1 TOPRAK ĠLMĠ DERS NOTLARI Toprak ... - Orman Fakültesi
1 TOPRAK ĠLMĠ DERS NOTLARI Toprak ... - Orman Fakültesi
1 TOPRAK ĠLMĠ DERS NOTLARI Toprak ... - Orman Fakültesi
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
1<br />
<strong>TOPRAK</strong> <strong>ĠLMĠ</strong> <strong>DERS</strong> <strong>NOTLARI</strong><br />
<strong>Toprak</strong> Kavramı ve Toprağın Tanımlanması<br />
<strong>Toprak</strong> nedir? ġeklindeki bir soruya verilen cevaplar incelenirse çok değiĢik olduğu görülür. Bunun baĢlıca<br />
iki nedeni vardır. Bunlardan biri toprakların çok değiĢik görünümler arz etmesi, ötekisi de toprağı herkesin<br />
kendisinden beklediği yarara ve fonksiyona göre tanımlamasıdır.<br />
Pallmann‟a göre “toprak, katı yeryüzünün fiziksel bölünme ile gevşemiş olan, kimyasal ayrışma, humus<br />
oluşumu ve madde taşınması gibi olaylarla değiştirilmiş bulunan üst kısmıdır”<br />
<strong>Orman</strong> toprağı ve karakteristikleri<br />
<strong>Orman</strong> topraklarının ayrı olarak incelenmesi söz konusu edilince, zihinlerde bazı sorular belirmektedir.<br />
Örneğin; bir orman toprağı meyve yetiĢtirilen, çayırla kaplı olan, hububat ekilen topraklardan farklı mıdır?<br />
• <strong>Orman</strong> toprağının geliĢiminde derin ağaç köklerinin, orman ölü örtüsünün ve bunların ayrıĢma<br />
ürünlerinin, orman vejetasyonuna bağlı özel canlıların ve mikroiklimin büyük etkisi vardır.<br />
• <strong>Orman</strong> toprağı ile tarım toprağı arasındaki farkları doğuran faktörlerden bir baĢkası da tarım<br />
topraklarının sürekli iĢlenmesi, sulanması ve gübrelenmesidir. Bu nedenle orman toprağının bir çok<br />
özellikleri doğallığını korumaktadır. Bu nedenle orman topraklarının horizonları doğallığını<br />
koruduğu halde tarım toprakları hiç değilse üst horizonları doğallığını kaybetmiĢtir.<br />
Bu nedenlerden dolayı orman toprakları incelenip araĢtırılırken aynı toprak bilimi ilkelerini uygulamak<br />
doğru olmaz.<br />
Toprağın OluĢumunda Etkili Olan Faktörler (Toprağın OluĢum Faktörleri)<br />
Toprağın oluĢumunda etkili olan faktörler toprağın oluĢum faktörleri veya toprak yapan faktörler olarak<br />
isimlendirilir. <strong>Toprak</strong>, coğrafyaca belirli bir mevkide yeryüzü Ģekli, iklim, canlılar faktörlerinin etkisi<br />
altında anakayaların ayrıĢması ile zaman içinde oluĢur ve geliĢir. Bu tariften toprağın oluĢumu üzerinde<br />
etkili olan baĢlıca faktörlerin yeryüzü Ģekli, iklim, anakaya, canlılar ve zaman olduğu anlaĢılmaktadır. Bu<br />
beĢ ana faktör ve yerine göre diğer faktörler toprağın oluĢumunda ve toprak oluĢtuktan sonra da toprağın<br />
geliĢiminde devamlı ve dinamik etkiler yaparlar (ġekil 3). <strong>Toprak</strong>, bu toprak yapan faktörlerin bir<br />
fonksiyonu olarak ifade edilir.<br />
<strong>Toprak</strong> oluĢumunda etkili faktörler.<br />
Anakaya<br />
Toprağın oluĢtuğu anakayanın cinsi, mineralojik bileĢimi, minerallerin iri veya ince taneli oluĢu, killi veya<br />
kumlu oluĢu, katı veya gevĢek oluĢu topraklaĢmayı önemle etkiler. Diğer bütün faktörler bu çeĢitli<br />
özellikteki anakayalan etkilediklerinde farklı sürede topraklaĢmayı sağlayabilirler. Toprağın oluĢumunun<br />
temel maddesi olan anakaya en önemli toprak yapan faktördür.
2<br />
Ġklim<br />
Toprağın oluĢumu, olgunlaĢması ve geliĢimi olaylarında iklim özelliklerinin etkisi çok önemlidir. YağıĢ,<br />
sıcaklık ve havanın nisbî nemi baĢlıca etkili iklim özellikleri olarak kabul edilir.<br />
Yeryüzü ġekli<br />
Yeryüzü Ģeklinin toprak oluĢumu ve geliĢimi üzerindeki etkileri doğrudan ve dolayısı ile olmak üzere iki<br />
grupta toplanır.<br />
Yeryüzü Ģekli özelliklerinin toprak oluĢumu ve geliĢimindeki doğrudan etkileri arazinin Ģekline, eğimine ve<br />
bakısına bağlı olarak değiĢmektedir. Birim alana düĢen yağıĢ düz arazide toprağa sızıp sızıntı suyuna<br />
dönüĢmektedir. Eğimli arazide ise birim alana düĢen aynı miktar yağıĢın bir kısmı yüzeysel akıĢa<br />
dönüĢmektedir. Eğimli arazide toprağı sızan su ise yamaç boyunca aĢağı doğru toprağın içinde sızmaktadır.<br />
Yamaçlardan gelen yüzeysel akıĢ ve sızıntı suları alt yamaçlarda ve vadi tabanında durgun suya veya<br />
tabansuyuna dönüĢmektedir.<br />
Yüzeysel akıĢ ile meydana gelen toprak (veya kil) taĢınması sonucunda sırtlarda ve üst yamaçlarda sığ ve<br />
taĢlı topraklar, alt yamaçlarda ve taban arazide derin ve taĢsız (veya az taĢlı) topraklar oluĢmaktadır.<br />
Yüzeysel akıĢ ile meydana gelen toprak (veya kil) taĢınması sonucunda sırtlarda ve üst yamaçlarda sığ ve<br />
taĢlı topraklar, alt yamaçlarda ve taban arazide derin ve taĢsız (veya az taĢlı) topraklar oluĢmaktadır. Düz<br />
arazide birim alana gelen güneĢ enerjisi de bakının ve eğimin etkisi ile yeryüzü Ģekline göre farklı olarak<br />
alınmaktadır. Bu farklar bir yandan toprakların derinliğini ve taĢlılığını, bir yandan da toprakların genetik<br />
geliĢimlerini etkilemektedir.<br />
Birim alana gelen aynı miktardaki yağıĢ ve güneĢ enerjisi farklı yeryüzü Ģekillerinde farklı miktarlarda<br />
alınır. Yeryüzü Ģekillerinin sebep olduğu farklı nem ve sıcaklık iliĢkileri (yerel iklim farkları) toprak<br />
oluĢumu ve geliĢimini de etkiler.<br />
Canlılar<br />
Canlıların toprak oluĢum ve geliĢimindeki etkileri iki ayrı bölümde incelenir <strong>Toprak</strong>ların doğal olarak<br />
oluĢum ve geliĢmeleri üzerinde etkili olan canlılar bitkiler ve toprak hayvancıklarıdır. <strong>Toprak</strong>ların insan<br />
etkisi ile (antropojen) değiĢikliklere uğraması olaylarını ise ayrıca incelemek gerekmektedir.<br />
Bitki köklerinin geliĢmesi (özellikle çap geliĢmesi) esnasında yaptıkları basınç çok yüksektir. Örnek olarak;<br />
10 cm. çapında 1 m. uzunluğunda bir ağaç kökünün çap geliĢmesi esnasında 30-50 tonluk kayayı<br />
kaldırabilecek gücü geliĢtirebileceği hesaplanmıĢtır. Ağaç kökleri kayaların çatlaklarına girerek ve burada<br />
geliĢerek kayaların çatlaklarının geniĢlemesine veya parçalanmasına sebep olurlar.<br />
Toprağın Genel Yapısı<br />
Toprağı oluĢturan öğeler katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç madde grubu içinde toplanmaktadır.<br />
Toprağın katı maddeleri bileĢim ve karakteristikleri bakımından birbirinden kolayca ayrılabilen inorganik ve<br />
organik olmak üzere 2 gruba ayrılır.<br />
<strong>Toprak</strong>taki Ġnorganik maddelerin esas kaynağı anataĢ veya anamateryaldir. TaĢların ayrıĢmasından, çakıllar,<br />
çakılların ayrıĢmasından kum ve tozlar meydana gelir. Bunlarda kimyasal ayrıĢmaya uğrayınca kendilerini<br />
meydana getiren minerallere ve mineraller de elementlerine ayrılır. Özel koĢullarda kil mineralleri de<br />
meydana gelir.<br />
<strong>Toprak</strong>taki organik maddelerin kaynağını esas olarak bitki artıkları (ölü örtü ve toprak altı kısımları)<br />
oluĢturur. Bunun dıĢında toprak faunası ve florası bu hususta önemli roller oynar.<br />
Toprağın sıvı maddeleri: toprak suyu, besin tuzları, birçok iyonlar, hatta organik maddeler ve oksijen<br />
içerdiğinden buna toprak çözeltisi ismi verilmektedir. Bitki yaĢamı için ekolojik yönden son derece önemli<br />
bir toprak öğesidir.<br />
Toprağın gaz maddeleri: toprak canlı bir varlıktır. Onun için solunum yapar. Bu nedenle de havaya<br />
gereksinme vardır. Katı toprak taneciklerinin arasında kalan boĢlukları (gözenekleri) hava ve su kendi<br />
aralarında paylaĢırlar. <strong>Toprak</strong>ta, bitki kökleri ve mikroorganizmalar solunum ile bol miktarda CO2 verirler.<br />
Bu nedenle toprak havası, atmosferik havaya kıyasla CO2 bakımından çok daha zengindir..
3<br />
Toprağın Profili ve <strong>Toprak</strong> Horizonları<br />
Bundan önceki kısımda açıklanmıĢ bulunan faktörlerin meydana getirdiği oluĢum süreçlerine göre, toprağın<br />
kazanmıĢ olduğu genetik yapı, bir toprak profilinde somutlaĢtırılmaktadır. Bilindiği üzere toprak profili,<br />
düĢey bir toprak kesitine verilen isimdir. Gerçekten bir yol yarmasında veya açılacak toprak çukurunda<br />
düĢey yöndeki toprak kesiti, yani toprak profili incelenirse, üst yüzden derinlere doğru renk, tane büyüklüğü,<br />
organik madde, lekelilik vb. özellikler bakımından farklı katmanlar görülebilir. Bu katmanlara toprak<br />
horizonları veya daha basit bir ifade ile horizon ismi verilmektedir.<br />
<strong>Toprak</strong> profili; dikdörtgen pirizması Ģeklinde kazılan çukurun geniĢ olan ve en fazla ıĢık gören düĢey yüzüne<br />
verilen isimdir. Açılacak çukurun geniĢliği genellikle 75 cm., uzunluğu ise 1-1.5 m olmalıdır. Bu çukurda<br />
anakaya çok derinde ise profil derinliği 120-130 cm. ye kadar kazılır.<br />
<strong>Toprak</strong> Horizonları<br />
<strong>Toprak</strong> horizonları renk, kalınlık, tane büyüklüğü,<br />
lekelilik, toprak taneciklerinin istiflenme düzeni vb.<br />
özellikler bakımından birbirinden farklı yatay toprak<br />
tabakalarıdır. Horizonlar, harfler, ve sayılarla<br />
gösterilmektedir. Ana horizonlar büyük harflerle<br />
gösterilmektedir (O, A, B, C gibi). Ana horizon kendi<br />
içinde bazı özellikler bakımından farklılık gösterirse,<br />
bu horizonun simgesi olan büyük harfin sağ yanına ya<br />
bir küçük harf ya da sayı konur (Ah veya A1, Gor<br />
gibi). Bir ana horizondan öbürüne geçiĢ kesin değilse<br />
bu geçiĢ horizonu her iki horizonu simgeleyen harfler<br />
yan yana yazılarak belirtilir (A-B, A2-B1 gibi).
4<br />
AYRIġMA OLAYLARI (Weathering)<br />
Fiziksel AyrıĢma-Parçalanma olayları<br />
-Sıcaklık farkları: Kayalar kimyasal bileĢimleri birbirinden farklı minerallerin bir araya gelmesi ile<br />
oluĢmuĢtur. Minerallerin kimyasal bileĢimlerine bağlı olarak renkleri de bir birinden farklıdır. Minerallerin<br />
renklerinin ve tane çaplarının farkı sıcakta farklı genleĢmelerine ve soğukta farklı büzülmelerine sebep olur.<br />
-Don: Kayaların çatlaklarında toplanan suyun donması ve hacminin artması (yaklaĢık %9) sonucunda<br />
kayalar parçalanır. Kayaların gözenekleri, çatlakları, gece gündüz arasındaki sıcaklık farklarından dolayı<br />
kaya yüzeylerinde oluĢan kabuklar ve ince çatlaklar suyun girip donarak parçalanmaya sebep olabileceği<br />
boĢluklardır.<br />
-Su: Bu etki, suyun yağıĢ, akarsu, kar, buz, buzul, deniz ve göllerdeki durumuna ve hareketine bağlı olarak<br />
değiĢik Ģekillerde görülür. YağıĢ esnasında damla darbesi ile tüfler gibi yumuĢak kayalar oyulmakta ve peri<br />
bacasına benzer oluĢumlar geliĢmektedir.<br />
Akarsular gerek kendi darbe etkileri ile gerekse taĢıdıkları çakıl ve kumların çarpma etkisi ile yataklarını<br />
oyup aĢındırmaktadır.<br />
-Rüzgar: Kurak mıntıkalarda sıcaklık farkları ile ufalanmıĢ ve karıĢık olarak yığılmıĢ malzemenin ince<br />
kısmı (kum ve toz) rüzgar tarafından üfürülerek taĢınır ve kuytu yerlerde yığılır. Rüzgarla taĢınan ince çaplı<br />
malzeme ve bilhassa kumlar çarptıkları kayaları zımparalar gibi aĢındırır.<br />
-Canlılar: Bitki köklerinin geliĢmesi esnasında yaptıkları basınç çok yüksektir. Örnek olarak 10 cm çapında<br />
1 m uzunluğunda bir ağaç kökünün çap geliĢmesi sırasında 30-50 tonluk bir kayayı kaldırabilecek gücü<br />
geliĢtirebileceği hesaplanmıĢtır. Ağaç kökleri kayaların çatlaklarına girerek ve buralarda geliĢerek<br />
kayaçların çatlaklarının geniĢlemesine veya parçalanmasına sebep olurlar.<br />
Mekanik ayrıĢma olayları sonucunda kayaç parçalarının ufalanması yüzey alanının geniĢlemesine neden<br />
olur. Böylece kimyasal ayrıĢma olaylarının cereyan ettiği alan da artar. Mineral parçacıkların boyutu ne<br />
kadar küçükse, kimyasal ayrıĢma hızı da o derece büyük olur. Bu nedenle fiziksel ayrıĢma, kimyasal<br />
ayrıĢmanın baĢlamasını hazırlayan önemli bir olaydır.<br />
Yukarıdaki örnekte;<br />
1 m 2 x 6 = 6 m 2 0.25 m 2 x 48 = 12 m 2 0.0625 m 2 x 384 = 24 m 2<br />
Kimyasal AyrıĢma Olayları:<br />
Bir mineralin yapı taĢı olan iyonlarını serbest hale geçiren ve onlardan yeni mineraller meydana gelmesini<br />
sağlayan kimyasal ayrıĢma olayları çözünme, hidratlanma, hidroliz ve oksitlenme olarak dört aĢamada<br />
incelenebilir.<br />
- Çözünme:<br />
Çözünme, gerçek anlamda bir kimyasal reaksiyon olmadan, bir mineralin sulu bir ayrıĢma çözeltisine geçiĢ<br />
aĢamasını ifade eden bir deyimdir. Kayalardaki bileĢiklerden bazılarının (özellikle karbonatlar ve sülfatlar)<br />
suda iyonlarına ayrılması (erimesi) çözünme olayıdır. Kayalardaki tuzların çözünmesi sonucunda, kayanın<br />
yapısında boĢluklar oluĢur. Kireç taĢlarında ve dolomitlerde çatlak sisteminin geliĢmesi ve geniĢlemesi<br />
çözünme olayının sonuçlarından biridir. Kireç taĢlarının içinde mağaraların oluĢumu da çözünme olayının<br />
diğer bir sonucudur.<br />
- Hidratlanma:<br />
Hidratlanma kristallerdeki katyonların su dipolleri ile sarılıp kristalden koparılma olayıdır. Su molekülleri<br />
bir dipol durumundadırlar. Su molekülleri her ne kadar elektriksel denge bakımından nötr iseler de bir üçgen<br />
Ģeklinde oldukları ve hidrojen iyonlarının pozitif yükleri oksijen iyonunun negatif yükü ile aynı hizada<br />
bulunmadığından bir dipol teĢkil ederler. Negatif yüklü ve 2 değerlikli oksijen pozitif yüklü iyonlara doğru<br />
yönelir ve su dipolleri katyonların etrafını sarar. Böylece katyon hidratlanmıĢ olur. Hidratlanan katyonun<br />
çevresi ile elektriksel bağları zayıflar. Çünkü su molekülleri bir yalıtım kuĢağı görevi görürler. Su<br />
moleküllerinin katyonlara doğru hareketi ve onları sarma hareketi bir yüzey gerilimi ile suyun tutulma<br />
olayıdır (adhezyon ile suyun tutulması). Buna karĢılık su moleküllerinin birbirini tutma olayı ise kohezyon<br />
ile tutulma olayıdır. Adhezyon ile katyonu saran su moleküllerinin çevrelerini diğer su molekülleri<br />
kohezyonla sarar ve katyonun kristal kafesinden koparılmasını sağlarlar
5<br />
Kristallerin köĢelerinde, kenarlarında ve yüzeylerinde bulunan katyonların açıkta kalan yüzeyleri veya<br />
serbest kalan bağlan farklıdır. Teorik olarak düzenlenmiĢ olan taslağa göre kristalin köĢesinde bulunan bir<br />
katyon üç yönden, kenarında bulunan bir katyon 2 yönden, yüzeyde bulunan bir katyon ise bir yönden<br />
bağlantısız ve açık durumdadır. Katyonların bulundukları yere göre su dipolleri tarafından sarılması ve<br />
koparılma olanağının değiĢik olduğu anlaĢılmaktadır. Özellikle köĢelerde bulunan katyonlar yukarıda<br />
açıklandığı Ģekilde hidratlanıp kolayca kristalden ayrılırlar. Böylece kristal kafesi giderek çöker ve<br />
ayrıĢmaya uğrar.<br />
- Hidroliz:<br />
Genel anlamda hidroliz, bir tuzun, su iyonları ile bileĢimini değiĢtirmesi olayıdır. BaĢka bir ifade ile<br />
hidroliz, bir tuzun, su iyonları ile reaksiyona girerek kendini meydana getiren asit ve bazına ayrılması<br />
demektir. Bu kural silikat mineralleri için de geçerlidir. Örneğin bir silikat minerali olan potasyumlu<br />
feldispat (ortoklas) toz haline getirilip saf su ile çalkalansa ve bu çözeltiye birkaç damla fenolfitaleyn<br />
dökülse, renk pembe olur. Bu da reaksiyonun alkalen olduğunu gösterir. Bundan da feldispatın aĢağıda<br />
verilen kimyasal denklemden görüleceği üzere su iyonları ile reaksiyona girerek, kendisini meydana getiren<br />
bazın kökünü (OH - ) açığa çıkarttığı sonucuna varılır.<br />
KAlSi3O8 + H-OH HAlSi3O8 + KOH<br />
Ortoklas Ortoklas Baz<br />
asidi<br />
- Oksitlenme:<br />
Minerallerdeki demir, manganez ve kükürt gibi katyonlar 2 değerli durumlarından 3 değerli duruma<br />
yükseltgenerek oksitlenirler. Oksitlenme ile bileĢime giren oksijen atomları minerallerin kristal yapısının<br />
geniĢlemesine ve çevreye basınç yapmasına sebep olur. Oksitlenen minerallerin geniĢlemesi sonucunda<br />
kayaların özellikle dıĢ yüzeyleri ve çatlaklarında parçalanıp dağılmalar meydana gelir. Demirin<br />
oksitlenmesine bağlı olarak, renk kırmızıdan koyu kahverengiye kadar değiĢir. Renk değiĢiminin ulaĢtığı<br />
kesim kayadaki minerallerin oksitlenme derinliğini gösterir.<br />
Magmatik kayaçlar<br />
Tüm plütonik ve çoğu volkanik kayaçlar, magmadan mineraller kristallendiğinde oluĢurlar. KristalleĢme<br />
süreci kristal çekirdeklerinin oluĢması ile baĢlar ve bunların sonradan büyümesi ile devam eder. Magmadaki<br />
atomlar devamlı hareket halindedir. Soğuma baĢladığında, bazı atomlar bağlanarak küçük gruplar<br />
oluĢtururlar. Atomların düzenleniĢi kristallerdeki düzene karĢılık gelmektedir. Sıvıdaki diğer atomlar, bu<br />
kristal çekirdeklerine kimyasal bağlarla bağlanarak belirli geometrik düzen içinde olur ve bu çekirdekler<br />
kristal olarak büyüyerek kayaç içinde tek tek taneler Ģeklinde yer alan mineral tanelerini oluĢtururlar. Hızlı<br />
soğuma sırasında kristal çekirdeklerinin oluĢum oranı (hızı) büyüme hızını (oranını) aĢmakta ve sonuçta çok<br />
küçük tanelerden oluĢan bir kütle ortaya çıkmaktadır. YavaĢ soğumayla ise büyüme oranı (hızı)<br />
çekirdeklenme hızını aĢar ve bağıl olarak daha büyük taneler oluĢur.
6<br />
Magmatik kayaçların dokusu (tekstürü)<br />
Magmatik kayaçların dokusu magmanın veya lavın soğuma hızıyla bağıntılıdır. Derinlerdeki yavaĢ soğuma<br />
gözle görülebilen iri kristallerin oluĢmasına neden olur. Bu tür dokuya faneritik doku adı verilir ve<br />
plütonik kayaçların en önemli özelliğidir. Faneritik dokulu kayaçlardaki mineral taneleri, büyütme<br />
olmaksızın, gözle kolaylıkla görülebilir.<br />
Lav akıntılarında ve bazı yüzeye yakın sokulumlarda hızlı soğuma sonucunda oluĢan çok ince taneli dokuya<br />
da afanitik doku adı verilir. Afanitik dokulu kayaçlardaki mineral tanelerini büyütme olmaksızın görmek<br />
olanaksızdır.<br />
Belirgin olarak farklı boyuttaki mineral taneleri bileĢimine sahip olan dokuya porfiritik doku denir. Bu<br />
kayaçlar daha kompleks soğuma sürecine sahiptir. Büyük mineral tanelerine fenokristal, daha küçük<br />
tanelerin oluĢturduğu kesime hamur (matriks) adı verilir<br />
Magmanın yavaĢ soğumaya baĢladığını kabul edelim. Bu durumda bazı mineraller oluĢmaya ve bunlar<br />
büyümeye baĢlar. Magma‟nın tümüyle kristalleĢmesinden önce, içinde katı mineral taneleri ve artık sıvı faz<br />
yeryüzüne çıktığında çok hızlı bir Ģekilde soğur ve böylece afanitik doku geliĢir. Sonuçta, magmatik kayaç,<br />
ince taneli kristalin hamur içinde dağılmıĢ fenokristal (büyük mineral) taneleri içerir, ve kayaç porfiritik<br />
karaktere sahiptir.<br />
Lav bazen o kadar hızlı soğur ki lavın tüm bileĢenleri kristal bir yapının geliĢmesi için gerekli olan zamana<br />
sahip olamaz. Bu tür hızlı soğuma sonucunda obsidiyen gibi doğal cam oluĢur. Obsidiyen minerallerden<br />
oluĢmamasına rağmen magmatik kayaç kabul edilir.<br />
Bazı magmalar büyük oranda su buharı ve diğer gazları içerirler. Bu gazlar soğumuĢ lavlarda hapsolursa<br />
vesikül olarak adlandırılan çok sayıda küçük boĢluklar oluĢur. Bu dokuya vesiküler doku adı verilir.<br />
GRANĠT<br />
BileĢimi kuvars, ortoklas mikadan oluĢur. GeniĢ bir yayılıĢ alanına sahiptir. Rengi griden kırmızıya kadar<br />
değiĢir. Sert, fakat genellikle kaba taneli bir taĢtır. Onun için genellikle fiziksel bölünmesi kolay olur.<br />
AyrıĢma sonucunda bileĢimindeki mineraller de kendini meydana getiren elementlere ayrıĢır. Böylece<br />
genellikle kumlu balçık ve balçık tekstüründe kaba taneli toprakları meydana getirirler. Tepkimesi (pH) asit,<br />
derin, su tutma kapasitesi düĢük, drenajı iyi topraklar oluĢtururlar. Genellikle çok miktarda K ve Na içerirler<br />
buna karĢılık P, Ca ve Mg bakımından fakirdirler.<br />
Granit anakayası bulunan yerlerde tercih edilecek türler; Fıstıkçamı, Sahilçamı, Kızılçam, Akasya, Aylantus,<br />
Kıbrıs akasyası ve iğde‟dir.<br />
Bulunduğu yerler; Kapıdağ, Kazdağı, Uludağ, Pendik civarlarında TavĢantepe, Gebze civarlarında<br />
Sancaktepe, Çatalca, Sivrihisar, KırĢehir, EskiĢehir, Bergama ve Kozak.<br />
RĠYOLĠT<br />
BileĢiminde Kuvars, Feldispat ve Mika bulunur. AyrıĢma hızı düĢüktür. Asit tepkimeli, kumlu, su tutma<br />
kapasitesi düĢük drenajı iyi topraklar verirler.<br />
Bitki besleme gücü zayıftır. Sığ topraklar verdiğinden genellikle ağaçlandırmaya uygun değildir. Bursa-<br />
Çekirge ve Merzifon taraflarında bu kayaç bulunmaktadır.<br />
SĠYENĠT<br />
Granite çok benzer, yalnız kuvars içermez veya çok az kuvars içerir. Oldukça çabuk ayrıĢır ve ince tekstürlü<br />
toprakları oluĢtururlar. Bu nedenle killi balçık veya kil topraklarını meydana getirir. Arazi eğimli olmazsa<br />
verimli toprakları oluĢtururlar. Bu topraklar üzerinde geniĢ yapraklı ormanlar (kayın, akçaağaç, dıĢbudak)<br />
iyi geliĢir. Granit topraklarına kıyasla daha çok potasyum içerir. Divriği, Sivrihisar ve Keban kurĢun madeni<br />
civarında yayılıĢ gösterir.<br />
TRAKĠT<br />
BileĢimi ortoklas, biyotit ve amfibol ve/veya piroksenlerden oluĢur. Yani kuvarssız veya çok az kuvarslı bir<br />
granittir. Sert olanları yavaĢ ayrıĢır ve genellikle Ca, Mg ve P bakımından fakir olan verimsiz topraklar<br />
oluĢtururlar. Bu topraklar sığ ve kurak topraklardır. Ġçlerinde kuvars olmadığı için genellikle ince tekstürlü
7<br />
killi balçıkları meydana getirirler. Ağaçlandırma açısından elveriĢli değildir. Bulunduğu yerler: Afyon,<br />
Isparta Dereboğazı, Kütahya Köhke-Çayca, Konya Sille, Çorum Osmancık, Erzurum Kamber, Foça<br />
Sarımsaklı, Ankara Bağlum.<br />
DĠYORĠT<br />
Sodyumu çok feldispatlar ile hornblende, ojit, biyotit veya bunlardan biri, bu kayacın bileĢimini oluĢturur.<br />
Koyu renkli veya grimsi siyah renkli bir kayaçtır. Genellikle ince tekstürlü, killi toprakları meydana getirir.<br />
Hem kil miktarının çok oluĢu, hem de plajyoklasların ayrıĢma ürünü olan Ca bulunması nedeni ile bu<br />
topraklar güç yıkanır. Onun için besin maddesi içeriği bakımından granit topraklarından daha zengindirler.<br />
Diyorit‟ler genellikle yavaĢ ayrıĢırlar ve iskelet bakımından fakir toprakları meydana getirir. Bütün bunlara<br />
karĢın verimli topraklardır. Yeterli toprak derinliği olması durumunda her türlü ağaçlandırmaya uygundur.<br />
Bu kayaç Konya Akdağ ve Karadeniz kıyılarında bulunmaktadır.<br />
ANDEZĠT<br />
Sodyumu çok plajyoklaslar çoğunlukta olup, hornblende, ojit, biyotit veya bunlardan birisine sahip nötr bir<br />
anakayadır. Strüktür bakımından ince taneli bir dıĢ püskürük kayaçtır. Ülkemizde geniĢ alanlara yayılmıĢ<br />
bulunan andezitlerin renkleri kırmızı, pembe, gri, kahverengi olmak üzere çok değiĢir.<br />
Özellikle pembe renkli olanlarından aynı renkte topraklar meydana gelmektedir. Bu topraklar az eğimli<br />
yamaçlarda ve düzlüklerde derin, çok eğimli yerlerde sığ ve taĢlıdır. B horizonları genellikle %20-40<br />
arasında iskelete (taĢ ve çakıl) sahiptir. Genellikle killi kumlu balçık tekstüründe toprakları meydana<br />
getirirler. Ülkemizdeki sarıçam ormanları, andezit anataĢından oluĢan topraklar üzerinde genellikle orta<br />
bonitette geliĢim yapmaktadırlar.<br />
GABRO<br />
Koyu renkli, kaba tekstürlü ve ağır bir taĢtır. Kalsiyumlu feldispatlar, ojit ve çok az miktarda kuvars<br />
minerallerinden oluĢur. Olivinli olanlar yeĢil renklidir. AyrıĢmasından ince tekstürlü topraklar meydana<br />
gelir. Bu topraklar, Ca ve Mg bakımından yeterli düzeyde olup köklerin yayılabileceği derecede gevĢektir.<br />
Bazik, ağır bünyeli, su tutma kapasitesi yüksek , drenajı kötü topraklar verir. Mutlak derinliği fazla olan<br />
yerlerde ağaçlandırmaya elveriĢli. Turhal ve Porsuk Barajı civarında bu kayaca rastlanmaktadır.<br />
BAZALT<br />
Feldispat ve ojit minerallerinden oluĢur (bazen olivin de bulunabilir). Kuvars bulunmaz. Koyu renkli ve<br />
genellikle ince, masif yapılı bir taĢtır. Yüksek oranda kolay ayrıĢabilen minerallere sahip olmasına rağmen,<br />
kayanın kendisi ayrıĢmaya karĢı büyük direnç gösterir. Bu nedenle ayrıĢması yavaĢ olur. Onun için de<br />
genellikle sığ ve taĢlı toprakları meydana getirirler. Özellikle yamaçlarda taĢ tarlaları ismi verilen bol taĢlı<br />
topraklar çoğu kez gözlenebilir.<br />
Bazalt anataĢının yayıldığı bölgelerde, büyüklükleri çok değiĢik olan fakat çok değiĢik olan fakat çok<br />
belirgin geometrik Ģekiller arz eden bazalt sütunlarına rastlanır.<br />
Bazalt toprakları genellikle koyu kahverengi, çok derin olmayan, taĢlı, kil bakımından zengin<br />
topraklardır.Diyarbakır, Siverek, ViranĢehir, Van gölünün kuzeyi, Erzurum Ovasının doğusu, Pasinler<br />
Ovası, Bingöl, Boyabat, Rize, Kula, Demirci, Ġzmir Aliağa Körfezi civarı, Tokat, Ünye<br />
PERĠDOTĠT<br />
Kuvars hiç yoktur. Silikat halinde bağlanmıĢ SiO2 oranı bile %45 in altında olan derinlik kayacıdır. Onun<br />
için bunlara ultrabazik kayalar da denir. BileĢimlerinin çoğunluğunu olivin oluĢturur. AyrıĢmaları güç<br />
olduğu için genellikle iskelet bakımından zengin topraklar verirler. Ülkemizde bazalt ve gabro ile genellikle<br />
iç içe bulunurlar.Sığ topraklar vermesi nedeniyle ağaçlandırmaya elveriĢsizdir.<br />
OBSĠDĠYEN<br />
Koyu renkli, camsı yapıya sahip sert bir püskürük kayaçtır. Volkanik doğal cam olarak nitelenebilir.<br />
BileĢimini %80 üzerinde SiO2 oluĢturur. Bazen demir ve daha baĢka bazlarla zenginleĢir. O zaman rengi<br />
siyahtan kahverengiye dönüĢebilir. Çok güç ayrıĢır, sığ ve taĢlı, verimsiz toprakları oluĢturur. Ülkemizde
8<br />
doğu ve kuzeybatı Anadolu‟da (Tatvan - Nemrut Dağı, SarıkamıĢ yöresi, Kızılcahamam Çamlıdere yöresi<br />
vb.) geniĢ alanları kaplar.<br />
TORTUL KAYAÇLAR<br />
Daha önce oluĢmuĢ kayaçların yağmur, rüzgar, buzul, sıcaklık gibi atmosferik etkenlerle parçalanması,<br />
bölünmesi, ufalanması, çözündürülmesi ve bu ayrıĢma ürünlerinin yine bu kuvvetler tarafından çukur<br />
bölgelere toplanmalarıyla oluĢur.<br />
AyrıĢma Ürünleri<br />
Kayaç parçaları<br />
(Granite, Bazalt, ġist vb.)<br />
ÇözünmüĢ iyonlar<br />
(Kalsiyum, Potasyum, Sodyum vb.)<br />
Demir oksitler<br />
(Hematit, Göthit vb.)<br />
Kil mineralleri<br />
(Kaolinit, Montmorillonit vb.)<br />
Diğer mineraller<br />
(Kuvars, Ortoklas, Muskovit vb.)<br />
Erozyon ve TaĢınma<br />
Su Rüzgâr Buzul Yer çekimi<br />
TaĢlaĢma (litifikasyon = diyajenez)<br />
Doğada malzeme birikimi Ģayet jeosenklinal denilen çoğunlukla denizlerle kaplı büyük çukurlarda meydana<br />
gelirse binlerce metre kalınlıktaki bu ayrık malzeme taĢlaĢma (litifikasyon = diyajenez) denilen olay sonucu<br />
tabakalı tortul kayaçları meydana getirir. TaĢlaĢma olayı Ģöyle geliĢir. Binlerce metre kalınlıktaki bu ayrık<br />
malzeme hem kendi hem de üzerinde bulunan okyanus suyunun ağırlığı ile sıkıĢmaya baĢlar.<br />
Jeosenklinallerin tabanlarında litosfer ince olduğundan aynı zamanda tabanda bir çökme baĢlar. Üst basıncın<br />
etkisiyle önce taneler arasında boĢluklardaki hava ve su dıĢarı atılarak bir sıkıĢma baĢlar. Çökme nedeni ile<br />
yükselen basınç ve sıcaklık etkisiyle taĢlaĢma ve tabakalı bir yapı kazanma gerçekleĢir. Bu olayda<br />
çözeltilerinde rolü vardır.<br />
TaĢlaĢma ile kazanılan tabakalı yapı tortul kayaçların en karakteristik özelliğidir. Tortul kayaçların bir baĢka<br />
özelliği de fosil denilen taĢlaĢmıĢ canlı kalıntılarını içermeleridir.<br />
Tortul Kayaç Tipleri<br />
Sedimentler oluĢum Ģekilleri bakımından üç sınıfa ayrılırlar
Kırıntı (Klastik =mekanik) sedimentler<br />
Kimyasal sedimentler<br />
Organik sedimentler<br />
9<br />
1- Kırıntı tortullar: Bunlar akarsu, buzul, rüzgar, deniz dalgaları gibi dıĢ kuvvetler tarafından mekanik<br />
yolla parçalanarak veya parçalanmıĢ olanların birleĢtirilmesiyle oluĢmuĢ taĢlardır. Mekanik bölünme<br />
sonunda meydana gelen parçaların büyüklüğüne ve bunların gevĢek veya birbirine yapıĢık olup olmadığına<br />
göre ayrılırlar. Dağınık taĢlar (taĢ, çakıl, kum, toz), yapıĢık taĢlar (konglomera, kumtaĢı, toztaĢı ve kiltaĢı).<br />
TaĢlaĢma -Sedimentlerin<br />
tortul kayaçlara dönüĢümü<br />
SıkıĢma<br />
Sedimentler arasındaki boĢlukların ve hacmin küçülmesi<br />
Çimentolanma<br />
BoĢlukların küçülmesi, mekanik dayanıklılığın artması<br />
Çimento maddeleri: kalsit, kuvars, demir oksit, kil<br />
2- Kimyasal tortullar: Kimyasal çözündürme ve birleĢtirme süreçleri sonunda oluĢan sedimentlerdir. En<br />
önemlileri kayatuzu, alçı taĢı (jips), kalkerler (kireçtaĢı), traverten, tebeĢir ve dolomittir.<br />
BileĢimi<br />
Kalsit<br />
Halite<br />
Jips<br />
Kayaç Ġsmi<br />
KireçtaĢı<br />
Kaya tuzu<br />
Alçı taĢı<br />
3- Organik tortullar: Bunlar bitkisel ve hayvansal orjinli sedimentlerdir. En önemlileri mercan kalkeri,<br />
diatomit, radiolorit, taĢ kömürü, linyit, turba.<br />
YapıĢık taĢlar veya katı sedimentler dağınık sedimentlerin kil, kireç, silisyumdioksit, demirli bileĢikler<br />
gibi doğal çimento maddeleri ile birbirine yapıĢtırılması sonucunda meydana gelmiĢlerdir. Böylece<br />
kumlardan kumtaĢı, tozlardan toztaĢları, çakıllardan konglomeralar oluĢmuĢtur. Bu tanımlamadan<br />
anlaĢılacağı üzere bunların toprak verme değeri, doğal çimento maddelerinin türü ile katılaĢmıĢ<br />
kütledeki tanelerin büyüklüğü ve minerolojik bileĢimine göre değiĢir. Doğal çimento maddesinin<br />
ayrıĢması nekadar kolay olursa ve ayrıĢtıktan sonra da bir besin maddesi olarak nekadar yararlı olursa,<br />
böyle bir katılaĢmıĢ sedimentten o derece iyi ve verimli topraklar meydana gelir. Örneğin yapıĢtırıcı<br />
maddesi silisyumdioksit olan bir kumtaĢı, yapıĢtırıcı maddesi kireç olan bir kumtaĢına kıyasla çok daha<br />
fakir ve elveriĢsiz toprakları meydana getirir. Bunun nedeni, silisyumdioksit güç ayrıĢtığından sığ<br />
toprakları oluĢturur. Bunun dıĢında, ayrıĢtıktan sonra silisyumdioksit besin maddesi olarak hiçbir değer<br />
taĢımaz. Kireç ise tam bunun aksi özelliklere sahiptir.<br />
YapıĢtırıcı madde olarak doğal çimento maddesinin dıĢında katılaĢmıĢ kütledeki tanelerin<br />
büyüklüğü ve minerolojik bileĢimlerinin de kayacın toprak verme değeri üzerinde önemli roller oynar.<br />
Gerçekten katılaĢmıĢ bir sedimentte taneler ne kadar iri olursa toprak verme değeri o kadar düĢük olur.<br />
Çünkü katılaĢmıĢ sedimentin yapıĢtırıcı maddesi ayrıĢtıktan sonra iri taneler, örneğin konglomeranın<br />
çakılları serbest kalır ama bunlar ne suyu tutar, ne de besin maddesi verebilir. Buna karĢılık bir<br />
kumtaĢının kumları, sözü edilen her iki özellik bakımından da çok daha elveriĢli Ģartlar meydana getirir.<br />
ÇAKILLAR (BreĢ ve Konglomera)<br />
Akarsu (yuvarlak), deniz (oval) ve buzul (köĢeli ve çizikli) veya yerinde parçalanma (köĢeli) etkileri<br />
sonunda taĢlar ufalanarak çakıllara dönüĢürler. Çakıllar çapı 2-20 mm arasında bulunan materyallerdir.<br />
Çakılların çimentolanması ile köĢeli çakıllardan breĢ, köĢeleri yuvarlanmıĢ çakıllardan konglomera<br />
meydana gelir. BreĢ ve konglomeraların parçalanıp topraklaĢmaları çimento maddesine ve çakılların<br />
mineralojik yapısına bağlıdır. AyrıĢtıklarında iskelet bakımından zengin çakıllı kum topraklarını verirler.
10<br />
Bu topraklar besin maddelerince fakir ve kurak ortamlar oluĢtururlar. Eğer çimento maddeleri kil ve<br />
kireç karıĢımından oluĢmuĢ ise balçıklı kum veya kumlu balçık topraklarını meydana getirirler.<br />
KumtaĢları<br />
Tane çapı 2-0.02 mm arasında olan materyallere kum denir. ÇeĢitli etkenlerle oluĢmuĢ olan kumlar<br />
gevĢek tortullar halinde yığılmıĢ durumda bulunurlar. Göl tortullarında yatay, akarsu tortullarında çapraz<br />
tabakalar teĢkil ederek yığılmıĢlardır. Kil, karbonatlar (genellikle kireç), demirhidroksit Fe (OH)3 veya<br />
silis Si02 ile çimentolanarak kum taneciklerinin yapıĢması ile kumtaĢları meydana gelir.<br />
Tamamen kuvarstan meydana gelene kumtaĢları kuvarslı kumtaĢı, feldspatlar (ortoklas) ve mika<br />
pulcuklarının pek bol olduğu kumtaĢları arkoz, iri ve ince taneli kumlar, kil ve ince çakıllar ile feldspat<br />
taneciklerinin vd. minerallerin biraraya gelmesi ile oluĢan kumtaĢları grovak ve kayaç kırıntıları, kuvars<br />
ve diğer minerallerin biraraya gelmesi ile oluĢanlar lithik kumtaĢları olarak adlandırılırlar.<br />
YapıĢtırıcı madde silisyumdioksit olursa fakir toprakları meydana getirirler. Kil ve kireçli olanlar, derin<br />
ve göreli olarak verimli toprakları oluĢtururlar. Kumlar kuvarsın dıĢındaki minerallerden örneğin<br />
feldispat, mika vb. oluĢmuĢlarsa hem ayrıĢmaları kolay olur, hem de besin maddeleri bakımından zengin<br />
toprakları verirler. KumtaĢlarından meydana gelen topraklar, derin ve havalanması iyi olan topraklardır.<br />
Suyu geçirmeleri hızlı olur. Onun için organik madde ile karıĢtırılırlarsa ideal toprakları oluĢtururlar<br />
ToztaĢları<br />
Buna, bazı jeoloji uzmanları miltaĢı da demektedirler. Toz tane boyutu (0.02-0.002mm) sınıfının egemen<br />
olduğu ince toprak taneciklerinin (%70 kadar toz) doğal çimento maddeleri ile birbirine<br />
yapıĢtırılmasından ve su altı koĢullarında meydana gelen bir sedimenttir. Birçok bölgelerde, özellikle<br />
Ġstanbul yöresinde büyük yer kaplar. Bunların ayrıĢmasından genellikle orta derin, toz balçığı<br />
tekstüründe topraklar meydana gelir. Bu topraklarda drenaj koĢulları orta-iyidir.<br />
Lös; rüzgâr tarafından taĢınıp; yığılmıĢ olan tozlu materyaldir. Özellikle yarıkurak ve kurak bölgelerde<br />
kayaların sıcaklık farklarından dolayı parçalanıp ufalanması ve rüzgârın taĢıdığı parçacıkların çarpıĢması<br />
ile öğütülmesi sonucunda meydana gelen malzeme gene rüzgâr tarafından taĢınıp yığılır. Bu materyaller<br />
su etkisi ile bir ayrıĢmaya veya çözünmeye uğramadıkları için mineralojik bakımdan oluĢtukları kayanın<br />
bileĢimine aynen sahiptirler. Bu nedenle lös'ler derin ve besin maddesince kuvvetli topraklar (verimli<br />
topraklar) verirler.<br />
KiltaĢları<br />
Killer tane çapı < 0.002 mm olan taneciklerden oluĢurlar. Bu boyutta sekunder minerallerden olan kil<br />
minerallerinin yanında mekanik olarak ufalanarak kil boyutuna ulaĢmıĢ mika, feldspat ve hatta<br />
kuvars parçacıkları da bulunur. Ayrıca klorit, serpantin, kalsit ve demiroksitler ile aluminyumoksitler<br />
de kil boyutunda olup kil bolümü içinde bulunurlar.<br />
Killer özellikle büyük nehirlerin yayılarak denize ulaĢtıkları yerlerdeki taĢkın alanlarında, göllerin<br />
veya denizlerin diplerinde çamur halinde çökelirler. Bu çökelme sırasında killere bir miktar kum ve<br />
toz da karıĢmıĢ olabilir. Çökelen çamur demir bileĢikleri ve yerine göre kireç de ihtiva eder. Suların<br />
çekilmesi ile kil tortulları oluĢur.<br />
Killer, büyük su kütleleri altında çökelmesi ve su kütlesinin basıncına uzun süre maruz kalmaları<br />
veya daha sonra kil tabakaları üzerine yığılan baĢka materyallerin basıncı altında kalmaları<br />
sonucunda katılaĢıp tabakalı (Ģisti) bir yapı kazanırlar. Bu taĢlaĢmıĢ killere yapısına göre kil taĢı veya<br />
kil Ģisti denir.<br />
Kil tortulları ve kil taĢları kireçsiz iseler geçirgen olmayan, ağır topraklar verirler<br />
Marn<br />
BileĢimi kil ile kalsiyumkarbonattan (CaCO3) oluĢur. Kayacın bileĢimindeki CaCO3 miktarı %30-50<br />
arasında ise Kil marnı, %50-70 arasında ise Kireç marnı ismi verilir. Eğer kil marnında kil içine az<br />
miktarda toz ve ince kum karıĢmıĢ ise, buna balçık marnı denir. Karbonat içeriği %35-70 arasında<br />
olan topraklara marn toprağı denir. Bu toprakların genellikle reaksiyonu alkalendir, ince tekstürlü<br />
topraklardır.<br />
Özellikle fosfor, azot ve organik madde marn toprakları için çok önemlidir. Yüksek pH derecesinden<br />
dolayı orman ağaçlarının beslenme sorunları vardır. O nedenle bu topraklara dikilecek fidanların bol
11<br />
miktarda humus içeren tüplü ve saksılı fidanlar olması gerekir. Düz yerlerde drenaj sorunları ve buna<br />
bağlı olarak kötü havalanma koĢulları ortaya çıkabilir.<br />
Kireç TaĢları (Kalker)<br />
Kireç taĢları, kalsit ve aragonit kristallerinin çok küçük boyutta olanlarının biraraya gelmesinden<br />
oluĢur. Erüptif ve metamorfik kayaçları oluĢturan minerallerdeki CaO karbondioksitli sularla<br />
çözünerek kalsiyumbikarbonat haline dönüĢür ve tabansuları veya yamaç sızıntı sularına geçer. Bu<br />
sular kaynak, dere ve nehirler ile göllere veya denizlere ulaĢır. Bunlardaki CO2 denizlerde yaĢayan<br />
algler ve yosunlar tarafından fotosentez için kullanılır; böylece kalsiyumbikarbonat CO2‟ini<br />
kaybedince kalsiyum karbonat halinde çöker. Bu olay Ģu kimyasal süreçlerle açıklanabilir:<br />
CaO + H2O + 2 CO2 Ca (HCO3)2<br />
Ca (HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2<br />
Ayrıca, denizlerde ayrıĢmakta olan organizma artıklarının çıkardığı amonyak da CaCO3‟ ı çökeltir.<br />
Bundan baĢka suların soğuması ve basıncın azalması da kalsiyumbikarbonatlı sulardan<br />
karbondioksidin ayrılmasını sağlayabilir.<br />
Kalsiyumkarbonatlı sular denize ulaĢıncaya kadar birçok toz ve kil gibi küçük toprak taneciklerini de<br />
birlikte sürükler. Bu nedenle CaCO3 ile birlikte bu toz ve kil de çöker. Böylece kireç taĢlarının<br />
bileĢimine toz, kil hatta ince kum da girmiĢ olur.<br />
Kalker kayaların toprak verme değerleri, bunların sertlik derecelerine, içindeki katık maddelerin<br />
oranına bağlıdır. Örneğin saf CaCO3‟ tan oluĢan bir kalker anakayasının %56‟sı CaO, %44‟ü CO2‟<br />
tir. O nedenle içinde kil ve toz miktarı çok olan, yani katık maddeler bakımından zengin olan kalker<br />
anataĢlarından derin ve verimli topraklar meydana gelir. Çünkü CaCO3 ayrıĢınca yarısına yakın<br />
kısmı karbondioksitli sular olarak kaybolup gider. Toprağı ancak içindeki kil, toz ve demirhidroksit<br />
gibi maddelere meydana getirir.<br />
BileĢiminde genellikle kil çok olduğu için kalkerden meydana gelen topraklar genellikle ince<br />
tekstürlü ağır topraklardır. Bu nedenle de geçirgenliği ve havalanması iyi olmayan topraklardır.<br />
Yalnız, kalker anakayalarının çatlaklı ve yarıklı bir yapıya sahip olama gibi kendine özgü bir özelliği<br />
vardır. Bu da CO2 içeren sularda az veya çok çözünmeleri, bu suların etkisi ve öteki toprak oluĢumu<br />
olayları tarafından oluĢturulan bir karakteristiktir. Bu nedenle üzerlerindeki bitkilerin kökleri, bu<br />
çatlaklar boyunca derine inerek, buralarda birikmiĢ su ve ince topraktan yararlanabilir ve böylece iyi<br />
bir geliĢim yapabilirler.<br />
Bu yarık ve çatlaklar aynı zamanda üzerindeki ince tekstürlü topraklar için drenaj kanalı görevi<br />
yaparak doygun su nedeni ile meydana gelebilecek kötü havalanma Ģartlarını da ortadan kaldırır.<br />
Bunun için, kalker topraklarına sıcak topraklar da denir. Bu durum, aynı zamanda bir su kıtlığı da<br />
meydana getirir.<br />
Saf ve sert kalkerler sığ ve iskelet bakımından zengin toprakları meydana getirir. YumuĢak kalkerler<br />
derin, killi balçık ve kil tekstüründe topraklar verir. Kalker üzerinde oluĢan topraklar bol miktarda<br />
humus içerirse, kırıntılılıkları ve su tutma güçleri artar. Bunların derinlikleri de çok olursa verimli<br />
topraklar olarak nitelenebilir. Bu toprakların genellikle pH değerleri nötre yakın olduğundan, bitkiler<br />
için fosfor beslenmesi iyi değildir. Potasyum eksikliği de vardır.<br />
Ülkemizde rendzina, terra fuska, terra rosa gibi önemli toprak tipleri bu anakayalar üzerinde<br />
oluĢmaktadır.<br />
Traverten<br />
Kalsiyum karbonat içeren sıcak suların yeryüzüne çıkarak karbondioksitini kaybetmesi sonucunda<br />
CaCO3 kimyasal olarak çöker ve travertenler oluĢur. Bunların sert olanları güç ayrıĢır, sığ ve<br />
iĢlenmesi, ağaçlandırılması güç taĢlı toprakları meydana getirir. Gözenekli olanları geçirgendir ve<br />
göreli olarak çabuk ayrıĢır. Akdeniz bölgesinde ve Marmara bölgesinde oldukça geniĢ yayılıĢ<br />
alanlarına sahiptirler.<br />
Dolomit
12<br />
Kalsiyumkarbonat ve mağnezyumkarbonattan oluĢan, genellikle sert ve güç ayrıĢan bir kimyasal<br />
sedimenttir. Saf olduğu zaman sığ ve taĢlı toprakları oluĢturur. Katık madde olarak kil oldukça<br />
yüksek oranlarda bulunursa verimli, derin toprakları meydana getirebilir.<br />
METAMORFĠK KAYAÇLAR (BaĢkalaĢım Kayaçları)<br />
Daha önce oluĢmuĢ kayaçların (tortul ve magmatik kayaçlar) sıcaklık ve basınç altında orijinal<br />
karakteristiklerini kaybetmeleri sonucunda oluĢan kayaçlara metamorfik (baĢkalaĢım) kayaçlar denir.<br />
METAMORFĠZMA<br />
Yerkabuğunun derinliklerinde hüküm süren değiĢik fiziksel ve kimyasal Ģartların etkisiyle katı halde<br />
geliĢen mineral değiĢikliğine metamorfizma denir<br />
Metamorfizmayı etkileyen faktörler:<br />
–Sıcaklık<br />
–Basınç<br />
–Gözenek sıvıları<br />
–Zaman<br />
Metamorfizma çeĢitleri;<br />
1. Bölgesel Metamorfizma (Rejyonal Metamorfizma)<br />
2. Dokanak Metamorfizması (Kontak Metamorfizma)<br />
3. Fay- zonu Metamorfizması<br />
4. Hidrotermal Metamorfizma<br />
5. Çarpma veya Ģok metamorfizması<br />
1. Bölgesel ( Rejyonal ) Metamorfik Kayaçlar :<br />
GeniĢ alanlarda meydana gelen bu metamorfizma türünde jeolojik etkenler çok farklıdır. Sıcaklık ve<br />
basınçla birlikte bir miktar su ve kayaçtaki diğer maddelerin etkisiyle yada kayaca yeni maddelerin<br />
eklenmesi ve eksilmesi ile yeni mineraller türer, mevcut minerallerin bazıları değiĢime uğrar. Bu<br />
surette kayacın özellikleri kısmen yada tamamen değiĢir. Görünümde de bu değiĢiklik belirgindir.<br />
Metamorfizma esnasında çoğu zaman teknotizmada (yerkabuğunun deforme olması) görülür.<br />
Tektonizma sırasında kristallerde ezilmeler, kırılmalar ve basınç altında belli yönlerde dizilimler<br />
görülür. Böylece kayaçta daha önce mevcut olmayan Ģisti bir yapı meydana gelir. Yapraklanmaya<br />
benzeyen yani sivri uçlu bir cisimle zorlandığında yaprak yaprak ayrılma özelliğindeki bu Ģisti<br />
yapı ile bölgesel metamorfik kayaçlar diğerlerinden kolayca ayrılır.<br />
2. Dokanak (Kontak) Metamorfik Kayaçlar :<br />
Magmanın kayaçların arasına sokularak komĢu kayaçları etkilemesiyle meydana gelirler. Yüksek<br />
sıcaklıktaki bir derinlik kayacının bir yüzey taĢı veya damar taĢı ile temas etmesi sonucunda o taĢta<br />
meydana getirdiği değiĢme ve bu olaya verilen addır. Bu tür değiĢime esas etkili faktör erimiĢ<br />
materyalin sıcaklığıdır. KomĢu kayaç kumtaĢı ise kuvarsite dönüĢür Ģeyl ise sleyt ( kil, toz, çamur<br />
taĢı ) veya hornflez denilen boynuz taĢına (biotit, andaluzit, staurolit, granat, plajyoklas ) kireç taĢı<br />
ise mermere dönüĢür<br />
* Büyük magmatik kütlelerin çevresinde sıcaklık nedeniyle oluĢan metamorfizmadır<br />
* Dokanak metamorfizması geçiren kayaçlar dilinimli bir yapıya sahip değildir<br />
* Çok değiĢik basınç koĢullarında oluĢabilir<br />
3- Fay- zonu metamorfizması:<br />
Büyük bir fay veya kırık boyunca oluĢan metamorfizmadır. Deformasyon yüksektir.<br />
Metamorfizmaya çok az rekristalizasyon eĢlik eder.<br />
4- Hidrotermal Metamorfizma:<br />
Termal çözeltilerle bir kayaç çözündürülerek bileĢim ve kristal yapısı bakımından değiĢime<br />
uğratılabilir. Kireç veya marnın çözündürülerek Ģisti silisli kalker meydana gelmesi bunun tipik
13<br />
örneğidir. Diğer tip metamorfizmalarda da hidrotermal etkenler rol oynadığından bu tip<br />
metamorfizmayı belirlemek oldukça güçtür.<br />
5- Çarpma veya Ģok metamorfizması:<br />
Gök taĢlarının çarpması sonucunda geliĢen yüksek basınca bağlı metamorfizmadır.<br />
Sleyt (Arduvaz)<br />
Ġnce taneli kayaçların (kil, çamur, Ģeyl, tüf) düĢük derecede metamorfizmaya uğraması sonucu<br />
oluĢmuĢ çok ince, mükemmel yapraklanmalı bir kayaçtır. BileĢenleri gözle görülmez.<br />
BileĢimi feldispat, kuvars, mika ve kil den oluĢur. Kimyasal ayrıĢması yavaĢ, mekanik parçalanma<br />
hızlıdır. Ġnce tekstürlü (killi) toprakları meydana getirirler. Bu toprakların nem ve hava ekonomisi iyi<br />
değildir; kök yayılıĢı için elveriĢsizdir.<br />
Sleyt‟in oluĢturduğu topraklar besin maddelerince zengin olmalarına rağmen, çok düĢük poroziteleri<br />
nedeniyle bitkiler bu maddelerden gereği gibi faydalanamaz. Sığ topraklar verirler.<br />
Islah edilmeleri durumunda ağaçlandırmaya uygun hale gelebilir.<br />
Fillit<br />
Minerolojik bileĢimi mika, kuvars ve kilden oluĢmuĢtur. Mineral kristalleri çok küçüktür. Bu nedenle<br />
çok yavaĢ ve güç ayrıĢırlar, meydana getirdikleri topraklar genellikle toz balçıklarıdır. Bu toprakların<br />
fiziksel özellikleri kötüdür. Özellikle kötü havalanma ve drenaj koĢullarına sahiptirler. Genellikle<br />
orta derin ve sığ topraklar verirler.<br />
Fillit;<br />
-Sleyt‟e benzeye, fakat daha metamorfik ve daha iri taneli minerallerden oluĢmuĢ ince yapraklanmalı<br />
bir kayaçtır.<br />
-Sleyt‟ler ile Ģistler arasında geçiĢ taĢıdır.<br />
-Yağsı bir parlaklığa sahiptir<br />
MikaĢist<br />
Ġleri derecede metamorfizmaya uğramıĢ, düzlemsel ve çizgisel yapı paralelliği iyi geliĢmiĢ orta taneli<br />
metamorfik bir kayaçtır. BaĢlıca mika, klorit, kuvars ve talk minerallerini içerir. Yapraklanma<br />
kalınlığı fillitlere göre daha fazladır (cm mertebesinde). BileĢenleri gözle tanınır.<br />
MikaĢistlerden genellikle killi türde, derin ve geçirgenlikleri pek fazla olmayan, besin maddelerince<br />
zengin topraklar oluĢur. Ancak kuvarsça zengin olan kuvars-serisit Ģistlerin toprakları ince kum<br />
bakımından zengin, besin maddelerince de fakirdir. KalkĢistler ise kalsiyumca zengin killi topraklar<br />
verdikleri için mikaĢistler arasında özel bir yere sahiptirler. MikaĢistlerin topraklaĢma hızı bir yandan<br />
mineralojik yapılarına, öte yandan tabakaların yeryüzüne göre eğimine bağlı olarak değiĢir.<br />
Gnays<br />
BaĢkalaĢım kayalarından, iri taneli olup mineralojik bileĢiminde kuvars, feldspat ve mika<br />
minerallerinin çoğunlukta bulunduğu taĢlara gnays adı verilir. Gnayslar granit ile aynı mineralojik<br />
bileĢime sahiptirler. Ancak minerallerinin ezilmiĢ ve Ģisti bir yapı kazanmıĢ olmaları ile granitten<br />
ayrılırlar. Bu nedenle gnays ile granit arasında geçiĢ formlarına sık rastlanır. Erüptif kökenli
14<br />
kayalardan (özellikle granit) oluĢan gnayslara ortognayslar, tortul kayalardan oluĢan gnayslara da<br />
paragnayslar denir.<br />
Gnaysların topraklaĢma hızı tanelerin iriliğine, mineralojik yapıya bağlı olduğu kadar tabakaların<br />
yatay, eğik veya dikey duruĢuna da bağlıdır. Ġri taneli, kuvarsça fakir buna karĢılık feldspat ve<br />
mikaların bol bulunduğu gnayslar diğerlerinden daha hızlı topraklaĢırlar. Tabakaları yeryüzüne dikey<br />
veya eğik olan gnayslar da yatay tabakalı olanlara nazaran daha kolay ufalanıp topraklaĢırlar.<br />
Gnayslar derin, balçıklı kumdan kumlu balçık ve balçığa kadar türde, süzek topraklar verirler<br />
Gözlü gnays<br />
Bazı gnayslar büyük göz Ģekilli mineraller (genellikle feldispat) içerir. Bu kayaçlara gözlü gnays adı<br />
verilir.<br />
Kuvarsit<br />
Kum taĢlarının ezilmesi ile baĢkalaĢıma uğrayıp Ģistî bir yapı kazanmaları sonucunda kuvarsitler<br />
meydana gelir. Tanelerin küçüklüğü ve basınç etkisi ile iyice sıkıĢtırılmıĢ olmalarından dolayı<br />
kuvarsitler güç ayrıĢırlar. Bu nedenle kuvarsitlerin bulunduğu yerler sivri tepelikler veya sarp<br />
kayalıklar halinde belli olur. Kuvarsitlerden oluĢan topraklar kumca zengin süzek fakat besin<br />
maddelerince fakirdir.<br />
Mermer<br />
Kireç taĢlarının baĢkalaĢıma uğrayıp kristalize olması ve kristallerin ezilmesi ile mermerler oluĢur.<br />
Mermerler oluĢtukları kireç taĢının katık maddesine göre çeĢitli renklerde bulunurlar. Güç<br />
topraklaĢırlar. Ġçerdikleri kirecin yıkanıp gitmesi ve toprağın ancak katık maddelerden oluĢması<br />
nedeni ile mermerlerden oluĢan topraklar sığ ve kil türündedirler. Mermerlerin çatlaklı yapısından<br />
dolayı üst toprak sığ olmakla birlikte topraklaĢma ve kökler bu çatlaklı yapı boyunca derinlere<br />
ulaĢırlar.<br />
Serpantin<br />
Minerolojik bileĢimi mağnezyumsilikattır. Olivinin (Mg, Fe)2 SiO4 ayrıĢmasından meydana gelir ve<br />
kimyasal bileĢimi H4Mg3Si2O9‟dur. Açık veya koyu yeĢil renkli bazen yılan derisi gibi benekli bir<br />
taĢtır.<br />
Serpantinler büyük ve küçük alanlar halinde ülkemizin çeĢitli yerlerinde bulunurlar. AyrıĢmaları çok<br />
yavaĢtır. Bu nedenle sığ ve besin maddeleri bakımından fakir toprakları verirler. Bundan dolayı<br />
kurak ve fakir topraklardır. Bunlar üzerinde geliĢmiĢ topraklarda yapılacak ağaçlandırmalar ve doğal<br />
gençleĢtirmeler büyük bir çoğunlukla baĢarısızlığa uğramaktadır.<br />
ElveriĢsiz edafik ve ekolojik koĢullar oluĢturan bir baĢkalaĢım kayacıdır. Bu nedenle üzeri genellikle<br />
çıplaktır, yani bitki bakımından fakirdir veya hiç bitki taĢımazlar. Masif bir yapıya sahip olmaları,<br />
fiziksel ayrıĢmalarını engeller, besin maddesi bakımından yalnızca Mg sahip bulunmaları da kötü<br />
beslenme Ģartları oluĢturur. <strong>Orman</strong>cılık bakımından üzerlerinde diri örtü varsa korunmalıdır; çıplak<br />
olanlarında ise çok zorunlu olmayınca ağaçlandırma amacıyla büyük masraflardan kaçınmalıdır.
15<br />
KĠL MĠNERALLERĠ<br />
Toprağın Ø < 0.002 mm (Ø < 2 μ) den küçük tane çapına sahip olan bölümü kil olarak kabul edilir.<br />
Kil mineralleri silikatların ayrıĢması sonucunda sekunder olarak oluĢmuĢ hidroksilli<br />
aluminosilikatlardır. Kil mineralleri alçak basınç ve düĢük sıcaklıkta oluĢtukları için pulcuklar<br />
halindedirler. Yapıları tabakalı ve yaprakçıklıdır. Yaprakçıklı yapıdan dolayı kil mineralleri su alınca<br />
ĢiĢerler ve yaprakçıklar birbirinden belirli bir mesafeye kadar uzaklaĢır. Böylece kil minerallerinin<br />
yüzeyleri de (iç yüzey) artmıĢ olur. Kil minerallerinin yaprakçıkları 2, 3 veya 4 tabakalıdır. Tabaka<br />
sayısına göre kil minerallerinin iç yüzeyi değiĢiktir. Ġki tabakalı kil minerali olan kaolinit‟in<br />
1gramında 80 m 2 , üç tabakalı olan montmorillonit‟in 1 gramında 800 m 2 yüzey vardır.<br />
Su alıp ĢiĢen kil minerallerinin bu iç yüzeyine bazı katyonlar da girerek yerleĢirler. Böylece kil<br />
mineralleri bir yandan toprağın su tutma kapasitesini bir; yandan da katyon tutabilme kapasitesini<br />
arttırırlar. Kil minerallerinin toprakta bulunuĢu toprağın bitki besleme gücünde çok önemli etkiler<br />
yapar.<br />
Kil mineralleri, toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri ile biyolojik aktivitesi için son derece<br />
önemlidir. Kilin büyük bir özgül yüzeye sahip olması (birim kütleye veya hacme düĢen yüzey<br />
geniĢliğidir) büyük bir adezyon ve kohezyon kuvvetine sahip olmasını sağlar.Böylece su tutma<br />
kapasitesi çok yüksektir. Ayrıca toz ve kum taneciklerini bu kuvvetlerle çekerek birbirine yapıĢtırır.<br />
Kil Minerallerinin Kristal yapısı<br />
Kil mineralleri yaprakçıklı bir yapıya sahiptirler. Yaprakçıkların herbiri iki, üç veya dört<br />
tetrahedron ve oktahedrondan meydana gelmiĢlerdir. Tetrahedronlar bir silisyum katyonu<br />
etrafında yeralmıĢ dört oksijen anyonundan, oktahedronlar ise Al, Fe ve Mg gibi iyonların etrafında 6<br />
oksijen ve/veya hidroksil iyonlarının belirli düzene göre yer almasıyla oluĢurlar. Tetrahedronlar ile<br />
oktahedronların üst üste gelip aralarındaki oksijen köprüleri ile birbirine bağlanmaları sonucunda<br />
tabakalı bir yaprakçık meydana gelir. Yaprakçıkların üst üste gelmesi ile de kil mineralleri oluĢur<br />
Ġki tabakalı (1:1 tipi kil minerali) yaprakçıkların yapısında yer alan tetrahedronların oksijenleri<br />
yaprakçığın üst yüzeyinde bir oksijen tabakası oluĢturur. Oktahedronların alt yüzeyindeki oksijenler<br />
ise açıkta kalan (-) yükleri (elektronlar) ile hidrojenle birleĢerek bir OH-tabakası oluĢtururlar. Böyle<br />
iki tabakalı bir kil yaprakçığının diğer bir kil yaprakçığı ile üst üste gelmesi sonucunda<br />
tetrahedronların oksijen tabakası ile oktahedronların hidroksit tabakası karĢı karĢıya gelmiĢ olur. Ġki<br />
tabakanın arasında yer alan H + iyonları bir OH-0 bağlantısının kurulmasını sağlarlar. Böylece iki<br />
tabakalı kil minerallerinin yaprakçıklan arasında elektriksel bir çekim gücü meydana gelir. Bu<br />
nedenle iki tabakalı kil minerallerinin yaprakçıklarının arasına su molekülleri giremez ve<br />
yaprakçıklar birbirinden pek fazla uzaklaĢamaz. Yaprakçıkların su almadan önce aralarında 2.7<br />
angström olan mesafe su alma ile değiĢmez
16<br />
Üç tabakalı (2:1 tipi kil minerali) yaprakçıkların yapısı ortada bir oktahedron, alt ve üstte birer<br />
tetrahedron tabakası Ģeklindedir. Tetrahedronlardan dolayı yaprakçığın iki yüzeyinde de oksijen<br />
tabakaları yer alır. Kil yaprakçıklarının üst üste gelmesi ile oksijen tabakaları da karĢı karĢıya gelmiĢ<br />
olurlar. Negatif yüklü oksijen iyonlarını birbirine bağlayan katyon olmadığı için yaprakçıklar<br />
birbirine elektriksel olarak bağlanamaz. Bu nedenle 3 tabakalı kil minerallerinde yaprakçık aralığı<br />
meselâ montmorillonitte 3.4 Å kadar iken, su alınca yaprakçıkların arasındaki mesafe 14-18 Å'a<br />
çıkar. Yani kil minerali su alarak ĢiĢer.<br />
Kil minerallerinin yaprakçıklarının arasına su moleküllerinin giriĢinin mineralin tabakalı<br />
yapısı ile iliĢkisi<br />
Ġzomorf yer değiĢtirme<br />
Tetrahedronlardaki Si +4 ve oktahedronlardaki Al +3 katyonları yerine Fe, Mn veya Mg katyonları<br />
geçebilir. Tetrahedronlardaki Si +4 yerine Al +3 katyonu da geçer. Birbirine yaklaĢık çapta (aynı<br />
koordinasyon sayısına sahip katyonlar) fakat farklı pozitif elektrik yüküne sahip katyonların yer<br />
değiĢtirmesi (izomorf yer değiĢtirme = izomorf substitusyon) ile kil minerallerinde negatif yük<br />
fazlası ortaya çıkar. Negatif yük fazlası Na + , K + , Ca +2 , Mg +2 ve diğer katyonların kil minerallerine<br />
bağlanması ile nötrleĢtirilir. Ancak bu katyonlar kendilerinden daha aktif bir katyon (meselâ H + ) ile<br />
yer değiĢtirebilirler. Bu yer değiĢtirme olayı kil minerallerinin toprağın katyon tutabilmesi ve<br />
gerektiğinde katyon değiĢimi özelliğini kazanmasını sağlar. Kil mineralleri katyon değiĢimi<br />
özelliklerinden dolayı bitki beslenmesinde çok önemli role ve etkiye sahiptirler.<br />
Kilin en önemli özelliği, yüzeylerinde bitki besin maddesi olarak minerallere ait elementleri<br />
tutmasıdır. Buna iyon adsorbsiyonu denir. Böylece Ca, Mg, K, NH4, Fe, Zn, vb. besin maddeleri<br />
toprakta yıkanarak, bitki köklerinin alamayacağı kadar derinlere gitmekten kurtulur.
17<br />
Ġyon adsorbsiyonu, yani killerin yüzeylerinde anyon ve katyonları tutması, en basit olarak Ģu Ģekilde<br />
açıklanabilir: kil minerallerinin yüzeyleri negatif elektrik yükü ile, kenar ve köĢeleri de pozitif<br />
elektrik yükü ile bezenmiĢtir. Bunlar aksi elektrik yüklerini çekerek katyon (+) ve anyonları (-)<br />
yüzeylerinde ve kenarlarında adsorbe ederler. Killerdeki bu yükler, kil kristal kafesinin iyonik<br />
yapısından ve sürekli cereyan eden bazı kimyasal reaksiyonlardan (hidroliz ve iyonların yer<br />
değiĢtirme olayları) kaynaklanır. Ġyon adsorbsiyonu ile tutulan besin elementleri, baĢka iyonlarla yer<br />
değiĢtirebilir. Buna da iyon değiĢimi denir.<br />
<strong>Toprak</strong>taki Önemli kil Mineralleri<br />
Ġki tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları bir tetrahedron bir de oktahedron tabakasının oksijen<br />
köprüleri ile birbirine bağlanması sonucunda meydana gelmiĢlerdir. Bunların arasında en yaygın<br />
olarak bulunanları kaolinit ve halloysit dir.<br />
Ġki Tabakalı Kil Mineralleri (1:1 tipi kil minerali)<br />
Kaolinit<br />
Kaolinitin iki tabakalı olan yaprakçıklarının tetrahedronlarm bulunduğu yüzeyi oksijen tabakası,<br />
oktahedronların bulunduğu yüzeyi hidroksit tabakası ile kaplıdır. Üst üste gelen yaprakçıkların alt<br />
yüzeyindeki hidroksit tabakası (H + katyonu arada yer aldığı için) birbirini elektriksel olarak çeker.<br />
Bu nedenle esas kalınlığı 7.2 Å, yaprakçık arası açıklığı 2.7 Å olan kaolinit su alıp ĢiĢmez ve<br />
yaprakçıklar birbirinden uzaklaĢmaz. Kaolinitin yaprakçıkları arasındaki 2.7 Å'lık aralığa katyonlar<br />
giremez. Ayrıca izomorf yer değiĢtirme olmadığı için negatif elektrik yükü de pek yoktur.<br />
Kaolinit, bu Özelliğinden dolayı iç ve dıĢ yüzeyi su alma ile değiĢmediği gibi değiĢtirilebilir<br />
katyonları da negatif elektriksel güç ile pek az bağlayabilir. Kaolinitin katyon değiĢim kapasitesi 3-<br />
15 me/100 gr arasında olup pek düĢük sayılır. Kaolinit ihtiva eden topraklar ıslandıkları vakit suyu<br />
emmedikleri için cıvıklaĢırlar. Katyon değiĢim kapasiteleri de düĢük olur. Bu topraklara kireç<br />
karıĢtırılarak kırıntılılık ve süzeklik sağlanamaz. Ancak bol organik madde (humus) ile ıslâh<br />
edilebilir. Bu nedenlerle kaolinitli topraklar sorun çıkaran ve bitki beslenmesi bakımından da zayıf<br />
topraklar olarak kabul edilirler.<br />
Bu kil türü beyaz renkli olup porselen fabrikalarının hammaddesidir.<br />
Bir katyonun miliekivalen değerini bulmak için o katyonun 100 gram mutlak kuru toprakta<br />
adsorpsiyonla tutulan miktarı miligram cinsinden bulunur; sonra bu değer o katyonun molekül<br />
ağırlığının bileĢme değerine bölünmesiyle elde edilen ekivalen gram değerine bölünür.<br />
Örnek: 100 gram mutlak kuru toprakta 8 miligram Mg ++ belirlenmiĢse, mağnezyumun molekül<br />
ağırlığı 24 bileĢme değeri 2 olduğuna göre ekivalen gramı = 24 / 2 = 12; miliekivalen olarak değeri<br />
ise: 8 / 12 = 0.67 dir, ve 0.67 me Mg / 100 gr olarak gösterilir.<br />
Bu 8 miligram potasyuma ait olsaydı, potasyumun molekül ağırlığı 39 ve bileĢme değeri 1 olduğu<br />
için ekivalen gramı 39 / 1= 39, miliekivalen olarak ise: 8 / 39 = 0.21 dir ve 0.21 me K / 100 gr<br />
olarak gösterilir.<br />
Halloysit<br />
Halloysit de kaolinit gibi bir tetrahedron, bir oktahedron tabakasının üst üste gelmesi ile teĢekkül<br />
etmiĢtir. Ancak kaolinitin aksine silikat tabakaları arasında su molekülleri yer almıĢtır. Bu nedenle<br />
7.2 Å olan esas kalınlık su alıp ĢiĢerek 10.1 Å 'a kadar artabilir. Yaprakçıklar arasındaki 2.7 Å olan<br />
kaolinit'de değiĢmediği halde Halloysit'de su alıp ĢiĢme sonucunda artar. Halloysit su alıp ĢiĢebildiği<br />
için toprakta suyun tutulmasında faydalı olur. Halloysitin katyon değiĢim kapasitesi 5-10 me/100<br />
gr'dır<br />
Üç Tabakalı Kil mineralleri (2:1 tipi kil minerali)<br />
Üç tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları bir oktahedron tabakasının altına ve üstüne iki<br />
tetrahedron tabakasının birleĢmesi sonucunda oluĢmuĢlardır. Daha önce de belirtildiği gibi<br />
tetrahedronların dıĢ yüzleri oksijen tabakası ile kaplı olduğundan yaprakçıklar arasında bu iki oksijen<br />
tabakasını bağlayacak bir katyon bulunmamaktadır. Bu nedenle 3 tabakalı kil mineralleri su
18<br />
aldıklarında yaprakçıklar birbirinden uzaklaĢırlar. Bu olay su alan kil minerallerinin ĢiĢmesi olarak<br />
tanımlanır.<br />
ĠLLĠT<br />
Ġllitlerin bir kısmı mikaların (muskovit, biotit) hidratlanması ile, bir kısmı da silikatların ayrıĢması ve<br />
yeniden teĢekkül sonucunda oluĢurlar. Ġllit mineralleri esas itibariyle mikaların pulcuklarının<br />
aralanması ve bu aralıkların su alıp ĢiĢebilir bir duruma gelmesi ile teĢekkül eder. Mika pullarının<br />
aralanması önce kenarlardan su alarak baĢlayıp iç kesime doğru geliĢir. Bu olay mika pullarının ve<br />
özellikle potasyumun hidratlanması olayıdır. Potasyum katyonlarının (su dipolleri ve hidronyum<br />
etkisi ile) hidratlanması sonucunda mika pulcuklan birbirinden ayrılır. Bu arada hidratlanan K +<br />
kalyonu da hidronyum tarafından yaprakçıklar arasından dıĢarıya alınır. Böylece yaprakçıkların arası<br />
daha da açılır ve giderek mika illit'e dönüĢmüĢ olur. Bu nedenle illit ile mika arasında birçok ara<br />
safhası bulunur. Ġllitler daha küçük tane çapında oluĢları (0 < 0.002 mm), pek az kristalleĢmiĢ<br />
olmaları291, daha az potasyum (% 4-6), fakat daha fazla kristal suyu ihtiva etmeleri ile mikalardan<br />
ayırt edilirler.<br />
Ġllit minerallerinin esas kalınlığı 10 A olup su alıp ĢiĢliklerinde kalınlık artar Kalınlığın artması illitin<br />
vermikulite geçiĢ safhasında 15 A'e, montmorillonite geçiĢ safhasında 20 Â'e ulaĢır. Ġllitlerin katyon<br />
değiĢim kapasiteleri 20-50 me/100 g arasındadır<br />
Vermiküllit<br />
Vermiküllit biotit'ten geliĢmiĢ olan illitin fazla miktarda K + kaybetmesi ve yaprakçıkları arasında K +<br />
yerine Mg ++ katyonlarının girmesi ile geliĢir. Vermiküllilin esas kalınlığı 10 A olduğu halde su alıp<br />
ĢiĢerek Mg ++ veya Ca ++ ile doyurulduğunda kalınlık 15 A'e ulaĢır. Vermiküllitin katyon değiĢim<br />
kapasitesi 100-200 me/100 g arasındadır. Eğer vermiküllit mineralleri yüksek miktarda K + veya<br />
NH4 + katyonları ile karĢılaĢırlarsa bu katyonlar değiĢtirilebilir durumdaki Mg ++ ve Ca ++ yerine<br />
geçerler. Bu durum vermiküllitli toprakların yüksek miktarda potasyumlu veya amonyumlu<br />
gübrelerle gübrelenmesi sonucunda oluĢur. Yeniden K + ve NH + 4 ile doygun hale gelen vermiküllit<br />
minerallerinin su kaybedip kururlarsa tekrar su almakla ĢiĢmediği kalınlığın 10 A'e indiği ve ili ite<br />
dönüĢtüğü görülür. Ġllite dönüĢme ile artık potasyumun toprak suyuna geçmesi zorlaĢır veya<br />
mümkün olmaz (potasyumun ve amonyumun fiksasyonu).<br />
Montmorillonit (Smektit)<br />
Montmorillonit mineralleri illit ve vermikülite benzeyen bir kristal yapısına sahiptirler. Ancak su alıp<br />
ĢiĢliklerinde ve Mg ++ ile doyurulduklarında 10 Â olan esas kalınlık 20 A'e, 3.4 A olan yaprakçık<br />
aralığı ise 14 Â'e kadar ĢiĢer. Montmorillonitlerde su alıp ĢiĢme ve yaprakçıkların birbirinden<br />
uzaklaĢması olayı mineralin doyurulduğu katyona önemle bağlıdır. Ca ++ veya Mg ++ ile doyurulmuĢ<br />
montmorillonitler esas kalınlık olan 10 A'den 20 Â'e kadar ĢiĢtikleri halde, Na + ile doyurulmuĢ<br />
montmorillonitlerde 160 Â'e kadar ĢiĢme tesbit edilmiĢtir. Ortamda daha fazla sodyumun bulunması<br />
montmorillonitin yaprakçıklarının birbirinden bir daha biraraya gelemeyecek kadar uzaklaĢmalarına
19<br />
sebep olur (Tuzlu topraklarda Na-montmorillonit teĢekkülü). Vermiküllit ise Na + ile doyurulduğunda<br />
ancak 15 Â'e kadar ĢiĢebilir.<br />
Montmorillonitlerin katyon değiĢim kapasitesi 80-120 me/100 g arasında değiĢir. Yüksek miktarda<br />
K + veya NH4 + katyonları ile illite dönüĢmezler (K-fıksasyonu yok). Su kaybedip kuruduktan sonra<br />
yeniden su alıp ĢiĢebilirler.<br />
<strong>Toprak</strong>lar ıslandığında katyonların hidratlanması 3 tabakalı kil minerallerinin geniĢlemesine yol açar.<br />
Kil yaprakçıkları arasındaki sarı renkle gösterilen katyonlara su bağlanarak hidratlanır. HidratlanmıĢ<br />
katyonların çapı büyür ve böylece kil yaprakçıkları aralanır.<br />
Kil Minerallerinin OluĢumu<br />
Kil mineralleri erüptif kayalardaki silikat minerallerinin ayrıĢma ürünlerinden, tabakalı silikat<br />
minerallerinin (mikaların) hidratlanması ve yaprakçıklarının aralanmasından sekunder olarak<br />
oluĢurlar. Ayrıca tortul materyallerdeki kil mineralleri olduğu gibi toprağa intikal edebilirler. Kil<br />
minerallerinin oluĢumunda temel prensip Ģudur; aynı mineralden farklı iklim ve ortam (pH ve<br />
katyonlar) Ģartları altında farklı kil mineralleri oluĢabildiği gibi, farklı minerallerden aynı iklim ve<br />
ortam Ģartlarında aynı kil mineralleri de oluĢabilir. O halde kil minerallerinin oluĢumu, oluĢtukları<br />
mineralin özelliklerine bağlı olduğu kadar iklim, pH ve ortamdaki katyonlara da bağlıdır.<br />
Silikatların ayrıĢma ürünlerinden kil minerallerinin oluĢumu<br />
Silikat minerallerinden feldspatlar, piroksenler ve amfibollerin ayrıĢması ve kristal yapılarının bu<br />
ayrıĢma sırasındaki değiĢimi ile kil mineralleri sekunder olarak teĢekkül ederler. Silikatlardan kil<br />
minerallerinin teĢekkülü sırasında iklim özellikleri, ortamın reaksiyonu (pH, asit veya alkali) ve<br />
ortamdaki katyonların cinsi ile miktarı oluĢacak kil mineralinin cinsini tayin eder.<br />
Ortamda reaksiyonun alkalen oluĢu, yüksek miktarda K + , Na + , Ca ++ ve Mg ++ bulunuĢu öncelikle üç<br />
tabakalı kil minerallerinin teĢekkülüne sebep olur. Eğer K + iyonları fazla ise illit mineralleri, Mg ++<br />
iyonları fazla ise montmorillonit mineralleri, çok fazla Mg ++ iyonunun varlığı halinde klorit teĢekkül<br />
eder.<br />
Ortamda reaksiyonun asit oluĢu ayrıĢma ürünlerinin hızla yıkanıp ortamdan ayrılmalarına sebep olur.<br />
Bu defa serbest kalan silis asidi ile ortamda bulunabilen K + , Na + , Ca ++ ve Mg ++ iyonları tarafından<br />
iki tabakalı kil mineralleri meydana getirilir.<br />
Kaolinit grubu mineraller, iyi havalanan, Ģiddetle yıkanan, asit reaksiyonlu ortamlarda oluĢur. Bu<br />
nedenle Ülkemizde çok yağıĢlı Rize bölgesinde, topraklardaki killer genellikle kaolinit grubu<br />
killerdir.<br />
Tabakalı silikatların aralanması ile kil minerallerinin oluĢumu<br />
Tabakalı silikat mineralleri olan mikalar (muskovit ve biotit) tabakalarının aralanması ile kil<br />
minerallerine dönüĢürler. Öncelikle fiziksel etkiler sonucunda mikalar parçalanarak kil boyutuna<br />
kadar (0 < 0.002 mm) ufalanır. Yüzeyin artıĢı kimyasal ayrıĢmanın daha da artmasına ve mika<br />
yaprakçıklarının kenarlarındaki K + iyonlarının hidratlanarak yerlerine H + , Ca ++ , Mg ++ gibi iyonların<br />
geçmesine sebep olur. Bu fiziksel ve kimyasal ayrıĢmaların sonucunda K+ kaybeden mika ili ite<br />
dönüĢür. Eğer illitin K + kaybı devam eder ve yaprakçıklar aralanmaya devam ederlerse potasyumun
20<br />
yerine (ortamda varsa) Mg ++ ve Ca ++ geçer. Bu geliĢme ile illit, vermiküllite veya montmorillonite<br />
dönüĢür.<br />
<strong>TOPRAK</strong> ORGANĠK MADDESĠ<br />
Toprağın katı kısmını oluĢturan madde gruplarından biri de organik maddelerdir. Toprağın içinde ve<br />
üstünde bulunan tüm ölmüĢ bitkisel ve hayvansal maddeler ile bunların organik ayrıĢma ürünlerine<br />
toprak organik maddesi denmektedir. <strong>Toprak</strong>taki canlı organizmalar toprak organik maddelerinden<br />
sayılmazlar.<br />
<strong>Orman</strong>da toprağın organik maddesinin önemli bir kısmı ağaçların yaprakları, meyve ve tohumları,<br />
bunlara ait kozalak, vd. organlar kabuklar ve dallardır.<br />
<strong>Toprak</strong> organik maddesi ile ilgili kavramlar<br />
Humus: Üzerinde anlam bakımından anlaĢmaya varılamayan deyimlerin baĢında humus terimi<br />
gelmektedir. Humus terimi bazen, toprak organik maddesi olarak çok genel anlamda, bazen de<br />
organik maddelerin belirli bir ayrıĢma aĢamasındaki morfolojik durumunu ifade etmek amacıyla<br />
kullanılmaktadır. Fakat genellikle, humus deyimi, organik maddenin tümünü birden ifade etmek için<br />
kullanılmaktadır.<br />
HumuslaĢma (Humifikasyon): Organik artıkların Ģiddetle ayrıĢarak koyu renkli, yüksek moleküllü<br />
ürünlere (humin maddelerine) dönüĢmesi olayıdır.<br />
Mineralizasyon: Kompleks bileĢime sahip organik maddelerin, toprak mikroorganizmaları<br />
tarafından bir seri zincirleme olaylarla ayrıĢtırılması CO2, H2O ve mineral besin maddesi (Mg, Fe, N,<br />
S vb.) gibi anorganik ayrıĢma ürünlerinin meydana gelmesi sürecidir. Örneğin bitkisel maddelerde<br />
organik halde bağlı bulunan azotun, bu yolla amonyum katyonu (NH4 + )haline gelmesine azot<br />
mineralizasyonu denir.<br />
Ölü Örtü: Özellikle orman ekosistemlerinde, mineral toprak üzerinde yatan ve çoğunluğunu bitkisel<br />
artıkların oluĢturduğu organik madde tabakasıdır.
21<br />
<strong>Toprak</strong> Organik Maddesinin BileĢimi ve Miktarı<br />
<strong>Toprak</strong> organik maddesi, kimyasal bileĢim olarak hem metal olmayan maddeleri (C, H, O, N, S, P)<br />
hem de metalleri, özellikle Ca, Mg, K, Na, Cu, Mn, Zn, Al, Fe gibi maddeleri içermektedir. Ancak<br />
organik maddelerin kimyasal yapısı çok karıĢıktır. BaĢlıca yapı maddeleri selüloz (%20-50),<br />
hemiselüloz (%10-30), ligninler (%10-30), tanen, renkli maddeler, kutin, suberin, yağlar ve mumlar<br />
(%1-8), proteinler (%1-15) dir.<br />
<strong>Orman</strong> topraklarının organik madde kaynağını yıllık yaprak dökümü, doğal dal budanması, toprak<br />
canlıları ile bitki kökleri oluĢturur. Özellikle çok çabuk ayrıĢmayan ölü örtü, mineral toprak üzerinde<br />
önemli miktarlarda organik madde birikimi meydana getirir. Bu miktar ağaç türüne, meĢcere yaĢına,<br />
iklime ve topoğrafik koĢullara göre değiĢir.<br />
Ülkemizde çeĢitli ağaç türlerine ait meĢcereler altında belirlenen<br />
ölü örtü miktarlarına ait bazı örnekler<br />
Ağaç Türü Ölü örtü miktarı kg/ha Bakı
Göknar +Kayın (yaĢlı)<br />
Göknar +Kayın (orta yaĢlı)<br />
Göknar +Kayın (genç)<br />
Göknar +Kayın+Sarıçam<br />
Kayın (yaĢlı)<br />
Sarıçam<br />
22<br />
73531<br />
43284<br />
30275<br />
34570<br />
36618<br />
32672<br />
Organik madde miktarı yetiĢme ortamlarına ve toprak derinliğine göre çok değiĢmektedir. Örneğin<br />
turbalıklarda % 80-90 oranında olan organik madde miktarı, kültür topraklarında çok seyrek hallerde % 15‟i<br />
geçer. Ayrıca toprak derinliğine göre de büyük bir değiĢim gözlenmektedir. Mineral toprağın en üstünde (0-<br />
5 cm) % 10 olabilen organik madde miktarı, 60 cm toprak derinliğinde % 0.5 ve daha düĢük düzeye<br />
inebilmektedir.<br />
<strong>Orman</strong> topraklarında genellikle toprağın üst kesimi (Ah-horizonu) organik madde bakımından zengindir.<br />
Organik madde toprağın derinliklerine inildikçe azalır. Ancak humus podsollerinde veya bu tipe yakın<br />
topraklarda organik maddenin Ah horizonundan sonra yıkanma (Ae) horizonunda azalıp, humus birikimi<br />
(Bh) horizonunda yeniden arttığı tespit edilmiĢtir.<br />
Göknar ormanları altındaki topraklarda organik karbonun toprağın derinliklerine doğru dağılımı ve<br />
yükselti-iklim kuĢaklarına göre değiĢimi.<br />
<strong>Toprak</strong>taki organik madde miktarları ile ormanın tür bileĢimi arasında önemli iliĢkiler bulunmuĢtur. Kayın<br />
meĢceresi altında organik maddenin az oluĢu kayın ölü örtüsünün meĢe ölü örtüsünden daha geç<br />
KB<br />
K<br />
KB<br />
B<br />
G<br />
B
23<br />
ayrıĢmasından ileri gelmektedir. Öte yandan toprağın türü de organik madde miktarı üzerinde önemli etkiler<br />
yapabilmektedir. Aynı iklimi tipinin etkisi altında yapılan araĢtırmalar killi topraklarda organik madde<br />
miktarının daha fazla olduğunu göstermektedir. Bu durum killi topraklarda biyolojik faaliyetin daha yavaĢ<br />
gerçekleĢmesinden ileri gelmektedir.<br />
Organik Horizonların Tanıtımı<br />
BaĢlıca üç çeĢit organik horizon veya alt horizon ayrılmaktadır.<br />
Yaprak Tabakası (L-Tabakası, OL)<br />
<strong>Orman</strong> ağaçlarının son yıla ait yapraklarının oluĢturduğu bir tabakadır. Yapraklar genellikle bütünlüğünü<br />
korumakta, fakat üzerlerinde 1-10mm çapında, düzgün olmayan Ģekle sahip lekeler bulunabilmektedir.<br />
Bunlar bazen nokta görünümüne kadar küçük olabilmektedir. Yaprak yüzeylerinde böcek yeniği delikler ve<br />
damarlar boyunca çatlaklar bulunabilir. Yaprak veya ibrelerde genel bir solgun renk hakimdir.<br />
Çürüntü Tabakası (F-Tabakası, OF)<br />
Yaprak tabakasının altında, mekanik olarak ayrıĢmıĢ, parçalanmıĢ ve renk değiĢimleri meydana gelmiĢ,<br />
damarlar arasındaki yaprak kısımları kısmen veya tamamen ortadan kalkmıĢ, parçalanmıĢ yapraklardan<br />
oluĢan bir tabakadır. Yaprak parçacıkları üzerinde %5-15 oranında, siyah renkli, kolloidal boyutta ince<br />
organik madde görülür.<br />
Humus Tabakası (H-Tabakası, OH)<br />
Yüzey humusun %80 üzerinde ince, siyah renkli, amorf organik maddeden oluĢan tabakalarına humus<br />
tabakası denir. Bu tabakanın, özellikle çürüntü tabakasına yakın kısımlarda bazen yaprak, yahut kök veya<br />
kabuk artıkları bulunabilir. Bu tabaka genellikle siyahımsı bir renge sahiptir.<br />
Humus Tipleri<br />
<strong>Orman</strong> ekosistemlerinde mineral toprak üstünde birikmiĢ olan organik artıkların (ölü örtünün)<br />
morfolojik görünümleri renk, doku Ģekli, tabakalaĢma, tabaka sıralanıĢı ve buna benzer<br />
karakteristikleri bakımından çeĢitlilik arz eder. Bu özelliklere göre birbirinden ayrılan ve belirli<br />
karakteristiklerle tanımlanabilen değiĢik organik madde veya humus oluĢumlarına humus tipleri<br />
(humus formları) denmektedir. Humus tiplerinin meydana geliĢinde edafik, klimatik ve biyotik<br />
faktörler etkili olmaktadır.<br />
Bunların ortak etkisine göre üç ana humus formu ayrılmaktadır.<br />
Karasal ortamda geliĢmiĢ humus tipleri<br />
• Mul tipi humus<br />
• Çürüntülü mul tipi humus<br />
• Ham humus<br />
Islak ortamda geliĢmiĢ humus tipleri<br />
• Karasal humus tiplerinin ıslak ortamda gelişmiş formları<br />
(Islak mul, Islak çürüntülü mul, Islak mor)<br />
• Turbalıklar<br />
• Mul Tipi Humus
24<br />
• Hem yüzey humusta, hem de Ah- horizonunda ayrıĢmanın çok hızlı olduğu bir humus formudur.<br />
Humus tabakası hiçbir zaman bulunmaz. Çürüntü tabakası da çoğunlukla yoktur. <strong>Toprak</strong> canlıları,<br />
özellikle solucanlar bol miktarda bulunur. <strong>Toprak</strong> reaksiyonu (pH) zayıf asit veya nötrdür.<br />
Tipik mul tipi humus OL-Ah horizonlarından oluĢur. Yoğun bir biyolojik aktivitenin bulunduğu<br />
ortamlarda, organizmalar ölü örtüyü kısa zamanda ayrıĢtırarak mineral toprağa karıĢtırır. Onun için<br />
yüzey humusunda OH- tabakası hiçbir zaman bulunmaz.<br />
Mul tipi humusun alt tipleri her ülkenin özelliklerine göre değiĢebilir. Türkiye‟de kumlu topraklar<br />
üstünde rastlanan kum mul‟ü, kireçli topraklar üstünde rastlanan kireç mul‟ü sıcak ve nemli iklim<br />
etkisi altında geliĢen gizli mul gibi humus tipleri de bulunmaktadır.<br />
Kum mul‟ü esas itibariyle kumlu topraklar üstünde rastlanan ve humusun 20 cm‟e kadar toprağa<br />
karıĢarak esmer renkli Ah horizonunu meydana getirebildiği bir mul tipi humustur.<br />
Kireç mulü kireç taĢından veya kireçli anamateryallerden oluĢmuĢ topraklar üstünde ılık ve nemli<br />
iklim etkisi altında, canlıların yüksek faaliyeti ile teĢekkül etmektedir. Kireç mulü çok hızlı ayrıĢma<br />
süreci sonunda oluĢmaktadır.<br />
Gizli mul‟ün (crypto mul) en önemli özelliği Ah horizonlarının esmer değil bozumsu renkte<br />
görünmesidir. Bazlarca zengin ince taneli topraklar üstünde yaprak tabakasının ve humusun hızla<br />
ayrıĢması ve ayrıĢma ürünlerinin (humik asit) üst toprakta humatlar yapması Ah- horizonunun boz<br />
renkte görünmesine sebep olmaktadır. Gizli mul‟de Ah- horizonu azot bakımından zenginleĢmiĢtir.<br />
Çürüntülü Mul Tipi Humus<br />
Ilıman iklimin etkisi altındaki yerlerde kıĢ mevsiminin serin ve nemli, yaz mevsiminin ise sıcak ve<br />
kurak oluĢu toprak canlılarının faaliyetleri üzerinde ve kimyasal ayrıĢmanın hızı üzerinde yavaĢlatıcı<br />
veya durgunlaĢtırıcı etkiler yapar. Böyle ortamlarda MeĢe, kayın yerine göre karaçam, sarıçam vb.<br />
ağaç türlerinin yapraklarının ayrıĢması az veya çok asit ürünler verdiği için bunların ölü örtülerinde<br />
yaprak tabakası hemen humuslaĢamaz. Arada bir çürüntü (fermantasyon) safhasından geçen<br />
humuslaĢma sözkonusu olur. Ölü örtünün böyle bir ara ayrıĢma safhasından geçmesi sonucunda<br />
yaprak (Y), çürüntü (Ç) ve humus (H) tabakalarının alt alta sıralandığı bir yapı ortaya çıkar.<br />
Ham Humus<br />
Ortam Ģartlarının mikrobiyolojik faaliyeti engellediği ve ayrıĢmayı pek yavaĢlattığı yerlerde ölü örtü<br />
mineral toprak üstünde ve ondan kesin bir Ģekilde ayrılmıĢ (karıĢmamıĢ) olarak yatar. Ölü örtüde<br />
yaprak (Y), çürüntü (Ç) ve humus (H) tabakası alt alta sıralanırlar. Humus mineral toprakla ya hiç<br />
karıĢmamıĢ veya çok ince bir kısımda karıĢabilmiĢtir.<br />
Ham humus çok nemli ve serin (soğuk) iklim etkisinde (kuzey enlemleri ve yüksek dağlar) sarıçam,<br />
karaçam, ladin ağaçları ile orman gülü, ayı üzümü veya fundalıkların vb. çalıların altında bazlarca<br />
fakir kayalardan oluĢmuĢ toprakların üstünde geliĢir.<br />
Horizon sırası OL-OF-OH-Ahe/Ae Ģeklinde olan bir humus formudur. Özellikle OH- tabakasındaki<br />
materyal kırılınca keskin kenarlı parçalar meydana geldiğinden, bu özelliği ile çürüntülü mul‟den<br />
ayrılır.<br />
Mineral toprakta podsolleĢme yönünde bir geliĢim vardır. ElveriĢsiz biyolojik faaliyetten dolayı<br />
organik madde ayrıĢması çok yavaĢ cereyan etmektedir. <strong>Toprak</strong> faunası çok azdır. <strong>Toprak</strong>
25<br />
reaksiyonu Ģiddetli asittir. Besin maddesi ekonomisi özellikle fosfor, azot ve kalsiyum bakımından<br />
kötüdür.<br />
Ham Humusa KarĢı Çareler<br />
Ham humusu ayrıĢtırmak için ormancılar çeĢitli yöntemler kullanmak zorunda kalmıĢlardır. Ham<br />
humus sadece bitki besin maddelerinin ekolojik sistemdeki dolaĢımını engellemekle kalmaz, asit<br />
karakterli ayrıĢma ürünleri ile toprağın yıkanmasına da sebep olur. Daha ileriki asitlik derecelerinde<br />
toprakta kil minerallerinin ayrıĢması ve bitkiler için zehir etkisi yapan alüminyum katyonunun açığa<br />
çıkması söz konusudur.<br />
• AyrıĢmanın hızlandırılması için ölü örtüye daha fazla ıĢık ve güneĢ enerjisi sağlamak amacı<br />
ile ormanda aralama kesimleri yapmak.<br />
• Ağaçlandırma alanlarında toprak iĢlemesi yaparak ölü örtü ile toprağı karıĢtırmak<br />
• Ġbreli ormanlara yapraklı, yapraklı ormanlara ibreli ağaç türlerini karıĢtırmak<br />
• Kireçleme ve kontrollü ölü örtü yakma<br />
• Turbalıklar<br />
• Yarı karasal koĢullarda, organik maddeler, tamamen siyah renkli amorf humus maddelerine<br />
dönüĢemez. Yarı humuslaĢmıĢ organik artıkların su içinde yığılmasından meydana gelen bir oluĢum<br />
geliĢir. Buna turba oluĢumu, meydana gelen yarı humuslaĢmıĢ organik artıkların oluĢturduğu kitleye<br />
de turbalık denir.<br />
• Turbalıklar su altı koĢullarında oluĢtukları için havayla teması kısmen veya tamamen kesilir. Bu<br />
Ģekildeki ortamlarda meydana gelen biyolojik ayrıĢmalara anaerob ayrıĢma denir ve bu tür ayrıĢma<br />
ile yarı humuslaĢmıĢ, çoğu kez orijinal materyalin Ģeklini koruyan bitki artıkları birikimi turba<br />
meydana gelir.<br />
• Turbalıklar esas itibariyle alçak turbalıklar ve yüksek turbalıklar olarak iki farklı oluĢum gösterirler.<br />
• Alçak turbalıklar mineral maddelerce ve özellikle kalsiyum ile azotça zengin sularda teĢekkül eder.<br />
Alçak turbalıkların yüzeyi düz olup buralarda yetiĢen Söğüt, Kızılağaç, Su kamıĢı, Patlangaç, Saz<br />
gibi türlerin artıklarından oluĢmuĢlardır.<br />
• Yüksek turbalıklar mineral maddelerce fakir sularda teĢekkül ederler. Bu sularda besin maddesi<br />
istekleri az olan Turba yosunu (Sphagnum), Yün otu, Süpürge çalısı ve çeĢitli bodur çalılar<br />
yetiĢebilmektedir. Sphagnum türleri ortada yüksek, çevrede alçak bir kitle halinde yaĢar ve geliĢirler.<br />
Bundan dolayı Sphagnum turbalıkları yüksek turbalık olarak isimlendirilmiĢlerdir. Yüksek<br />
turbalıklar lifli yapılarından dolayı daha yüksek su tutma kapasitesine sahiptir. Bu nedenle sera ve<br />
bahçelerde bu turba tipi tercih edilir.<br />
• Turba su altı koĢullarında en az %30 organik madde içeren yarı ayrıĢmıĢ bitki artıklarının üst üste<br />
yığılarak oluĢturdukları esmer veya siyah renkteki kitledir. Ancak turba tabakasının suyu çekilmiĢ<br />
durumda<br />
• Sphagnum turbalıklarından vakum aleti ile alınan materyal fabrikalara götürülür ve daha sonra odun<br />
ile diğer artıklar elenerek temizlenir. Paketlenerek sera ve bahçe topraklarının kötü özelliklerinin<br />
iyileĢtirilmesinde kullanılırlar<br />
• Ülkemizde turbalıklar oldukça azdır. Bölgesel iklim koĢulları ve su ortamlarının oluĢturduğu<br />
turbalıklar niteliğindedir. Göle‟ye yakın Yalnızçam Dağları‟nda, Abant Gölü‟nde, Amanos<br />
Dağları‟nda, Kuzey Karadeniz Dağları‟nda turbalıklar bulunmaktadır.<br />
<strong>Toprak</strong> Organik Maddesinin AyrıĢmasında Rol Oynayan Faktörler<br />
Organik maddenin kimyasal maddeler bakımından bileĢimi, ayrıĢma hızı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.<br />
Özellikle, bitkisel organik artıklara ait yapı maddelerinin bu hususta oynadığı roller birçok araĢtırmalara<br />
dayanarak ayrıntılı bir Ģekilde belirlenmiĢtir. Bu yapı maddelerinin bir kısmı ayrıĢma hızını artırmakta, bir<br />
kısmı ise azaltmaktadır.<br />
AyrıĢma hızını arttıran organik yapı maddeleri;<br />
Protein, Ca, Mg, P2O5, K, azot, Ģekerli maddeler, niĢasta, hemiselüloz, pektin, güzel kokulu aromatik<br />
bileĢikler ve suda kolay çözünen maddeler.<br />
AyrıĢma hızını düĢüren yapı maddeleri ise Ģunlardır;
26<br />
Reçineler, ligninler, hoĢa gitmeyen kokular, alkoloidler (acı lezzet veren maddeler), glikozitler, yağlar,<br />
tanenli maddeler.<br />
Her bitki türünün yukarıda sayılan maddeler bakımından yapısı farklı olduğundan, ayrıĢma hızları da değiĢik<br />
olur. Örneğin Sambucus nigra, Alnus glutinosa, Ulmus campestris ölü örtüsü çok hızlı ayrıĢtığı halde,<br />
Platanus, Fagus, Quercus pedunculata ölü örtüsü yavaĢ ayrıĢır. Ġğne yapraklardan oluĢan ölü örtü ise çok<br />
güç ayrıĢmaktadır.<br />
Organik maddelerin ayrıĢma hızı üzerinde rol oynayan yapı maddelerinden biri de azottur. Örneğin azot<br />
bakımından zengin olan ağaç yapraklarının daha kolay ayrıĢtığı araĢtırmalarla belirlenmiĢtir. Bunun ölçüsü<br />
olarak da yaprakların içerdiği karbon miktarının azot miktarına oranı karbon-azot oranı (C/N) bir ölçüt<br />
olarak alınmaktadır. Örneğin C/N > 30 olursa ayrışma çok yavaş olmakta, bu oran 20-30 arasında olursa,<br />
ayrışma hızının normal olduğu, 20’den küçük olduğunda da organik madde ayrışmasının çok hızlı cereyan<br />
ettiği ifade edilmektedir.<br />
<strong>Toprak</strong> Organik Maddesinin Önemi<br />
1- <strong>Toprak</strong>ta ayrıĢma olaylarına etkileri<br />
Bazı mineral maddelerin ayrıĢma hızını artırır ve podsollaĢmaya neden olabilir. Organik maddelerden<br />
meydana gelen bazı organik asitler topraktaki kalsit, aragonit, magnezit, dolomit, siderit vb. mineralleri<br />
çözündürmektedir. Soğuk ve nemli iklimlerde ise, organik asitleri, alüminyum ve demiroksitler ile killeri,<br />
koruyucu kolloidler halinde toprak içinde taĢıyarak, alt toprak horizonlarında biriktirmektedir.<br />
2- <strong>Toprak</strong> strüktürüne etkisi<br />
Organik maddeler, bireysel toprak taneciklerini birbirine yapıĢtırarak, kırıntı veya agregat denilen toprak<br />
parçacıklarını meydana getirir. Böylece bir çimentolayıcı, veya yapıĢtırıcı etki yaparak kırıntı strüktürünün<br />
oluĢumunda önemli roller oynamaktadır. Organik madde, özellikle topraklarda kaba gözenekleri bulunan bir<br />
agregat strüktürünün oluĢmasını ve bunun stabil olmasını sağlar. <strong>Toprak</strong> organik maddesi topraklarda<br />
azaldığı zaman, topraklar sert, sıkıĢık ve kesekli olur. Dolayısıyla toprağın fiziksel özellikleri bozulur.<br />
<strong>Toprak</strong> organik maddesi özellikle aĢırı killi, drenajı bozuk topraklar ile kumlu toprakların ıslahında çok<br />
faydalı olur.<br />
Organik madde, özellikle topraklarda agregat strüktürünün oluĢmasını ve bunun stabil olmasını sağlar.<br />
Yukarıdaki basit bir deneyle organik maddenin agregat stabilitesi (kırıntı dayanıklılığı) üzerindeki etkisi<br />
kolaylıkla anlaĢılmaktadır. Organik maddece zengin topraktaki (sol) kırıntılar dağılmadan su içerisinde<br />
kaldığı halde, organik maddece fakir toprağın (sağ) su içerisinde kolayca dağıldığı görülmektedir.<br />
3- <strong>Toprak</strong>ların su tutma kapasitesine etkisi<br />
<strong>Toprak</strong>ların su tutma kapasitesini artırır. Örneğin bir kum toprağının maksimum su tutma kapasitesi %28,<br />
killi balçığın %44 olduğu halde, bu oranın turba organik maddesinde %1057 olduğu, bu koĢullarda<br />
yararlanılabilir su miktarlarının ise killi balçıkta %13, turba organik maddesinde %84 olduğu<br />
bildirilmektedir. Organik madde yüksek su tutma kapasitesine sahiptir; kendi ağırlığının 3-5 katı su tutabilir.<br />
Bu özellik kumlu topraklar için önemlidir. Kum topraklarına %12 oranında humus karıĢtırıldığında<br />
yararlanılabilir su miktarının iki katına çıktığı araĢtırmalarla belirlenmiĢtir.<br />
Organik medde bakımından zengin toprağın su tutma kapasitesi organik maddece fakir topraktan daha<br />
yüksektir.<br />
Her ikisine aynı miktarda su döküldüğünde organik maddece zengin toprakta suyun ıslattığı koyu renkli<br />
kısım daha düĢüktür. Bunun nedeni organik maddenin toprağın su tutma kapasitesini artırması ile ilgilidir.<br />
4- Toprağın hava ekonomisine etkisi<br />
Humus toprakta iyi bir kırıntı yapısı oluĢturduğundan, toprakların hava ekonomisini de düzeltmektedir.<br />
Yapılan araĢtırmalardan elde edilen sonuçlara göre, bir toprağın humus miktarı %0‟dan %15‟e çıkarıldığı<br />
zaman gözenek hacminin %42‟den %70‟e yükseldiği belirlenmiĢtir.<br />
5- <strong>Toprak</strong>ların ısı ekonomisine etkileri<br />
<strong>Toprak</strong>ların ısı ekonomisi de organik maddeler tarafından etkilenir. Humus koyu renkli olduğu için güneĢ<br />
ıĢınlarını çok absorbe eder ve sıcaklığı artırabilir. Fakat humus çok su tuttuğundan, nemli durumda iken tam<br />
aksine bir kum toprağına kıyasla daha serin olur. Bunun dıĢında, mineral toprakların özgül ısısı (0.2 cal/gr),<br />
humusun özgül ısısından (0.3-0.4 cal/gr) daha az olduğu için mineral toprak humuslu bir topraktan daha çok<br />
ısınabilir.
27<br />
6- Toprağın biyolojik özelliklerine etkileri<br />
<strong>Toprak</strong> organik maddesi, toprak organizmalarının besin kaynağı olduğu için toprak biyolojisinde de önemli<br />
roller oynamaktadır. Diğer yandan yüksek miktarda organik maddenin bulunması halinde saprofit<br />
organizmaların geliĢmesi artar ve parazitlerin geliĢmesi baskı altına alınır.<br />
7- Toprağın besin ekonomisine etkileri<br />
<strong>Toprak</strong> organik maddeleri, besin maddesi kaynağı ve iyon adsorpsiyon kompleksi olarak toprakların besin<br />
ekonomisi üzerinde önemli etkilere sahiptir.<br />
<strong>Toprak</strong> organik maddesinin besin kaynağı olarak önemi, özellikle azot için büyük bir değer taĢır. Çünkü<br />
toprakta öteki inorganik besin maddelerini verecek mineraller bulunduğu halde, azotun kaynağı sadece<br />
organik maddelerdir. <strong>Toprak</strong> organik maddesi ılıman bölge topraklarının azot (N) ihtiyacının hemen hemen<br />
tamamını, fosforun (P) %50-60‟ını, kükürdün (S) %80‟den fazlasını sağlar.<br />
İyon adsorpsiyon kompleksi olarak toprakların besin ekonomisi üzerinde oynadığı rollere gelince: <strong>Toprak</strong>ta<br />
kolloidal boyutlara kadar ayrıĢmıĢ amorf humus maddeleri, geniĢ yüzeylerinden dolayı anyon ve katyonları<br />
adsorpsiyon yolu ile tutarlar. Bunları bitkilere verirler veya baĢka iyonlarla değiĢtirirler.<br />
8- <strong>Toprak</strong> kirliliğini önleme<br />
<strong>Toprak</strong> organik maddesi tarımsal mücadele amacıyla kullanılan ilaçları özellikle de herbisitleri absorbe<br />
ederek onların toksik (zehir) etkilerini ve yıkanarak taban sularına karıĢmalarını önler. Bu durum nemli<br />
bölgelerde, yoğun tarımsal ilaçların kullanıldığı durumlarda çevre kirliliği açısından büyük önem<br />
taĢımaktadır.<br />
9- Tamponluk etkisi<br />
Humus maddeleri, toprak reaksiyonunun ani olarak değiĢmesine engel olur. Buna tamponluk etkisi<br />
denmektedir. <strong>Toprak</strong> organik maddeleri çok çeĢitli olduğundan hem zayıf asit, hem de zayıf alkalen<br />
karakterde olanları vardır. O nedenle bunlar hem asit, hem de alkalen yöndeki toprak reaksiyonu değiĢimini<br />
bir dereceye kadar engelleyerek ani reaksiyon değiĢimlerinin önüne geçerler.<br />
Buraya kadar yapılan açıklamalardan anlaĢılacağı üzere toprak organik maddesi veya humusun en<br />
önemli fonksiyonları Ģunlardır:<br />
1- Bazı minerallerin ayrıĢma hızını arttırır ve podsollaĢmaya neden olabilir.<br />
2- <strong>Toprak</strong> strüktürünü ıslah eder<br />
3- <strong>Toprak</strong>ların su ve hava ekonomisini düzeltir.<br />
4- Toprağın iyon değiĢim kapasitesini yükseltir.<br />
5- <strong>Toprak</strong> mikroorganizmaları ve organizasyonlu bitkiler için bir besin maddesi kaynağıdır.<br />
6- Toprağa tamponluk özelliği kazandırır.<br />
Organik Madde Ekonomisinin Düzenlenmesi<br />
Tarım ve bahçe kültürlerinde, organik gübrelemenin sağlanması, ahır gübresi verilmesi, vb. önlemlerle sorun<br />
çözümlenebilir. Tarım topraklarına yılda 5 ton/ha kadar organik gübre verilebileceği, birçok yetiĢme<br />
ortamlarında 2-4 ton/ha kadar organik madde verilmesinin yeterli olacağı bildirilmektedir.<br />
<strong>Orman</strong>cılıkta ise, ölü örtünün normal bir ayrıĢma hızı ile sürekli olarak toprağa humus maddesi sağlamasına<br />
çalıĢılır. Bunun yanında, orman ölü örtüsünden yararlanmanın mutlak olarak önüne geçilmelidir. Çünkü,<br />
araĢtırmalardan elde edilen sonuçlara göre, orman ekosistemlerinin humusu veya daha genel bir ifade ile<br />
toprak organik maddesi, özellikle toprağın azot ekonomisi için büyük bir önem taĢımaktadır.<br />
Azot ekonomisi bozulmuĢ orman topraklarına mineral gübre verme, lupin (yahudi baklası) ekme, ham<br />
humusa kireç karıĢtırma gibi önlemlerle, azot mineralizasyonu ve azot rezervleri arttırılmaktadır.<br />
Humusun toprakta iyi bir strüktür meydana getirebilmesi için, bu toprağın en azından %7 oranında humus<br />
(organik madde) içermesi gerektiği ifade edilmektedir. Onun için özellikle ince tekstürlü topraklar, ahır<br />
gübresi ile gübrelenirse, hem besin rezervleri artar, hem de iyi bir strüktür sağlanarak bitkilerin besin<br />
maddelerini kolayca alabilecekleri su ve hava ekonomisi meydana getirilmiĢ olur.
28<br />
TOPRAĞIN ÖZELLĠKLERĠ<br />
Toprağın kendine özgü birçok fiziksel ve kimyasal özelliği vardır. Toprağı iĢlemek ve ondan ürün elde<br />
etmek isteyen her uygulama dalı da toprağın özelliklerini iyi incelemek ve gereğini yapmak zorundadır.<br />
<strong>Orman</strong>cılıkta da toprağın özellikleri bilinmeden ve bu özelliklere uygun bir tür seçimi veya uygulama<br />
yöntemi karĢılaĢtırılmadan yapılacak her iĢlemin sonucunda baĢarısızlık sözkonusudur. <strong>Orman</strong>cılıkta yanlıĢ<br />
uygulamanın sebep olduğu baĢarısızlık tarımda olduğu gibi hemen anlaĢılamaz. Aksine ormancılıkta uzun<br />
yıllar geçip yüksek masraflar yapıldıktan, emekler sarfedildikten sonra baĢarısızlığın farkına varılabilir. Bu<br />
nedenle toprağın özelliklerinin iyi incelenmesi gerekmektedir. Ancak toprak özelliklerinin tek tek<br />
incelenmesi de yeterli değildir. <strong>Toprak</strong>, çeĢitli özelliklerinin birbirini dinamik bir Ģekilde etkilediği<br />
heterogen bir sistemdir. Toprağın belirli bir üretime tahsisi için birçok özelliğinin incelenmesi ve bir<br />
özellikler bileĢkesinin çıkartılması gerekmektedir<br />
Toprağın Fiziksel Özellikleri<br />
Toprağın fiziksel özellikleri; toprağın derinliği, taneliliği (tekstürü), iç yapısı (strüktürü) ve gözenekliliği,<br />
sıkılığı, taĢlılığı ve bunlara bağlı olarak toprak suyu, toprak havası, toprağın sıcaklığı ve rengi gibi konuları<br />
kapsar.<br />
Toprağın Derinliği<br />
Toprağın derinliği teriminden <strong>Toprak</strong> Genetiğinde toprağın B-horizonunun alt sınırına kadar olan kalınlığı<br />
anlaĢılır. Bu kesim toprak oluĢumu ve geliĢimi sonucunda topraklaĢmıĢ olan ve <strong>Toprak</strong> Ġlmi'nde solum<br />
olarak tanımlanan kesimdir. Bitki yetiĢtiriciliğinde ise bitki köklerinin geliĢebildiği materyalin derinliği<br />
sözkonusudur (fizyolojik derinlik). Ayrıca anakayaya kadar olan derinlik mutlak toprak derinliği olarak<br />
isimlendirilir.<br />
Normal olarak toprak derinliği köklerin yayılıĢ göstermiĢ olduğu derinlik olarak kabul edilir.<br />
a) Anakaya 150 cm. den sonra baĢladığı için çok derin ve köklerin ilerleyiĢini engelleyici bir sınırlama yok<br />
b) Orta derecede derin. 60-70 cm. den sonra kök ilerleyiĢini engelleyici ince çimentolanmıĢ bir pas taĢı<br />
mevcut.<br />
c) Çok sığ. Çünkü yüzeyden yaklaĢık15 cm. den sonra taban suyu veya durgun su mevcut<br />
<strong>Toprak</strong>lar çeĢitli derinliklerde olabilirler. OluĢtukları anakayanın özelliklerine, yeryüzü Ģekline, bitki<br />
örtüsüne, iklim özelliklerine ve canlıların (özellikle insanın) etkilerine bağlı olarak toprakların derinliği<br />
değiĢir. Genellikle yamaçların üst kesiminde topraklar daha sığ, orta kesimde derin ve alt yamaçta daha<br />
derindirler. Dik eğimli yamaçlardaki topraklar, hafif eğimli yamaçlardakilerden daha sığdırlar. Kolay
29<br />
ufalanabilen kayalardan derin, güç ufalanabilir kayalardan sığ topraklar oluĢur. Tabakaları arazinin yüzeyine<br />
dik durumda olan kayalar, tabakaları yatay durumda olanlardan daha derin toprak verirler. KireçtaĢı<br />
topraklarının derinliği taĢın içindeki katık maddesine ve çatlak sistemine önemle bağlıdır. GevĢek tortul<br />
materyallerin toprakları anamateryalin tane yapısına bağlı olarak farklı derinliklere sahip olurlar.<br />
<strong>Toprak</strong>lar derinliklerine göre aĢağıda belirtilen tablodaki sınır değerlere göre sınıflandırılırlar .<br />
<strong>Toprak</strong>ların derinliklerine göre sınıflandırılması<br />
Pek sığ 100 cm<br />
Toprağın derinliği; ağaç köklerinin geliĢebilecekleri toprak hacmini, bu toprakta tutulan su ve bitki<br />
besin maddesi kapasitesini etkilediği için önemli bir fiziksel toprak özelliğidir.<br />
Toprağın TaĢlılığı<br />
<strong>Toprak</strong>lar oluĢtukları anakayanın özelliğine ve topraklaĢmanın derecesine göre farklı miktarlarda taĢ<br />
içerirler. Toprağın taĢlılığı topraklaĢmanın derecesi hakkında fikir verebildiği gibi, toprağın su ve besin<br />
kapasitesi hakkında da önemli etkilere sahiptir. <strong>Toprak</strong>ların taĢlılık oranına göre de sınıflaması yapılmıĢtır<br />
<strong>Toprak</strong>ların taĢlılığa göre sınıflandırılması<br />
Az taĢlı<br />
TaĢlı<br />
Orta taĢlı<br />
Çok taĢlı<br />
Ġskelet toprağı<br />
< % 10<br />
% 10-25<br />
% 25-50<br />
% 50-75<br />
> %75<br />
<strong>Toprak</strong>ların 2 mm den daha büyük çapa sahip çakıl ve taĢ kısmı iskelet olarak adlandırılmakta ve toprağın<br />
taĢlılığını oluĢturmaktadır<br />
Toprağın taneliliği (Tekstür) ve <strong>Toprak</strong> Türleri<br />
Toprağın Taneliliği (Tekstür)<br />
Ġnce toprak bölümü Ø < 2 mm olan toprak taneciklerini kapsar. Ġnce toprağın içinde kum (Ø 2.0-0.02 mm),<br />
toz (Ø 0.02-0.002 mm) ve kil (Ø < 0.002 mm) bölümleri ayırtedilir. Toprağın mineral kısmı kaba bölümü<br />
olan taĢ (Ø > 20 mm) ve çakıllar (Ø 2-20 mm) ile ince toprak bölümündeki kum, toz ve kilin karıĢımından
30<br />
meydana gelmiĢtir. Toprağın taneliliği (tekstür) terimi toprağın mineral kısmını teĢkil eden bu taneciklerin<br />
boyutlarını ve toprağın iri taneli veya ince taneli oluĢunu ifade etmek için kullanılır. Yukarıda sıralanan tane<br />
çapları Uluslararası <strong>Toprak</strong> Ġlmi Derneğinin 1933 yılında kabul etmiĢ olduğu sınıflandırmadır. Bazı ülkeler<br />
ise değiĢik tane çapı sınıflandırmaları kullanırlar. Türkiye'de Ġstanbul Üniversitesi <strong>Orman</strong> <strong>Fakültesi</strong> <strong>Toprak</strong><br />
Ġlmi ve Ekoloji Anabilim Dalında kurulduğu 1942 yılından beri uluslararası tane çapı sınıflandırması<br />
kullanılmaktadır.<br />
Uluslararası sınıflama A.B.D. ‘de kullanılan sınıflama<br />
TaĢ >200 mm.<br />
Ġri çakıl 200-20 mm.<br />
Ġnce çakıl 20-2 mm.<br />
Kum 2-0,02 mm.<br />
Toz 0,02-0,002 mm.<br />
Kil
Ġri kum 2-0,6 mm.<br />
Orta kum 0,6-0,2 mm.<br />
Ġnce kum 0,2-0,06 mm.<br />
Kaba toz 0,06-0,02 mm.<br />
Orta toz 0,02-0,006 mm.<br />
Ġnce toz 0,006-0,002 mm.<br />
Kil
-Hidrometre silindirine çözelti konduktan sonra 1000 ml.‟ye saf su ile tamamlanır.<br />
-Silindir mevcut delikli bir karıĢtırma çubuğu ile karıĢtırılır<br />
-KarıĢtırmadan 20 sn. sonra hidrometre silindirin içine konur.<br />
-Hidrometre okumaları yapılır.<br />
Uluslararası toprak ilmi derneğinin kabul ettiği çap sınıfları ile bunların 20 ºC de çökme süreleri<br />
Kum ( Φ 2-0,02 mm) çökme süresi 4'48''<br />
Toz ( Φ 0,02-0,002 mm) çökme süresi 2 saat<br />
Kil ( Φ < 0,002 mm) çökme süresi 24 saat „kaba kil için‟<br />
32
-Türkiye‟de uluslararası çap sınıflaması kullanıldığı için;<br />
Ġlk okuma 4'48'' de yapılır ve aynı anda sıcaklık termometre ile ölçülür.<br />
Ġkinci okuma 2 saat sonra yapılır ve yine sıcaklık kaydedilir.<br />
-Birinci ve ikinci okumalardaki hidrometre değerlerini düzeltmek için 20 ºC (68 ºF) üstünde bulunan her<br />
derece için hidrometre değerine 0,36 eklenir. 20 ºC nin altında olan her değer için 0,36 çıkarılır.<br />
-Hidrometre okumalarında ikinci bir düzeltme de katılan kalgon için yapılır.<br />
Daha sonra aĢağıdaki eĢitlikler yardımı ile Kum, Toz ve Kil yüzdeleri bulunur.<br />
% Kil+Toz = DüzeltilmiĢ I. Hidrometre okuması x 100<br />
Mutlak kuru toprak ağırlığı<br />
% Kil = DüzeltilmiĢ II. Hidrometre okuması x 100<br />
Mutlak kuru toprak ağırlığı<br />
34<br />
KUM <strong>TOPRAK</strong>LARI VE KUMLU <strong>TOPRAK</strong>LAR<br />
Kum toprakları ve kumlu topraklarda tane çapları 0.02 mm'den büyük olan bölüm hakimdir. Bu iri tane<br />
çapları arasında kalan iri çaplı boĢluklar (gözenekler) nedeni ile kum toprakları süzek (suyu tutamayan), iyi<br />
havalanabilen ve çabuk ısınan topraklardır. Kuraklığın hakim olduğu mıntıkalarda veya mevsimlerde kum<br />
toprakları kurudur (Tabansuyu etkisi altında değillerse). Kilin bulunmayıĢı veya az bulunuĢu kum<br />
topraklarında bitki besin maddelerinin de az tutulmasına sebep olur. Bu nedenle kum toprakları genellikle<br />
fakir topraklardır. Kumların mineralojik yapısına ve organik madde miktarına bağlı olarak kum topraklarının<br />
verim derecesi yükselir. Kum topraklarının özellikleri organik madde ile iyileĢtirilebilir. Kimyasal gübreleri<br />
tutamadıkları için gübrelemenin etkisi kalıcı değildir. Bazı yerlerde kum topraklarına bir miktar kil (üç<br />
tabakalı killerden) karıĢtırmak uygun olur.<br />
BALÇIK <strong>TOPRAK</strong>LARI<br />
Kum ile kilin ve bir miktar da tozun karıĢması ile balçık toprakları meydana gelir. Kumun hakim olduğu<br />
balçıklar kumlu balçık, tozun hakim olduğu balçıklar tozlu balçık, kilin hakim olduğu balçıklar killi balçık
35<br />
(ağır balçık) adını alır. Eğer bu üç tane çapı sınıfı arasında dengeli bir karıĢım oranı varsa, toprak balçık<br />
olarak isimlendirilir. Balçık toprakları iri, orta ve ince gözeneklere sahip, aĢırı süzek olmayan fakat çok fazla<br />
ölü su tutmayan topraklardır. Bu sebeple bitkiler tarafından faydalanılabilir su tutma kapasiteleri yüksek,<br />
havalanmaları yeterlidir. Kumlu topraklardan daha geç, kil topraklarından daha erken ısınırlar. Kil<br />
bölümünden dolayı bitkiler için yeterli besin maddelerinin tutulması da mümkündür. Balçık topraklarının<br />
verim gücü yüksektir. Kimyasal gübrelerin de etkisi yeterli ve belirli bir süre için devamlıdır.<br />
KİL <strong>TOPRAK</strong>LARI<br />
Kil bölümünün (0 < 0.002 mm) hakim olduğu topraklardır. Ġnce çaplı kil tanecikleri arasında kalan küçük<br />
gözeneklerde suyun ve havanın hareketi güçleĢmiĢtir. Bu nedenle kil topraklan sıkı, ıslandıkları vakit<br />
havalanmaları çok güç, ısınmaları da o derece geç olan topraklardır. Genellikle süzek değillerdir. Kil<br />
topraklarının kireçli olanlarında iyi bir kırıntı bünyesi geliĢmiĢtir. Kireçli kil toprakları daha iyi<br />
havalanabilen ve suyun da belirli bir ölçüde sızabildiği topraklardır. Kireçsiz kil topraklarında suyun sızması<br />
genellikle engellenmiĢ ve su durgunlaĢmıĢ olabilir (Durgunsu toprakları - pseudogleyleĢme). Kilin yüksek<br />
miktarda bulunuĢu kil topraklarının bitki besin maddelerince zenginliğini ve gübrelemelerin etkisinin<br />
kalıcılığını sağlar. Buna karĢılık kök geliĢimi için fiziksel özellikler pek elveriĢli sayılmaz veya bazı<br />
Ģartlarda yetersiz olduğu dahi söylenebilir.<br />
Kum, balçık ve kil topraklarının fiziksel ve kimyasal özelliklerinin<br />
genel olarak karĢılaĢtırılması<br />
<strong>Toprak</strong> özelliği Kum toprakları Balçık toprakları Kil toprakları<br />
Süzeklik<br />
Sıkılık<br />
Faydalanılabilir su kapasitesi<br />
Su tutma gücü<br />
Durgun su oluĢumu<br />
Havalanma<br />
Isınma (Ġlkbahar)<br />
Soğuma(Sonbahar-KıĢ)<br />
ĠĢlenebilirlik<br />
Besin maddesi kapasitesi<br />
Yıkanma hızı<br />
Kimyasal gübre etkisi<br />
Genel değerlendirme<br />
• Fiziksel özellikler<br />
• Kimvasal özellikler<br />
AĢırı<br />
GevĢek<br />
DüĢük<br />
Az<br />
Yok<br />
Ġyi<br />
Erken<br />
Erken<br />
Kolay<br />
Fakir<br />
Çok hızlı<br />
Hızla geçici<br />
Çok iyi<br />
Kötü<br />
Orta<br />
Sıkıca<br />
Yüksek<br />
Orta<br />
Yok<br />
Orta<br />
Orta<br />
Orta<br />
Orta<br />
Ġyi<br />
Orta<br />
Kalıcı (orta süre)<br />
Arazi kullanma <strong>Orman</strong> <strong>Orman</strong>-Tarım<br />
Meyvacılık vd.<br />
Ġyi<br />
Ġyi<br />
Kötü<br />
Pek sıkı<br />
Orta<br />
Yüksek<br />
Var<br />
Kötü<br />
Geç<br />
Geç<br />
Güç<br />
Orta-iyi<br />
Güç<br />
Kalıcı (uzun süreli)<br />
Kötü<br />
Ġyi<br />
Çayır-otlak-tarım<br />
<strong>TOPRAK</strong> STRÜKTÜRÜ<br />
<strong>Toprak</strong> strüktürü veya yapısı denince, katı toprak taneciklerinin istiflenme düzeni ve buna bağlı olarak<br />
toprak gözenek sisteminin Ģekli anlaĢılır. Katı toprak taneciği deyimi kum, toz ve kil gibi primer elemanlarla<br />
bunların kümeleĢmesi sonucu oluĢan kırıntıları kapsamaktadır. Bu katı parçacıkların, istiflenme düzeni<br />
topraktaki küçük boĢlukları, yani gözenekleri de Ģekillendirdiğinden, toprak strüktürü aĢağıdaki gibi<br />
tanımlanmaktadır: <strong>Toprak</strong> strüktürü toprak gözeneklerinin yapısal düzenidir.<br />
<strong>Toprak</strong> strüktürünün önemi:<br />
Bu tanımlamalardan anlaĢılacağı üzere strüktür, toprağın su ve hava ekonomisi, kök yayılıĢı, besin<br />
maddelerinin alınabilmesi, vb. ekolojik ve pedolojik özellikler üzerinde önemli derecede etkili olmaktadır.
36<br />
<strong>Toprak</strong>taki kırıntılar ve buna bağlı olarak boĢluklar (gözenekler) toprak canlılarının faaliyeti, yıkanma ve<br />
birikme olayları, kök geliĢimi, vb. olaylarla sürekli değiĢtirilmektedir. Bu nedenle strüktür, toprağın statik<br />
değil dinamik bir özelliğidir.<br />
Strüktür toprak içindeki su ve havanın miktarını kontrol etmektedir. Bitkiler toprakta yeterli oranda su<br />
bulunduğu durumlarda bitki besin elementlerinden yararlanabilmektedir.<br />
Bitki kökleri ve çimlenen tohumlar solunum yapmak için yeterli oksijene yani havaya ihtiyaç gösterirler.<br />
Mikroorganizma faaliyetleri de topraktaki hava ve suyun miktarına bağlıdır. Havalanmanın iyi olmadığı<br />
Ģartlarda nitrifikasyon olayı engellenir ve buna bağlı olarak bitki geliĢmesi olumsuz etkilenir.<br />
<strong>Toprak</strong> strüktürü su ve havanın yalnızca miktarı üzerinde etkili olmayıp aynı zamanda hareket ve<br />
dolaĢımlarını da yönlendirmektedir. Uygun bir toprak strüktürü tarafından düzenlenmiĢ, optimum hava-subesin<br />
elementi iliĢkisi olmadıkça toprakta fazla miktarda besin elementlerinin bulunması iyi bir bitki<br />
geliĢmesi ve yüksek ürün için yeterli değildir.<br />
Strüktür aynı zamanda toprakların erozyona uğrama derecelerini de kontrol etmektedir. Dayanıklı<br />
strüktüre sahip topraklar strüktürsüz ya da dayanıklı olmayan strüktür içeren topraklara kıyasla erozyona<br />
daha az uğramaktadır.<br />
<strong>Toprak</strong> strüktürü değiĢik kriterler dikkate alınarak sınıflandırılmaktadır. En çok kullanılan ve en önemli olan<br />
sınıflandırma kriterleri Ģekil, boyut (büyüklük) ve kırıntı dayanıklılığı olarak ifade edilebilir.<br />
<strong>Toprak</strong> taneciklerinin birbirlerine yapıĢarak meydana getirdikleri geometrik Ģekil, sınıflandırmada esas<br />
alınır. ġekil bakımından toprak strüktürleri iki ana sınıfa, bu sınıflar da kendi içinde alt sınıflara<br />
ayrılmaktadır.<br />
Basit Strüktür<br />
Bu strüktür sınıfında tanecikler bir geometrik Ģekil oluĢturmazlar. Bunun iki alt sınıfı vardır.<br />
Tek tane strüktürü:<br />
<strong>Toprak</strong> tanecikleri bağsız bir yığın halinde çözük olarak bulunur. Kum toprakları, bu strüktür için tipik bir<br />
örnek olarak verilebilir.<br />
Masif strüktür:<br />
<strong>Toprak</strong> tanecikleri birbirine yapıĢır, belirli bir geometrik Ģekil meydana getirmezler. BaĢka bir anlatımla,<br />
toprak taneciklerinin birbirine iyice yapıĢtırılmasından meydana gelen Ģekilsiz bir toprak kütlesinin yapısı<br />
masif olarak nitelenir. Su ile doyup bir bütün kitle halinde ĢiĢmiĢ killer ve balçıklı killer bu strüktür tipi için<br />
örnek gösterilebilir. Ayrıca podsol toprakların pas taşı horizonları da masif strüktüre sahiptir.<br />
Toprağın yüzünü çok kalın tabakalar halinde kaplayan ham humus tabakasındaki bazı organik asitler yağıĢ<br />
suları ile mineral toprağa girebilir. Mineral toprağın üst kısımlarından kil, humus ve seskioksitleri alt
37<br />
tabakalara taĢır ve çöktürür. Bu çöken kil-humus-seskioksit kompleksi beton gibi sert bir tabaka oluĢturur.<br />
Buna pastaĢı denir. Kökler buradan aĢağı inemez.<br />
Teksel taneler ve masif kütleler strüktürsüz gruba girmektedir.Teksel toprak taneleri birbirlerinden ayrı<br />
olarak, bireysel iĢlevde bulunurlar.<br />
Masif kütlelerde strüktürel üniteler agregat karakteri gösteremeyecek kadar büyüktür.<br />
Kumlu ve tozlu topraklarda taneciklerin çoğunluğu teksel durumda bulunmaktadır<br />
BileĢik strüktür<br />
<strong>Toprak</strong> tanecikleri birbirine kenetlenerek, çevrelerinden kopup ayrılmak suretiyle, belirgin Ģekillenme<br />
yüzeylerine sahip doğal parçacıklar halinde bulunurlarsa, bu yapıya bileşik strüktür veya agregat strüktürü<br />
denir.<br />
Kırıntılı (Granüler) strüktür:<br />
Kırıntılar küre Ģeklinde olup yatay ve düĢey eksen hemen hemen birbirine eĢittir. Granüler strüktüre orman<br />
ve mera alanlarında daha çok bol humuslu Ah horizonunda, tarım topraklarının iĢleme zonundaki (pulluk<br />
zonu) üst toprakta rastlanır.<br />
Granüller (kırıntılar) yüksek biyolojik aktivite ve yoğun köklenmenin etkisiyle oluĢur. Bunlar<br />
çoğunlukla yuvarlakçadır, çapları 1-10 mm. arasındadır ve poroziteleri yüksektir.<br />
Blok (Topak) strüktür:<br />
<strong>Toprak</strong>lar, toprak taneciklerinin birbirine yapıĢarak oluĢturdukları ve eni, boyu, derinliği birbirine yakın<br />
ölçülerde, kırıntıdan daha iri olan parçacıklardır. Topakların çapı 5-50 mm arasında değiĢir. Topaklar köşeli<br />
topak ve yarıköşeli topak olarak iki alt tipe ayrılır. Kil ve humusca daha zengin topraklar ile kil toprakları<br />
köĢeli topakları, balçıklar ve bilhassa kumlu topraklar yarı köĢeli topakları geliĢtirirler. Topaklı yapı<br />
genellikle Esmer <strong>Orman</strong> Toprağının balçıklanma zonunda (Bv) ve diğer toprakların yıkanma zonunda (A)<br />
geliĢmiĢ olarak bulunur.<br />
Bloklar (topaklar) her üç ana ekseni eĢit uzunlukta olan ve granüllere oranla por yüzdesi daha az<br />
olan, çapları daha büyük agregatlardır. Blok strüktür özellikle kilce zengin topraklarda belirgindir.<br />
Prizmalı strüktür:<br />
<strong>Toprak</strong> tanecikleri birbirine yapıĢarak boyu eninden fazla olan prizma Ģeklindeki parçacıkları da geliĢtirirler.<br />
Prizmalı yapıda boy 10 - 100 mm arasında olabilir. Prizmalı yapı, prizmalı ve sütunlu olmak üzere iki alt<br />
tipe ayrılır. Prizmalı yapıda köĢeler belirgindir. Sütunlu yapıda ise köĢeler yuvarlanmıĢtır. Prizmalı yapıya<br />
toprakların birikme zonunda rastlanır. Sütunlu yapı ise genellikle tuzlu topraklarda geliĢir.<br />
Prizmatik strüktürde tepeler ve köĢeler düz ve belirgindir.<br />
Prizmalar çoğunlukla 3 ila 6 pürüzlü yüzey tarafından sınırlanan ve düĢey yönde uzanan<br />
agregatlardır. Prizma strüktürü çoğu zaman blok strüktürün altında bulunur.<br />
Tabakalı (Levhalı) strüktür:<br />
<strong>Toprak</strong> taneciklerinin bazen basınç altında bazen asit ortamda birbirine yapıĢarak eni boyundan daha uzun<br />
olan iç yapı elemanları geliĢtirdikleri görülmüĢtür. Bu yapı levhalı yapı olarak isimlendirilir. Levhalı yapıda<br />
parçacıkların kalınlığı 1-10 mm arasında değiĢir. Basınç etkisi ile tortul materyallerden oluĢan toprakların<br />
anamateryal (Cv) horizonlarında, asit ortam etkisi ile podsolların yıkanma (Ae) horizonlarında görülürler.<br />
Levha strüktürü yatay yönde yığılmıĢ levhalar basınç sonucunda, özellikle de yük altında kalmanın<br />
sıkça değiĢmesi durumunda oluĢurlar. Levhaların kalınlığı 1-50 mm. dir.<br />
<strong>Toprak</strong> Strüktürü Üzerinde Etkili Olan Faktörler<br />
l Bitkiler<br />
l <strong>Toprak</strong> ĠĢlemesi ve Sulama<br />
l <strong>Toprak</strong> Canlıları<br />
l <strong>Toprak</strong> Neminin DeğiĢimi<br />
l Absorbe Edilen Katyonlar<br />
l Organik Madde<br />
l Toprağın Türü<br />
Bitkiler<br />
Bitki köklerinin çap geliĢimi sırasında çevreye yaptıkları basınç toprak taneciklerinin sıkıĢmasına ve<br />
kırıntılanmaya yol açar. Saçaklı bir kök sistemi iyi bir kırıntılı yapının geliĢmesini de sağlar. Köklerin
38<br />
çürümesi ile oluĢan organik kolloidler özellikle kil ve oksitlerin biraraya gelip yapıĢmasını ve kırıntılanmayı<br />
sağlarlar.<br />
Bitkilerin ve ölü örtünün toprak yüzeyini sıkça örtmeleri toprağın yağmur damlalarının darbe etkisinden<br />
korunmasını sağlar. Damlaların darbe etkisi ıslanan üst topraktaki kırıntıların dağılmasına yol açar (özellikle<br />
kumlu topraklarda).<br />
<strong>Toprak</strong> ĠĢlemesi ve Sulama<br />
<strong>Toprak</strong> iĢlemesi ile toprağın üst kısmında yüksek oranda bulunan organik madde, alt topraklara karıĢır ve<br />
kırıntılaĢmayı artırır.<br />
Yine toprak iĢlemesi ile yüzeydeki atmosferin etkisi alt topraklara ulaĢabilir. Kuraklık ve don olaylarında üst<br />
toprak ile alt toprak arasındaki sıcaklık farkı kırıntılaĢmaya sebep olur.<br />
Devamlı ve ağır sulanan sahalarda da strüktür üzerinde oluĢan baskı, bir sıkıĢma meydana getirir ve<br />
strüktürü olumsuz etkiler.<br />
Sulama suyunun aĢırı tuzlu ve bulanık olması (kil fraksiyonu taĢıması) da strüktür üzerinde olumsuz etki<br />
yapar.<br />
<strong>Toprak</strong> ĠĢlemesi ve Sulama<br />
<strong>Toprak</strong> iĢlemesi ile toprağın üst kısmında yüksek oranda bulunan organik madde, alt topraklara karıĢır ve<br />
kırıntılaĢmayı artırır.<br />
Yine toprak iĢlemesi ile yüzeydeki atmosferin etkisi alt topraklara ulaĢabilir. Kuraklık ve don olaylarında üst<br />
toprak ile alt toprak arasındaki sıcaklık farkı kırıntılaĢmaya sebep olur.<br />
Devamlı ve ağır sulanan sahalarda da strüktür üzerinde oluĢan baskı, bir sıkıĢma meydana getirir ve<br />
strüktürü olumsuz etkiler.<br />
Sulama suyunun aĢırı tuzlu ve bulanık olması (kil fraksiyonu taĢıması) da strüktür üzerinde olumsuz etki<br />
yapar.<br />
<strong>Toprak</strong> Canlıları<br />
<strong>Toprak</strong> içindeki canlılardan özellikle toprak makro faunasını oluĢturanlar; strüktür üzerinde<br />
etkilidirler.<strong>Toprak</strong> içine taĢıdıkları organik maddeler, toprak içinde oluĢturdukları boĢluklar, salgıladıkları<br />
dıĢkılar vasıtasıyla kırıntılı bir toprak oluĢumunda önemli yer tutarlar.<br />
Toprağın organik maddesini mineral maddesi ile birlikte yiyebilen solucanlar bu iki maddenin çok iyi bir<br />
Ģekilde karıĢımını ve taneciklerin de birbirine yapıĢmasını sağlarlar<br />
Yine daha küçük yapıdaki mikroorganizmalar da agregatlaĢma üzerinde olumlu etki yaparlar. Özellikle<br />
salgıladıkları organik kolloidler sayesinde kırıntılaĢmayı artırıcı katkıda bulunurlar. Mantarların iplikçikleri<br />
(miseller) ve bakteri kolonileri toprak taneciklerini birbirine yapıĢtırırlar. Mikroflora tarafından salgılanan<br />
maddeler toprağın kırıntılanmasına sebep olurlar<br />
<strong>Toprak</strong> Neminin DeğiĢimi<br />
<strong>Toprak</strong> nemindeki değiĢimler (toprağın kuruması ve ıslanması) toprağın iç yapısı üzerinde etkili olurlar.<br />
Kurak topraklarda genellikle katyonların miktarı artar. Böyle dönemlerde özellikle killi topraklarda<br />
katyonların ve oksitlerin etkisi ile toprakta yapıĢma üst seviyeye çıkar. Kuruyan ve yapıĢan topraklarda iri<br />
topaklar halinde çatlaklar görülür.<br />
AĢırı nem, kötü drenaj ve ıslaklık toprakların strüktürüne olumsuz özellik kazandırır. Özellikle kumlu<br />
topraklarda, katyonların serbest kalarak suya geçmesi ile taneciklerde çözülme oluĢur ve strüktür yapısı<br />
dağılır.<br />
<strong>Toprak</strong>taki Katyonlar<br />
<strong>Toprak</strong>taki katyonların cinsi ve miktarı toprağın özellikle kil bölümünün biraraya gelip pıhtılaĢmasını veya<br />
birbirinden ayrılıp serbest kalmasını sağlayabilmektedir. Özellikle Ca ++ ve Mg ++ gibi iki değerli katyonlar<br />
negatif değerli kil mineralleri ile zincirler teĢkil ederek kilin pıhtılaĢmasına ve kırıntılı bir yapının<br />
oluĢumuna sebep olmaktadır. Buna karĢılık toprakta K + ve özellikle Na + miktarının artıĢı toprağın kırıntılı<br />
olan yapısının bozulmasına ve taneciklerin serbest kalmasına sebep olur.<br />
Organik Madde<br />
Toprağa karıĢan organik maddelerden kolloidal yapıda olanlar toprak taneciklerinin yapıĢmasını ve<br />
kırıntılanmasını sağlarlar. Öte yandan organik maddenin toprak canlıları için besin maddesi oluĢu topraktaki<br />
canlı faaliyetini arttırır, kırıntılanmayı hızlandırır ve geliĢtirir. Balçık toprağında her iki yılda bir hayvan<br />
gübresi ve yeĢil gübre ile yapılan gübrelemelerin sonucunda (20 yıllık iĢlem ve ölçme) suya dayanıklı (su<br />
etkisi ile dağılmayan) kırıntıların miktarının arttığı tespit edilmiĢtir.
39<br />
Toprağın Türü<br />
<strong>Toprak</strong>ta iç yapının geliĢiminde en etkili ve baĢ faktör durumunda olan toprağın tane çapı karıĢımı yani<br />
toprak türüdür. Kumlu topraklarda tek taneli ve bağsız yapının, kireçsiz kil topraklarında ise masif yapının,<br />
kum+toz+kil'in belirli ölçüde karıĢımı sonucunda ortaya çıkan balçıklarda ise birleĢik yapı elemanlarının<br />
oluĢumu tamamen toprak türüne bağlıdır<br />
<strong>Toprak</strong> strüktürünün yönetimi<br />
Kaba tekstürlü <strong>Toprak</strong>lar: Kumlu topraklarda iyi bir strüktür için organik madde ilavesi faydalı olabilir.<br />
Organik madde bu tür topraklarda toprak partiküllerini birarada tutmanın yanı sıra su tutma kapasitesini de<br />
artırır.<br />
Ġnce tekstürlü <strong>Toprak</strong>lar: Kil veya Kumlu kil gibi toprakların yönetimi kaba tekstürlü olanlara göre daha<br />
zordur. Killi topraklar ıslak iken iĢlendiğinde yüksek plastiklik ve kohezyondan dolayı agregatlar dağılır,<br />
partiküller serbest hale gelir ve iri gözenekler (makroporlar) azalır. Bu durumda su ve hava hareketi büyük<br />
oranda engellenir. Kuruduğunda ise serttir. Killi topraklar çok kuru iken iĢlenirse büyük kesekler oluĢur.<br />
Tohum yatağı olarak bu toprak yapısı uygun değildir. Bu durum killi toprakların iĢleme zamanının nem<br />
durumuna göre belirlenmesinde dikkatli olunması gerektiğini göstermektedir.<br />
Toprağın Bağlılığı<br />
Toprağın iri veya ince taneli oluĢu veya iri tanelerin ince taneler tarafından birbirine yapıĢtırılmıĢ<br />
olması toprak taneciklerinin birbirine bağlılığına dikkatimizi çeker. Ġri taneli kum toprakları taneleri<br />
birbirine yapıĢmadıkları için bağsız durumda bulunurlar. Buna karĢılık kil topraklarının taneleri birbirine<br />
yapıĢtıkları için bağlı ve pek sıkı durumdadırlar. Kum, toz ve kilin biraraya gelmesi ile oluĢan balçıklar<br />
hakim tane çapına ve yapıĢtırıcı kilin miktarına göre gevĢek, gevrek veya sıkı olarak bağlı bulunurlar.<br />
Toprağın bağlılığı aynı zamanda toprağın sıkılık dereceleri ile ifade edilir.<br />
GevĢek ve gevrek topraklar geçirgen yani süzek oldukları gibi kök geliĢimi için de uygun<br />
topraklardır. Buna karĢılık sıkı ve pek sıkı topraklar güç geçirgen veya geçirimsiz topraklardır.<br />
Bunlarda köklerin geliĢimi fiziksel bir dirençle karĢılaĢtığı gibi havalanma güçlükleri ve suyun<br />
durgunlaĢması kökler ve diğer canlıların faaliyeti için sorunlar yaratır. Toprağın bağlılığı ve sıkılık<br />
derecesi organik maddenin karıĢması, katyonların yıkanması veya birikmesi veya oksitlerin bulunuĢu<br />
ile iliĢkili olarak değiĢir.<br />
Hacim ağırlığını belirlemek için toprağın tüm hacmi ölçülür<br />
Tane yoğunluğunu belirlemek için toprağın sadece katı kısmının hacmi ölçülür
40<br />
<strong>Toprak</strong>ların hacim ağırlığını belirlemek için, araziden hacmi bilinen kaplar içine, doğal istiflenme düzeni<br />
bozulmamıĢ toprak örnekleri alınır. Bunlar 105 o C‟de kurutulur ve bu toprak örneği tartılarak ağırlığı<br />
bulunur. Bu örneğin hacim ağırlığı Ģu Ģekilde hesaplanır:<br />
Hacim Ağırlığı = 105 o C‟de kurutulmuĢ toprak ağırlığı<br />
BozulmamıĢ toprak örneği hacmi<br />
Hacim ağırlığının ölçü birimi gr/cm 3 veya gr/lt olarak ifade edilebilir.<br />
<strong>Toprak</strong>ların hacim ağırlığı, yaklaĢık olarak 1.3 gr/cm 3 kabul edilmekle birlikte, bu değer gözenek hacmine<br />
ve toprak türlerine göre çok değiĢir.<br />
Toprağın Gözenekliliği<br />
<strong>Toprak</strong> tanecikleri ve toprak kırıntıları arasında irili ufaklı boĢluklar bulunmaktadır. Bunlara toprak<br />
gözenekleri denmektedir. Bu gözeneklerin veya boĢlukların birim toprak hacmindeki miktarına toprağın<br />
gözenek hacmi veya toprak gözenekliliği ya da gözenek oranı denmektedir.<br />
<strong>Toprak</strong> tanecikleri arasında kalan boĢluklar toprağın gözenekleri olarak isimlendirilir. Toprağın gözenekleri,<br />
toprak tanelerinin çapları veya toprak parçacıklarının çaplarına göre çeĢitli iriliktedir. <strong>Toprak</strong>ların gözenek<br />
hacmi % 30-70 arasında bulunmaktadır. Organik maddenin karıĢımına göre gözenek hacmi daha da artar.<br />
Kum topraklarının gözenekleri iri, fakat toplam gözenek hacmi küçüktür. Kil topraklarında ise gözenekler<br />
ince fakat toplam gözenek hacmi fazladır<br />
Belirli bir toprak hacmindeki gözenek miktarı, yani toprağın gözenek hacmi Ģu formüle göre hesaplanır:<br />
Gözenek hacmi (%) = (1- Hacim ağırlığı) x 100<br />
Özgül ağırlık<br />
<strong>Toprak</strong> gözeneklerinin çapları en ince 0.2 mikrondan küçük, en kaba 75 mikrondan geniĢ olabilirler. Çapı 75<br />
mikrondan daha büyük olan gözenekler yağıĢ anında bile su ile dolu bulunmazlar. Çapı 50-75 mikron<br />
arasındaki gözeneklerdeki su yağıĢın hemen arkasından sızıp gider. Bu gözenekler ancak durgun su<br />
Ģartlarında dolu bulunabilirler. Çapı 50-10 mikron arasında bulunan gözeneklerde su sızıntı suyu halinde<br />
yerçekimi etkisi ile hareket eder. Bu gözeneklerde suyun hareketi pek hızlı olmaz. Ancak suyun yerçekimine
41<br />
karĢı tutulması da mümkün olamaz. Çapı 10-0.2 mikron arasında bulunan gözeneklerde ise su yerçekimine<br />
karĢı tutulur ve ancak bitki köklerinin geliĢtirdikleri emme gücü ile alınabilir. Çapı 0.2 mikrondan küçük<br />
olan gözeneklerde tutulan su bitkiler tarafından da alınamaz<br />
<strong>Toprak</strong> Suyu ve <strong>Toprak</strong>-Su ĠliĢkileri<br />
Tüm canlılar için olduğu gibi bitkiler için de suyun öneminin ne kadar büyük olduğu hepimiz tarafından<br />
bilinmektedir. Gerçekten, topraktaki besin maddelerinin bitki kökleri tarafından alınabilmesi, bunların<br />
yapraklara kadar taĢınması, orada fotosentez olayının cereyan edebilmesi gibi önemli süreçlerin hepsi suyun<br />
varlığı ile mümkün olmaktadır. Ayrıca fotosentez olayı sonucunda oluĢan organik maddelerin kimyasal<br />
değiĢimi, hücrelerin yaĢayıp çalıĢabilmesi, topraktaki zehirli maddelerin çözündürülerek seyreltilmesi,<br />
optimum bir toprak havalanması, vb. olaylar üzerinde suyun oynadığı roller son derece önemlidir.<br />
Subtropik iklim kuĢağında bulunması nedeniyle yağıĢların belirli mevsimlerde düĢtüğü ve çoğunlukla yaz<br />
kuraklıklarının hüküm sürdüğü ülkemizde, suyun yukarıda sayılan fonksiyonlarını yerine getirebilmesi,<br />
büyük ölçüde, toprağın bazı özelliklerine bağlıdır. Bu nedenle ülkemizdeki bitki geliĢimi bakımından<br />
toprak-su iliĢkileri büyük bir önem taĢımaktadır.<br />
<strong>Toprak</strong>ta suyun tutulması ve <strong>Toprak</strong> suyu enerjisi<br />
<strong>Toprak</strong>ta ve bitkide suyun hareketi ve tutulması basit bir madde alıĢveriĢi değildir. Bu olay çeĢitli tipteki<br />
enerji alıĢ-veriĢine ait süreçlerin bir sonucudur. Burada sözkonusu enerji suyun serbest enerjisi olarak<br />
isimlendirilmektedir.<br />
Suyun serbest enerjisi, suyun molekül yapısı ile bazı fiziksel ve kimyasal süreçlerden kaynaklanır. Su<br />
molekülleri bir dipol oluĢturduklarından, bir hekzagonal Ģebeke oluĢturacak Ģekilde birbirine bağlanırlar.<br />
ġekilde görüleceği üzere bir molekülün hidrojen atomları komĢu molekülün oksijen atomunu çekerek bir<br />
bağ oluĢturur.<br />
Bu hidrojen bağlarının adezyon, kohezyon ve yüzeygerilim kuvvetlerinin kaynağı olduğu kabul<br />
edilmektedir. Bu kuvvetler ise topraklarda suyun tutulması ve hareketini yönlendirmektedir. Adhezyon<br />
toprak ile su molekülleri arasındaki çekim kuvveti olarak tanımlanabilir. Yüzeygerilim ise su ile havanın<br />
temas ettiği arakesitte meydana gelen bir enerji olup, bu enerji sadece toprakta suyun tutulmasını sağlayan<br />
bir kuvvettir. Yüzeygerilim, su moleküllerinin birbirini çekme kuvvetinin (kohezyon), hava ile su<br />
moleküllerinin birbirini çekme kuvvetinden daha yüksek olmasının bir sunucudur.<br />
ĠĢte bir toprakta su ile iliĢkili olarak adhezyon ve yüzeygerilim kuvvetleri ne kadar büyük olursa, toprakta<br />
suyun tutulma gücü de o kadar büyük olur. BaĢka bir anlatımla toprakta suyun hareket serbestisi engellenmiĢ<br />
olur. ĠĢte bir toprakta suyu toprağa bağlayan kuvvetler ne kadar az olursa suyun serbest enerjisi, yani kendi<br />
kendine hareket ederek sağlayacağı iĢ gücü o kadar yüksek olur. O halde suyun serbest enerjisi deyimi, her<br />
maddede olduğu gibi suyun da bir potansiyel enerjisi olduğunu ifade etmektedir.
42<br />
<strong>Toprak</strong>ta suyun miktarı ne kadar çok olursa, serbest enerjisi o kadar fazla olur. Çünkü su miktarı arttıkça<br />
toprak tarafından suyun adezyon ve yüzeygerilimle tutulması o kadar az olur. Bu nedenle toprakta su, ıslak<br />
toprak kısmından kuru toprak zonuna doğru hareket eder. BaĢka bir ifade ile suyun toprakta hareketi, yüksek<br />
derecede serbest enerjiye sahip olduğu zondan, düĢük serbest enerjinin bulunduğu zona doğru olur. Hareket<br />
eden suyun miktarı bu iki zon arasındaki enerji farkına bağlıdır. <strong>Toprak</strong>taki suyun serbest enerjisini<br />
etkileyen kuvvetler, toprak tanecikleri ile su arasındaki adezyondan doğan adsorpsiyon ile yüzeygerilimden<br />
kaynaklanan kapillarite dir. <strong>Toprak</strong>ta suyun hareketini sağlayan baĢka bir kuvvet de ozmotik basınç tır.<br />
Bunun anlamı, bir çözeltideki iyonlarla su arasındaki çekim kuvvetidir. Buraya kadar sayılan bu<br />
kuvvetlerden ilk ikisine matrik kuvvet denmektedir. Yerçekimi kuvveti ise, suyun yukarıdan aĢağı doğru<br />
hareket etmesini sağlayan ayrı bir kuvvettir ve suyun serbest enerjisini arttırmaktadır. Bu açıklamalardan<br />
anlaĢılacağı üzere toprak suyunun toplam potansiyeli, yani toplam gücü matrik, osmotik ve yerçekimi<br />
kuvvetlerinin toplamına eĢittir.<br />
Bu iki farklı su çeĢidi matrik potansiyeli (adsorbe edilmiĢ su ve kapillar su) oluĢturmaktadır.<br />
Adsorbe edilmiĢ su toprak fraksiyonları tarafından çok kuvvetli bir Ģekilde tutulur. Yüzeygerilimi ise suyun<br />
kapillar boĢluklarda daha düĢük kuvvetle tutulmasını sağlar.<br />
Ozmotik Basınç<br />
Farklı konsantrasyonlara sahip sıvılar içeren iki bölme arasında çözücü sıvının (su) moleküllerini geçiren<br />
fakat çözünmüĢ maddenin (Ģeker) moleküllerini geçirmeyen bir yarı geçirgen zar (membran) bulunduğunu<br />
düĢünelim. Bu durumda su molekülleri zardan geçecek ancak Ģeker molekülleri geçemeyecektir. Bu olay<br />
osmoz olarak bilinmektedir. Su moleküllerinin yayınımı iyonik çekimler nedeni ile sağa doğru fazla olacak<br />
ve bu bölmeye bağlı borudaki çözelti seviyesi, su moleküllerinin yayınım basıncına karĢı koyabilecek bir<br />
hidrostatik basınç oluĢuncaya kadar yükselecektir. Bu basınç oluĢunca, yani dengeye ulaĢıldığında söz<br />
konusu yükselme duracaktır. ĠĢte bu andaki hidrostatik basınç çözeltinin ozmotik basıncı olmaktadır.<br />
<strong>Toprak</strong> suyunun potansiyeli üzerindeki ozmotik etkiler, çimlenen tohum ve geliĢen bitkilerin su alımını<br />
kısıtlayacak düzeyde yüksek tuz konsantrasyonuna sahip topraklarda önem kazanmaktadır. <strong>Toprak</strong>ta, suda<br />
çözünmüĢ tuzların ve yarı geçirgen bir membranın (köklerin hücre duvarları) bulunması durumunda ozmotik<br />
potansiyel oluĢmaktadır. Suyun toprak içindeki akıĢında, yarı geçirgen bir membranın varlığı söz konusu<br />
olmadığından, ozmotik potansiyel önemli değildir. Ancak suyun bitki tarafından alınması konusunda bu<br />
potansiyel etkili olmaktadır.<br />
Kapillarite
43<br />
DüĢey durumdaki kapillar boru içinde suyun yükselmesi, kapillarite kavramı ile açıklanmaktadır. DüĢey<br />
doğrultudaki kapillar bir borunun alt ucu bir kap içindeki su yüzeyi ile temas ettiğinde suyun kapillar boru<br />
içinde belli bir düzeye kadar yükseldiği görülmektedir. Suyun kapillar boru içinde yükselmesine neden olan<br />
esas kuvvet kapillar borunun kuru durumdaki iç yüzeyi ile su molekülleri arasındaki adhezyon kuvvetidir.<br />
Bunun yanında su molekülleri arasındaki kohezyon kuvveti de suyun yalnızca kapillar borunun çeperlerinde<br />
değil boru kesitini tamamen dolduran bir sütun halinde yükselmesini sağlamaktadır. Suyun kapillar<br />
yükselmesi yerçekimine karĢıt bir olaydır.<br />
Suyun kapillar gözeneklerdeki hareketi ise yerçekiminin etkisine bağlı olarak yukarıdan aĢağı doğru değil,<br />
hemen her yöne doğru olur. Toprağın bir kesimindeki kapillar gözeneklerin su ile doygun duruma gelmesi<br />
ile henüz su ile doymamıĢ olan diğer toprak kesimlerindeki kapillar emme gücü doygun kesimdeki<br />
gözeneklerden suyun emilmesini sağlar.<br />
Kapillar gözeneklerde suyun sıvı durumdaki hareketi gözenek çapına dolayısı ile toprak türüne bağlıdır.<br />
Kumlu topraklarda kapillar gözenek çapları daha iri olduğu için kapillarite ile suyun yükselmesi kumlarda<br />
ani olmakta ve 35 cm kadardır. Buna karĢılık ince taneli ve dolayısıyla kapillar gözenekleri de küçük çaplı<br />
olan balçıklarda kapillarite ile suyun yükselmesi 85 cm‟den daha fazladır. Kapillar suyun hareketi, sızıntı<br />
suyu ile toprağın alt kesimine taĢınmıĢ olan bitki besin maddelerinin tekrar üst kesimlere taĢınmasını<br />
sağlayabilmektedir. Suyun kapillarite ile yatay yönde yayılmasının da bitki besin maddelerinin kök<br />
sisteminin çevresine taĢınmasında etkisi vardır.<br />
<strong>Toprak</strong> arasındaki boĢluklarda ve toprak tanecikleri yüzeyinde tutulan suyun alınabilmesini sağlayacak<br />
enerji, su ile doymuĢ bir toprak örneği üzerine konacak geçirgen bir zara uygulanacak emme kuvveti ile<br />
ölçülebilir. <strong>Toprak</strong>tan suyu alan bu emme gücünün değeri, toprak tarafından suyun tutulma enerjisine eĢittir.<br />
O halde bu emme gücü ölçülebilir ise, toprakta suyun tutulma enerjisi de ölçülebiliyor demektir. Bu hususta<br />
geliĢtirilmiĢ aletlerle bu uygulama yapılmaktadır. Emme gücü veya toprakta suyun tutulma enerjisinin birimi<br />
ya atmosfer veya bar, yahut da bir sıvı sütununun yüksekliğidir. Bilindiği üzere 1 atmosfer 1 cm 2 ye yapılan<br />
1000 gramlık basıncı ifade eder. 1 bar ise 1 cm 2 ye yapılan 1033 gramlık basınç demektir. <strong>Toprak</strong> tarafından<br />
suyun tutulma enerjisinin su sütunu olarak ifadesi ise Ģu Ģekilde açıklanabilir: kuramsal olarak varlığı kabul<br />
edilen 1 cm 2 tabanı olan su sütunlarının yüksekliği aynı zamanda belirli miktardaki bir basıncı veya su<br />
ağırlığını ifade etmektedir. Örneğin böyle bir sıvı sütunundan 1000 cm yüksekliğe sahip olanının hacmi<br />
(tabanı 1 cm 2 kabul edildiği için) 1000 cm 3 tür. Bunun ağırlığı 1000 gramdır. Dolayısıyla tabana yaptığı<br />
basınç 1 atmosfer veya yaklaĢık olarak 1 bar demektir.<br />
<strong>Toprak</strong> tarafından tutulan suyun tutulma enerjisini su sütunu olarak ifade etmek için pF simgesi<br />
kullanılmaktadır. Bu deyim su sütunu yüksekliğinin (cm) logaritmik ifadesidir. Örneğin bir toprak<br />
kolloidinin yüzeyindeki nemin tutulma gücü 1 000 000 cm yüksekliğindeki bir su sütununa eĢit olsa, bunun<br />
pF olarak değeri:<br />
pF = log h = log 1000 000 = log 10 6 = 6 olur.<br />
O halde pF simgesi, toprakta suyun tutulma gücünü su sütunu olarak göstermeyi basitleĢtirmek için<br />
kullanılmaktadır. Fakat son yıllarda bar ölçü birimi pF ölçü birimine göre daha çok kullanılmaktadır.<br />
<strong>TOPRAK</strong> SUYU ġEġĠTLERĠ<br />
Higroskopik su<br />
Kapillar su<br />
Sızıntı suyu<br />
Tabansuyu<br />
Durgun su<br />
Higroskopik su:<br />
<strong>Toprak</strong>ta kolloidal taneciklerin yüzeylerini kaplayan bir film Ģeklindeki toprak nemidir. <strong>Toprak</strong> tarafından<br />
31 atmosferin ( pF > 4.5) üzerindeki kuvvetlerle tutulur. Bitkiler bundan yararlanamaz. Pratik olarak<br />
toprağın hava kurusu durumunda tutmakta olduğu su higroskopik su olarak tanımlanır. <strong>Toprak</strong>ların tane çapı<br />
ve ve buna bağlı olarak değiĢen yüzey ince gözeneklerin miktarı hava kurusu durumuna ve higroskopik su<br />
miktarına etki eder. Bu nedenle higroskopik su miktarı toprak türüne göre farklıdır. Kumlu topraklarda daha<br />
az, killi topraklarda daha fazla higroskopik su tutulur.<br />
Kapillar su:<br />
Su ile doymuĢ toprakta geniĢ gözeneklerdeki su sızıntı suyu halinde sızıp gittikten sonra iri ve orta çaplı<br />
gözeneklerde tutulan su kapillar su olarak tanımlanır. <strong>Toprak</strong> tarafından tutulma tutulma gücü 0.3 - 15
44<br />
atmosfer arasında değiĢir. Diğer bir ifade ile 2.5 - 4.2 pF kuvvetle 10 - 0.2µ arasındaki gözeneklerde tutulan<br />
sudur.<br />
Sızıntı suyu:<br />
GeniĢ kaba gözeneklerden hızla, dar kaba gözeneklerden yavaĢ olarak, yerçekimi kuvveti altında aĢağılara<br />
doğru hareket eden sudur. <strong>Toprak</strong>ta tutulma enerjisi 0.1 - 0.2 atmosfer arasındadır. Bu nem derecesindeki<br />
topraklara ıslak topraklar denir (pF < 2.5). Bu topraklarda suyun tutulma enerjisine hidrostatik potansiyel<br />
ismi verilmektedir. Bitkiler sızıntı suyundan faydalanabilirler. Ancak bu faydalanma suyun kök çevresindeki<br />
sızma süresine bağlıdır.<br />
Taban suyu:<br />
<strong>Toprak</strong>ta derinlere doğru sızan su geçirimsiz bir tabakaya rastlarsa daha derinlere sızamayarak toprağın<br />
gözeneklerini doldurur. Su bu defa geçirimsiz tabakanın eğimine veya bazı yerlerde arazinin eğimine bağlı<br />
olarak hareket eder.<br />
Tabansuyu devamlı hareket halinde olduğu gibi mevsimlere bağlı olarak toprak içinde belirli bir üst ve alt<br />
seviyelere sahiptir. Tabansuyunun üst ve alt seviyeleri kırmızı renkte yatay yükseltgenme çizgileri ile<br />
belirgindir. Tabansuyunun devamlı bulunduğu kesim ise gri rengi ile belirgindir.<br />
Tabansuyunun üst yüzeyinden itibaren su topraktaki kapillar gözeneklerde (kapillarite ile) yükselir. Bu<br />
kesim kapillar saçak olarak tanımlanır. Bitki kökleri kapillar saçağa veya tabansuyuna ulaĢtıkları taktirde bu<br />
sudan faydalanabilirler. Tabansuyunun toprak içinde yukarı doğru tırmanması toprağın tekstürüne bağlı<br />
olarak değiĢir.<br />
Durgun su:<br />
<strong>Toprak</strong>ta geçirimsiz bir tabakada veya bu tabakanın üstünde gözenekleri dolduran su hareket edemediği<br />
veya çok yavaĢ hareket edebildiği için durgunlaĢır. Durgun suyun oluĢtuğu topraklar kıĢın ve ilkbaharda<br />
ıslak, yazın ise kurudurlar.<br />
Durgun sudaki serbest oksijen bitki kökleri ile diğer mikroorganizmaların solunumu sonucunda kısa sürede<br />
tükenir. Solunum için yeterli oksijen bulamayan earob organizmalar ölürler veya anaerob olanlar topraktaki<br />
oksitleri indirgeyerek serbest kalan oksijeni kullanırlar. Özellikle üç değerli demir oksitlerin iki değerli<br />
demir oksitlere indirgenmesi ile toprakta kırmızı (pas rengi) ve boz (gri-yeĢil- mavimsi yeĢil) renkli bir<br />
mermer deseni görünümü ortaya çıkar. Bu boz-pas lekeli oluĢum durgun suyun varlığının en belirgin<br />
göstergesidir.<br />
<strong>Toprak</strong> suyu ve gözenek çapları arasındaki iliĢki
45<br />
Organik medde bakımından zengin toprağın su tutma kapasitesi organik maddece fakir topraktan daha<br />
yüksektir.<br />
Her ikisine aynı miktarda su döküldüğünde organik maddece zengin toprakta suyun ıslattığı koyu renkli<br />
kısım daha düĢüktür. Bunun nedeni organik maddenin toprağın su tutma kapasitesini artırması ile ilgilidir.<br />
Bitkilerin Yararlanması Bakımından <strong>Toprak</strong> Neminin<br />
Tanıtımı ve Sınıflaması<br />
Bitkilerin topraktaki sudan yararlanabilmeleri, su miktarına bağlı olmakla beraber, su miktarı bu hususta rol<br />
oynayan tek faktör değildir. Bu hususta baĢka faktörler, örneğin toprak türleri de önemli derecede etkili<br />
olmaktadır. Örneğin bir kil toprağı %30 oranında su içerse bile bitkiler bu sudan yararlanamazlar. Buna<br />
karĢılık % 12 oranında suya sahip bir kum toprağında alınabilecek su bulunmaktadır. Bunun nedeni kil<br />
toprağında su miktarı % 30 düzeyine indiğinde suyun tutulma gücü 15 atmosferi aĢmaktadır. Yüksek<br />
organizasyonlu bitkiler 15 atmosferden daha yüksek emme kuvvetleri ile toprak tarafından tutulan suyu<br />
alamamaktadırlar. Bu nedenle topraktaki su miktarı, her zaman için bitkilerin bu sudan yararlanıp<br />
yararlanamayacakları hakkında bir fikir vermez. Bundan dolayı bilim adamları, su miktarı, suyun toprakta<br />
tutulma gücü ve bitkilerin bu sudan yararlanma iliĢkileri bakımından higroskopik nem, solma sınırı<br />
(pörsüme sınırı) ve tarla kapasitesi gibi deyimler kullanmaktadır.<br />
Higroskopik nem:<br />
Higroskopik nem çok küçük gözeneklerde 31 atmosfer basınçtan (pF > 4.5) daha yüksek güçle tutulan<br />
toprak suyudur. Pratik olarak 105 o C de toprağın tutmakta olduğu nem nem higroskopik nem olarak kabul<br />
edilir. Kil miktarındaki artıĢ higroskopik nem miktarının da artmasına sebep olur. Bitki toprak suyu iliĢkileri<br />
bakımından önemsizdir. Ancak toprak analizlerinde elde edilen bütün sonuçlar 105 o C de kurutulmuĢ toprak<br />
için verilir.<br />
Solma sınırı:<br />
Bitki kökleri en fazla 4.2 pF (15 atmosfer) lik bir emme gücü ile toprak suyunu alabilirler. Bu noktada<br />
toprağın içerdiği nem miktarı solma sınırındaki veya solma noktasındaki nem miktarıdır. Diğer bir ifade ile,<br />
toprakta bitkiler su noksanlığından dolayı pörsürler ve bu toprağa su verilmemek koĢulu ile sürekli<br />
pörsümüĢ durumda kalırlarsa, bu toprağın su miktarı veya nem içeriği solma sınırındadır denir.
46<br />
Solma noktası kesin bir değer olmayıp toprak ve çevre Ģartlarına göre bazı değiĢiklikler gösterebilmektedir.<br />
Bu değer bitki için yarayıĢlı olan toprak suyunun alt sınırını belirlemektedir.<br />
Tarla Kapasitesi:<br />
Tarla kapasitesi sızıntı suyu topraktan sızıp ayrıldıktan sonra kapillar gözeneklerde tutulan suya eĢdeğer<br />
nemi ifade etmektedir. Diğer bir anlatımla, doyurucu bir yağıĢtan sonra, düĢey yöndeki su hareketi durduğu<br />
anda (yağıĢa bağlı olarak genellikle 2-4 gün sonra) bir toprağın tutmuĢ olduğu su miktarını ifade eden bir<br />
deyimdir. Bitkiler tarafından yararlanılabilen suyun üst sınırını ifade eden bir deyimdir.<br />
Tarla kapasitesi sınırındaki toprağın nem durumu uygulamada toprağın tavda olması Ģeklinde ifade edilir.<br />
Toprağın tavda olması deyimi ile; yağıĢ veya sulama suyunun fazlasının topraktan sızıp ayrılmasından sonra<br />
toprağın kürek, çapa, kazma veya pulluk gibi iĢleme aletlerine yapıĢmadan iĢlenebilir durumda olmasını<br />
belirtmektedir.<br />
Yaralanılabilir su miktarı:<br />
Bitkiler tarla kapasitesi sınırı (2.5 pF = 0.33 atmosfer) ile solma sınırı (4.2 pF = 15 atmosfer) arasında<br />
kapillar gözeneklerde (0.2 – 10 µ) tutulan sudan faydalanabilirler. Bu nedenle bu iki nem sınıfı büyük bir<br />
önem taĢımaktadır. <strong>Toprak</strong>ların faydalanılabilir su kapasitelerinin hesabı tarla kapasitesindeki nem<br />
miktarından solma sınırındaki nem miktarının farkı alınarak bulunur.<br />
Faydalanılabilir = Tarla kapasitesi - Solma sınırındaki<br />
Su miktarı (FSK) sınırındaki nem (TK) nem (SN)<br />
ġekil farklı nem içeriğine sahip 100 gram tozlu balçık toprağın su ve hava hacimlerini göstermektedir.<br />
En üstteki tamamen nem bakımından doymuĢ toprağı temsil etmektedir. Bu durum yağmurdan veya<br />
sulamadan kısa bir süre sonraki nemdir. Su kısa bir süre sonra iri gözeneklerden (makropor) akar. Bu<br />
durumda toprak tarla kapasitesindedir. Solma sınırına kadar bitkiler suyu topraktan kolaylıkla alabilirler.<br />
Bu durumda toprakta önemli miktarda su vardır ancak bitkilerin alamayacağı kadar büyük kuvvetle<br />
tutulmaktadır. Daha fazla nem içeriği azaldığında higroskopik nem olarak adlandırılır ve su sadece toprak<br />
kolloidlerinin etrafında bulunur.<br />
Faydalanılabilir su kapasitesi üzerinde etkili faktörler<br />
*<strong>Toprak</strong>ta kil oranı arttıkça tarla kapasitesi sınırındaki nem miktarı artmaktadır. Bu durumda killi<br />
toprakların daha fazla su depo ettikleri ve bitkilere daha fazla su verebilecekleri zannedilir. Gerçekte durum<br />
böyle değildir. Solma sınırındaki nem miktarının killi topraklarda çok yüksek olması killi toprakların<br />
faydalanılabilir su kapasitelerinin azalmasına sebep olmaktadır. Bitkiler için en fazla yarayıĢı su orta<br />
tekstürlü (balçık) topraklarda tutulmaktadır. Kumlu balçık ve balçıklı kum toprakları ile Balçıklı kil ve kil<br />
topraklarında faydalanılabilir su kapasiteleri balçık topraklarından daha azdır.<br />
* <strong>Toprak</strong> tavda iken toprak iĢleme yapmak gözenek hacminin artmasını ve buna bağlı olarak faydalanılabilir<br />
su kapasitesinin artmasını sağlar.<br />
* Organik maddenin varlığı, hem topraktaki kapillar boĢlukların miktarını artırdığından hem de organik<br />
maddenin kendisi yüksek su tutma kapasitesine sahip olduğundan, benzer tekstürlü topraklarda organik<br />
madde içeriği arttıkça yarayıĢlı su miktarı da artmaktadır.<br />
* Strüktür de faydalanılabilir su kapasitesini kontrol eden bir diğer etmendir. Ġyi agregatlanmıĢ killi<br />
toprakların (kireçsiz killerin kireçlenmesi) 0.2-10 µ arasındaki gözeneklerin hacminin fazla olması<br />
faydalanılabilir su kapasitesini de artırmaktadır.<br />
<strong>Toprak</strong> Havası<br />
<strong>Toprak</strong> suyu tarafından doyurulmamıĢ boĢ gözeneklerde bulunan hava toprak havası olarak tanımlanır.<br />
Toprağın hava kapasitesi nem durumuna göre çok değiĢmektedir. Toprağın hava kapasitesi iri çaplı<br />
gözeneklerin ( > 10 µ) hacmine bağlıdır ve % 5 - 40 arasında değiĢir.<br />
<strong>Toprak</strong> havası toprak içinde organik ve anorganik maddelerin ayrıĢması ve yeni kimyasal oluĢumlar için<br />
gereklidir. <strong>Toprak</strong> içinde yaĢayan mikroorganizmalardan aerob olanlar, toprak hayvancıkları ve bitki kökleri<br />
de solunum için toprak havasına muhtaçtırlar.<br />
<strong>Toprak</strong> havasının bileĢimi<br />
<strong>Toprak</strong> havasının bileĢimi atmosferdekinden özellikle CO2 ve O2 oranı bakımından farklıdır. <strong>Toprak</strong><br />
havasında oksijen miktarı % 20.6 (Atmosferde % 20.9) civarında, karbondioksit miktarı ise % 0.2 – 0.7<br />
(Atmosferde % 0.03) arasında bulunmaktadır.<br />
<strong>Toprak</strong>ta yaĢayan mikroorganizmaların ve bitki köklerinin solunumu ve organik maddelerin ayrıĢması<br />
toprak havasının CO2‟ ce zenginleĢmesine sebep olur.
47<br />
<strong>Orman</strong> ve tarım alanlarından yılda toplam 4000 m 3 /ha CO2 in atmosfere ulaĢtığı bildirilmektedir. Bu<br />
miktarın 2/3‟ü toprak organizmalarının faaliyetinden, 1/3‟ü ise kök solunumundan kaynaklanmaktadır.<br />
<strong>Toprak</strong> Havasının Yenilenmesi<br />
<strong>Toprak</strong> havası ile atmosfer arasında karĢılıklı gaz alıĢveriĢi vardır. Buna toprak havalanması veya toprak<br />
solunumu denmektedir. Bu olay, kütle akımı (konveksiyon) ve difüzyon olmak üzere baĢlıca iki süreç<br />
sonunda meydana gelir. <strong>Toprak</strong> havasının bileĢimine göre; en azından %10 oranında oksijen varsa (aĢağı<br />
sınır), en çoğunda %5 oranında CO2 bulunursa (yukarı sınır), bu toprak havalanması sınır değerdedir. BaĢka<br />
bir ölçü olarak da bir toprağın hava kapasitesi en azından % 10-15 ise bu toprağın havalanması iyi olarak<br />
kabul edilmektedir.<br />
<strong>Toprak</strong> Havası ile Bitki GeliĢimi Arasındaki ĠliĢkiler<br />
Bitki kökleri, özellikle yeni çimlenmekte olan fidecikler, topraktaki oksijen kıtlığına karĢı çok duyarlıdırlar.<br />
Ağaç kökleri, % 2 oranında oksijene sahip toprak havasına kısa bir süre dayanabildikleri halde, fidecik<br />
köklerinin %10 oksijen oranında bile geliĢimlerinin yavaĢladığı ifade edilmektedir.<br />
Toprağın yetersiz havalanma koĢullarına dayanabilen bazı ağaç türlerinin bulunduğu, araĢtırma ve sera<br />
denemeleri ile belirlenmiĢtir. Bu türler Salix, Tilia cordota, Eucalyptus camaldulensis, Quercus petraea,<br />
Fraxinus angustifolia, Taxodium disticum, Alnus glutinosa gibi ağaç türleri girmektedir.<br />
Toprağın yetersiz havalanma koĢullarına dayanıksız olan ağaç türleri ise: Fraxinus excelsior, Acer<br />
pseudoplatanus, Acer campestre, Acer platanoides, Quercus robur, Cedrus libani, Robinia pseudoacacia,<br />
Picea abies ve yerli Pinus türleri.<br />
<strong>Toprak</strong> havalanması toprak mikroorganizmaları için de son derece önemlidir. Aerobik organizma denilen ve<br />
ancak yeterli oksijenin bulunduğu ortamlarda faaliyet gösteren organizmalar, oksijen kıtlığında organik<br />
maddeleri ayrıĢtıramaz, organik madde artıkları birikir. Anaerobik organizmalar ise, bu koĢullarda<br />
topraktaki oksitlerden (demir ve mangan oksitleri) oksijenini alır, onları redükler. Her iki Ģekilde de toprakta<br />
bazı zehirli maddeler oluĢur. Bunun sonucunda Ca, Mn ve Fe besin maddeleri alınamaz, toprak reaksiyonu<br />
değiĢir.<br />
<strong>TOPRAK</strong> SICAKLIĞI<br />
Yeryüzüne ulaĢabilen güneĢ enerjisi miktarı üzerinde atmosfer tabakalarının kalınlığı, içindeki katı, sıvı ve<br />
gaz halindeki maddelerin cinsi ve miktarı, mevsimler, günün çeĢitli saatleri, bitki örtüsü, arazi yüzü Ģekli,<br />
enlem dereceleri vb. faktörler etkilidir. Atmosfere ait faktörlerin etkisinden dolayı ve yeryüzünden meydana<br />
gelen yansıma gibi nedenlerle güneĢ enerjisinin ancak %50‟sine yakın kısmı toprağa ulaĢabilir.<br />
Toprağın mineral ve organik madde bileĢimi, nem içeriği ve rengi gibi fiziksel özellikler doğrudan ve<br />
dolaylı olarak toprak sıcaklığını etkilemektedir.<br />
<strong>Toprak</strong> rengi, ıĢınları yansıtmak veya absorbe etmek suretiyle etkili olur. Yangından sonra siyah renge<br />
dönüĢmüĢ olan bir humuslu orman üst toprağının sıcaklığının, aynı yerde yanmamıĢ toprağa kıyasla 2.7-5.5<br />
o C daha yüksek olduğu belirlenmiĢtir.<br />
Her maddenin ısı iletkenliği ve özgül ısısı değiĢik olduğu için, toprağın minerolojik bileĢimine, humus ve su<br />
içeriğine göre sıcaklığı da değiĢmektedir.<br />
ÇeĢitli maddelerin özgül ısıları farklı olduğundan, sıcaklıklarının 1 o C yükselmesi için alınması gerekli<br />
güneĢ enerjisi miktarı da farklı olacaktır. Örneğin içinde 100 gram su bulunan bir toprak kitlesi, aynı<br />
minerolojik bileĢimdeki kuru toprağa kıyasla 100 kalori daha çok ısı alabilirse ancak her iki toprak aynı<br />
sıcaklık derecesinde olacak demektir. Onun içindir ki ıslak topraklara soğuk topraklar adı verilmektedir.<br />
Çalık ve taĢ bakımından zengin topraklar ötekilerine kıyasla daha çabuk ve daha yüksek derecelere kadar<br />
ısınacaklardır. Böylece kurak toprakları oluĢturacaklardır.<br />
<strong>Toprak</strong> tekstürüne göre de ısı iletkenliği değiĢmektedir. Isı iletkenliği çoktan aza doğru Ģu sıra ile<br />
gitmektedir: Kum > Balçık > Kil > Turba<br />
<strong>Toprak</strong> Sıcaklığının Ekolojik Önemi ve Bitki GeliĢimine Etkisi<br />
Sıcaklık, don meydana getirecek derecede düĢmüĢse fizyolojik kuraklık meydana gelir. Yani toprakta su<br />
olmasına karĢın, bitki bu suyu alamaz. Bunun aksine toprak çok ısınırsa, içindeki su buharlaĢarak kuraklık<br />
meydana gelir. Bu durum yalnız suyun değil, besin maddelerinin de bitki kökleri tarafından alınmasını<br />
engeller.<br />
Çimlenme için gerekli minimum toprak sıcaklığı istekleri de bitki türlerine göre değiĢmektedir. Esasında<br />
sıcaklık optimum dereceye kadar yükseltilmesi ile çimlenme yüzdesi hızla artmaktadır.
48<br />
Ağaç köklerinin geliĢmeye baĢlaması için gerekli minimum toprak sıcaklığının 0 o C‟nin biraz üzerinden 7<br />
o o<br />
C‟ye kadar değiĢtiği bildirilmektedir. Kök geliĢimi için gerekli optimum toprak sıcaklığı ise 10-25 C<br />
arasında olduğu bildirilmektedir.<br />
TOPRAĞIN RENGĠ<br />
<strong>Toprak</strong> rengi, klimatik toprak tiplerinin sınıflandırılmasında kullanılan çok önemli bir fiziksel toprak<br />
özelliğidir. Büyük toprak grupları dünyanın çeĢitli ülkelerinde renk esas alınarak birer sistematik ünite<br />
halinde sınıflandırılmıĢlardır. Bunun dıĢında renk, arazide toprak tanıtımı esnasında horizonların ayırımı,<br />
organik madde miktarının tahmini, kimyasal çökeleklerin tanınması, yıkanma ve birikme olaylarının<br />
belirlenmesi için son derece önemli bir fiziksel toprak karakteristiğidir.<br />
Toprağın rengi bazı maddeler tarafından doğrudan doğruya, bazı maddeler ve karakteristikler tarafından<br />
dolaylı olarak etkilenmekte veya meydana getirilmektedir.<br />
Toprağa doğrudan renk veren maddeler<br />
Organik maddelerin ayrıĢma ürünleri, demir ve mangan bileĢikleri, kalsit, aragonit, kuvars, feldispatlar,<br />
mika ve killerdir.<br />
<strong>Toprak</strong> rengini dolaylı olarak etkileyen maddeler ve faktörler<br />
Toprağın rengi üzerinde toprak nemi ve tekstürü dolaylı bir Ģekilde etkili olmaktadır.<br />
Yüksek derecede nem içeren topraklar güneĢ ıĢınlarını yüksek derecede absorbe ettikleri için, olduklarından<br />
daha koyu görünür. Kuru topraklar ise, ıĢığı daha çok yansıttıkları için ıslak topraklardan daha açık renkli<br />
görünüme sahiptir.<br />
Kaba tekstürlü topraklarda iç yüzey, ince tekstürlü topraklara kıyasla daha az olduğundan, belirli miktardaki<br />
bir renk maddesi, örneğin humus, toprak tanecikleri etrafında daha kalın bir tabaka oluĢturur, dolayısıyla<br />
koyu görünür. Gerçekten kum topraklarında %1-2 oranındaki demir hidroksitin meydana getirdiği renk, kil<br />
topraklarında ancak %5-10 miktarındaki demir hidroksit ile sağlanabilmektedir.<br />
<strong>Toprak</strong> renginin belirlenmesi<br />
<strong>Toprak</strong> rengi, profilde yapılacak gözlemlerle, horizonlara göre ve bilinen renklerle bir yaklaĢım sağlanarak<br />
belirlenebilir (boz, esmer, kırmızımsı kahve, vb.). Fakat, subjektif bir belirleme olduğu için karĢılaĢtırma<br />
bakımından kesinlik arzetmez. Bu nedenle bir standart tanıtım imkanı sağlamak amacıyla <strong>Toprak</strong> Renk<br />
Kartları isimli bir renk kitapçığı geliĢtirilmiĢtir (Munsell Soil Color Charts). Bu kitapçığın bir sayfasına<br />
dikdörtgen Ģeklinde renkli kartonlar yapıĢtırılıp, numaralanmıĢ, karĢı sayfaya da bunların isimleri<br />
yazılmıĢtır. Rengi belirlenmek istene topraktan bir miktar örnek alınıp, bu sayfalardaki renklerle<br />
karĢılaĢtırılır, en çok hangisine uyuyorsa, onun ismi ve simgesi, bu örneğin rengi olarak belirlenmiĢ olur.<br />
Belirlenen renk üç özelliği ile hassas olarak belirlenir. Bu özellikler; ton (hue), açıklık derecesi (value) ve<br />
karıĢım derecesi (chroma) dır.<br />
Böylece dünyanın her yerinde aynı anlama gelen toprak renk belirlemesi yapılmıĢ olmaktadır. Münsell<br />
ıskalasına göre renk tayini taze açılmıĢ profil kesitlerinde ve yeterli derecede nemli olan topraklarda yapılır.<br />
<strong>Toprak</strong> renginin ekolojik önemi<br />
<strong>Toprak</strong> renginin bitki geliĢimi üzerindeki etkisi azdır. Bununla beraber, toprağın jeolojik orijini, oksidasyon<br />
ve redüksiyon olaylarının derecesi, organik madde miktarı, yıkanma ve birikmeler gibi önemli toprak<br />
karakteristiklerinin bir indikatörüdür.<br />
Genellikle gri ve soluk renkler nemliliği, yani bir redüklenme ve yıkanmayı gösterir. Kırmızı renkler ise<br />
oksitlenmeyi, yani sıcak toprak iklimi koĢullarını ve iyi bir drenajı simgeler.<br />
<strong>Toprak</strong> rengine göre toprakların verimlilikleri hakkında bir tahminde bulunabilme imkanı vardır. Genellikle<br />
koyu renkli toprakların daha verimli, açık renklilerin fakir topraklar olduğu ifade edilmektedir. Bu nedenle<br />
toprak rengine göre verimlilik derecesi bakımından topraklar en verimlisinden en fakirine doğru, siyah ><br />
esmer > pas kahverengi > grimsi kahverengi > kırmızı > gri > sarı > beyaz Ģeklinde sıralanmaktadır.<br />
Bu sıralanıĢ veya kural her zaman için geçerli olmayabilir. Çünkü verimlilik üzerinde iklim ve zaman<br />
faktörleri de önemli rol oynar. Örneğin alüvyal topraklar açık renkli oldukları halde, genç topraklar oldukları<br />
için verimlidirler.<br />
<strong>Toprak</strong> rengi, olgun topraklarda erozyonu belirleme için bir gösterge olabilir. Örneğin erozyona uğramıĢ<br />
topraklarda koyu renkli A- horizonu aĢındırıldığı için, anamateryalin rengi egemen olur.<br />
<strong>Toprak</strong> rengi klimatik toprak tiplerinin sınıflandırılmasında, eskidenberi bir ölçü olmuĢtur.
<strong>TOPRAK</strong><br />
CANSIZ BÖLÜM<br />
KATI KISIM<br />
49<br />
TAġ Ø> 20 mm<br />
ANAORGANĠK MADDELER ÇAKIL Ø 20-2 mm<br />
ORGANĠK MADDELER<br />
BOġLUK KISMI (GÖZENEKLER)<br />
CANLI BÖLÜM<br />
<strong>TOPRAK</strong> HAYVANLARI<br />
GAZ KISMI (<strong>Toprak</strong> Havası)<br />
SIVI KISMI (<strong>Toprak</strong> Suyu)<br />
(mikrofauna, ilkel hayvanlar, geliĢmiĢ hayvanlar)<br />
<strong>TOPRAK</strong> BĠTKĠLERĠ<br />
(Bakteriler Mantarlar vd. ilkel bitkiler, geliĢmiĢ bitkiler)<br />
Tablo 3. Toprağın genel yapısı<br />
KUM Ø 2-0.02 mm<br />
TOZ Ø 0.02-0.002 mm<br />
KĠL Ø
50<br />
Toprağın ince kısmı tane çapı 2 mm den küçük olan kısım olup kum, toz ve kil boyutundaki maddelerden<br />
oluĢur ve ince toprak adını alır.<br />
Kum ve toz boyutundaki mineral parçacıkları suyu ancak yüzey çekimi ile tutabilirler. Elektrik yükü<br />
bakımından dengede olduklarından katyon ve anyonları pratik olarak tutamazlar.<br />
Kum toprağın iri taneli ve iri gözenekli olmasını sağlar. Toz ise toprağın gözeneklerini tıkadığı için toprağın<br />
geçirgenliğini olumsuz yönde etkiler. Toz suyu emmediği için tozlu topraklar ıslanma sonucunda cıvık bir<br />
yapı kazanır.<br />
Kil ise negatif elektrik yüklerine sahip olan bir mineraldir. Bu nedenle kil katyon ve anyonları elektriksel<br />
olarak bağlayabilir.<br />
Kil yaprakçıklı bir yapıya sahip oldukları için suyu da emebilir. Bu özelliklerinden dolayı killer topraktaki<br />
katyonları bağlayıp toprağın kırıntılı bir yapı kazanmasına sebep oldukları gibi suyu da emip toprağın<br />
cıvıklaĢmasını önlerler.<br />
Ayrıca killer katyonları tekrar toprak suyuna verebildikleri için bitki beslenmesi bakımından çok<br />
önemlidirler.<br />
Toprağın Mineralojik bileĢimi<br />
Toprağın oluĢtuğu anakayada bulunan minerallerden henüz ayrıĢmamıĢ olan bir kısmı toprak içinde de<br />
bulunur. Anakayadaki minerallerin ayrıĢmaya dayanıklılığı ve ayrıĢmanın hızı bu minerallerin topraktaki<br />
bulunuĢunu ve miktarlarını etkiler.<br />
Anakayalardaki minerallerden bilhassa kuvars, çok güç ayrıĢtığı için kuvarslı kayalardan oluĢmuĢ<br />
topraklarda bol miktarda bulunur. Kuvars silikatların ayrıĢması ve silisin serbest kalması sırasında sekonder<br />
olarak da (opal) teĢekkül edebilir.<br />
Kuvars genellikle toprağın kum bölümünü teĢkil eder.Ancak ufalanarak toz ve kil boyutlarına kadar<br />
küçülmüĢ kuvars tanecikleri de toprakta bol miktarda bulunur. Opal kil boyutundadır.<br />
Kuvarslı erüptif kayaların topraklarında kuvars miktarı genellikle %50 den fazla olduğu halde, kuvarssız<br />
erüptif taĢların, bazik erüptif taĢların toprakları ile kireçtaĢı, kil Ģistleri ve lös topraklarında kuvars oranı<br />
genellikle %50‟nin altındadır. Akarsuların yığdığı kumlardan ve rüzgar kumlarından oluĢmuĢ topraklarda<br />
kuvars oranı %95‟e kadar çıkabilir.<br />
Potasyumlu feldispatlar (ortoklas) ile sodyumlu feldispatlar (albit) daha güç ayrıĢtıkları halde kalsiyumlu<br />
feldispatlar (anortit) veya albit – anortit karıĢımı olan plajioklaslar daha kolay ayrıĢırlar.<br />
Toprağın içinde piroksenler, amfiboller, olivin ve biyotit genellikle pek az bulunur. Bu mineraller de kolay<br />
ayrıĢırlar.<br />
Bu minerallerden baĢka daha az bulunan ve ağır mineraller olan magnetit, ilmenit, zirkon ve turmalin de<br />
ihtiva ederler.<br />
TAġ ve ÇAKIL<br />
1. Toprağın iskelet kısmını oluĢtururlar<br />
2. Suyu tutmazlar<br />
3. <strong>Toprak</strong>ta boĢlukların oluĢmasına ve havalanmaya katkı sağlarlar.<br />
KUM:<br />
1. Toprağın ince kısmıdır.<br />
2. Suyu yüzey çekimi ile tutar<br />
3. Elektriksel yük bakımından dengededir. Anyon ve katyonları tutmaz<br />
4. Toprağın iri taneli ve iri gözenekli olmasını sağlar.<br />
TOZ:<br />
1. Toprağın ince kısmıdır<br />
2. Suyu ancak yüzey çekimi ile tutabilir.<br />
3. Elektriksel yük bakımından nötr oldukları için anyon ve katyonları tutamazlar<br />
4. Toz toprağın gözeneklerini tıkadığı için toprağın geçirgenliğini olumsuz yönde etkiler<br />
5. Toz suyu emmediği için tozlu topraklar ıslandığında cıvıklaĢır<br />
KĠL:<br />
1. Kil negatif yüklerine sahiptir az miktarda da (+) pozitif yüke sahiptir. Bu nedenle kil anyon ve<br />
katyonları elektriksel olarak bağlayabilir.<br />
2. Kil yaprakçıklı bir yapıya sahip olduğu için suyu emebilir.
51<br />
3. Katyonları bağlayıp toprağın kırıntılı bir yapı kazanmasına sebep olurlar. Bu yüzden killi topraklar<br />
cıvıklaĢmaz<br />
4. Killi topraklar tutmuĢ oldukları katyonları tekrar toprak suyuna verirler. Onun için bitki<br />
beslenmesinde önemli rol oynarlar.<br />
ORGANĠK MADDELER: organik kökenli maddeler canlıların her türlü artıklardan oluĢur (yaprak, ibre,<br />
kozalak vb. canlıların kendileri)<br />
1. Bunlar fiziksel ve kimyasal (biyolojik aktivitenin sonucu) olarak ayrıĢırlar.<br />
2. Sonuçta kolloidal boyutta humusa dönüĢürler<br />
3. Humus yapısı gereği anyon ve katyonları tutar. Bunları suya verir<br />
4. Humus suyu da tutar<br />
5. Bitki beslenmesi açısından da önemlidir.<br />
TOPRAĞIN BOġLUK HACMĠ:<br />
<strong>Toprak</strong> tanecikleri kum, toz ve killer organik maddelerle birbirine yapıĢık durumda (kırıntı ve diğer<br />
strüktür) bulunurlar. Bu toprak parçacıkları arasında önemli miktarda boĢluk kalır (<strong>Toprak</strong> gözenekleri).<br />
- BoĢluk, hava ve su ile doldurulur<br />
- Gözenek hacmi toprak hacminin % 40-60‟ını teĢkil eder<br />
- Kuru topraklarda bütün gözenekler hava ile, ıslak topraklarda iri gözenekler su ile doludur.<br />
- <strong>Toprak</strong> havasında atmosfer havasına göre O2 az, CO2 fazla ve su buharı fazla<br />
- Bunun nedeni mikrobiyolojik faaliyet ve organik madde ayrıĢması sonucu ortaya çıkan CO2<br />
fazlalıdır.<br />
<strong>TOPRAK</strong> SUYU<br />
- <strong>Toprak</strong> gözeneklerinde yer alır<br />
- <strong>Toprak</strong> suyu içinde tuzlar, iyonlar ve toprak havası<br />
- Bitki beslenmesinde toprakta alınabilir durumdaki suyun miktarı önemlidir.<br />
- TOPRAĞIN CANLI BÖLÜMÜ<br />
- -Ġlkel hayvanlar (solucanlar, karıncalar, örümcek, böcek)<br />
- -GeliĢmiĢ hayvanlar (köstebek, fare, tavĢan)<br />
- -Bakteriler, algler ve mantarlar, yosunlar, likenler toprak bitkilerini oluĢturur<br />
- <strong>Toprak</strong> canlıları bir yandan toprak organik maddesini ayrıĢtırırken, diğer yandan da kendi artıkları ile<br />
toprağa organik madde olurlar.<br />
- Oksitler<br />
- Toprağın oluĢumu ve geliĢimi sırasında ayrıĢma ürünleri olarak meydana gelen maddeler<br />
arasında oksitler de vardır. <strong>Toprak</strong>taki oksitler adı altında demir, alüminyum, manganez ve silisyum<br />
hidroksitleri, oksihidroksitleri ve oksitleri ile silis asidi anlaĢılır. Bu katyonların oksitlenmesi<br />
sırasında ortamda su bulunduğu için genellikle hidroksitleri teĢkil eder. Sonradan suyun kaybı ile<br />
hidroksitler oksitlere dönüĢür.<br />
- Kil Mineralleri<br />
- Toprağın tane çapı Ø < 0.002 mm küçük olan bölümü kil bölü olarak kabul edilir. Kil<br />
mineralleri silikatların ayrıĢması sonucunda sekonder olarak oluĢmuĢ hidroksilli alüminosilikatlardır.<br />
- Kil mineralleri alçak basınç ve düĢük sıcaklıkta oluĢtukları için pulcuklar halindedir. Yapıları<br />
tabakalı ve yaprakçıklıdır. Basıncın ve sıcaklığın düĢüklüğü iri kristalli kil minerallerinin geliĢimini<br />
önlemiĢtir.<br />
- Yaprakçıklı yapıdan dolayı kil mineralleri su alınca ĢiĢerler ve yaprakçıklar birbirinden uzaklaĢır.<br />
Böylece kil minerallerinin yüzeyleri (iç yüzey) de artmıĢ olur. Kil minerallerinin yaprakçıkları 2,3<br />
veya 4 tabakalıdır. Su alıp ĢiĢen kil minerallerinin iç yüzeyine bazı katyonlar da girerek yerleĢirler.<br />
- Böylece kil mineralleri bir yandan toprağın su tutma kapasitesini bir yandan da katyon<br />
tutabilme kapasitesini artırır. Kil minerallerinin toprakta bulunuĢu toprağın bitki beslenme gücünde<br />
çok önemli etkiler yapar.<br />
- Kil Minerallerinin Kristal Yapısı<br />
-<br />
- Kil mineralleri yaprakçıklı bir yapıya sahiptir. Yaprakçıkların her biri iki, üç veya dört<br />
tetrahedron ve oktahedrondan meydana gelmiĢtir (ġekil 6).
52<br />
- Tetrahedronlar bir silisyum katyonu etrafında yer almıĢ dört oksijen anyonundan,<br />
oktahedronlar ise bir alüminyum katyonun etrafında yer almıĢ altı oksijen anyonundan oluĢurlar.<br />
-<br />
- Tetrahedronlar ile oktahedronlar üst üste gelip aralarındaki oksijen köprüleri ile bir birine<br />
bağlanmaları sonucunda tabakalı bir yaprakçık meydana gelir. Yaprakçıkların üst üste gelmesi ile de<br />
kil mineralleri oluĢur.<br />
Ġki<br />
tabakalı yaprakçıkların yapısında yer alan tetrahedronların oksijenleri yaprakçığın üst yüzeyinde bir oksijen<br />
tabakası oluĢturur.<br />
Oktahedronların alt yüzeyindeki oksitler ise hidrojen ile birleĢerek bir OH - tabakası oluĢtururlar. Böyle iki<br />
tabakalı bir kil yaprakçığının diğer bir kil yaprakçığı ile üst üste gelmesi sonucunda tetrahedronların oksijen<br />
tabakası ile oktahedronların hidroksit tabakası karĢı karĢıya gelmiĢ olurlar.<br />
Ġki tabakanın arasında yer alan H + iyonları ile OH-O bağlantısının kurulmasını sağlarlar.<br />
Böylece iki tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları arasında elektriksel bir çekim gücü meydana gelir.<br />
Üç tabakalı yaprakçıkların yapısı ortada bir oktahedron, alt ve üstte birer tedrahedron tabakası Ģeklindedir.
53<br />
Tetrahedronlardaki Si +4 ve oktahedronlardaki Al +3 katyonları yerine Al +3 , Fe +2 , Mn +2 veya Mg +2 katyonları<br />
geçebilir.<br />
Birbirine yaklaĢık çapta (aynı koordinasyon sayısına sahip katyonlar) fakat farklı pozitif yüküne sahip<br />
katyonların yer değiĢtirmesi (izomorf yer değiĢtirme=izomorf substitusyon) ile kil minerallerinde negatif<br />
yük fazlası meydana çıkar.<br />
Negatif yük fazlası Na + , K + , Ca +2 , Mg +2 ve diğer katyonların kil minerallerine bağlanması ile nötrleĢirler.<br />
Ancak bu katyonlar kendilerinden daha aktif bir katyon, mesela H + , ile yer değiĢtirebilirler.<br />
Bu yer değiştirme olayı kil minerallerinin toprağın katyon tutabilmesi ve gerektiğinde<br />
katyon değişim özelliğini kazanmasını sağlar. Kil mineralleri katyon değişim özelliklerinden dolayı bitki<br />
beslenmesinde çok önemli role ve etkiye sahiptirler.<br />
<strong>Toprak</strong>taki Önemli Kil Mineralleri<br />
İki tabakalı kil mineralleri: yaprakçıkları bir tetrahedron bir de oktahedron tabakasının<br />
oksijen köprüleri ile birbirine bağlanması sonucunda meydana gelmiĢlerdir. Bu kil mineralleri Kaolinit ve<br />
Halloysit‟tir.
54<br />
Kaolinit: Kaolinitin iki tabakalı olan iki tabakalı yaprakçıklarının tetrahedronların bulunduğu yüzeyi oksijen<br />
tabakası, oktahedronların bulunduğu yüzeyi hidroksit tabakası ile kaplıdır.<br />
Üst üste gelen yaprakçıkların alt yüzeyindeki hidroksit tabakası (H + katyonu arada kaldığı<br />
için) birbirlerini elektiriksel olarak çeker.Bu nedenle kaolinit su alıp ĢiĢmez ve yaprakçıklar bir birinden<br />
uzaklaĢmaz.<br />
Kaolinitin yaprakçıkları arasına katyon giremez. Ayrıca izomorf yer değiĢtirme olmadığı<br />
için negatif elektrik yükü de pek yoktur.<br />
Kaolinit bu özelliğinden dolayı iç ve dıĢ yüzeyi su alma ile değiĢmediği gibi katyonları da negatif elektriksel<br />
güç ile bağlayamaz. Kaolinitin katyon değiĢim kapasitesi 3-15 me/100gr arasında olup pek düĢüktür.<br />
Kaolinit ihtiva eden topraklar ıslandıkları vakit suyu emdikleri için cıvıklaĢırlar. Katyon<br />
değiĢim kapasiteleri düĢük olur.<br />
Bu topraklara kireç karıĢtırılarak kırıntılılık ve süzeklik sağlanamaz. Ancak bol organik madde ile ıslah<br />
edilebilirler. Bu nedenle kaolinitli topraklar sorun çıkaran bitki beslenmesi açısından da zayıf topraklar<br />
olarak kabul edilirler.<br />
Halloysit: Kaolinitte olduğu gibi aynı kristal yapıya sahiptir. Ancak halloysitler su alarak ĢiĢmektedirler.<br />
Halloysit su alıp ĢiĢebildiği için toprakta suyun tutulmasında yardımcı olur. Atyon değiĢim kapasitesi 5-15<br />
me/100 gr‟dır.<br />
Üç Tabakalı Kil Mineralleri: Yaprakçıkları bir oktahedron tabakasının alt ve üst kısmına iki tetrahedron<br />
tabakası birleĢmesi ile oluĢmuĢlardır.<br />
Tetrahedronların dıĢ yüzeyleri oksijen tabakası ile kaplı olduğundan yaprakçıklar arasında<br />
bu iki oksijen tabakasını bağlayacak bir katyon bulunmamaktadır. Bu nedenle 3 tabakalı kil mineralleri su<br />
aldıklarında yaprakçıklar birbirinden uzaklaĢır. Yaprakçıklar arasındaki açıklığa katyonlar girerek yerleĢirler<br />
ve iki yandaki elektrik yüklerine sahip oksijen tabakaları arasında elektriksel bağ ile tutulurlar.
55<br />
Üç tabakalı kil mineralleri 1:1:1 veya Si:Al:Si olarak gösterilirler. Üç tabakalı kil<br />
mineralleri arasında toprak özellikleri bakımından önemli olanlar Ġllit, Vermiküllit ve Montmorillonit‟tir.<br />
Ġllit: Ġllitlerin bir kısmı mikaların (Muskovit ve Biotit) hidratlanması ile bir kısmı da silikatların ayrıĢması<br />
ile yeniden teĢekkülü sonucunda oluĢurlar.<br />
Ġllit mineralleri esas itibariyle mikaların pulcuklarının aralanması ve bu aralıkların su alıp geliĢebilir bir<br />
duruma gelmesi ile teĢekkül ederler.<br />
Önce mikalar kenarlardan su almaya baĢlar su içeri doğru devam eder. Bu olay özellikle K + iyonunu<br />
hidratlanması olayıdır. Potasyum katyonlarının (su dipolleri ve hidronyum etkisi ile) hidratlanması<br />
sonucunda mika pulcukları bir birinden ayrılır. Bu arada hidratlanan K + katyonu da hidronyum tarafından<br />
yaprakçıklar arasından dıĢarıya alınır. Böylece yaprakçıklar arası daha da açılır ve ve zaman içinde mika<br />
illite dönüĢür.<br />
ġekil 8. Mikanın Ġllite daha sonra vermikulit ve montmorillonite dönüĢmesi<br />
Ġllitler mikalardan;<br />
Daha küçük tane yapılarına sahip olmaları (
56<br />
Montmorillonit:<br />
Montmorillit minerallerinin kristal yapısı vermiküllit ile illite benzemektedir. Su alıp<br />
ĢiĢtiklerinde ve Mg ++ ile doyurulduklarında 10 A olan esas kalınlıkları 20 A olur.<br />
Montmorillitlerde su alıp ĢiĢme ve yaprakçıkların birbirinden uzaklaĢması olayı minerallerin doyurulduğu<br />
katyona önemle bağlıdır.<br />
Ca ++ veya Mg ++ ile doyurulmuĢ montmorillitle esas kalınlık olan 10 A‟den 20 A‟ye kadar ĢiĢtikleri halde,<br />
Na + ile doyurulmuĢ montmorillitlerde 160 A‟e kadar ĢiĢebilmektedir.<br />
Ortamda çok fazla Na (Sodyum) bulunması montmorillitin yaprakçıklarının bir birinden bir daha bir araya<br />
gelemeyecek kadar uzaklaĢmasına sebep olur (tuzlu topraklarda Na-montmorillit teĢekkülü).<br />
Montmorillitler illitlerden veya bazalt gibi bazik erüptif kayalardaki minerallerden geliĢebilirler.<br />
Montmorillitlerin katyon değiĢim kapasiteleri 80-120 me/ 100gr arasında değiĢir. Yüksek miktarda K + veya<br />
NH4 + katyonları ile illite dönüĢmezler (Potasyum Fiksasyonu yok). Su kaybedip kuruduktan sonra yeniden<br />
su alıp ĢiĢebilirler.<br />
Dört tabakalı kil mineralleri: dört tabakalı kil mineralleri tetrahedron ve oktahedron tabakalarının<br />
tet/okt/tet/okt olarak üst üste gelmesiyle oluĢurlar.<br />
Ġki tabakalı kil minerallerinde olduğu gibi bunlarında su aldıklarında ĢiĢme özellikleri hemen hemen yok<br />
gibidir. Dolayısıyla katyon değiĢim kapasiteleri de düĢüktür. Dört tabakalı kil minerallerini Klorit temsil<br />
eder.<br />
Kil Minerallerinin OluĢumu<br />
Kil mineralleri;<br />
*Erüptif kayalardaki silikat minerallerinin ayrıĢma ürünlerinden,<br />
*Tabakalı silikat minerallerinin (mikalar) hidratlanması ve yaparakçıkların aralanmasından sekonder olarak<br />
oluĢurlar.<br />
Kil minerallerinin oluĢumunda temel prensip Ģudur;<br />
Aynı mineralden farklı iklim ve ortam (pH ve katyonlar) Ģartları altında farklı, farklı minerallerden aynı<br />
iklim koĢullarında aynı kil mineralleri oluĢabilir.<br />
O halde kil minerallerinin oluĢumu;<br />
*OluĢtukları mineral özelliklerine<br />
*iklim<br />
*pH<br />
*Ortamdaki katyonlara bağlıdır.<br />
1. Silikatların AyrıĢma Ürünlerinden Kil Minerallerinin OluĢumu:<br />
Silikat mineralleri feldispatlar, piroksenler ve amfibollerin ayrıĢması ve kristal yapılarının bu ayrıĢma<br />
sırasındaki değiĢimi ile kil mineralleri sekonder olarak teĢekkül eder. Genel olarak silikatların ayrıĢması<br />
sonucunda kil minerallerinin teĢekkülü olayı ġekil 9‟daki gibidir.<br />
Ortam reaksiyonunun alkalen oluĢu, yüksek miktarda K + , Na + , Ca ++ ve Mg ++ bulunuĢu özellikle 3 tabakalı<br />
kil minerallerinin teĢekkülüne sebep olur.<br />
Ortamda reaksiyonun asit oluĢu ayrıĢma ürünlerinin hızla yıkanıp ortamdan ayrılmalarına sebep olur. Bu<br />
defa serbest kalan silis asidi ile ortamda bulunabilen K + , Na + , Ca ++ ve Mg ++ iyonları tarafından iki tabakalı<br />
kil mineralleri meydana gelir (Örnek ortoklasın hidrolizi ile kaolinit oluĢumu).<br />
2) Tabakalı Silikatların Aralanması Ġle Kil Minerallerinin OluĢumu<br />
Tabakalı silikat minerali olan mikalar tabakaların aralanması ile kil minerallerine dönüĢürler. Öncelikle<br />
fiziksel etkiler sonucunda mikalar parçalanarak kil boyutuna kadar (0.002mm) ufalanırlar.<br />
Yüzeyin artıĢı kimyasal ayrıĢmanın daha da artmasına ve mika yaprakçıklarının kenarındaki K + iyonlarının<br />
hidratlanarak yerlerine H + , Ca ++ ve Mg ++ gibi iyonların geçmesine sebep olur. Bu fiziksel ve kimyasal<br />
ayrıĢmaların sonucunda K + kaybeden mika illite dönüĢür.<br />
Eğer illitin K + kaybı devam ederse potasyum yerine (ortamda varsa) Ca ++ ve Mg ++ geçer. Bu geliĢme ile illit,<br />
vermiküllite veya montmorilonite dönüĢür (ġekil 10).
57<br />
3) Kil Minerallerinin DeğiĢimi Ġle AyrıĢması:<br />
Kil mineralleri oluĢumu sağlayan faktörlerin devam eden etkisi bazı değiĢimlere uğrarlar veya bu faktörlerin<br />
değiĢimi ile ayrıĢırlar. Ġllitin vermiküllite veya montmorillonite dönüĢmesi gibi. Ortam Ģartlarının değiĢimi<br />
ile kil minerallerinin yapısında da değiĢiklik olabilir.<br />
Özellikle ortam asitleĢmesi sonucunda (pH=4,5) kil mineralleri tahrip olmaya aĢlar. Ortamın pH sının 3 ve<br />
3‟ün altına düĢmesi kil minerallerinin hızla bozulmasına sebep olur. Ortamın asitleĢmesi ile üç ve dört<br />
tabakalı kil mineralleri K + , Na + , Ca ++ ve Mg ++ kaybederek Hidrarjillite dönüĢürler (PodsollaĢma ile iliĢki<br />
kuralım) (ġekil 11).<br />
Toprağın Canlıları ve Organik Maddesi<br />
<strong>Toprak</strong> canlıları toprağın içinde veya dıĢında fakat toprağa bağlı olarak yaĢayan canlılardır.<br />
<strong>Toprak</strong> canlıları organik atıkların (yaprak, meyve, kabuk, ibre vb.) parçalanması ayrıĢtırılması toprakla<br />
karıĢtırılması olaylarını önemli derecede etkilerler.<br />
<strong>Toprak</strong> canlılarının bütün bu faaliyetleri toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerinde toprağın verim<br />
gücünü azaltacak veya artıracak derecede etkili olurlar.<br />
<strong>Orman</strong> ağaçların yetiĢme ve büyüme hızları, orman topraklarının verim güçlerine ve toprak canlılarının<br />
faaliyetlerine bağlıdır.<br />
<strong>Toprak</strong> Canlılarının YaĢam ġartları<br />
<strong>Toprak</strong> canlıları toprağın içindeki boĢluklarda ve gözeneklerde yaĢarlar. Bitki kökleri içinde durum farklı<br />
değildir. Gerek toprağın içinde yaĢayan organizmalar, gerekse bitki kökleri yaĢamlarını devam ettirmek için;<br />
1. Solunum için havaya (02)<br />
2. Su ihtiyaçları için neme<br />
3. YaĢayabilmeleri için optimum sıcaklık değerine<br />
4. Beslenmeleri için besin maddelerine<br />
5. Ortam reaksiyonunun (pH) kendileri için optimum oluĢuna önemli derecede bağlıdırlar.<br />
Bu sayılan özellikler optimumdan ayrıldıkça canlılar için olumsuz Ģartlar oluĢmaktadır.<br />
1) Hava: <strong>Toprak</strong> boĢluklarında su ve hava bulunmaktadır. Hava içerisinde ise havada çözünmüĢ<br />
oksijen bulunmaktadır.<br />
* Oksijen toprak canlıları tarafından tüketilir. Sonuçta ortamdaki karbondioksit miktarı artar.
58<br />
* Toprağın devamlı havalanması gerekmektedir. Yani toprak havası ile atmosferdeki oksijenle zengin<br />
havanın devamlı bir Ģekilde yer değiĢtirmesi gerekmektedir.<br />
<strong>Toprak</strong> gözeneklerinin tamamen su ile dolu olması halinde toprak havasız kalır. Havaya bağlı olarak<br />
yaĢayan canlılar (Aerob) ölürken, havasız ortamda yaĢayan canlıların (Anaerob) sayısı artar.<br />
Bu canlıların faaliyeti sonucu çıkan ayrıĢma ürünleri ise toprağın diğer canlıları için olumsuz etki yaparak<br />
ölümlerine sebep olur.<br />
2) Nem: <strong>Toprak</strong> canlıları için topraktaki su ve toprak havasının nemi çok önemlidir.<br />
* <strong>Toprak</strong>taki su ve nem canlıların türüne göre değiĢmekle birlikte genel olarak % 50-80 arasında<br />
bulunması durumunda ideal olarak kabul edilir.<br />
* <strong>Toprak</strong> havasını soluyan hayvanların çoğunluğu toprak havasındaki nemin % 80-100 arasında olmasını<br />
arzu ederler.<br />
* GeliĢmiĢ bitkiler besin maddelerini su aracılığı ile alırlar. Ancak solunum için suyun içinde erimiĢ<br />
havaya veya gözeneklerdeki havaya da ihtiyaç duyarlar.<br />
3) Sıcaklık: <strong>Toprak</strong> canlıları hayat faaliyetlerini sürdürebilmeleri için toprağın yeterli sıcaklıkta olması<br />
gerekir.<br />
<strong>Toprak</strong> canlıları için ideal sıcaklık 25-35 0 C arasındadır. 80 0 C üzerindeki sıcaklıklarda toprak canlılarının<br />
çoğu yaĢayamaz.<br />
<strong>Toprak</strong> sıcaklığını, solunum ve oksidatif ayrıĢma sonucunda ortaya çıkan sıcaklık, güneĢ ıĢınları ve ılık<br />
yağmurlarla topağa ulaĢan sular artırır.<br />
<strong>Toprak</strong> üzerindeki bitkiler, ölü örtünün gölgeleme etkisi sonucu toprak sıcaklığını artıran veya en azından<br />
aĢırı ısınma veya aĢırı soğumayı önleyen etkenlerdir.<br />
<strong>Toprak</strong>ta yaĢayan karıncalar sıcaklığa karĢı hassastırlar. Özellikle ilkbaharda karıncaların faaliyete<br />
baĢlaması toprağın ısındığını (Vejetasyonun baĢladığını) gösteren en önemli delillerdendir.<br />
4) Besin Maddeleri: Gerek mikroorganizmalar gerekse geliĢmiĢ bitkiler mineral besin maddesi olarak<br />
Azot, Fosfor, Kükürt, Potasyum vb. besin maddelerine ihtiyaç duyarlar.<br />
Canlılar kullandıkları karbonu genellikle daha önce yaĢayıp ölmüĢ canlı artıklarından ayrıĢma ile alırlar.<br />
Klorofilli canlılar ise havanın karbondioksitini alıp özümleyerek karbon bileĢikleri yaparlar.<br />
<strong>Toprak</strong>taki iyon dengesinin canlılar için önemi büyüktür. Ġyonlardan birinin fazlalığı canlılar üzerinde zehir<br />
(Al +3 zehirlenmesinde olduğu gibi) etkisi yapabilir.<br />
<strong>Toprak</strong>ta bir bölümü ilksel üreticiler, bir bölümü de tüketiciler olarak görev yapan canlılar toprak içinde<br />
optimum Ģartlarda dengeli bir beslenme zinciri kurmuĢlardır.<br />
AĢırı gübrelemeler, deterjanlar, haĢere mücadele ilaçları toprağı kirleterek toprakta yaĢayan canlı<br />
toplumlarının ölümüne sebep olmaktadırlar.<br />
Dengeli ekolojik bir sistem kurmuĢ olan canlı toplumlarından tamamının veya büyük bir bölümünün ölümü<br />
üretim-tüketim olaylarını engeller ve toprağın verimini azaltır.<br />
5) <strong>Toprak</strong> Reaksiyonu: <strong>Toprak</strong> reaksiyonunun değiĢmesi toprakta yaĢayan canlı toplumlarının<br />
değiĢimine yol açar.<br />
1) Genellikle hafif asit-hafif alkalen topraklarda bakterilerin önemli bir bölümü ile aktinomisetler, maviyeĢil<br />
yosunlar, algler bol miktarda bulunurlar.<br />
2) <strong>Toprak</strong> reaksiyonunun asitleĢmesi (pH
59<br />
Bu canlıların yuvaları, açtıkları tüneller, biriktirdikleri besin maddeleri ve dıĢkıları ile ölüleri toprağın<br />
derinliklerine kadar havanın ulaĢmasını, yağıĢ suyunun hızla sızmasını ve organik maddelerin derinliklere<br />
kadar varmasını sağlar.<br />
Bitki köklerinin çürümesi ile meydana gelen boĢluklar da ayrı bir TÜNEL SĠSTEMĠ oluĢturur. Bu yuvatünel<br />
sistemine “TOPRAĞIN MĠMARĠSĠ” adı verilmektedir. ĠĢlenen topraklarda bu sistem bozulur. (tarım<br />
topraklarında)<br />
<strong>Toprak</strong>taki solucanlar beslenirken toprağı organik maddesi ile birlikte yutmaktadır. Bu ise toprağın<br />
organik maddesinin daha kolay ayrıĢmasını temin etmektedir.<br />
Böylece toprak karıĢır ve toprak kırıntılı bir yapı kazanarak fiziksek özellikler iyileĢir.<br />
Asit reaksiyonlu topraklarda eklem bacaklılar, örümcekler, sıçrayan böcekler daha fazla miktarda bulunur.<br />
Ilıman bölgelerde çeĢitli karınca (kırmızı orman karıncaları) türleri bulunur. Bunlar tüketicilik görevinin<br />
üstlenirler.<br />
2. Mikroorganizmaların Faaliyetleri ve Etkisi<br />
<strong>Toprak</strong> mikroorganizmaları, mikrofauna ve mikroflora olarak iki bölümde incelenir.<br />
BAKTERĠLER: <strong>Toprak</strong>ta yaĢayan bakterilerden bir kısmı “karbon bileĢiklerini” yapabilmek için toprak<br />
havasındaki CO2 „in karbonunu kullanırlar. Bu iĢlem içinde gerekli enerjiyi amonyağı, kükürdü veya<br />
demiri oksitleyerek elde ederler.<br />
Azot bakterilerinden “nitrit bakterileri” (nitrosomonas) topraktaki amonyağı (NH3) nitrite oksitlerler (1).<br />
Nitrat bakterileri ise (nitrobakter) nitritleri nitratlara dönüĢtürürler (2).<br />
(1) 2NH3 +3O2 Nitrit Bakterileri 2HNO2 + 2H2O + 79000 kalori<br />
(2) 2HNO2 +O2 Nitrat Bakterileri 2HNO3 + 21000 kalori<br />
KÜKÜRT BAKTERĠLERĠ: (Thiobacillus thiooxidans) toprakta ve organik maddelerdeki (amino<br />
asitlerde) kükürdü H2SO4 „ e varana kadar oksitlerler (3).<br />
Kükürt bakterilerinin bu oksitlenme faaliyeti ile toprağın reaksiyonu 1 pH‟ya kadar düĢebilir ve ortamdaki<br />
kalsiyumda CaSO4 halinde bağlanabilir.<br />
Özellikle alkalen reaksiyonlu topraklara kükürt serpilmesi durumunda toprak reaksiyonu nispeten asitleĢir<br />
ve fazla miktardaki kalsiyumdan dolayı Zararlı mikroorganizmaların üremesinin önlenmesi veya<br />
KLOROZUN engellenmesi sağlanabilir (orman fidanlıklarında).<br />
Kloroz; Kalsiyum fazlalığına bağlı olarak N, Mg gibi elementlerin alınaması sonucu bitkide sararmalar<br />
meydana gelmektedir.<br />
2S + 2H2O + 3O2 Kükürt Bakterileri 2H2SO4 + 28400 kalori<br />
<strong>TOPRAK</strong>LARIN KĠMYASAL ÖZELLĠKLERĠ<br />
<strong>Toprak</strong>ların kimyasal özellikleri denince, genel olarak toprak reaksiyonu = toprak asitliği ve toprağın<br />
besin maddeleri bakımından karakteristikleri anlaĢılmaktadır.<br />
◙ Ġyon Adsorbsiyonu (Tutma) ve DeğiĢtirilmesi<br />
<strong>Toprak</strong>taki kil, humus ve oksitlerin yüzeylerinde anyon ve katyonları tutmasına iyon adsorpsiyonu denir.<br />
Toprağın iyonları tutması geniĢ yüzeylerde ve elektriksel güçlerin etkisi ile mümkün olur. Tutulan bu<br />
iyonlar, toprak çözeltisindeki baĢka iyonlarla yer değiĢtirebilmektedir. <strong>Toprak</strong> kolloidleri ile toprak çözeltisi<br />
arasında meydana gelen bu iyon alıĢveriĢine iyon değiĢtirilmesi denmektedir.<br />
İyon adsorbsiyonu ile topraktaki besin maddeleri yıkanıp çok derinlere gitmekten kurtulmuĢ olur. İyon<br />
değişimi ile de bitkilere bu besin maddelerinden yararlanma imkanı sağlanmıĢ olur.<br />
<strong>Toprak</strong>ta iyonları tutabilen kil + oksitler + organik madde birliği “toprağın katyon değiĢim kompleksi” veya<br />
“toprağın kolloid kompleksi” olarak tanımlanır.<br />
◙ <strong>Toprak</strong>ta Katyon DeğiĢimi<br />
Katyonların toprakta tutulması ve bunların baĢka katyonlarla değiĢtirilmesi, anyonlara kıyasla daha<br />
önemlidir. Çünkü bitki için büyük bir önem taĢıyan mineral besin maddelerinin çoğu katyon halinde<br />
tutulmaktadır. Gerçekten Ca, Mg, K, Na, NH4, Al, Fe, H gibi pozitif yüklü iyonlar, negatif yüklü kolloidal<br />
mineral ve organik toprak parçacıklarının yüzeyinde tutulur. Organik parçacıkların negatif yükü “–COOH”<br />
ve “–OH” gruplarından kaynaklanmaktadır. Ġnorganik toprak parçacıklarının (kilin) negatif yükü ise silis<br />
atomlarına bağlı hidroksil gruplarının iyonlaĢmasından veya kilin yapısındaki katyonların baĢka katyonlarla<br />
yer değiĢtirmesi sonucu meydana gelen pozitif yük açığından, yani negatif yük fazlasından doğmaktadır.
60<br />
<strong>Toprak</strong>taki kil ve humusun yüzeylerinde, adsorbsiyon ile katyonları tuttuğu ve bunları baĢka katyonlarla<br />
değiĢtirebildiği basit bir deneyle kolayca anlaĢılır. Bir toprak saf su ile iyice çalkalanır ve süzülürse, süzüğe<br />
amonyumokzalat eklendiğinde kalsiyumokzalattan oluĢan beyaz bir çökelek meydana gelir. Bu olay Ģu<br />
Ģekilde açıklanabilir: saf suyun hidrojen iyonlarından bazıları topraktaki Ca ++ katyonu ile yer değiĢtirmiĢ ve<br />
süzüğe Ca ++ katyonu geçmiĢtir. Süzüğe amonyumokzalat eklendiğinde kalsiyumokzalat‟tan kaynaklanan<br />
beyaz bir renk meydana gelmesi, bu değiĢimin gerçekten cereyan ettiğini kanıtlamaktadır.<br />
Bu Ģematik denklemden görüleceği üzere toprakta pozitif yük dengesi bozulmamıĢ, 4 pozitif yüke sahip iki<br />
kalsiyum katyonu yerine, 4 tane hidrojen iyonu geçmiĢtir. O halde, toprak, bir çözeltiden bir katyonu alıp<br />
bağladığında o çözeltiye ekivalan miktarda (eĢdeğer elektrik yüküne sahip) baĢka bir katyon vermektedir.<br />
Katyon DeğiĢiminde Etkili Faktörler<br />
1- Katyonların kendi özellikleri<br />
2- <strong>Toprak</strong> kolloidlerinin özellikleri<br />
3- <strong>Toprak</strong> suyunda bulunan katyonların yoğunluğu<br />
4- Katyon değiĢiminde anormallikler<br />
1- Katyonların kendi özellikleri<br />
Katyonların toprak kolloidleri tarafından tutulabilme Ģiddetleri onların hidratlanma enerjilerine ve elektrik<br />
yüklerine bağlıdır. Katyonların hidratlanma enerjileri çapları ile iliĢkilidir. Büyük çaplı olan Na, K ve NH4<br />
gibi katyonların hidratlanma enerjileri daha küçük çaplı olan Ca ve Mg‟ unkilerden daha azdır.<br />
Genel bir kural olarak hidrojen katyonu dıĢında, iki değerli katyonlar bir değerli katyonlara kıyasla daha sıkı<br />
olarak ve daha büyük kuvvetle tutulur. Örneğin Ca, Mg gibi katyonlar, toprak kolloidleri tarafından kuvvetli<br />
olarak tutuldukları halde, Na çok gevĢek tutulur. Onun için öteki katyonlarla çok çabuk yer değiĢtirerek<br />
çözeltiye geçer.<br />
Genel olarak topraklarda aĢağıdaki absorbe olma sırası görülmektedir:<br />
Al > Ca > Mg > K > Na<br />
2- <strong>Toprak</strong> kolloidlerinin özellikleri<br />
Toprağın en önemli değiĢtiricileri kil mineralleri ve organik maddedir. Buna karĢılık oksitler ve hidroksitler<br />
daha çok anyon adsorbsiyonu için önemlidir. Bir toprağın değiĢim kapasitesi, kil minerallerinin ve humin<br />
maddelerinin miktarına, kullanılabilir yüzeylerinin büyüklüğüne ve yükün büyüklük ve cinsine bağlıdır.<br />
<strong>Toprak</strong> kolloidleri farklı özelliklerinden dolayı katyonları belirli bir sıraya göre değiĢen güçlerle tutarlar. Bu<br />
olaya toprak kolloidlerinin katyon seçimi denir.<br />
3- <strong>Toprak</strong> suyunda bulunan katyonların yoğunluğu<br />
<strong>Toprak</strong> suyunda daha yoğun olarak bulunan katyonlar toprak kolloidlerinde tutulmuĢ olan katyonlarla yer<br />
değiĢtirmektedir. <strong>Toprak</strong> suyunda bir katyonun çok fazla bulunması halinde bu katyon toprak kolloidlerinde<br />
tutulmuĢ katyonların yerine geçip onların da toprak suyuna geçmelerini sağlamaktadır. Örneğin bir toprağa<br />
artan konsantrasyonlarda NH4Cl çözeltisi verildiği zaman, gittikçe artan miktarda NH4 toprağın katyonları<br />
ile yer değiĢtirmektedir.<br />
Ancak katyon değiĢimi sırasında her katyon diğer katyonlarla tutunma yeri bakımından<br />
rekabet içindedir; ve bu durum topraklarda sürekli vardır. DeğiĢik katyonların rekabet edebilme yetenekleri,<br />
kendi özelliklerine ve değiĢtiricinin cinsine bağlı olarak çok farklıdır ve öyle bir etkiye sahiptir ki, herhangi<br />
bir katyonun katyonlar yükündeki oranı, sadece kendisinin çözeltideki kısmına değil, aynı zamanda diğer<br />
katyonlarla rekabet edebilme yeteneğine de bağlıdır.<br />
4- Katyon değiĢimindeki anormallikler<br />
DeğiĢtirilebilir katyonlardan bazıları bazı durumlarda yukarıdan beri sıralanan katyon değiĢim esaslarına<br />
uymamaktadırlar. Kil minerallerinden vermikullitin fazla miktarda K + veya NH4 + katyonları aldığı ve su<br />
kaybederek kuruduğunda illite dönüĢmesi olayı katyon değiĢimindeki anormalliklere bir örnektir. Bu olay<br />
K + ve NH4 + un fiksasyonu olarak tanımlanır. K + ve NH4 + iyonlarının veya bunlardan birinin vermikullit<br />
yaprakçıklarının arasına çok miktarda girmesi ve kilin su kaybetmesi sonucunda mika-illit-vermikullit<br />
geliĢimi tersine döner ve yaprakçıklar mika yaprakçıkları gibi birbirine sıkıca bağlanırlar. Yaprakçıklar<br />
arasında kalan K + ve NH4 + katyonları da diğer katyonlarla değiĢtirilemez.<br />
Toprağın Katyon DeğiĢim Kapasitesi ve Baz Doygunluğu
Rizosfer<br />
<strong>Toprak</strong> canlıları ile mikroorganizmaların doğrudan temas halinde olduğu yüzeye<br />
rhizoplane adı verilmektedir. Örneğin buğday bitkisinin kök ve kök tüylerinin meydana getirdiği<br />
alan yaklaĢık 6 m 2 dir. Bitki kökleri tarafında etkilenen toprak alanı rhizosfer olarak<br />
adlandırılmaktadır. Bu alan oldukça değiĢkendir. Kökler silkelendikten sonra kök üzerinde kalan<br />
toprak kısmıdır. Bazı bitkiler salgıladıkları materyal ile toprak partiküllerini çimentolayarak kök<br />
çevresinde rhizosheat adı verilen bir bölge meydana getirir.<br />
72
73<br />
Bitki kökleri yakın çevresine çeĢitli organik maddeler, amino asitler, Ģekerler ve<br />
vitaminler salgıladığı için mikroorganizmaların sayısı ve faaliyetleri bu bölgede yoğundur. R/S oranı<br />
ile kökün çevresindeki mikroorganizma toplumlarına etkisi belirlenmektedir.<br />
Burada R= rhizosfer içindeki mikroorganizma sayısını veya biomasını, S=köklerin<br />
etkisi dıĢındaki toprakların mikroorganizma sayısını veya biomasını ifade etmektedir. Bu oran<br />
genellikle 5 ile 20 arasında değiĢmektedir. Ancak >100 de olabilir.<br />
Azot besin maddesinin önemi<br />
• Su ile birlikte minimumda bulunan besin maddesidir<br />
• Atmosferin %78’i azottan oluĢmasına karĢın bitkiler element halindeki bu azotu doğrudan<br />
alamazlar<br />
• <strong>Toprak</strong>ta azot veren mineral yoktur<br />
• Proteinlerin oluĢumu için mutlak gerekli besin maddesidir. Proteinlerin %16’sı azottan oluĢur<br />
• Klorofil molekülünün bir parçasıdır. Bu nedenle iyi bir azot beslenmesi ile hızlı bir artım<br />
gerçekleĢir ve aynı zamanda asimilasyon organları koyu yeĢil bir renk alır ( kloroplast<br />
sentezini artırır)<br />
Azot DolaĢımı<br />
• Azot kazancı<br />
– 1. YağıĢlar<br />
– 2. Ġnorganik ve organik gübreleme<br />
– 3. Biyolojik azot fiksasyonu<br />
• Azot kaybı<br />
– 1. Denitrifikasyon<br />
– 2. Yıkanma<br />
– 3. Bitki tarafından alınım ve hasatla uzaklaĢtırma<br />
• YağıĢlar<br />
• ġimĢek çakması sırasında elementer (N2) azot atomlarına ayrılır ve oksijenle birleĢerek azot<br />
oksitler oluĢur. OluĢan bu azot oksitler yağmur suyunda eriyerek nitratları oluĢturur ve<br />
yeryüzüne ulaĢır. Toplam azot kazancının % 5-8’lik kısmını teĢkil eder.
• Ġnorganik ve organik gübreleme<br />
74<br />
Heber iĢlemi ile 600 o C sıcaklık ve 200 atm. basınç altında atmosferik azot ve hidrojenden amonyak<br />
(NH3) üretilmektedir. Basınç ve sıcaklık için genellikle doğalgaz ve kömür kullanılmaktadır.<br />
Amonyak doğrudan veya üre ve amonyımnitrata dönüĢtürülmektedir.<br />
• Biyolojik azot fiksasyonu<br />
Serbest yaĢayan bakteriler: Azotobakter, azotomonas gibi bakteriler havanın serbest azotunu<br />
bünyelerinde bağlayabilmektedirler. Nötre yakın pH derecelerinde, yeterli oksijen bulunduğu<br />
ortamda ve güneĢ ıĢığı altında azotu bağlarlar<br />
N2 + 6H<br />
2NH3<br />
Oksijensiz ortamda Clostridium türü mantarlar ile mavi yeĢil algler de azotu<br />
bağlayabilmektedirler<br />
Ortak yaĢayan bakteriler: Bitki köklerinde yumrular teĢkil ederler. Rhizobium, Bradyrhizobium<br />
ve Azorhizobium bakterileri baklagillerin köklerinde yumru oluĢumunu sağlarlar. Nötre yakın<br />
toprak asitliğinde ve havalanması iyi olan topraklarda etkindirler.<br />
Yonca köklerindeki Rhizobium bakterilerinin oluĢturduğu yumrular. Her bir yumru yaklaĢık 2-3<br />
mm uzunluğunda<br />
Ağaç köklerinde ortak yaĢayan yumru bakterileri de toprak havasındaki serbest azotu<br />
bağlayabilmektedir. Kızılağaç, yalancı akasya, iğde ve demir ağacı köklerindeki bakteriler bunlara<br />
örnek verilebilir.<br />
<strong>Toprak</strong>ta azot mineralizasyonu<br />
<strong>Toprak</strong>taki hayvansal ve bitkisel artıklarda bağlı bulunan azot, mikroorganizmalar<br />
tarafından ayrıĢtırılması sonucunda nitrat ve amonyum halinde açığa çıkar. Buna azot<br />
mineralizasyonu denir. Açığa çıkan amonyumun bir kısmı özel bakteri grupları tarafından okside<br />
edilerek nitrat azotuna çevrilir. Bu olaya nitrifikasyon denir. Ġyi havlanabilen ve hafif asit-hafif<br />
alkalen reaksiyonlu topraklarda amonyum önce nitrosomonas tarafından nitritlere, nitritler de<br />
nitrobakter tarafından nitratlara yükseltgenmektedir.<br />
Denitrifikasyon
75<br />
Bazı organizmalar nitrat halindeki azotu oksijen ihtiyaçlarını gidermek için<br />
kullanırlar ve nitratı nitrite veya elementer azota çevirirler. Bu olaya denitrifikasyon olayı denir. Bu<br />
Ģekilde bir azot kaybı meydana gelmektedir. Ayrıca atmosfere karıĢan N2O sera etkisinde bulunan bir<br />
gaz olduğu için de önemlidir. Denitrifikasyon olayı daha çok oksijenin kıt olduğu ıslak topraklarda<br />
cereyan eder. Alkalen toprakların amonyum tuzları ile gübrelenmesinde bu olay hızlanır. Bu nedenle<br />
kireçli toprakların amonyum tuzları ile gübrelenmesinin ıslak devrede yapılmaması gerekmektedir.<br />
Mikoriza<br />
Mikoriza, toprak kökenli mantarlarla bitki kökleri arasındaki karĢılıklı yararlanmaya<br />
dayanan bir ortak yaĢama iliĢkisidir. Bitki kökleri mantarlara yaĢaması ve geliĢmesi için gerekli<br />
karbonhidratları, mikorizal mantarlar da bitkiye su ve besin elementlerini sağlamaktadır.<br />
Mikorizanın Sağladığı Faydalar<br />
• Besin maddeleri ve su alımını artırır<br />
• Hastalık ve zararlılara karĢı direnci artırır<br />
• Sorunlu topraklarda bitki geliĢimine yardımcı olur<br />
• Kök yenilenmesini teĢvik eder<br />
• Bitki büyümesini hızlandırır<br />
• Kuraklığa karĢı bitkiyi korur ve direnci artırır<br />
• <strong>Toprak</strong> strüktürünü iyileĢtirir<br />
• Kimyasal gübre kullanımını azaltır.<br />
Yıkanma ve PodsollaĢma<br />
<strong>Toprak</strong> geliĢiminde toprak suyunun düĢey yönde hareketi sonucunda üst topraktaki ayrıĢma ürünleri olan<br />
katyon ve anyonların alt toprağa taĢınması ve orada birikmesi olayı yıkanma olarak tanımlanır. Yıkanma<br />
olayının sonucunda üst toprakta ağarmıĢ (boz) renkli yıkanma zonu (Ae), alt toprakta kırmızı (veya<br />
kırmızının tonları) renkli birikme (Bs) zonu geliĢir. Yıkanma olayı eluviation kelimesinden gelen e harfi<br />
ile belirlenir. Bu nedenle yıkanma zonu Ae (veya A2) harfleri ile iĢaretlenir. Birikme olayı ise<br />
söskioksitlerin (demir ve alüminyum oksitler) birikmesi ile tanımlandığı için birikme zonu Bs (veya Bı)<br />
harfleri ile iĢaretlenir.<br />
Yıkanma olayının Ģiddetli asit ortamda ileri aĢamalara ulaĢması halinde yıkanma zonunun rengi odun külü<br />
gibi beyazımsı gri bir renk alır. Birikme zonu ise kırmızı renklidir. Bu derecede ileri gitmiĢ yıkanma<br />
podsollaĢma olarak tanımlanır . PodsollaĢmanın ileri aĢamasında birikme horizonunda biriken söskioksitler<br />
çok fazla miktarda olup toprak tanelerini çimentolayarak sert bir pas taĢı tabakası oluĢtururlar. Pas taĢı<br />
tabakası bitki köklerinin daha derinlere geliĢmelerini engeller. Bu derecede geliĢmiĢ podsollar "demir<br />
podsolu" olarak tanımlanır. Soğuk ve nemli (yağıĢlı) iklim etkisi altındaki süzek topraklarda ayrıĢamayan<br />
kolloid organik maddelerin de üst topraktan taĢınıp birikme zonunun üst kesiminde birikmesi ile esmersiyah<br />
renkli humus birikimi (Bh horizonu) geliĢir. Bu topraklar "demir-humus podsolu" olarak tanımlanır.<br />
<strong>Toprak</strong>taki yıkanma - birikme olayları soğuk ve nemli iklim etkisinde sadece katyonların ve söskioksitlerin<br />
yıkanıp - birikmesi Ģeklinde geliĢmektedir. Bu olay Ae ve Bs horizonlarının geliĢimini gerçekleĢtiren<br />
podsollaĢma olayıdır. Bu kadar Ģiddetli asit Ģartlarda (pH < 4,5) toprağın kil mineralleri de ayrıĢmaya<br />
uğramaktadır. Buna karĢılık ılıman iklim etkisi altında yıkanma-birikme olayları kil bölümünün taĢınıp<br />
birikmesi ile birlikte geliĢmektedir (pH 4,5 - 6,5 arasında). Bu defa solgun - esmer orman topraklan ile<br />
boz-esmer orman topraklarının geliĢimi görülmektedir.<br />
Toprağın yüzünü çok kalın tabakalar halinde kaplayan ham humus tabakasındaki bazı organik asitler yağıĢ<br />
suları ile mineral toprağa girebilir. Mineral toprağın üst kısımlarından kil, humus ve seskioksitleri alt<br />
tabakalara taĢır ve çöktürür. Bu çöken kil-humus-seskioksit kompleksi beton gibi sert bir tabaka oluĢturur.<br />
Buna pastaĢı denir. Kökler buradan aĢağı inemez.<br />
Buna karĢılık ılıman iklim etkisi altında yıkanma-birikme olayları kil bölümünün taĢınıp birikmesi ile<br />
birlikte geliĢmektedir (pH 4,5 - 6,5 arasında). Bu defa solgun - esmer orman topraklan ile boz-esmer<br />
orman topraklarının geliĢimi görülmektedir.<br />
Kilin TaĢınıp- Birikmesi (Lessivation)
76<br />
Ilıman iklim tiplerinin etkisi altında ve toprak reaksiyonunun pH 4,5 -6,5 arasında bulunduğu ortamda kil<br />
bölümü dispersiyona uğramaktadır. Kil bölümünün dispersiyona uğraması için ön Ģart topraktan kalsiyumun<br />
yıkanmasıdır. Kalsiyum ve magnezyum ile iki ve üç değerlikli katyonlar kil bölümünün pıhtılaĢmasına<br />
(peptizasyonuna) sebeb olmaktadırlar. Bu katyonların yıkanması ile kil bölümü serbest kalmakta<br />
(dispersiyon) ve sızıntı suyu ile topraktaki çatlak - tünel sistemi boyunca aĢağı doğru taĢınmaktadır.<br />
Kil bölümünün üst topraktan taĢınıp alt toprakta birikmesi olayı genellikle "lessivation" olarak<br />
tanımlanmaktadır. Lessivation kelimesi yerine Türkçe karĢılığı olan "kilin taĢınması ve birikmesi" veya<br />
"kilin taĢınıp -birikmesi" deyimi kullanılır. Kilin taĢındığı yıkanma zonu A, (1= lessivation), biriktiği zon ise<br />
Bt (t = ton = kil) harfleri ile gösterilir. Al yerine A3, Bt yerine Bo harfleri ile de iĢaretleme yapılmaktadır.<br />
Kilin taĢınması ve birikmesi ile yıkanma ve birikme olayları genellikle birlikte gerçekleĢtiği için yıkanma<br />
zonu Ael veya Ale, birikme zonu Bs, veya Bts harfleri ile gösterilmelidir. Bu iĢaretlemede hangi geliĢim olayı<br />
daha kuvvetli ise onun iĢareti olan harf önce yazılmaktadır.<br />
Kil bölümünün taĢınması ile yıkanma zonu kil bakımından fakirleĢir, birikme zonu ise zenginleĢir. Yıkanma<br />
zonundan bir miktar demir yıkanması da olduğundan renk solgun kahverengine, birikme zonu ise kırmızımsı<br />
kahverengine dönüĢmektedir. Böylece "Esmer <strong>Orman</strong> Toprağı" tipi solgun yıkanma zonlu bir toprağa<br />
dönüĢmektedir. Bu yeni genetik tip "Solgun-Esmer <strong>Orman</strong> Toprağı" olarak tanımlanır. Daha kumlu<br />
materyallerden oluĢmuĢ topraklarda veya daha ileri aĢamadaki yıkanma - taĢınma - birikme olaylarında<br />
yıkanma zonunun rengi ağarmakta ve birikme zonu ise daha kırmızı veya kahvemsi kırmızı renk almaktadır.<br />
Tabansuyu <strong>Toprak</strong>larının GeliĢimi (GleyleĢme)<br />
Toprağın sızıntı suyunun geçirimsiz bir tabaka üstünde birikmesi ve eğime bağlı olarak toprak içinde hareket<br />
etmeğe baĢlaması tabansuyu oluĢumu olarak nitelenmektedir. Tabansuyu toprak gözeneklerini doldurduğu<br />
için bu gözeneklerde toprak havası kalmamaktadır. Havanın yokluğu tabansuyu zonunda bir takım<br />
indirgenme olaylarına sebep olmakta ve 3 değerli demir bileĢikleri de bu arada 2 değerli demir bileĢiklerine<br />
indirgenmektedir.Ġki değerli demir bileĢikleri boz - yeĢil -mavimsi renklerde olup suda çözünebilmektedirler<br />
. Bu nedenle tabansuyunun devamlı bulunduğu zonda renk boz - yeĢil - mavimsi tonlardadır. Bu indirgenme<br />
zonu Gr (G = gley, r = redüktlenme) harfleri ile gösterilir. Tabansuyu yüzeyi toprağın havası ile temas ettiği<br />
için bu kesimde sudaki iki değerli demir bileĢikleri oksitlenerek turuncu renkli lepidokrokit'e<br />
dönüĢmektedirler. Bu zon tabansuyu oksitlenme zonu olarak G0 (o: oksitlenme) harfleri ile gösterilmektedir.<br />
Tabansuyunun oksitlenme zonu yatay ve turuncu - kırmızı çizgilerle toprak içinde belli olmaktadır.<br />
Durgunsu <strong>Toprak</strong>larının GeliĢimi (PseudogleyleĢme)<br />
Toprağın sızıntı suyunun geçirimsiz bir tabaka veya horizonun içinde ve üstünde birikmesi ve<br />
durgunlaĢması ile durgunsu oluĢumu ortaya çıkmaktadır. Durgunsu tabansuyu gibi eğim yönünde akıĢ<br />
durumunda olmadığı veya çok yavaĢ hareket edebildiği için tabansuyundan çok farklı bir toprak geliĢimine<br />
sebep olmaktadır. Durgun suyun bitkiler üzerine etkisi taban suyundan farklıdır.<br />
Durgun suyun birikme zonu Sd, kapilar saçak boyunca yükselip buharlaĢtığı çökelekli zon ise Sw harfleri ile<br />
gösterilmektedir.<br />
Durgunsu oluĢumu pirimer ve sekunder olmak üzere iki çeĢittir. Primer durgunsu oluĢumunda primer<br />
pseudogleyler geliĢmektedir. Bu geliĢim iki tabakalı topraklarda görülmektedir. Özellikle iki tabakalı<br />
pliosen akarsu tortulları ile alüvyonlarda altta geçirimsiz bir tabakanın bulunuĢu durgunsu oluĢumuna sebeb<br />
olmaktadır. Primer pseudogleyler Ah - Ae] - Sw/B,s - Sd/II horizonlaĢma sırası göstermektedirler. Sekunder<br />
pseudogleyler ise kilin taĢınıp birikmesi ile alt toprakta geliĢen B, (veya Bts, BSI) horizonlarının tıkanması ve<br />
suyun bu kesimde durgunlaĢması ile ortaya çıkmaktadırlar. Sekunder pseudogleyler Ah/Ae,/A- B/Sw - Bls/Sd<br />
ve B - C/Sd horizon sıralanması göstermektedirler. Sekunder pseudogleyler solgun - esmer orman toprakları<br />
ile boz - esmer orman topraklarının pseudogleyleridir.<br />
LateritleĢme<br />
LateritleĢme tropik ve subtropik iklimlerin hakim olduğu kuĢakta görülen genetik bir toprak geliĢimidir.<br />
Sıcak ve nemli iklim etkisi altında ve alkalen ortamda demir hızla oksitlenerek (Fe (OH)3'e ve daha sonra su<br />
kaybederek (kurak devrede - yazın) hematit'e (a - Fe203) dönüĢür. Bu Ģartlarda oluĢan götit (a - FeOOH) te<br />
su kaybederek hematit'e dönüĢür. Hematit götit'e dönüĢemediği için lateritlerdc hematit ve götit bir arada<br />
bulunurlar. Alüminyum ise oksitlenerek böhmit'e (y - AIOOH) ve diaspor'a (a - AIOOH) dönüĢür. Bu<br />
durumda demir ve alüminyum oksitler toprakta kalırlar. Ortamın alkalen oluĢumundan dolayı (pH=8<br />
civarında) silisyum yıkanır. Bahsedilen ayrıĢma ve yeniden oluĢum ile yıkanma olayları sonucunda toprak
77<br />
silisyum bakımından fakirleĢir (veya silisyum tamamen yıkanır) ve demir oksitler, alüminyum oksitler ile kil<br />
minerallerinden kaolinit ve gibsit bakımından zenginleĢir. Lateritlerde demir ve alüminyumun yanında Ti,<br />
Mn, Cr, Ni ve Cu da daha fazladır, bu olaylar lateritleĢmenin tipik sonucu olup podsollaĢmanın tam tersine<br />
bir geliĢimdir.<br />
Tipik lateritler (latosollar) tropik iklim etkisi altında geliĢirler. Lateritler genellikle pek organik madde<br />
içermezler. Lateritler parlak kırmızı veya sarı renkli, plastik olmayan, sert ve köĢeli topaklı bir B horizonuna<br />
sahiptirler. Lateritler B - horizonu tipik bir balçıklanma zonu (Bv) değildir.<br />
Kireçlenme (Kalsifikasyon)<br />
Kireçlenme yağıĢı az bölgelerde topraktaki kalsiyumun yıkanıp ortamdan uzaklaĢamayıĢı ve alt toprakta<br />
birikmesi olayı ve bunun sonuçlarını kapsamaktadır. Yarı nemli ve yarı kurak ılıman iklim etkisi altındaki<br />
bölgelerdeki topraklarda kireçlenme olayları görülmektedir.<br />
Kireçlenme olaylarında dört ayrı geliĢimi birbirinden ayırmak gerekir.<br />
Bunlardan birincisi; üst toprakta ayrıĢan veya çözünen kalsiyum bileĢiklerinin alt toprakta kalsiyum<br />
karbonat halinde birikimidir. Özellikle kıĢ yağıĢlarının yüksek olduğu ılıman ve sıcak bölgelerimizde<br />
(Akdeniz Bölgesi'nde) kumullarda ve alüvyonlarda bu kireç taĢı birikimi (çimentolaĢma) zonuna<br />
rastlanmaktadır. Burada olay yukarıdan aĢağı, yazın aĢağıdan yukarı bir yıkanma - birikme olayıdır.<br />
Ġkinci tip kireçlenme olayı bozkırlarda kurak iklim etkisi altındaki topraklarda görülen kireç çökelekleri<br />
(çiçeklenme) oluĢumudur. Bozkırlarda da topraklaĢma ile birlikte zaman içinde alt toprakta bir kireç<br />
birikmesi olmaktadır. Ancak özellikle killi ve kireçli materyaller yağıĢı az bölgelerde kolayca yıkanmayıp<br />
bunlardan kara renkli topraklar oluĢmaktadır (Karakepir=vertisol ile kara topraklarda). Karakepirlerin alt<br />
kesiminde yeralan killi ve kireçli (marn) anamateryale ulaĢan su buradaki kalsiyum karbonatın (CaCO3) bir<br />
kısmının kalsiyum bikarbonat (halinde çözünmesini sağlamaktadır.<br />
Karstik <strong>Toprak</strong>laĢma (Karstik Arazide <strong>Toprak</strong>laĢma)<br />
KarstlaĢma, kireç taĢlan ile dolomitler ve benzeri eriyebilen kayaların kimyasal ayrıĢma ile aĢınması ve bu<br />
kayalardaki çatlak sistemlerinin geliĢmesi olaylarıdır. Kireç taĢlarındaki CaC03'ın (dolomitlerde MgC03)<br />
suda erimesi sıcaklığın azalması ile artmaktadır. Çözünüp kalsiyum bikarbonata dönüĢen CaC03 su ile<br />
taĢınmaktadır. Kireç taĢındaki katık maddeler (kum, kil v.d.) yüzeyde kalarak topraklaĢmaktadırlar. Benzer<br />
çözünme olayları kireç taĢlarının çatlak sisteminde de olmaktadır. Çatlak sistemi yanlardan eriyen CaC03 ile<br />
geniĢlemekte katık maddeler (kum, kil v.d.) çatlak sisteminin içinde kalmakta ve topraklaĢmaktadır.<br />
KireçtaĢlarının çatlak sisteminin geliĢmesinde bitki köklerinin mekanik ve kimyasal etkisi de çok önemlidir.<br />
Köklerin geliĢmesi sırasında çevrelerine yaptıkları basınç çatlak sistemini geliĢtirmektedir<br />
Tuzlanma (Salinizasyon)<br />
Toprağın tuzlanması, toprakta sodyum, kalsiyum ve magnezyum tuzlarının (klorürler, sülfatlar ve<br />
karbonatlar) birikimidir.<br />
Tuzlanma olayları doğal ve insan etkisi ile (antropojen) olarak ikiye ayrılıp incelenmektedir. Doğal tuzlanma<br />
olayları nemli ve kurak iklim etkisi altındaki bölgelerde farklı geliĢimler göstermektedir.<br />
Nemli iklim bölgelerinde ırmakların denize açılan kesimlerinde tuzlu taban suyunun (deniz etkisi) etkisi ile<br />
toprakta (veya kumullarda) tuzlanma veya tuzlu bataklıkların oluĢumu sözkonusudur. Tuzlanma karadan<br />
denize doğru akıĢın az olduğu ırmak ve dere ağızlarında da görülür. Tipik örneği; Ġzmit Körfezinin<br />
gerisindeki tuzlu bataklık ile Büyük Menderes ve Küçük Menderes deltaladaki tuzlu bataklık ve su basar<br />
arazilerdir. Ġlginç bir tuzlanma oluĢumu Kavak Suyunun Saroz Körfezine ulaĢtığı alçak - kıyı ovasında da<br />
vardır.<br />
Kurak iklim bölgelerinde ise tuzlu materyallerden oluĢan topraklar veya tuzlu suların etkisinde kalmıĢ<br />
topraklarda tuzlanma görülmektedir. Ġç Anadolu'da Karapınar Ovası'ndaki tuzlanma ve HotamıĢ Gölü<br />
çevresindeki tuzlu bataklıklar, Tuz Gölü çevresindeki tuzlu topraklar kurak iklimin ve tuzlu suların etkisi ile<br />
oluĢmuĢlardır.<br />
Doğal olarak tuzlu toprakların geliĢiminde iki mekanizmayı ayrı olarak incelemek gerekir. Bunlardan<br />
birincisi kurak mıntıkalarda alt topraktaki tuz birikim zonundaki tuzlu taban suyunun üst toprağa doğru<br />
hareketi ile buharlaĢma zonunda tuz çökeleklerinin oluĢumudur. Taban suyunun toprak yüzeyine yakın<br />
olduğu ve üst toprakta çatlak sisteminin geliĢemediği veya çatlak sisteminin ilkbahar ile yaz baĢında<br />
geliĢemeyip daha sonra (yaz ortasında) geliĢtiği topraklarda ise tuzlu su toprak yüzeyine kadar ulaĢabilmekte<br />
ve oradan buharlaĢmaktadır. Bu durumda toprağın içinde ve yüzeyinde tuz birikimi görülmektedir. Tuzlu<br />
toprakların geliĢiminde ikinci mekanizma tuzlu yüzey sularının etkisi ile olan tuzlanmadır. Tuzlu yüzey
78<br />
sularının toprağı ancak ıslatabildiği ve buradan buharlaĢtığı yerlerde üst toprakta veya toprağın buharlaĢma<br />
zonunda bir tuz çökelmesi görülmektedir.<br />
Entisols (genç topraklar): Genetik horizonları geliĢmemiĢ veya zayıf geliĢmiĢ topraklar bu takım<br />
içindedirler (alüviyal ve azonal topraklar). Kurak dönemde kuruyup çatlamazlar.<br />
Vertisols (dönen topraklar): Fazla miktarda kile sahip (humusça zengin A horizonlu) ve belirli bir<br />
horizonlaĢma göstermeyen topraklar (Grumusol, Regur, Kepir, Kara pamuk toprakları gibi yerel isimler<br />
verilmektedir. Kil mineralleri büyük oranda montmorillonittir (smektit)<br />
Ġnceptisols (baĢlangıçtaki topraklar): Genetik geliĢimin baĢlangıcında bulunan, nispeten genç topraklar.<br />
Entisollere göre biraz daha ileri toprak oluĢum iĢlemlerinin etkisinde kalmıĢ topraklardır.<br />
Aridisols (kuru topraklar): Kurak bölgelerin toprakları, B horizonu halinde tuzlu horizonlar ve alt toprakta<br />
sıkıĢmıĢ toprak tabakaları bulunabilir.<br />
Mollisols (yumuĢak topraklar): Çayır vejetasyonu altında geliĢmiĢ, mull humuslu, kalın ve gözenekli A<br />
horizonuna sahip topraklar. Mollisol‟ler kalın koyu renkli, organik maddesi ve bazla doygunluğu yüksek,<br />
bunun sonucu biyolojik aktivitenin fazla olduğu yumuĢak yüzey horizonu olan topraklardır.<br />
Alfisols (alimunyum ve demirli topraklar): Kil taĢınması ve birikmesi olan, serin ve nemli iklim tesiri<br />
altında bulunan, nispeten yüksek (% 35'den fazla) baz doygunluğuna sahip topraklardır. Profil geliĢimleri<br />
ileri düzeydedir.<br />
Ultisols (yaĢlı topraklar): Nemli, sıcak iklim etkisi altındaki, baz doygunluğu nisbeten az (% 35'den az)<br />
olan, kilin ayrıĢmaya, uğradığı Lateritik topraklar (Kırmızı Sarı podsolik topraklar, Kırmızı esmer<br />
lateritik topraklar).<br />
Spodosols (Odun külü topraklar): Kül renkli, Pas taĢı veya belirli bir B horizonuna sahip topraklar<br />
(Podsol, Taban suyu Podsülü, esmer Podsolik topraklar).
79<br />
Oxisols (oksitlenmiĢ topraklar): Henüz ayrıĢmamıĢ mineraller ve kilin içinde kaolinit bulunmayan,<br />
Lateritik horizonlara sahip topraklar (Tropik ve subtropiklerin Ģimdiye kadar Laterit, taban suyu Lateriti ve<br />
Latosol olarak tanımlanan topraklarını kapsarlar).<br />
Histosols (organik topraklar): Organik topraklar (Moor-turba topraklar, hidromorfik topraklar).