6. TOPRAK GENETİĞİ Toprağın Oluşum ve Gelişiminde Etkili Olan Faktörler.

Transkript

1 6. TPRAK GENETİĞİ Anakayanın ayrışmasından başlayarak, toprağın oluşması, olgunlaşması, gelişmesi olayları ile bu olayların gerçekleşmesinde etkili olan faktörlerin incelenmesi ve toprakların sınıflandırılması Toprak İlmi içinde Toprak Genetiği dalının konusudur. Topraklaşma önce anakayanın ufalanması (fiziksel ayrışma) ve minerallerin ayrışması (kimyasal ayrışma) ile başlar. Bu ayrışma olayları toprak anamateryalinin oluşumunu sağlar (Bak. bölüm 2). Zamanla anorganik anamateryalin de ayrışarak topraklaşma ve humusla karışması sonucunda A/C horizonlu çok taşlı topraklar (iskelet toprakları) oluşur. Daha sonra minerallerde bağlı olan demirin serbest hale geçerek oksitlenmesi ile gelişen esmerleşme ve kil mineralinin oluşumu ile kazanılan balçıklanma sonucunda toprak olgunlaşır ( /B v /C horizonlu topraklar). lgunlaşma aşamasından sonra topraklar gelişim sürecine girerler. Toprak gelişimi bölgesel faktörlerin etkisi altında çeşitli yönlerde ilerler. Gelişim sürecinin sonucunda ulaşılan toprak tipi klimaks tip olarak tanımlanır. Ayrışma, oluşum, olgunlaşma ve gelişimi aşamalarındaki bütün olayları etkisi altında tutan faktörler ise toprak yapan faktörler olarak tanımlanır (Bölüm Şekil 3 ve Şekil 59) Toprağın luşum ve Gelişiminde Etkili lan Faktörler. Toprağın oluşumu bölümünde daha önce kısaca değinilmiş olan faktörler bu bölümde daha kapsamlı olarak ele alınmışlardır. Toprağın oluşum ve gelişiminde etkili faktörler anakaya, iklim, yeryüzü şekli, canlılar ve zaman olarak beş grupta toplanır. Bölgesel olarak bu faktörlere başka faktörler de eklenebilir. Sayılan faktörlerin hepsi dünyanın veya bir ülkenin her bölgesinde farklı güçte etkili olabilmektedirler. Öte yandan bir bölgede bu faktörlerden biri daha kuvvetli, diğerleri daha zayıf etki yapabilmektedirler. Toprak yapan faktörlerin bölgeden bölgeye farklı şiddetle oluşları toprak oluşumu ile gelişiminde ve toprakların sınıflandırılmasında bölgesel özelliklerin dikkatle gözönüne alınmasını gerektirmektedir Anakaya Toprağın oluştuğu anakayanın cinsi, mineralojik bileşimi, minerallerin iri veya ince taneli oluşu, killi veya kumlu oluşu, katı veya gevşek oluşu topraklaşmayı önemle etkiler.diğer bütün faktörler bu çeşitli özellikteki anakayaları etkilediklerinde farklı sürede topraklaşmayı sağlayabilirler. Toprağın oluşumunun temel maddesi olan anakaya en önemli toprak yapan faktördür. Ancak anakayanın toprağın gelişimindeki etkinliği bölgesel olarak değişir. Özellikle serin ve nemli iklimin etkisi altındaki bölgelerle, sıcak ve nemli iklim etkisi altındaki bölgelerde toprağın gelişiminde anakaya iklimden daha az etkilidir. Buna karşılık ülkemizin de yeraldığı ılıman kuşaktaki toprak gelişimi olaylarında anakaya özelliklerinin iklim özellikleri kadar etkili olduğu anlaşılmıştır 73). 73) Ülkemizde toprak gelişiminde anakayanın iklim kadar etkili olduğu ilk defa A.Irmak tarafından 1940 yılında yayınlanan Belgrad rmanı Toprak Münasebetleri adındaki doçentlik tezinde ileri sürülmüştür. Bu görüş Bahçeköy ekolü olarak nitelenmiştir (Erinç, S. 1965).

2 209 TPRAĞIN LUŞUMU LAYLARI TPRAK YAPAN FAKTÖRLER TPRAĞIN GELİŞİMİ LAYLARI 1. AYRIŞMA LAYLARI 1.1 Anorganik materyalin ayrışması. 1.2 rganik materyalin ayrışması (Fiziksel - kimyasal). 2. YENİDEN LUŞUM LAYLARI 2.1 Kil mineralinin oluşumu (balçıklanma), demirin serbest kalması (esmerleşme). 2.2 Humusun ve diğer kolloid organik maddelerin oluşumu C v C n C v C n B v C v C n 3. YER DEĞİŞTİRME LAYLARI 3.1 Toprağın karıştırılması (Biyolojik). 3.2 Sızıntı ile yer değiştirme olayları. B v B-C C v A e B s B-C ANAKAYA İKLİM YERYÜZÜ ŞEKLİ CANLILAR ZAMAN C v YIKANMA A 1 B t B-C KİLİN TAŞINIP BİRİKMESİ A B YIKANMA (Podsollaşma) KİLİN TAŞINIP BİRİKMESİ TABAN SUYU LUŞUMU (Eluviasyon) (Lesivasyon) TABAN SUYU TPRAKLARI (Gleyleşme) DURGUN SU TPRAKLARI (Pseudogleyleşme) LATERİTLEŞME KİREÇLENME KARSTİK TPRAKLAŞMA TUZLANMA İNSAN ETKİSİ İLE TAHRİP A DURGUN SU LUŞUMU (Kalsifikasyon) (Salinizasyon) (Antropojen degradasyon) KİREÇ BİRİKİMİ VEYA TUZLANMA C n C n C v B-C B B v AYRIŞMA LUŞUM LGUNLAŞMA Silikat anakayası Ranker Esmer orman toprağı veya Esmer toprak Kireç taşı ve Rendsina Esmer orman toprağı benzeri anakayalar veya Esmer toprak C n GELİŞİM G o G r S w S d B-C Ca B-C C v C n M. Doğan Kantarcı Şekil 59. Toprağın oluşumu gelişimi olayları ve toprak yapan faktörler (Kantarcı, M.D )

3 210 Ülkemizde nemli ve ılık-serin iklim bölgelerinde toprakların gelişmelerinde anakaya özelliklerinin iklim etkisine denk etkiler yaptığını ortaya koyan çalışanlar yapılmıştır (Şekil 17, 21, tablo 39, 43, 44, 61, 75, 77, 79, 81, 84, 86) 74). Buna karşılık yüksek dağlık ve yağışlı mıntıkalarımızda, kurak olan bozkırlarımızda ve Akdeniz ikliminin etkisi altındaki bölgelerimizde toprakların gelişimi üzerinde iklim etkisinin anakaya etkisinden daha kuvvetlice olduğu görülmektedir İklim Toprağın oluşumu, olgunlaşması ve gelişimi olaylarında iklim özelliklerinin etkisi çok önemlidir. Yağış, sıcaklık ve havanın nisbî nemi başlıca etkili iklim özellikleri olarak kabul edilir. Aynı anakayadan farklı iklim tiplerinin etkisi altında farklı topraklar oluşabilir. İklim etkisinin çok kuvvetli olduğu yörelerde ise farklı anakayalardan oluşan topraklar benzer (veya aynı) genetik gelişimler göstermektedirler 73) Toprakların luşum ve Gelişiminde İklim Etkisinin Tanımlanması Toprakların oluşum ve gelişimlerinde iklim özelliklerinin etkisi formüllerle ifade edilmek istenmiştir. Bu formüllerden en çok kullanılanlardan biri Lang ın ( ) teklif ettiği yağış etkinliği formülüdür (şekil 60). Yağış etkinliği = Y = (Yıllık ortalama yağış mm) S = (Yıllık ortalama sıcaklık C ) Lang formülü ve benzeri formüller (De Martone teklifi gibi) artık kullanılmamaktadır. bunların yerini aşağıda sıralanan ve daha fazla iklim özelliğine dayandırılmış olan teklifler almıştır. Bu tekliflerden birisi havanın sıcaklığının nisbî nem üzerindeki etkisini gözönüne alan Mayer formülüdür. Mayer (1926) yıllık ortalama yağış ile havanın nisbî nem oranına göre hesabedilmiş doygunluk açığının oranını kullanmıştır 75). (S.Erinç 1965) Yıllık ortalama yağış ile yıllık ortalama yüksek sıcaklığın birbirine oranlanması ile elde edilen yağış etkinliği formülünü teklif etmiştir. I = Y / S ort.yük. I = Yağış etkinliği indisi Y = Yıllık ortalama yağış mm S = Yıllık ortalama yüksek sıcaklık C 74) 75) Bu çalışmalar hakkında fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D s. 154 teki dip tonu. Daha sonraki çalışmalar Kantarcı, M.D. 1979, , , , 2, 3) Mayer formülü Y/da (Y: Yıllık ortalama yağış mm, da: Havanın doygunluk açığı, mm), Örnek: Yılık ortalama yağış 500 mm yıllık ortalama sıcaklığı 18.5 C olan iki yerden birinin yıllık ortalama nisbî hava nemi %75, diğerinin ki %60 olsun. Hava sıcaklığı 18.5 C ta buharlaşma basıncı 16 mm dir. Nisbî hava nemi %75 olan yerde havanın nem doygunluğu açığı 4 mm, %60 olan yerde ise nem doygunluğu açığı 6.4 mm dir. Bu durumda birinci yerde 500/4 =125, ikinci yerde 500/6,4 = 78 oranları elde edilir. Mayer formülünde göre Urfa nın değeri 52.5, Rize nin değeri bulunmuştur. (Irmak, A den).

4 Yıllık rtalama Sıcaklık, (C) 211 Erinç formülünde buharlaşmayı (evapotranspirasyon) en fazla etkileyen sıcaklık değeri kullanılmak istenmiştir. bu formül ile elde edilen indis değerleri iklim tiplerinin ve bitki örtüsünün ilişkilerini açıklamak için kullanılmıştır (Bkz. Erinç, S. 1965) Bu genel sınırlar içinde toprakların oluşum ve gelişimleri ile de indis değerlerini kullanmak mümkün görünmektedir. İNDİS DEĞERLERİ İKLİM DEĞERLERİ BİTKİ ÖRTÜSÜ < 8 Tam kurak Çöl 8-15 Kurak Çölümsü bozkır Yarı kurak Bozkır Yarı nemli Kuru orman Nemli Nemli orman > 55 Çok nemli Çok nemli orman C.W.Thornthwaite nin geliştirdiği metodda ise bir yerin enlem derecesi ile güneşlenme katsayısına göre aylık sıcaklık değerlerinin sağlayabileceği aylık potansiyel buharlaşma (potansiyel evapotransirasyon = PET) hesap edilmektedir. Aylık PET değerleri ile aylık yağış + toprakta depo edilmiş su değerleri karşılaştırılarak aylık gerçek buharlaşma (gerçek evapotranspirasyon = GET) ve aylık su açığı hesaplanmaktadır K U R A K N E M L İ ÇK NEMLİ 35 Yağış Etkinliği YIKANMA-BİRİKME LAYLARI ESMER RMAN TPRAKLARI SLGUN ESMER TPRAKLAR BZ - ESMER TPRAKLAR ve PDSLLAR Yıllık rtalama Yağış, (mm) Şekil 60. Lang ın yağış etkinliği formülüne göre (I = Y / S) iklim tipleri ile toprak gelişimi arasındaki ilişki. Aylık değerlerin yıllık toplamlarının kullanılması ile o yerin nemlilik indisi ve sıcaklık rejini bulunmaktadır (şekil 61). Thornthwaite metodu ile belirlenen iklim tipleri ve bunların etkisi altında farklı toprak oluşum ve gelişimleri arasındaki ilişki şekil 61 de verilmiştir.

5 212 PET(mm) E ' TPRAK GELİŞİMİ YK - HAM TPRAKLAR 142 TUNDRA TUNDRA TPRAKLARI D' TAYGA 285 YIKANMIŞ TPRAKLAR (PDSLLAR) C 1 ' SĞUK ÇÖLLERİN HAM TPRAKLARI 427 ILIMAN SERİN SICAK S I C A K L I K R E J İ M İ SĞUK DNMUŞ (ALP ZNU) ESMERLEŞME TUZLU VE BZ PDSLLAŞMIŞ ESMER C 2 ' RENKLİ (ÇÖL) BZKIRLARIN KESTANE TPRAKLAR TPRAKLARI BZ VE ESMER RENKLİ PALESLLAR BZ - ESMER 570 TPRAKLARI TPRAKLAR VE YIKANMAYA TPRAKLAR B 1 ' VE İLE BAŞLAMIŞ ESMER TPRAKLAR 712 TUZLU KARA KARA İLE SLGUN ESMER B 2 ' TPRAKLAR TPRAKLAR TPRAKLAR TPRAKLAR 855 SICAK ÇÖLLERİN B 3 ' ESMER TPRAKLAR KIRMIZI HAM 997 B 4 ' TPRAKLARI TERRA FUSKA 1140 KIRMIZILAŞMA TERRA RSA VE A LATSLLAR D C 1 C 2 B 1 B 2 B 3 B 4 A ÇK KURAK YARI KURAK YARI NEMLİ NEMLİ ÇK NEMLİ N E M L İ L İ K R E J İ M İ (Nemlilik Formülüne Göre) I = 100 s 60 d n I = Nemlilik İndisi s = Aylık su fazlasının yıllık toplamı d = Aylık su noksanının yıllık toplamı n = Yıllık potansiyel evapotranspirasyon (PET) Şekil 61. C.W. Thornthwaite in nemlilik ve sıcaklık rejimleri ile toprakların genetik gelişimi arasındaki ilişki. (D.I. Blumenstock, ve C.W. Thornthwaite 1941 den yararlanılarak, genetik toprak sınıflandırma sistemi ile Türkiye toprakları ve iklim özellikleri göz önüne alınarak düzenlenmiştir.) Bölgesel İklim Farklarının Toprakların luşumu ve Gelişimine Etkisi Dünyanın eksen eğikliğine bağlı olarak beliren iklim kuşakları ve denizlerle karaların durumuna bağlı olarak aynı iklim kuşağı içinde ortaya çıkan bölgesel iklim farkları toprakların oluşumları ve gelişimleri üzerinde önemli farklar yapmaktadırlar. Kuru ve soğuk olan kutup iklim bölgelerinde toprak oluşumu mümkün değildir. Benzer durum kuru ve çok sıcak olan çöllerde de sözkonusudur. Bu iki iklim bölgesinden birinde sıcaklığın çok düşük olması ve suyun donması, diğerinde sıcaklığın çok yüksek olması ve suyun buharlaşması kimyasal ayrışmayı engellemektedir. Ilıman bölgelerde ise yağışın ve sıcaklığın artışına göre farklı toprak gelişimleri sözkonusu olmaktadır (Şekil 61 ve 62).

6 213 G K KAFKAS DAĞLARI Kestane renkli topraklar Ham - iskelet toprakları Tundra toprakları Podsollar Solgun veya boz esmer topraklar rman veya bozkırların işlenmiş esmer veya kara topraklar Kara topraklar Kuzey Buz Denizi (Barentz Denizi) Şekil 62. Kuzey buz denizinden (70 enlemi) Kafkasya ya ya kadar (~40 enlemi) toprakların yatay yönde (bölgesel) ve düşey yönde (yükselti - iklim kuşaklarına göre) genetik gelişimleri ve kuşaklaşmaları (Kaynak: Zacharov 1931 e göre Wilde, S.A. 1962). Trakya da yapmış olduğumuz araştırmalara göre; Kuzey Trakya nemli ve serin iklim özelliklerinin, İç Trakya kurak bozkır iklim özelliklerinin ve Güney Trakya ise daha ılık fakat kuru (yazları kurak) iklim özelliklerinin etkisi altında bulunmaktadır. bu birbirinden farklı bölgesel iklim özellikleri. Trakya nın yeryüzü şekli özelliklerine ve denizlerden gelen hakim rüzgârların yönlerine bağlı olarak ortaya çıkmıştır. Farklı bölgesel iklim özelliklerinin etkisi altında farklı genetik toprak tipleri gelişmiştir (Şekil 63). Trakya daki genetik toprak tiplerinin gelişiminde iklimin yanında yeryüzü şekli ve özellikle anakayanın da önemli etkiler yaptığı şekil 63 in incelenmesinden anlaşılmaktadır. Ancak farklı bölgesel iklim özelliklerinin etkisi altında kireç taşlarından kuzeyde Kireçli Esmer rman Toprağı, İç Trakya da Rendzina gelişirken, Güney Trakya da Terra Rosa tipinde topraklar gelişmektedir. Bu durum bölgesel iklim etkisinin önemini işaret etmektedir (Kantarcı, M.D ) Yükselti-İklim Kuşaklarının Toprakların luşum ve Gelişimine Etkisi Yükselti ile artan yağış ve azalan sıcaklık iklim özelliklerinin değişimine sebep olmakta ve yükselti - iklim kuşaklarının oluşumunu sağlamaktadır. (zonal iklim farkları). Yükselti-iklim kuşaklarına göre toprakların özelliklerinde de önemli farklar görülmektedir. Yağışın artması yanında sıcaklığın azalması serin ve nemli kuşakta toprakta katyonların yıkanmasına sebep olmaktadır. Ilıman kuşakta ise kilin taşınıp birikmesi ile katyonların yıkanıp birikmesi birlikte gerçekleşmektedir. Böylece ılıman kuşakta solgun-esmer toprakları gelişirken, serin ve nemli kuşakta podsollar gelişmektedir (Şekil 62). Ülkemizde Aladağ da (Bolu) andezit anakayasından oluşan topraklarda; ölü örtü miktarlarının ve ölü örtünün bileşiminin (Tablo 27), toprakların derinliklerinin (Tablo 92), hacim ağırlıklarının (Tablo 43-b), organik karbon miktarlarının (Şekil 15 ve tablo 63), kil oranlarının ve baz doygunluklarının (Tablo 63 ve Şekil 64) yükselti - iklim kuşaklarına göre önemli değişiklikler gösterdiği ortaya konulmuştur.

7 MARMARA DENİZİ KARADENİZ Şarköy Işık dağı 900 m Işıklar dağı 500 m Keşan 150 m Malkara 250 m Çorlu 176 m Lüleburgaz 50 m Vize 200 m Pınarhisar 200 m Mahya Dağı 1000 m Kadınkule 700 m Demirköy 300 m İğneada 214 Yıllık ortalama yağış, (mm) Yıllık ortalama sıcaklık, ( C) Nemlilik rejimi C 1 B 3 B 1 B 1 B 1 C 1 C 2 C 2 C 2 A B 1 B 1 B 1 Sıcaklık rejimi B 2 B 1 B 1 B 1 B 1 B 1 B 2 B 3 B 3 B 1 B 1 B 1 B 2 Su ekonomisi s 2 r s 1 s 2 s 2 s 2 s 2 s 2 s 2 r r r s A N A K A Y A L A R ALÜVYNLAR PLİSEN TRTULLARI FLİŞLER MARNLAR KİREÇTAŞLARI KUVARSİTLER MİKAŞİSTLER GNAYSLAR GRANİTLER ANDEZİTLER BAZALTLAR KİREÇSİZ KİREÇLİ KİREÇSİZ KİREÇLİ KİREÇSİZ KİREÇLİ SÜZEK KİLLİ R ve E R ve E E E - SE E ve E E Ve (Kk) Tr - Tf Ra - E Ra - E E Ra - E R ve E R ve E Ve (Kk) Re - E E - SE ve E SE SE Pe Pod Pod-BE Pod-BE BE BE ve G1 BE Pe ve SE (Psg li) E BE SE-psg R Ra Re Ve Pe E SE BE Pod Psg Gl Tr Tf REGSL RANKER RENDSİNA VERTİSL (KARAKEPİR) PELSL ESMER RMAN TPRAĞI SLGUN ESMER RMAN TP. BZ ESMER RMAN TP. PDSL (PDSLLAŞMIŞ) PSEDGLEY(PSEUDGLEYLİ) GLEY TERRA RSA TERRA FUSKA km M. Doğan Kantarcı Şekil 63. Trakya da anakaya iklim ve yeryüzü şekli özelliklerine göre farklı genetik toprak tiplerinin gelişimi (Kantarcı, M. D ) (İklim tipleri C. W. Thornthwaite yöntemi ile belirlenmiştir.)

8 Baz Doygunluğu ranı, V, (%) 215 Akdeniz Bölgesi nde deniz kıyısında 3086 m (Beydağları) yükseltiye kadar yaptığımız toprak araştırmalarında; kireç taşından oluşan toprakların sıcak ve nemli olan kızılçam kuşağında Terra rosa tipinde, serin ve nemli olan üst sedir kuşağında Esmer rman Toprağı ve yer yer Solgun - Esmer orman Toprağı tipinde, soğuk ve kuru olan (> 2000 m) Kır - Alp kuşağında ise Rendzina ve ham toprak gelişim safhalarında bulundukları sonucuna varılmıştır Yeryüzü Şekli Yeryüzü şeklinin toprak oluşumu ve gelişimi üzerindeki etkileri doğrudan ve dolayısı ile olmak üzere iki grupta toplanır. Yeryüzü şekli özelliklerinin toprak oluşumu ve gelişimindeki doğrudan etkileri arazinin şekline, eğimine ve bakısına bağlı olarak değişmektedir. Birim alana düşen yağış düz arazide toprağa sızıp sızıntı suyuna dönüşmektedir. Eğimli arazide ise birim alana düşen aynı miktar yağışın bir kısmı yüzeysel akışa dönüşmektedir. Eğimli arazide toprağı sızan su ise yamaç boyunca aşağı doğru toprağın içinde sızmaktadır. Yamaçlardan gelen yüzeysel akış ve sızıntı suları alt yamaçlarda ve vadi tabanında durgun suya veya tabansuyuna dönüşmektedir Yıkanma zonu Birikme zonu Yıllık rtalama Yağış, (mm) M. Doğan Kantarcı Şekil 64. Aladağ kütlesinin (Bolu) kuzey bakılı yamacında m yükseltiler arasında toprakların yıkanma A el ) ve birikme (B ts ) horizonlarındaki baz doygunluğu oranlarının (%V), yıllık ortalama yağış ile ilişkisi (Anakaya: Andezit; orman toplumu: Uludağ Göknarı) (Kaynak: Kantarcı, M.D den derlenmiştir). Yüzeysel akış ile meydana gelen toprak (veya kil) taşınması sonucunda sırtlarda ve üst yamaçlarda sığ ve taşlı topraklar, alt yamaçlarda ve taban arazide derin ve taşsız (veya az taşlı) topraklar oluşmaktadır (Şekil 65). Düz arazide birim alana gelen güneş enerjisi de

9 216 Y A Ğ I Ş GÜNEŞ IŞINLARI G K SIRT DÜZLÜĞÜ SIRT KUZEY BAKILI YAMAÇ VADI TABANI GÜNEY BAKILI YAMAÇ M. Doğan Kantarcı Şekil 65. Birim alana gelen aynı miktardaki yağış ve güneş enerjisi farklı yeryüzü şekillerinde farklı miktarlarda alınır. Yeryüzü şekillerinin sebep olduğu farklı nem ve sıcaklık ilişkileri (yerel iklim farkları) toprak oluşumu ve gelişimini de etkiler. bakının ve eğimin etkisi ile yeryüzü şekline göre farklı olarak alınmaktadır. (Tablo 54 ve Şekil 65). Bu farklar bir yandan toprakların derinliğini ve taşlılığını, bir yandan da toprakların genetik gelişimlerini etkilemektedir (Şekil 66). Yeryüzü şekline bağlı olarak bir iklim kuşağında ortaya çıkan iklim farkları ve bunların toprakların oluşum ve gelişimi üzerindeki etkileri yeryüzü şekli özelliklerinin dolaylı etkisi olarak tanımlanır. Şekil 63 de görüldüğü gibi Kuzey Trakya Dağlık kütlesi ile Güney Trakya Dağlık kütlesinin deniz etkisinin İç Trakya ya girişini engellemesi sonucunda bölgesel iklim farkları ve bölgesel toprak gelişimleri ortaya çıkmıştır. Yükselti - iklim kuşakları da yeryüzü şeklinin diğer bir dolaylı etkisidir. Örnek olarak Aladağ ın (Bolu) kuzey yamacında aynı anakayadan (andezit) oluşan topraklarda; topraklaşma derinliği (solum), horizon kalınlıkları ve yıkanma-birikme horizonlarındaki kil oranları ile yükselti - iklim kuşakları arasında belirgin ilişkiler bulunmuştur (Tablo 91). Benzer ilişkiler diğer toprak özelliklerinde de saptanmıştır (Bak ). Tablo 91. Aladağ ın (Bolu kuzey yamacında topraklaşma derinliğinin, toprak horizon kalınlıklarının ve horizonlardaki kil oranlarının yükseltiye bağlı olarak değişimi (Kaynak:Kantarcı, M.D ). Yükselti İklim Kuşakları m m m m Kalınlık cm Kil (%) Kalınlık cm Kil (%) Kalınlık cm Kil (%) Kalınlık cm Kil (%) A el B ts Topraklaşma (solum) derinliği 5, , , ,

10 Dere kenarı Dere 217 Sırt Düzlüğü Üst yamaç rta yamaç B v B-C C v C n SIĞ VE TAŞLI ESMER RMAN TPRAĞI A-B B v,b t B-C C v C n RTA DERİN E SE TPRAĞI A el B ts B-C C v C n DERİN SLGUN- ESMER RMAN TPRAĞI A el B ts B-C S w C v S d Alt yamaç PEK DERİN PSG 'li SLGUN- ESMER RMAN TPRAĞI A el B ts S w B-C S d Taban Düzlüğü PEK DERİN PSEUDGLEY SLGUN- ESMER RMAN TPRAĞI GLEY- SLGUN- ESMER RMAN TPRAĞI A el B ts G o G r M. Doğan Kantarcı Şekil 66. Kuzey Trakya dağlık yetişme ortamı bölgesinde mikaşist anakayasından oluşmuş toprakların yeryüzü şekline bağlı olarak gelişimi. (Kantarcı,M.D dan düzenlenmiştir) Canlılar Canlıların toprak oluşum ve gelişimindeki etkileri iki ayrı bölümde incelenir. Toprakların doğal olarak oluşum ve gelişmeleri üzerinde etkili olan canlılar bitkiler ve toprak hayvancıklarıdır. Toprakların insan etkisi ile (antropojen) değişikliklere uğraması olaylarını ise ayrıca incelemek gerekmektedir. Toprakların oluşum ve gelişimlerinde canlıların etkisi anakayanın ilk ayrışma aşamasından başlar. Hücre zarlarının yapısında silis kullanan diatomeler kayadaki minerallerin silisini alarak kristal yapılarının çökmesine ve biyokimyasal ayrışmalara sebep olurlar. Kaya yüzeyindeki ilk ayrışma ürünlerine yerleşen likenler (mantar+yosun), yosunlar ve mantarlar ayrışma olaylarının gelişiminde etkili olurlar. Daha ileri aşamada otlar ve topraklaşmanın daha ileri aşamalarında canlılar ve nihayet orman toplumunun toprağa yerleşmesi bir yandan topraklaşmaya bağlı bir gelişme gösterir, öte yandan topraklaşmayı geliştirici etkiler yapar. Bitki köklerinin fiziksel ve biyokimyasal etkileri yanında, yaprakların ve diğer organik artıkların ayrışma ürünleri de toprağın özelliklerini önemle etkiler (Bak ). Bitki köklerinin çürümesi ile oluşan kanal sistemi de toprakların (özellikle ormanda) derinliklerine atmosfer etkilerinin girmesini sağlar. Bitki örtüsünün toprak oluşum ve gelişimindeki etkisi genel olarak orman ve otlak alanlarındaki toprak farklarına sebep olmuştur. Esas itibariyle ormanın yetişmesine uygun topraklar ile otlakların bulunduğu topraklar birbirinden farklı özelliklere sahiptirler. Ancak aynı iklim etkisi altında aynı anakayadan oluşmuş toprakların orman toplumu ile otlak toplumu altındaki özellikleri arasında önemli farklar bulunmaktadır (Tablo 92).

11 HRİZN KESİT DERİNLİK cm İNCE TPRAK gr/lt KİL (%) CaC 3 (%) ph (H 2 0) C org. (%) N t (%) HRİZN KESİT DERİNLİK cm İNCE TPRAK gr/lt KİL (%) CaC 3 (%) ph (H 2 0) C org (%) N t. (%) HRİZN KESİT DERİNLİK cm İNCE TPRAK gr/lt KİL (%) CaC 3 (%) ph (H 2 0) C org. (%) N t (%) Tablo 92. rmanın tahribi ile açılmış otlak ve tarla topraklarında bazı özelliklerin, orman altında korunmuş toprağa göre değişimi (anakaya: kireçtaşı, mevki: Balaban Köy - Çatalca Kocakışla Tepe) (Kaynak: Kantarcı, M.D ve R M A N T P R A Ğ I T L A K T P R A Ğ I T A R L A T P R A Ğ I ) ,2 7,1 0,40 A ,1 5,4 0, ,7 1,3 0,20 h ,3 5, ,2 3, ,6 0, ,4 2, ,3 2, ,5 1, ,4 2,2 B v ,3 1,8 A p ,5 2 B v ,5 1,7 0, ,5 2,5 0, ,8 1,1 0, ,6 2,5 0, ,9 0,6 0, ,9 1,2 0, C v C v B-C ,5 0,7 0, ,8 0,6 0, ,0 0, C v ,4 0,3 0,04 70

12 Doğal ve klimaks bitki toplumu karakterinde olan ormanlarda ağaç ve çalı türlerinin değişimi toprak özellikleri üzerinde önemli etkiler yapmaktadır. Özellikle gölge ağaçlarından ve gölgeye dayanabilen çalılardan kurulmuş olan orman toplumları (kayın-ormangülü, ladinormangülü veya karayemiş veya ayı üzümü, ağaç fundası ve çalı fundası vb. gibi) asit humus oluşumuna, üst toprağın reaksiyonunun hızla asitleşmesine ve toprağın yıkanmasına (podsollaşmasına) sebep olmaktadır (Bak (2), tablo 66 ve tablo 61 de S - değerleri). Özellikle karaçam + çalı fundası ve meşe + ormangülü toplumu altında ve yıkanma (A e ) horizonlarında çok şiddetli asit reaksiyonlar (ph 3,5 ve 3,8) ölçülmüştür (Tablo 66) 76). Genel olarak yapraklı türlerin ölü örtülerinin orman topraklarını fazla asitleştirmedikleri, buna karşılık ibreli türlerin toprağı asitleştirdiği kanısı yaygındır. ancak bu kanı doğru değildir. Yapraklı türlerden sapsız meşe nin ölü örtüsünün reaksiyonu 4,7-5,4 ph arasında, ibreli türlerden Uludağ Göknarı nın ölü örtüsünün reaksiyonu 5,7-6,6 ph, sedirin ölü örtüsünün reaksiyonu 5,9-6,1 ph arasında ölçülmüştür. Buna karşılık ibrelilerden sarıçam ile karaçam ölü örtülerinin reaksiyonları 4,9-6,0 ph arasında ölçülmüştür (Tablo 66). Sedir ve göknarın topraktan fazla kalsiyum çekmeleri ölü örtü ve üst toprakta asit reaksiyon gelişimini önlemektedir. Fakat göknar ormanlarında alt toprağın kalsiyum bakımından fakirleştiği ve alt toprak reaksiyonunun daha asitleştiği anlaşılmaktadır (Tablo 82). rman toplumunun tür bileşimi toprağın su ekonomisi ve dolayısı ile oluşumu ve genetik gelişimi üzerinde de etkiler yapabilmektedir. Seyrek ve toprağa güneş enerjisinin ulaşmasını sağlayan ormanlarda topraklar daha kuru, gölge ağaçlarından kurulmuş kapalı ormanlarda ise topraklar daha nemlidir. Bu fark toprağın ölü örtüsünün ayrışmasına ve toprak içinde birçok fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların farklı olarak gelişimine sebep olabilmektedir Bak (1) ve (8) - (9). (Fazla bilgi için bkz. Tolunay, D 1997, Makineci, E 1993 ve 1999). Toprak içinde yuva yapan hayvanların faaliyetleri ve açtıkları tüneller bir yandan toprağı karıştırmakta, bir yandan da bu tünellere depo ettikleri yiyecekler ve dışkıları alt toprağın organik maddece zenginleşmesini sağlamaktadır. Bitki kökleri ile bu tünellerin birarada etkisi bilhassa orman topraklarında yağışların toprağın derinliğine ulaşması bakımından çok değerlidir Bak (1) ve (8) - (9). Toprakların insan etkisi (antropojen etki) ile değişime uğraması ise başlı başına bir konudur. İnsan toprağın özelliklerini olumlu yönde geliştirebilmekte veya olumsuz etkilerle toprağı tahrip etmektedir. Ham kil topraklarının özelliklerinin iyileştirilmesi, kumulların bitkilendirilerek durdurulması ve topraklaşma sürecine sokulmaları, işlenebilir traverten arazinin işlenerek topraklaşması 77), fakir toprakların gübrelenmesi, erozyon alanlarında teraslamalarla toprakların korunması ve benzeri birçok işlemler insanın toprak üzerindeki olumlu etkileridir. Buna karşılık tarıma uygun olmayan eğimli arazide ormanların tahribi toprakların doğal dengelerinin bozulmasına ve yağış suları ile taşınıp gitmelerine (erozyona) sebep olmaktadır. (Bak. Görcelioğlu, E ve 1982; Kantarcı, M.D ve ) 78).. Ülkemizde toprak erozyonu milli bir felaket halindedir. Erozyonu önleyecek tedbirlerin alınmadığı arazide toprak orman altındaki orijinal yapısını kısa sürede kaybetmekte ve örnek olarak otlakta sıkışmakta, tarla olarak kullanıldığında da verimliliğini kaybetmekte veya taşınıp sığlaşmaktadır (Tablo 92). Erozyonu önleyici tedbirler alınsa dahi (Teraslama dışında) eğimli arazide ormandan açılan tarlaların topraklarında önemli miktarda kolloid maddenin (kil ve humus) yüzeysel akışla taşındığı anlaşılmıştır (Kantarcı, M.D ). Düz arazide ise doğal bitki örtüsünün tahribi (orman veya otlak) kurutucu ve taşıyıcı rüzgârların etkisi ile kumulların oluşumuna sebep olmaktadır (Kantarcı, M.D. Eruz, E Kantarcı, N. 1973). 76) 77) 78) Benzer ölçme M. Sevim (1957) tarafından Ayancık-Çangal rmanlarında yapılmış ve kayın + ormangülü altında çok şiddetli asit toprak reaksiyonları saptanmıştır. Koparal, S. 1985, Kantarcı, M. D , , , Kantarcı, M. D. ve ark Geniş bilgi için bak. Çölleşen Dünya ve Türkiye Örneği Sempozyumu (Atatürk Üni. Çevre Sorunları Araştırma Merkezi - Erzurum Sempozyum No ).

13 İç Anadolu da Karapınar çevresindeki ve Karapınar güneyinde Samuk Yaylasındaki kumul oluşumları ile Manavgat ta Sorgun rmanı ile bu ormanın yanması sonucunda gelişen Sorgun kumulunun yanyana durumu topağın tahribinde rüzgâr erozyonunun belirgin örnekleridir. Toprakların özelliklerinin iyileştirilmesi amacı ile yapılan bazı yanlış işlemlerin de toprak özelliklerini olumsuz yönde etkiledikleri görülmektedir (Tablo ve Şekil 15). Toprakların kireçli veya tuzlu sularla sulanması da verimlerinin düşmesine sebep olmaktadır. Tuzlu topraklarda uygulanan yanlış sulama sonucunda alt topraktaki tuzun çözünüp üst toprağa taşınması ve toprağın çoraklaşması da sözkonusudur. (Bak (1) ve (2) ile ). Sanayi bölgelerinin kirli havasından gelen asit yağışların da toprağın özelliklerini önemle bozduğu ve felaket derecesinde sorunlara sebep olduğu görülmektedir (Bak (6) ve Tablo 67) Zaman Toprağın oluşumu ve gelişim olayları toprak yapan faktörlerden anakaya, iklim, yeryüzü şekli ve canlıların etkisi altında, üç boyutlu bir ortamda çeşitli ayrışma-oluşumolgunlaşma ve gelişim safhaları belirli bir süre içinde birbirini izlemektedirler. İşte bu süre, ortamın dördüncü boyutu olarak kabul edebileceğimiz zamandır. Diğer bir deyişle; zaman doğrudan doğruya toprak oluşumunu ve gelişimini etkileyen bir faktör yerine bu olayların gerçekleştiği ortamın dördüncü boyutu olarak düşünülmelidir (Şekil 3 ve 59). Lutz ve Chandler (1947) e göre cm kalınlığında bir yıkanma zonunun gelişmesi için yıl kadar süre gereklidir. rta Avrupa da toprak gelişimi için en fazla yıllık süreler tahmin edilmektedir (Scheffer - Schachtschabel 1970). Belgrad rmanı ında ve İstanbul çevresinde Paleozoik yaşlı toz taşı şistlerinden oluşmuş relikt karakterli kırmızı renkli bazı toprakların en geç 4. zamanda holosen devrinin nemli ve sıcak iklimli atlantikum katında oluşmuş olmaları (M.Ö. 2500) mümkündür. Toprak yapan faktörlerin anakayanın özelliğine göre topraklaşmayı gerçekleştirme sürelerini farklıdır. Aynı iklim değişikliklerinin etkisi altında kalmış olan Belgrad rmanı topraklarının gelişimleri birbirinden farklıdır. Toprak yapan faktörlerin; katı anakaya olan paleozoik toztaşı şistlerinin ufalanması ve ayrışması için etkili oldukları sürede, gevşek anamateryaller olan pliosen tortullarında yıkanma birikme olaylarına sebep olmuşlardır. Anakaya özelliklerindeki bu farktan dolayı paleozoik toztaşı şistlerinden esmer orman toprakları veya daha ileri aşamada solgun-esmer orman toprakları oluşabildiği halde, pliosen tortullarından solgun-esmer orman toprakları ve bunların bir ileri aşaması olan boz-esmer orman toprakları oluşmuşlardır. Pliosen tortullarının kumlu,balçık veya kil türünde oluşlarına göre de farklı topraklaşma derinlikleri ve genetik gelişim safhaları saptanmıştır (Şekil 16). (Kantarcı, M.D ve 1980) Toprağın lgunlaşması ve Gelişim layları lgunlaşan toprak, toprak yapan faktörlerin devamlı etkisi altında gelişmeğe başlar. Toprak gelişimi hakim faktörün etkisi ile çeşitli ara aşamalardan geçerek son gelişim aşamasına kadar devam eder. Son gelişim aşaması, iklimin yapabileceği en fazla etki olarak kabul edildiğinden klimaks deyimi ile anılır.

14 Toprağın olgunlaşması olayları; balçıklanma, esmerleşme ve biyolojik karıştırılma olaylarıdır. Toprakların gelişim olayları başlıca yıkanma ve podsollaşma,kilin taşınıpbirikmesi (lesivasyon), tabansuyu topraklarının gelişimi (gleyleşme), durgunsu topraklarının gelişimi (pseudogleyleşme), lateritleşme, kireç birikimi (kalsifikasyon), karstik toprak oluşumu, tuz birikimi (salinizasyon) ve insan etkisi ile gelişme ve tahrip (antropojen degradasyon), olarak sıralanır. Bunlara ek olarak humus tiplerinin oluşumu da toprağın gelişim olayları arasında sayılabilmektedir. Ancak humus tiplerinin oluşumu ve gelişiminden daha önce bahsedilmiştir (bak ) Balçıklanma Fiziksel ve kimyasal ayrışma sonucunda oluşan kum ve toz çapındaki toprak anamateryali içinde kil olmadığı için balçıklanmış sayılmaz. Yeniden oluşum olaylarının sonucunda kil mineralinin teşekkülü toprağın olgunlaşma olaylarından en önemlisidir. Kil, toz ve kumun birbirine yapışmasını sağlar. bu olaya balçıklanma denir. Balçıklanma olayı ile bir toprak türü olan balçık aynı anlama gelmemektedir. Toprağın türü ne olursa olsun kilin oluşumu sonucunda balçıklanma olayı söz konusudur. Balçıklanma olayı ile esmer orman toprağının B horizonu oluşur. Balçıklanma horizonu bir kil birikim horizonu değildir. Bu nedenle B v (v = verlehmung) simgesi ile ifade edilir Esmerleşme Anakayadaki minerallerin ayrışması sırasında demir iyonları da hidrolize uğrayarak minerallerden ayrılırlar. Özellikle ph değerinin 7 den küçük olduğu topraklarda kolloidal organik bileşiklerin (humus ve türevleri) etkisi ile esmer renkli 3 değerli amorf demir oksitler teşekkül eder. Amorf demir oksitler oksalat çözeltisinde çözünen aktif demir fraksiyonunu oluştururlar. Amorf demir oksitlerin etkisi ile toprağın rengi ham toprak renginden esmer renge dönüşür. Esmerleşmenin ikinci bir sebebi de humusun doğrudan mineral toprağa karışmasıdır. Esmerleşme olayı genellikle ılıman ve serin iklim etkisi altındaki bölgelerde orman ve otlak altında görülür. Bu nedenle esmer orman toprağı, esmer otlak toprağı oluşumu ayırdedilir. Esmerleşmenin derecesi ortamdaki organik kolloidlerin, amorf demirin miktarına ve toprağın taneliliğine bağlıdır. Aynı miktardaki organik kolloidler ve amorf demir, kumlu toprakları daha koyu, killi toprakları daha açık esmer renkte gösterir. Bu nedenle topraklar esmerleşme olayı sonucunda koyu esmerden, kahverengine kadar farklı renklerde görünür. Bazı ülkelerde ve toprak sınıflandırmalarında esmerleşmenin kahverengileşme olarak tanımlanması ve esmer topraklara, kahverengi topraklar denilmesinin sebebi bu iklim-toprak taneliliği-renk ilişkisinden ileri gelmektedir. Öte yandan orman ve otlak topraklarında humus ve humus türevleri ile bu organik bileşiklerin etkisi altında oluşan aktif demir bileşikleri toprağa esmer renk vermektedirler. Bu sebeple; esmer orman ve esmer otlak toprağı tipi tanımlanmıştır. Tarım yapılan topraklarda ise ölü örtü-humus ve türevleri hemen hiç yoktur. Tarım topraklarının B v horizonunun esmerleşmesi esas itibarıyla kil minerallerinin oluşumuna (balçıklanma) ve demiroksitlere (kırmızı) bağlıdır. Bu sebeple tarım yapılan topraklarda esmerleşme olayı, kahverengileşme olarak görülmektedir. rmancıların esmer toprak

15 kavramı ile ziraatçıların kahverengi toprak kavramı arasındaki fark toprak kullanımına bağlı bir toprak oluşumu sürecinden kaynaklanmaktadır Biyolojik Karıştırılma Toprağın olgunlaşmasında önemli safhalardan birisi de biyolojik etkilerle toprağın karıştırılmasıdır. Toprak canlılarının (bitkiler ve hayvanlar) toprak içindeki yaşama faaliyetleri bir yandan toprağın karıştırılmasına,bir yandan da organik artıkların mineral toprak ile karıştırılmasına sebep olur. Böylece humus mineral toprakla karışır. horizonu teşekkül eder. Humusun toprağa karıştırılması sonucunda toprak esmerleşme sürecine girer (Bak ) Yıkanma ve Podsollaşma Toprak gelişiminde toprak suyunun düşey yönde hareketi sonucunda üst topraktaki ayrışma ürünleri olan katyon ve anyonların alt toprağa taşınması ve orada birikmesi olayı yıkanma olarak tanımlanır. Yıkanma olayının sonucunda üst toprakta ağarmış (boz) renkli yıkanma zonu (A e ), alt toprakta kırmızı (veya kırmızının tonları) renkli birikme (B s ) zonu gelişir. Yıkanma olayı eluviation kelimesinden gelen e harfi ile belirlenir. Bu nedenle yıkanma zonu A e (veya A 2 ) harfleri ile işaretlenir. Birikme olayı ise söskioksitlerin (demir ve alüminyum oksitler) birikmesi ile tanımlandığı için birikme zonu B s (veya B 1 ) harfleri ile işaretlenir. Yıkanma olayının şiddetli asit ortamda ileri aşamalara ulaşması halinde yıkanma zonunun rengi odun külü gibi beyazımsı gri bir renk alır. birikme zonu ise kırmızı renklidir. Bu derecede ileri gitmiş yıkanma podsollaşma olarak tanımlanır 79). Podsollaşmanın ileri aşamasında birikme horizonunda biriken söskioksitler çok fazla miktarda olup toprak tanelerini çimentolayarak sert bir pas taşı tabakası oluştururlar. Pas taşı tabakası bitki köklerinin daha derinlere gelişmelerini engeller. Bu derecede gelişmiş podsollar demir podsolu olarak tanımlanır. Soğuk ve nemli (yağışlı) iklim etkisi altındaki süzek topraklarda ayrışamayan kolloid organik maddelerin de üst topraktan taşınıp birikme zonunun üst kesiminde birikmesi ile esmer-siyah renkli humus birikimi (B h horizonu) gelişir. Bu topraklar demir-humus podsolu olarak tanımlanır. Topraktaki yıkanma - birikme olayları soğuk ve nemli iklim etkisinde sadece katyonların ve söskioksitlerin yıkanıp - birikmesi şeklinde gelişmektedir. bu olay A e ve B s horizonlarının gelişimini gerçekleştiren podsollaşma olayıdır. Bu kadar şiddetli asit şartlarda (ph < 4,5) toprağın kil mineralleri de ayrışmaya uğramaktadır (Bak. bölüm ve tablo 66 ve 67 ile bölüm 5 te demir). Buna karşılık ılıman iklim etkisi altında yıkanma-birikme olayları kil bölümünün taşınıp birikmesi ile birlikte gelişmektedir (ph 4,5-6,5 arasında). Bu defa solgun - esmer orman toprakları ile boz-esmer orman topraklarının gelişimi görülmektedir (Bak ve fazla bilgi için Kantarcı, M.D ve 2, ve 2, ve 2, ). Yıkanma olayı toprakta sadece sızıntı suyunun düşey yöndeki hareketi ile gerçekleşemez. Sızıntı suyunun reaksiyonu veya birlikte taşıdığı maddelerin özellikleri de yıkanmaya sebep olur. Yağış suları havadaki karbondioksitle doygun halde olduklarından reaksiyonları ph 5,6-6,5 tir. Havadaki asitleştirici S 2 ve N x gibi gazların etkisi ile 79) Podsol: dun külü renkli toprak (Rusça dan)

16 asitleşen yağış sularının (asit yağışlar) reaksiyonları 2,4-5,6 ph arasında bulunmaktadır 80). Yağış sularının toprağın ölü örtüsünden geçerken organik maddelerin asit karakterli ayrışma ürünlerini de (humus asitleri) birlikte taşımaları sızıntı suyunun reaksiyonunu asitleştirmektedir. Sızıntı suyunda çözünmüş olan H + ve asit kökleri (HC 3 -,HS 3 -, HS 4 - ve HN 3 ) topraktaki katyonların çözünerek yıkanmalarını sağlar. Sızıntı suyunda birlikte taşınan küçük moleküllü (fulvik asit ve diğer kolloid organik maddeler gibi) humuslaşma ürünleri üst topraktaki ayrışma ürünleri olan katyonlarla organomineral bileşikler (çelat) yaparak onların alt toprağa taşınmasını sağlar. Yağış sularının asitliğine bağlı yıkanma - birikme olayları yağışı bol iklimlerde gerçekleşmektedir. Yıkanma olayı asit humus yapan bitki örtüsü altında podsollaşmaya dönüşmekte, iklimin soğuk ve nemli oluşu ile asit humus oluşumu podsollaşmayı daha ileri aşamalara götürmektedir (Bak (2) tablo 66 ve 67). Topraklarda yıkanma ve podsollaşma olaylarında genellikle demir ve aluminyum oksitler yıkanıp - birikmektedirler. Buna karşılık asit ortamda silisyum dioksitin yıkanmadığı kabul edilmiştir. Bu nedenle yıkanma birikme horizonlarının analitik olarak incelenmesinde Si/Fe + Al oranları kullanılmıştır. Yıkanma zonunda genellikle demir ve alüminyum yıkandığı için Si/Fe + Al oranı daha büyük, birikme zonunda ise daha küçük bulunmaktadır (Gülçur, F. 1958, ve 2). Ancak çok şiddetli olmayan asit ortamda bir miktar silisyumun da çözünüp yıkandığı bildirilmiştir. Bu olay toprağın reaksiyonundan çok organik maddenin etkisine bağlanmaktadır. rganik maddece zengin topraklarda üst toprakta çözünebilen silisyum da yıkanmaktadır. Çözünen silisin gramineler tarafından alındığı ve bunların artıklarının ayrışması ile üst toprakta bioopal (amorf Si 2 ) birikiminin sözkonusu olduğu da bildirilmiştir (Bak (1). Bu nedenle topraktaki yıkanma ve podsollaşma olaylarının demir fraksiyonları ile analitik olarak incelenmesi daha uygun bulunmuştur (Fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D ve Bölüm 3.3. (3), Tablo 16 ve Bölüm 5 de demir) Kilin Taşınıp- Birikmesi (Léssivation) Ilıman iklim tiplerinin etkisi altında ve toprak reaksiyonunun ph 4,5-6,5 arasında bulunduğu ortamda kil bölümü dispersiyona uğramaktadır. Kil bölümünün dispersiyona uğraması için ön şart topraktan kalsiyumun yıkanmasıdır. Kalsiyum ve mağnezyum ile iki ve üç değerlikli katyonlar kil bölümünün pıhtılaşmasına (peptizasyonuna) sebeb olmaktadırlar. Bu katyonların yıkanması ile kil bölümü serbest kalmakta (dispersiyon) ve sızıntı suyu ile topraktaki çatlak - tünel sistemi boyunca aşağı doğru taşınmaktadır. Kil bölümünün üst topraktan taşınıp alt toprakta birikmesi olayı genellikle léssivation olarak tanımlanmaktadır 81). Léssivation kelimesi yerine Türkçe karşılığı olan kilin taşınması ve birikmesi veya kilin taşınıp - birikmesi deyimi kullanılır. Kilin taşındığı yıkanma zonu A 1 (l= lessivation), biriktiği zon ise B t (t = ton = kil) harfleri ile gösterilir. Al 80) Sanayi bölgelerindeki asit yağışların reaksiyonu ph 4 civarında veya daha düşüktür. Karadeniz üzerinden gelen ve sis şeklinde İstanbul Boğazı ağzında biriken kirli hava kütlelerinin sebeb olduğu yağışların reaksiyonu ph 3,9-4,2 ye kadar düşmektedir (Kantarcı, M.D. 1986, , Kantarcı, M.D ve ark ). 81) Léssivation; Fransız toprakçılarına göre kilin üst topraktan taşınıp alt toprakta birikmesi olarak anlaşıldığı halde, Rus toprakçılarına göre alkali katyonlarının yıkanıp - birikmesi anlaşılmaktadır. Alman toprakçıları bu terim yerine kilin taşınması anlamında Tondurchschlämmung deyimini kullanmaktadırlar (Kantarcı, M.D ).

17 yerine A 3, B t yerine B 2 harfleri ile de işaretleme yapılmaktadır. Kilin taşınması ve birikmesi ile yıkanma ve birikme olayları genellikle birlikte gerçekleştiği için yıkanma zonu A el veya A le, birikme zonu B st veya B ts harfleri ile gösterilmelidir. Bu işaretlemede hangi gelişim olayı daha kuvvetli ise onun işareti olan harf önce yazılmaktadır. Kil bölümünün taşınması ile yıkanma zonu kil bakımından fakirleşir, birikme zonu ise zenginleşir. Yıkanma zonundan bir miktar demir yıkanması da olduğundan renk solgun kahverengine, birikme zonu ise kırmızımsı kahverengine dönüşmektedir. Böylece Esmer rman Toprağı tipi solgun yıkanma zonlu bir toprağa dönüşmektedir. Bu yeni genetik tip Solgun-Esmer rman Toprağı olarak tanımlanır. Daha kumlu materyallerden oluşmuş topraklarda veya daha ileri aşamadaki yıkanma - taşınma - birikme olaylarında yıkanma zonunun rengi ağarmakta ve birikme zonu ise daha kırmızı veya kahvemsi kırmızı renk almaktadır. Bu ileri gelişim aşamasındaki toprak Boz - Esmer rman Toprağı olarak tanımlanır. Boz - esmer orman toprağı tipinde ortam biraz daha asit reaksiyonludur. rtamın daha asitleşmesi ve yıkanma zonundan kil taşınması yanında kil mineralinin tahribe uğramağa başlaması sonucunda gelişen toprak tipi podsollaşmış Boz-Esmer rman Toprağı olarak tanımlanır. Bütün bu toprak tipleri esmer orman toprağından geliştikleri için yıkanma zonunun karakteri belirtilerek ve esmer orman toprağı adı da eklenerek gelişmenin aslı ve yönü belirtilmektedir (Fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D ve 2) (şekil 16 ve 20 ve 58 yi karşılaştırınız). Solgun-esmer orman toprağının oluşumu genellikle yıkanma zonunun reaksiyonunun 5,5-6,5 ph arasında olduğunda gerçekleşmektedir. Boz yıkanma zonları ise genellikle reaksiyonun 4,5-5,5 ph arasında olduğu ortamlarda gelişmektedir. Yıkanma zonunun reaksiyonunun 4,5 ph dan aşağı düşmesi halinde kil minerali tahrip olmakta ve podsollaşma başlamaktadır 82). (Fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D ve 2, ve 2, ) (Şekil 16, 20, 58, 60 ve tablo 66, 67 ile 85 i karşılaştırınız). Kilin taşınma ve birikmesi olayı ılıman iklim etkisi altında fakat genellikle mul tipi ile çürüntülü mul tipi humus veren ağaç türlerinin kurduğu ormanlarda görülmektedir (Şekil 60). Bu ormanlar kayın, meşe gürgen ve kestane gibi türlerden kurulmuş yapraklı ormanlar ile göknar gibi ibreli ormanlar olabilmektedir. İklimin serinleşmesi kayın ve meşe ölü örtülerinde asit ayrışma ürünlerinin artmasına sebep olmaktadır. Serin iklimli yörelerde kayın ve meşeye orman gülünün veya benzeri asit humus yapan türlerin karışması asitliği arttırmakta ve gelişimi podsollaşmaya götürmektedir (Tablo 66). İbrelerinde yüksek miktarda kalsiyum toplayan göknar ölü örtülerinin ayrışmaları sonucunda üst toprağın reaksiyonu iklimin serin ve yağışlı olduğu yükselti- iklim kuşaklarında dahi çok aşırı asitleşememektedir (Tablo 27 ve 82). Göknar ormanlarında yapılan araştırmalar yükselti ile artan yağışın belirli bir yıkanma - birikme olayına (Şekil 63) ve belirli bir kil kaşınması ile birikimine (Tablo 92) sebep olduğunu göstermektedir. Fakat ölü örtünün kalsiyumca zengin oluşu üst toprak reaksiyonunun aşırı derecede düşmesini engellediği için podsollar yerine boz- esmer orman toprakları gelişmiştir (fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D ). Kilin taşınma ve birikme olayları sonucunda birikme zonunda tıkanmalar ortaya çıkmaktadır. Birikme zonundaki çatlak sistemine toplanan kil bölümü toprağın topak ve prizmalarının yüzeylerinde kahverengi kil kaymakları halinde görülmektedir. Bu tip birikme horizonlarından yapılan incekesitlerde kil birikimleri sarı renkleri ile belirlenebilmektedir. Kil 82) Burada anılan ph değerleri 0,1 n veya n KCl çözeltisinde ölçülen değerlerdir.

18 bölümünün birikme horizonlarında yarattığı tıkanmalar toprak suyunun buradan sızamayarak durgunlaşmasına ve pseudogleyleşmeye sebep olabilmektedir (Bak ). Kilin üst topraktan alt toprağa taşınması olayı sadece yukarıda bahsedilen şekilde olamayabilir. Özellikle kurak yörelerde yazın yüzeyden itibaren derinlere kadar çatlayan kil (veya killi) topraklarında da mekanik bir kil taşınma ve birikmesi sözkonusudur. Yaz aylarında veya sonbaharın başında gelen sağanak yağışların sonucunda çatlak sisteminden alt toprağa hızla sızan su, üst topraktan bir miktar kili alt toprağa taşımaktadır. Ancak bu olayda bir yıkanma zonu gelişmemektedir. Genellikle killi ve kireçli olan bu kurak mıntıka topraklarında kilin yukarıdan aşağı bir kısmı organik artıklarla (yaprak, saman vb. gibi) birlikte taşınması olayı Vertisol larda (dönen topraklar) görülmektedir. Bu topraklar bozkır bölgelerimizde Karakepir olarak tanınırlar (Eski sınıflandırmalardaki Grumusol) (Bak. Kantarcı, M.D ). Tarım yapılan topraklarda pulluk ile sürülen ve çapa ile işlenen üst toprak (A p ) devamlı kabartıldığı için sızıntı suları bir miktar kil bölümünü alt toprağa taşımaktadır. İşleme zonunun altında biriken kil bölümü burada killi ve tıkanmış bir B t (veya B ts ) zonunun gelişimine sebep olmaktadır. Bu birikme zonu pulluk tabanı olarak tanımlanmaktadır. Tarım alanlarındaki kilin üst topraktan taşınması olayı kalsiyumun yıkanması ve kil bölümünün dispersleşmesi sonucunda fizikokimyasal bir Solgun-esmer toprak gelişimi şeklinde olabilmektedir. Genellikle kireçli kil toprakları olan tarla topraklarında ise kilin taşınması karakepirlerdeki fiziksel taşınma olayı şeklinde görülmektedir. Tuzlu topraklarda da sodyum katyonunun fazlalığı kil bölümünün dispersleşmesini sağlamaktadır. Killerin sodyum ile doygunlaşması sonucunda kil yaprakçıkları bir daha biraraya gelemeyecek derecede birbirinden ayrılabilmektedirler (Bak Montmorillonit). Bu durumda üst toprakta kil bakımından fakirleşme, alt toprakta ise zenginleşme olmaktadır. Ancak bu tip toprak gelişmesi tuzlu toprakların gelişiminde (salinizasyon) incelenmektedir Tabansuyu Topraklarının Gelişimi (Gleyleşme) Toprağın sızıntı suyunun geçirimsiz bir tabaka üstünde birikmesi ve eğime bağlı olarak toprak içinde hareket etmeğe başlaması tabansuyu oluşumu olarak nitelenmektedir (Şekil 24, 26, 58, 65). Tabansuyu toprak gözeneklerini doldurduğu için bu gözeneklerde toprak havası kalmamaktadır. Havanın yokluğu tabansuyu zonunda bir takım indirgenme olaylarına sebep olmakta ve 3 değerli demir bileşikleri de bu arada 2 değerli demir bileşiklerine indirgenmektedir (bak (3) ve Tablo 15 te lepidokrokit). İki değerli demir bileşikleri boz - yeşil - mavimsi renklerde olup suda çözünebilmektedirler 83). Bu nedenle tabansuyunun devamlı bulunduğu zonda renk boz - yeşil - mavimsi tonlardadır. Bu indirgenme zonu G r (G = gley, r = redüktlenme) harfleri ile gösterilir. Tabansuyu yüzeyi toprağın havası ile temas ettiği için bu kesimde sudaki iki değerli demir bileşikleri oksitlenerek turuncu renkli lepidokrokit e dönüşmektedirler. Bu zon tabansuyu oksitlenme zonu olarak G o (o: oksitlenme) harfleri ile gösterilmektedir. Tabansuyunun oksitlenme zonu yatay ve turuncu - kırmızı çizgilerle toprak içinde belli olmaktadır (şekil 27, 28). Tabansuyu eğim yönünde devamlı bir akış halinde olduğu için az miktarda da olsa oksijen içermektedir. Özellikle kumlu ve çakıllı ana materyallerdeki tabansuları oksijen 83) Bunlar; kirli beyaz renkli siderit (FeC 3 ), hava ile karşılaşınca mavi renk olan Vivianit (Fe 3 (P 4 ). 8H 2 ), yeşilimsi renkli 2 değerli demir hidroksit ve siyah renkli demir sülfür (FeS veya FeS 2 ) dürler.

19 bakımından daha zengindirler. Bu materyaller ve bunlardan oluşan topraklarda kavak yetiştirilebilmektedir. Balçıklı ve killi (kireçli killer) materyallerde tabansuyunun hareketi daha yavaş olduğu için oksijen bakımından fakirlik sözkonusudur. Bu türde tabansularının bulunduğu topraklar daha çok kızılağaç, bilhassa sögüt veya okaliptus yetiştirmeye uygundurlar. Tabansuyunun kalsiyum bikarbonatça zengin olması halinde oksidasyon zonunda ve kapilar saçakta kireç (CaC 3 ) çökelekleri veya çimentolanması olayları gelişmektedir. Bozkırlarda bu olay toprakların kireçlenmesi (Kalsifikasyon) yönünde gelişmelere sebep olmaktadır. Kumlu materyalde ve kumullarda ise kireçle çimentolanmış kireçli kumtaşı tabakaları oluşmaktadır. Bu oluşumlar İstanbul da Durusu Kumulunda ve güney kumullarımızda görülmektedirler. Kökler bu sert kireç çimentolu kum taşı tabakalarından aşağı geçip tabansuyuna ulaşamadıkları için kumul ağaçlandırmalarında derin bir toprak işlemesi ile tabakaların kırılması gerekmektedir (Kantarcı, M.D. - Koparal. S. 1987) Durgunsu Topraklarının Gelişimi (Pseudogleyleşme) Toprağın sızıntı suyunun geçirimsiz bir tabaka veya horizonun içinde ve üstünde birikmesi ve durgunlaşması ile durgunsu oluşumu ortaya çıkmaktadır (Şekil 24, 33 - b, 58, 62, 65). Durgunsu tabansuyu gibi eğim yönünde akış durumunda olmadığı veya çok yavaş hareket edebildiği için tabansuyundan çok farklı bir toprak gelişimine sebep olmaktadır. Durgun suyun bitkiler üzerine etkisi taban suyundan farklıdır (Şekil 29, 37 - c, d, e ve 39 - c, d, e). Durgun suyun biriktiği zonda veya tabakada toprak gözenekleri su ile dolduğu için biyolojik ve kimyasal oluşumlar sonucunda (köklerin solunumu ve ayrışması olayları) sudaki oksijen kısa sürede tükenmektedir. ksijenin tükenmesi indirgenme olaylarına sebep olmaktadır. Üç değerli demir ve manganez bileşikleri iki değerli bileşiklere indirgenmektedirler 83). Bu arada sızıntı suyu ile durgunsu zonuna ulaşmış olan kolloid organik bileşiklerindeki ve durgunsu zonunda ölen köklerin artıklarındaki aminoasitlerin indirgenerek ayrışmaları sonucunda amonyak (NH 3 ), hidrojen sülfür (H 2 S) ve metan (CH 4 ) bileşikleri de ortaya çıkmaktadır. Bütün bu indirgenme olayları durgun suyun toprakta hakim olduğu yağışlı mevsimlerde ve ilkbahar ile ilk yazda gelişmektedirler. Yaz kuraklığında kapilaritr ile bir miktar yükselen ve buharlaşan durgunsu yerine hava girmektedir (Şekil 37 - c, d, e ile Şekil 39 - c, d, e deki mevsimlik su ve hava değişimlerini karşılaştırınız). Havanın girmesi ile suda çözünmüş olan iki değerli demir bileşikleri yükseltgenerek lepidokrit e dönüşmektedirler. Bu olay havanın girdiği toprak çatlak sistemi boyunca ve toprak topaklarının ve prizmaların yüzeylerinde gelişmektedir. Toprak topaklarının ve prizmalarının içi kesimleri ise hava ile temas edemediklerinden boz- yeşil renkte kalmaktadırlar. Toprak kesiti açıldığında durgunsu zonunun kırmızı - turuncu ve boz-yeşil renklerle bezenmiş bir mermer deseninde görünmesi yukarıda açıklanan indirgenme - oksitlenme olaylarının sonucudur. Durgunsu zonu ilkbaharda açılan toprak çukurlarında yumurta çürüğü kokusu vermektedir (H 2 S ten dolayı). Durgunsu zonunda oksijen yetersizliği yanında, NH 3, H 2 S ve CH 4 bitki kökleri için zehir etkisi yapmaktadırlar. Bu nedenle bitki köklerinin gelişimi de engellenmektedir (Şekil 29 ve 40). Durgun suyun yaz döneminde kapilar saçak boyunca üst toprağa yükseldiği kesimde buharlaşması ile taşıdığı iki değerli demir ve manganez bileşikleri çökelmektedirler. Bunların kapillar saçak boyunca hava ile teması ve oksitlenmeleri sonucunda koyu kahverengi-siyah demir-manganez çökelekleri (konkresyonlar) oluşmaktadır (Şekil 33 - b).