Chinampa’ların ışığı – 7

Hidroponik, bir su ile bitki besleme yolu olarak yeni değil. Bitkiler nasıl yetiştirilirse yetiştirilsin bitkilerin kökleri besin elementlerini su yardımıyla, suda çözünmüş olarak alıyorlar.

Efsaneye göre en eski hidroponik bitki yetiştirmenin Babil’in Asma Bahçelerinde olduğu söylenir. Kesin kanıtlar olmasa da (Babil’in Asma Bahçelerinin varlığına dair dahi kesin kanıtlar yok) zincire iliştirilmiş kovalardan yapılmış bir asansör sistemiyle sürekli olarak  taşınan suyun, Babil’in katlar halinde oluşturulmuş bahçelerini dolaşan kanalların en yüksek noktasında kanala boşaltıldığı söylenir. Bazı yunanlı tarihçiler bu kanallarda bitkilerin yetiştiğinden bahsederler.

Eski mısırdaki bazı hiyegrografilerde ve duvar resimlerinde Nil nehri üzerinde yüzen bahçelerin varlığından söz edilir. Marco Polo, yazılarında Çinde gördüğü yüzen bahçelerden bahseder.

Fakat kanıtları bugüne kadar kalan ve hidroponik sistemlerin atası sayılan en önemli uygulama Aztek’lerin Chinampa adı verilen ünlü yüzer bahçeleridir. Bugünkü Meksikada, önceleri Xochimilco ve Chalco göllerinin kıyılarında, daha sonra da Texcoco gölünde inşa ettikleri yüzer bahçelerde yılda yedi ürün alacak şekilde tarım yaptıkları söylenir. Kamış vb. malzemelerden inşaa edilen salların üzerlerine göl tabanından aldıkları çamuru yayıp bitkilerini ekiyorlardı. Bitkilerin kökleri salın altına geçip göl suyuna ulaşıyor, göl tabanına kadar uzuyorlardı. Her yıl yeni bir çamur tabakası ekledikleri sallar giderek kalınlaşıyor, sonunda sabir adalar oluşturacak şekilde göl tabanıyla birleşiyordu. Erimiş mineral tuzlarla zengin göl suyu ve orta amerikanın sürekli ılıman ve güneşli iklimi azteklere yüzen bahçelerden yüksek verimle yoğun tarım yapmalarına imkan sağlıyordu.

Aztek imparatorluğunun ispanyollar tarafından yok edilme sürecinin günlüğünü tutan tarihçi William Prescott’un, chinampaları “su üzerinde sal gibi hareket eden, çiçek ve sebzelerle iç içe muhteşem yeşillik adaları” diye tarif ettiği söylenir.

1600 yılında Jan Van Helmont ünlü söğüt deneyinde, 2,5 kg gelen bir söğüt dalını, büyük bir toprak kaptaki kuru ağırlığı 100 kg olan toprağa diker. Bu toprak sadece yağmur suyu veya damıtılmış su ile sulanır. Beş yıl sonra söğütün ağırlığı 84 kg’a ulaştığında toprak kurutulup tekrar tartılır ve 100 kg’dan sadece 57gr eksik olduğu görülür. Böylece söğütün ağırlığındaki 81,5 kg artışın sadece sudan geldiği sonucuna varır. Oysa bitkinin havadan aldığı oksijen ve karbon dioksitin henüz farkında değildir. Jan Van Helmont’un bu deney fikrini 1450’de yayınlanan Cusa’lı Nicolaus’ın (Nicolaus of Cusa) De Staticus Experimenti kitabından aldığı bilinir.

1699’da İngilere Royal Society üyesi John Woodward, içinde farklı miktarlarda toprak eritilmiş sularda karşılaştırmalı bitki büyütme denemeleri yapar. En fazla büyümenin suda en fazla eritilmiş toprak içeren suda olduğunu tesbit eder. Bu deneyde kullanılan toprak eritilmiş suların ilk insan yapımı hidroponik besin solusyonları olduğu kabul edilir.

Woodward’ın araştırmasını takip eden on yıllarda, avrupalı bitki fizyolojistleri köklerin emdiği suyun dallara ve sürgünlere taşınıp yapraklardaki deliklerden havaya verildiğini, köklerin topraktan ve sudan mineraller aldığını, yaprakların havadan karbon dioksit çektiğini tesbit ederler. Bitkilerin kökleri vasıtasıyla oksijen aldıklarını da belirlerler.

Bitkilerin kökleriyle hangi mineralleri aldığının belirlenmesi modern kimyanın gelişimine bağlı olarak yavaş ilerler.

1792’de İngiliz bilimcisi Joseph Priestly, karbon dioksit yoğun bir ortama konan bitkinin karbon dioksiti emip yerine oksijen verdiğini tesbit eder. Bundan iki yıl sonra Jean Inen Housz deneyi bir adım ileri götürerek, karbon dioksit doldurulmuş kapalı ortamdaki bitkinin güneş ışığı koşullarında bir kaç saatte havadaki karbon dioksiti oksijen ile değiştirdiğini belirler. Bu işlemin bitkinin yeşil bölümlerince yapıldığını ve aydınlık ışık koşullarının rolünü tesbit eder.

1804’de Nicholas De Saussure, bitkilerin toprak, su ve havadan aldığı minerallerin neler olduğuna dair araştırmalarının sonuçlarını yayınlar. 1842’de dokuz elementin bitkilerin büyümesi için gerekli olduğu sonucuna varırlar.

1856’da Salm-Horsmar, kum ve diğer inert ortam kullanma teknikleri geliştirdi. Bitkilerin mineral içeren su solusyonlarıyla nemlendirilmiş inert katı ortamlarda büyüyebileceklerini gösterdi. Bir sonraki adım, katı ortamın da elimine edilerek bitkilerin mineral eritilmiş su solusyonlarında büyütülebileceğini göstermekti.

1859-1865 yılları arasındaki keşif ve geliştirmeler Julius von Sachs ve W.Knop tarafından yayınlandı. Knop, su kültürünün babası olarak anıldı.

1860’da Prof.Julius Sachs bitkilerin başarıyla büyüyebileceği suda çözünen ilk standart besin solusyonu formülünü yayınladı.

Bunlar, bitki fizyolojisi ve bitki besleme laboratuar çalışmalarında bugün halen kullanılanlara benzer tekniklerdi. Bu bitki besleme araştırmaları, içinde azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürt çözünmüş suya bitki köklerinin batırılmasıyla bitkilerin büyütülebileceğini gösteriyordu. Bu elementler bitkiler tarafından göreceli olarak çok kullanıldığından makro besin elementleri olarak tanımlandı.

Laboratuar teknikleri ve kimyadaki gelişmeler sonucunda bitkilerin göreceli olarak küçük miktarlarda demir, bakır, çinko, mangan, klor, bor ve molibden’e de ihtiyaç duydukları keşfedildi.

Takip eden yıllarda araştırmacılar bir çok farklı temel formül geliştirdiler. Bunlardan Tollens (1882), Tothingham (1914), Shive (1915), Hoagland (1919), Deutschmann (1932), Trelease (1933), Arnon (1938), Robbins (1946) ve başka bir çoğu hala bitki besleme ve bitki fizyolojisi hakkındaki laboratuar araştırmalarında kullanılıyor.

1925’lerde seracılık geniş bir şekilde ortaya çıkıncaya kadar su kültürlerinin pratik uygulaması pek gelişmedi. Seralarda bitki yetiştirilen toprağın, toprak yapısındaki problemler, verimlilik ve zararlılar sebebiyle sık sık değiştirilmesi ihtiyacı ortaya çıkınca su kültürlerinin potansiyel kullanım değeri de ortaya çıkmaya başladı.

1936’da Kaliforniya Üniversitesinden W.F.Gericke ve J.R.Travernetti su kültürü ve vesin solusyonunda başarılı domates yetiştiriciliğini açıkladı. Böylece bir çok ticari yetiştirici teknik hakkında denemeler yapmaya başladı, tarım bilimciler, araştırmacılar, tarım fakülteleri su kültürü yetiştiricilik prosedürlerini basitleştirip mükemmelleştirmeye başladılar. Meksika, Hawai, Porto Riko, İsrail, Japonya, Hindistan ve Avrupada bir çok büyük çaplı hidroponik sistem kuruldu. Kamuoyu pek farkında olmasa da ABD’de 500’den fazla hidroponik sera faaliyete geçti.

Dr.Gerike’nin pasifikteki ekilebilir olmayan adalarda askeri birliklere yiyecek sağlamak için yaptığı hidroponik uygulamaları kendini ispatladı.

Pan Amerikan hava yolları pasifik okyanusunun ortasındaki uzak ve çorak Wake adasında mürettabat ve yolculara düzenli taze sebze sağlamak üzere bir hidroponik sistem kurma kararı aldı. İngiliz Tarım Bakanlığı ikinci dünya savaşındaki daha fazla yiyecek üretme kampanyasının potansiyel bir aracı olarak hidroponiğe özel bir ilgi gösterdi.

1940’ların sonlarında, Purdue Üniversitesinden Robert B. ve Alice P.Withrow pratik bir hidroponik yöntem geliştirdi. Yetiştirme ortamı olarak çakıl kullandılar. İçindeki çakıl tabakasına bitkiler dikilmiş bir kabı çakılın üst seviyesine kadar besin solusyonu ile doldurup boşaltıyorlardı. Bir döngü halinde tekrarlanan bu işlem sayesinde kökler hem besin alıyor hem de hava alıyordu. Bu metod sonraları gravel (çakıl) metodu adıyla hidroponik teknikler içinde yer aldı.

Savaş zamanında taze sebzelerin denizaşırı nakliyesi pratik değildi, çorak bir ada sebze yetiştirmek için uygun olmadığından bu problemi hidroponik çözdü. 2.dünya savaşı sırasında Amerikan ordusu için taze sebze kaynağı olarak hidroponik gravel metodu gerçek bir test oldu.

Amerikan ve İngiliz ordularının dünyanın muhtelif yerlerindeki birliklerini besleyebilmek için çok uzak mesafelerden sebze nakliyesi risklerinden ve maliyetlerinden kaçınabilmek için öncelikle savaş yıllarında ve sonrasında birliklerinin yanıbaşında, kimi kayalık adalarda, kimi kurak çöllerde hidroponik çiftlikler kurduğunu ve buralarda başarıyla üretim yaptığını görüyoruz.

İlk ticari çiftliklerin ilk başlarda epey bocaladığını da görüyoruz. Korozyona uğrayan, kısa sürede kimyasal reaksiyona girerek özelliklerini kaybeden bu sebeple besin solusyonlarını da bozan metal borular yerine bu gibi mahzurlardan kurtulmuş yeni malzemelerin ortaya çıkmasıyla üretken, büyük çaplı hidroponik çiftliklerin giderek yaygınlaştığı görünüyor.

Gereken malzemelerin bulunabilir, bu konudaki bilginin de erişilebilir olmasıyla hidroponik teknikler sadece büyük çiftliklerin değil, daha küçük işletmelerin, küçük çiftçilerin hatta amatör üreticilerin dahi başarıyla uygulayabildiği teknikler bütünü haline geldi.

Hidroponik genel olarak bir su kültürü olmakla beraber bir çok farklı teknik ile uygulanabiliyor. Durgun su kültürü, akan su kültürü, köklerin katı ortamlarda bulunduğu hidroponik uygulamaları, aeroponik (besin solusyonunun köklere püskürtüldüğü uygulama) gibi farklı tekniklerden söz edebiliyoruz. Gravel metodunun ilginç bir varyasyonu olarak aquaponik inorganik girdiler yerine suda beslenen balıkların yarattığı ekosistem ile bitki beslemeyi esas alıyor.

Önceki yazılarda sıkça vurguladığımız üzere biz de Dr.Ingham’ın hidroponikte açtığı yeni bir ufuğa yapabilirsek küçük bir katkıda bulunmak istiyoruz. Hidroponikte inorganik bitki beslemeye temel olarak bir itirazımız olmasa da en azından sürdürülebilirlik adına verimlilik ve bitki besleme bakımından her şeyi önceden hesaplanan inorganik besin solusyonlarından geri kalmayan tutarlı ve istikrarlı organik bitki besleme de mümkün olmalı umuduyla yola çıktık, çünkü hidroponik teknikleri her yerde besin üretebilmenin çok önemli bir aracı olarak görüyoruz.

Bu yazı dizisinde amacımız mevcut hidroponik tekniklerini, uygulama detaylarını aktarmak değil. Bu konuda Türkçe olarak dahi yeterli kaynak var ve bu tekniğe meraklı kişiler muhtelif ortamlarda gerek bilgi gerek yeni deneyimler ile bilginin artmasına katkıda bulunuyorlar. Bu yazıyla, yazı dizimizin adı olan Chinampa’lardan yayılan ışığın nerelerden nereye gelmiş olduğunu anlatabilmek istedik.

Kaynaklar:

History of Hydroponics
Investigating Chinampa Farming
History of Hydroponics