TOPRAĞIN ÇEVRESİ Toprak Oluşuna Etki Yapan Faktörler

Transkript

1 TOPRAK GENESİSİ HAKKINDA DÜŞÜNMENİN YOLLARI 1. TOPRAK OLUŞUM İŞLEMLERİ Bir seri değişimleri içeren doğal işlemler. Bir şeyin nasıl olduğunu bildirir, söyler. - Kısa süreli dar kapsamlı işlemler: örneğin; indirgenme, yükseltgenme vb. - Uzun süreli geniş kapsamlı işlemler: örneğin; podzolleşme, gleyleşme vb. 2. TOPRAK OLUŞUNA ETKİ EDEN FAKTÖRLER - Sonuca katkıda bulunan element veya faktör, - Toprağın çevresiyle ilişkisini açıklar veya tanımlar, - Bir şeyin nasıl olduğunu açıklamaz.. TOPRAK OLUŞUMU SIRASINDAKİ GENEL DEĞİŞİMLER Simonsen (1959) tarafından açıklanmıştır. 1. toprağa ilaveler, (OM, O, CO2, SO2, N, sediment gelimi vs.) 2. topraktan kayıplar, (Ca, Mg, K, Na, vb., OM, erozyon). toprak içersinde yer değişimler (1+ 2) (kil yıkanması ve birikimi, köklerle bbm taşınımı vs) 4. toprak içersinde değişimler, (redüksiyon, oksidasyon, hidroliz, vs sonucunda minerallerin değişimi, farklı kil mineralleri oluşumu vs) TOPRAĞIN ÇEVRESİ Toprak Oluşuna Etki Yapan Faktörler Toprakların gelişmeleri ve karakter kazanmaları, ana materyalden başka iklim, canlılar, röliyef (topoğrafya), ve zaman tarafından kontrol edilir. Bunlara literatürde Toprak oluş faktörleri veya toprak yapan faktörler denildiği gibi çevresel faktörler veya toprağın çevresi de denir. Toprak sisteminin durumu (State Factors) : f(so, I, t) l: Toplam ekosistem özellikleri v: bitki özellikleri a: canlıların özellikleri s: toprak özellikleri f: bağımlılığın doğasını temsil eden sembol So: başlıca toprak özellikleri I: enerji girimi t: zaman Toprak Oluşum Faktörleri: toprak oluşumunu (aynı zamanda l, v, a y ı) belirleyen çevresel faktörlerdir. S: f (p, r, cl, o, t,...) s: toprak (soil) f: fonksiyon So başlıca toprak özellikleri - p: ana materyal - r: rölyef I (etkiler) - cl: iklim - v: bitki örtüsü - t: zaman -... : çeşitli diğer faktörler

2 Simonsen tarafından genelleştirilmiş Toprak Oluşum Teorisi

3 Toprak oluşunda II. dereceden olayların ve reaksiyonların kompleksleri durumunda olan bazı toprak yapan olaylar. TERİM Eluviyasyon İluviyasyon Yıkanma Zenginleşme Erozyon Birikim Dekalsifikasyon Kalsifikasyon Salinizasyon Desalinizasyon Solonizasyon Solodizasyon Lessivage Pedoturbasyon Podzolizasyon Laterizasyon Dekompozisyon Sentez Melanizasyon Lesinizasyon Littering Humifikasyon Palıdizasyon Olgunlaşma Mineralizasyon Rubefaksiyon Ferruginasyon Branufikasyon Gleyleşme 4 Temel Değişim ,4, , ,4,4 Kısa Açıklama Albic, A2 veya E horizonunda olduğu gibi kil, OM, Fe ve Al oksitlerin yıkanması, yer değiştirmesi Argillic veya spodic horizonda olduğu gibi yıkanmayla hareket eden materyalin profilin bir kısmında birikimi Çözünebilir tuzların eluviyasyonu veya yıkanması Toprak materyaline ilaveler (OM, O, CO2 vs) Bir toprağın yüzey katının kaldırılması Bir toprağın yüzeyine yeni materyalin birikimi Karbonatların yıkanmayla uzaklaşması Karbonatların birikimi Ca, Mg, Na, K!un eriyebilir tuzlarının profil içersinde birikimi Salic toprak horizonundan çözünebilir tuzların yıkanması Na un birikimi Na un yıkanması Kil birikimi (A dan B ye) Şişme-büzülme, donma-çözülme olayları sonucunda toprak profilinin homojenleşmesi Al, Fe, OM nin hareketi illuviyal horizonda, eluviyal horizonda Si birikimi Si un yıkanması, Fe, Al oksitlerin birikimi Organik ve mineral materyalin parçalanması Organik ve mineral yeni materyallerin oluşması Yumuşak, açık renkli materyallerin organik madde ile karışarak koyulaşması Organik maddenin dönüşümü veya yıkanması ile toprak horizonlarının soluklaşması Toprak yüzeyinde organik döküntülerin ve bunlardan oluşan humusun 0 cm veya daha fazla kalınlıkta birikmesi Organik materyalin humus a dönüşmesi Bazı yazarlara göre pedogenik olmaktan çok jeogenik organik maddenin depozitlerinin oluşumu Organik depozitlerde O ile, mikrobiyal aktiviteyi oluşturan fiziksel, kimyasal, biyolojik değişimler Organik maddenin ayrışması sırasında katı oksitlerin ayrılması Primer minerallerden demirin ayrılması ve fazla miktarda demir oksit tanelerinin daılmaları ve bunların toprak kitlesine sırasıyla kahverengimsi, kırmızımsı kahverengi, ve kırmızı renkler vermesi Demirin aneorobik koşullar altında indirgenmesi sonucunda, sarımsı kahverengi, ve siyah benekler içeren veya içermeyen mavimsi yeşilimsi gri matriks renkli, ferrik, ve mangano ferrik konkresyonların oluşumu Eyüp Hızalan, Ahmet Mermut, Özcan Tanju. Toprak Genesisi ve Sınıflandırma. Ders Notu A.Ü.Ziraat Fakültesi Teksir No: 7

4 Dokuchaev, aynı ana materyalden farklı iklim ve vejetasyonun etkisi ile farklı toprakların oluştuğunu görmüş ve toprağın, bu beş toprak yapan faktörün bir fonksiyonu olduğunu ortaya koymuştur. - İklim ve canlılar (bu arada insanlar), aktif; - ana materyal, zaman ve topoğrafya pasif faktörlerdir. - Ana materyal, aktif faktörlerin etkisine maruz kalır. - Zaman, diğer faktörlerin etkilerinin miktarını gösterir. - Topoğrafya ise, aktif faktörlerin etkilerine yön veren, toprak oluşunu değiştirici (modifiye edici) bir faktördür. Functions and Sequences - s: f (p) cl, o, r, t Lithosequence - s: f (r) cl, o, p, t Toposequence - s: f (cl) r, o, p, t Climosequence - s: f (o) cl, r, p, t Biosequence - s: f (t) cl, o, p, r Chronosequence - Toprak, bileşimi ve özellikleri bakımından açıkça bilinemeyen ve ayrıca devamlı değişme gösteren karışık doğal bir sistemdir. - Öte yandan toprak yapan faktörlerin etkin güçlerinin ifadesinde de güçlükler vardır. Örneğin iklim, atmosferik yağış, sıcaklık, nispi nem, evoporasyon, transpirasyon şeklinde ve toprağın çeşitli derinliklerinde toprak içi iklimi şeklinde (ancak bu çeşitli doneler halinde) ifade edilebilir. Yani tek bir değer olarak ifade edilemez. - Topoğrafya ve zamanın rakamla ifade edilme güçlüğü yanında, canlıların ve ana materyallerin etkilerinin ifadesindeki zorluklar, kolayca düşünülebilir. Şu halde toprak yapan faktörlerin incelenmesindeki amaç nedir? - Toprak uzmanları, şimdiye dek, çeşitli toprak yapan faktör gruplarıyla, toprak çeşitleri arasındaki ilişkiler üzerinde değerli bilgiler elde etmişlerdir. - Harita yapımcıları, bu bilgileri, genetik faktörleri yeter ölçüde bilinen, fakat toprakları üzerinde bilgiler bulunmayan yerlerin toprakları hakkında tahminler yapmak için kullanmaktadırlar. Bu tahminler, büyük toprak grubu kategorisinde kolaylıkla yapılmaktadır. - Tahminlerin yapılması, toprak birimleri arasındaki sınırlar ile o bölgeye ait iklim, vejetasyon, jeoloji ve jeomorfoloji birimlerinden birine veya birkaçına ait sınırlardaki belirli değişmeler arasında bir beraberlik aramak şeklinde olabilmekte ve yaş ise, ana materyale ve topoğrafyaya bakarak (yorumlanarak) tahmin edilebilmektedir.

5 İKLİM İklim toprak oluşuna doğrudan ve dolaylı olarak etki eder. Yağış, buharlaşma, sıcaklık, rüzgar doğrudan etkilerdir. Flora ve fauna üzerindeki etkisi dolaylı etkidir. İklim vejetasyon tipini saptayan faktördür. Başlıca iki iklim parametresi toprak oluşumunda oldukça etkilidir. - Yağış - Sıcaklık 1. Sıcaklık 2. Yağış - Fiziksel ayrışmayı etkiler, - Birçok reaksiyonun hızı sıcaklıkla değişir, - bitki ve havyan toplulukları sıcaklığa bağlı olarak değişir. yağış miktarı arttıkça - çözünebilir tuzlar yıkanır, uzaklaşır, - karbonatlar daha derine yıkanır, - Si yıkanma hız oranı artar, - Kil daha derinlere yer değiştirir, - ph düşer, - Horizon kalınlığı değişir, - Organik madde miktarı değişir. Günlük toprak sıcaklık değişim döngüsü Yıllık toprak sıcaklık değişim döngüsü Yıllık ortalama toprak sıcaklığının tahmini için - 50 cm derinlikte eşit zaman aralıkları ile (4 12 defa) sıcaklığı ölç. - Aktif su kuyusundaki suyun sıcaklığını ölç. - Mağara sıcaklığını ölç. İpucu: yıllık ortalama toprak sıcaklığı yıllık ortalama hava sıcaklığından genellikle 1 2 C daha yüksektir. - İki farklı sıcaklık kuşağında aynı miktar yağış olursa, farklı toprak profil tipleri meydana gelir. - Rüzgar hem terlemeye neden olur aynı zamanda, semi arid ve arid bölgelerde vejetasyonun fakir olduğu yerlerde ince toprağı taşıyarak doğrudan etkili olur. - İklim toprakta organik madde oluşmasını sağlar, hem de birikmenin miktarını ve cinsini saptar. - Topoğrafya ve ana materyalin de etkisiyle iklim, suyun değişik mevsimlerde aşağıya ve yukarıya hareketinin, derece ve yönünü saptayacak şartları sağlar.

6 - Toprağa giren ve süzülen su, çeşitli tuzların (kireç, jips ve daha fazla çözünenler), organik maddenin, demir ve alüminyumun v.b. ile silikat killerinin yıkanmasına, eluviyal ve iluviyal horizonların ve sert katların oluşmasına neden olur. - Özellikle yarı kurak bölgelerde tuzlar, kapilarite ile profil içine dağılabilir veya toprak yüzeyinde birikebilir. - İklim ayrışmanın derecesini, hızını ve yönünü belirler (ana materyal ve topoğrafya ile birlikte). - Yağış ve ısının artması, ayrışmayı arttırır. - İklim, aynı kaldığı geniş bir alan içinde, benzer toprak yapan olayların doğmasına neden olur Kil niçin hareket eder? Kil niçin durur? - düşük tuz konsantrasyonu - porlar kör ise - serbest CaC0 ün olmaması - su agregat içine girer kil yüzeyde kalır - orta ve büyük poralrın varlığı - su büyük porlarda durdurulur - ıslanma kuruma döngüleri - yüksek Ca ve Tuz konsantrasyonları - Serbest Al un olmaması ANA MATERYAL: Bir jeolog olan Dokuchaev ve takipçileri, çoğu kez toprakları granit toprakları, glasiyal topraklar gibi ana materyalin jeolojik orijini ve bileşimini belirten terimlerle adlandırmışlardır. Jenny (1941), ana materyali toprak oluşunun sıfır zamanında, toprak sisteminin durumu şeklinde tanımlamıştır. Kendisinden önce, toprak bilginlerinin çoğu, C horizonunu, ana materyal kavramına dahil edecek şekilde genişletmiştir. C horizonu, üzerindeki toprağın ana materyali anlamında kullanılmıştır. Genellikle toprak ne kadar gense, ana materyalin toprak üzerindeki etkisi ve onunla ilişkisi de o kadar fazladır. Ayrışma ve toprak oluş süreci ilerlerken, başlangıçtaki materyalin etkisi gittikçe azalır. Ana materyalin kimyasal ve mineralojik bileşimi, kendini oluşturan tanelerin ve kristallerin tekstür ve strüktürleri, üzerinde oluşacak toprağın özelliklerini ve toprak oluş hızını etkiler. Toprak araştırmalarında bu özelliklerin belirtilmesinde yarar vardır. Topraklar, 1-tortul, püskürük ve metamorfik kayaçların ayrışması ile ve bunların üzerinde oluşabilirler (resudial topraklar); 2-akarsu, buzul, rüzgar, yerçekimi v.b.kuvvetlerle taşınarak yığılmış ana materyaller üzerinde (aluviyal, koliviyal, lös v.b. materyaller) oluşabilirler. -organik materyaller üzerinde oluşabilirler.üzerinde toprağın oluştuğu bu materyallerin hepsi ana materyaldir. Ayrıca, taşıyıcı kuvvetler tarafından taşınıp ta belli yerde yığılmış topraklarda, yığılma yerinin yeni şartlarında oluşmaya başlayacak olan toprağa ana materyal vazifesi görür. Organik Ana Materyaller: Suyla doygun haldeki şartlarda oluşurlar. Yeni oluşan bitki kısımlarının organik maddeleri, yeterli oksijen bulamadıklarından ayrışamaz ve birikirler. Her iklimde oluşabilirler, ancak genellikle düşük sıcaklık şartlarında oluşur ve kuzey enlemlerinde bulunurlar. Organik materyal fazla parçalanmış ve bitki kısımları ayırt edilemeyecek kadar değişmişse muck, eğer bitki kısımları ayırt edilebiliyorsa peat denir. Mucklar, mineral maddece daha zengin ve daha koyu renklidir. Organik ana materyalin ve organik toprakların özellikleri, o alanın beslendiği su kaynağının bitki besin maddeleri durumuna ve yetişen bitki çeşidine bağlıdır. Fakir şartlarda daha çok yosunlar;

7 daha zengin şartlarda ise kamış ve saz cinsinden bitkiler hakimdir. Kayseri Karasaz, Maraş Gavur Gölü organik toprakları, saz ve kamıştan oluşmuş peatler meydana gelmiştir. TOPOĞRAFYA - Anlam bakımından benzer ve birbirini tamamlayan sözcükler. - Soil Survey Manual(199) te o röliyef yeryüzünün yükseltilerini veya eşitsizliklerini; o topoğrafya, bir topoğrafik haritada gösterilen nitelikler. - Eş anlamlı: belli bir alan içerisindeki yükseklik farklarını belirtir. - Fizyografi: yeryüzü şekillerinin bilimsel olarak tanımlanması (jeomorfoloji) - Eğim: yeryüzünün herhangi bir parçasının, yatay başlangıç çizgisiyle yaptığı açıdır. Genel olarak Röliyef; - arazi yüzeyinin şeklini ve - taban suyunun yüzey şeklini (taban suyuna olan derinlik) belirler. Eğim Toprak Özelliği İlişkileri Rölyefle ilgili toprak özellikleri: 1-Solumun derinliği 2-Kalınlık ve A horizonunun organik madde miktarı -Profilin nispi ıslaklığı 4-Profilin rengi 5-Horizon farklılaşmasının derecesi 6-toprak reaksiyon 7-Çözünebilir tuz kapsamı 8-pen gelişmesinin derece ve cinsi 9-sıcaklık 10-Başlangıçtaki maddenin karakteri

8 - Herhangi belli bir bölgede belirli toprak özellikleri, röliyef faktörleriyle iyi tanınır. - Ancak bu ilişkiler, değişik iklimli, ana materyalli, biyolojik çevreli ve değişik yaşlı toprakları olan diğer bölgeler için değişmez olamaz. - Birbirine daha benzer fizyografik ünitelerde birbirine daha benzer topraklar oluşur. - Birbirinden daha farklı fizyografik ünitelerde birbirinden daha farklı topraklar oluşur. Röliyefin İklimle İlgisi: Röliyef, toprak materyalinin iklimsel kuvvetlerinin ve etmenlerinin dağılışına yardımcıdır. Maraz (bakı ) ve yükseklik değişikliği, şunları değiştirir: 1-Toprak flora ve faunasının, doğrudan güneş ışığında kalması, 2-Toprağın rüzgara karşı kalmasını -Toprağın kara ve yağmura karşı kalmasını 4-Taban suyu dahil, doğal drenaj şartlarını 5-Yüzey akış ve erozyon şartlarını 6-Birikme ve birikintilerin rüzgarla taşınma şartlarını... Bu değişmeleri sağlayarak enerji dağılımına, bitki besin maddeleri ve suya etki eder. Röliyefin iklimi bu şekilde idare etmesi, kuzey ve güney eğimlerin vejetasyonunda kolaylıkla görülür.

9 Röliyefin Başlangıç Materyali İle İlgisi: Röliyef hem toprağın oluşuyla hemde başlangıç materyaliyle ilgilidir. Hemen düze yakın ve daha İnce tekstürlü başlangıç materyali (Eğim fazla koluviyal) nehir nehir seddi tepeleri Koluviyal (kaba ve köşeli) Aluviyal (daha küçük çaplı) Düzlük (Aluviyal) Röliyefin Zamanla İlişkisi: Röliyef, arazi şekli zamanla değişir. - İnsanın neden olduğu hızlandırılmış erozyondan başka, devamlı bir proses olarak düşünülebilen jeolojik erozyon, taşınma ve birikme, su erozyonu, rüzgar erozyonu, röliyefin değişme derecesi, mevcut şekillerin dayanıklılığı ve bunları değiştirmeye çalışan, çevresel kuvvetlerin tipine ve şiddetine bağlıdır...(rize). - Bu yüzden bir alanda normal sayılan değişmeler, diğer bölgelerdeki değişmelere uymaz. Bu değişmeler bölgesel olarak düşünülmelidir. Yeraltı Suyu ve Toprak Özelliklerine Etkisi: Topraktaki su ile doygun bir hal, toprağın fiziksel ve kimyasal birçok reaksiyonunu değiştirir. 1-Oksijen kapsamının azlığı yüzünden anaeorobik (indirgen) reaksiyonlar başattır. 2-Suyun aşağıya doğru hareketi kısıtlanmıştır. Ve suyun yatay hareketi başat durumdadır. -Toprağın özgül ısısı artmıştır, ve bu toprak, çevresinde su ile doygun olmayan topraklara göre daha soğuktur.

10 Röliyef Drenaj ilişkisi (aynı anamateryal) İyi D. Orta iyi. Aşırı D. Biraz fena D. Kötü D. -Humid bölgelerde -Yarı humid bölgelerde Bu bölgelerdeki topraklar arsındaki farkları ve ilişkileri daha iyi anlayabilmek için, bu toprakları KATENALAR içinde incelemek gerekir Benzer ana materyalden oluşan ve benzer iklim şartları altında bulunan, fakat topoğrafya ve drenaj farklılıkları yüzünden, farklı özelliklere sahip bir dizi toprağa KATENA denir. CANLILAR Mikroorganizmalar, bitkiler, hayvanlar ve insanlar -Bitki örtüsü, iklimle birlikte etki yapar (İklim ve bitki örtüsü karşılıklı olarak birbirlerini etkilerler) -Bitki örtüsü, su ve toprak erozyonunu önler.toprağın verimini korur -Mikroorganizmalar, organik artıkların mineralizasyonunu, humus formlarının oluşumunu sağlar (Mineralizasyon ile bitkiye yarayışlı besin maddelerini ortaya çıkarır) -Bitki örtüsü,iklim gibi, büyük alanlar içinde benzer toprak yapan olayların meydana gelmesine neden olur. -Bitki kökleri; gelişirken toprağı sıkıştırır.ve çürüdükten sonra su ve hava geçişleri -Solucan, kurt, böcek, köstebek, kör fare toprak oluşumuna katkıda bulunur -Organik maddenin mineral kısımla karışması, organik maddenin parçalanması, profilin homojenleşmesi=izotropi, su ve hava akımını sağlayarak, horizondan horizona materyal taşıyarak.(köstebek ve tarla faresi) ZAMAN Toprak yapan faktörler olarak zaman, toprak oluşumunun devam ettiği sürenin uzunluğunu ifade eder. Regasol Brunizem Planasol ana materyal genç toprak olgun toprak A A A1 C C B A2 (E) C B C 1 2 4

11 1-Toprak oluşunun başlangıcında ana materyal 2-İnce bir solum,yüzeyde zayıf bir organik madde birikimi ve A horizonunun oluşu (pek az yıkanma ve kayıplar) -Fazla organik madde birikimi, B horizonuna kilin taşınarak birikmesi 4-Daha az organik madde, çok fazla ayrışma, çok asit reaksiyonlu) A2 horizonu; A horizonu altında kil ve seski oksit birikimi;sert katlar oluşturmuş - Toprak yapan faktörlerin meydana getirdiği toprak yapan olayların etkisi ile ve zaman ilerledikçe, ana materyalden önce, genç toprak, sonra olgun ve daha sonrada yaşlı toprak meydana gelir. - Toprağın olgunluk derecesiyle geçen zaman her zaman birbirine benzemez.örneğin ince tekstürlü bir ana materyal üzerinde, uzun bir zaman geçtiği halde ancak genç bir materyal oluşmuştur. Aynı bölgede ve aynı süre içinde kaba tekstürlü bir ana materyal üzerinde, olgun bir toprak oluşmuştur.yine herhangi bir toprak topoğrafya tarafından engellendiği zaman, çevredeki topraklara göre genç kalabilir. Diğer bir deyişle, geçen zaman bakımından yaşlı olan bir toprak, toprak oluşu bakımından (pedolojik olarak ) genç sayılabilir. - Eski bir devirde, farklı bir iklim altında oluşmuş bazı çok yaşlı topraklar, zamanımızda bir (degradasyon) = başka bir toprağa dönüşme periyoduna ulaşmış olabilirler.bu durumda eski profil fosil olarak işaretlenir, örtülmüş ve üzerinde yeni şartlarda yeni bir profil oluşmuş olsa bile bu fosil profil, paleosol olarak adlandırılır. -Toprak oluş süresi ve başka bir toprağa dönüşmesi, toprak yapan zaman faktörünün konusudur. Toprak yapan faktörlerden biri değişir yada insanlar tarafından değiştirilirse, toprak oluşunun yönü değişir. Ve bu toprak, başka bir toprağa dönüşür. Bu konularda INQUA (Uluslarası Kuaterner Derneği) tarafından değerli bilgiler toplanmaktadır. -İnsanların çeşitli aktiviteleri (Orman kıyımı, yangınlar, kıl keçi beslenmesi, olansız ağaç kesimi, meralarda aşırı otlatma, eğimli yerlerin sürümü, gerekli toprak-su koruma önlemlerinin alınmaması, toprak ıslahı çalışmaları, gübreleme, sulama, drenaj v.b. çiftlik amenajman pratikleri ) de toprak yapan olayları değiştirir. -Kuzey-batı Avrupa da Plaggen adı verilen ve yüzlerce yıl hayvan yataklıklarının üst üste yığılmasıyla oluşmuş topraklar, insanların bu etkisine başka bir örnektir. TOPRAK YAPAN OLAYLAR Toprak yapan faktörlerin birlikte etkileri, toprakta birçok fiziksel,kimyasal ve biyolojik reaksiyonların oluşumunu sağlar. Bu reaksiyonların yön, hız, katkı payları sonunda toprak yapan olaylar meydana gelmektedir.dünyadaki topraklar birçok temel karakterler bakımından birbirlerine benzerler. Ve bazı özel görünümleri bakımından birbirlerinden ayrılırlar. Bu yüzden Joffe (1949), bu olayları temel ve özel olmak üzere iki kategoriye ayırmıştır. Toprak bilgini bugün için, toprakta meydana gelen bütün olayları, ayrıntıları ile saptayabilecek düzeye henüz ulaşmamıştır.toprak yapan olayların sınıflandırılmasında, birçok tartışmalı konular bulunmakla birlikte, temel olayları, bugün genellikle kabul edilen 5 grupta inceleyeceğiz. Bu gruplar 1-Toprakta organik madde birikmesi 2-Yıkanma ve birikme olayları -Toprak ana maddelerinin transformasyonları ve toprak yapısındaki (fabric) değişmeler. 4-Horizonlaşmaya engel olaylar 5-Toprak kayıpları (erozyon) ve toprağa ilaveler ( yeni sedimantasyon ve insanların etkisi v.b.) Temel olaylar içinde yer alan özel olaylara yeri geldikçe değinilecektir.

12 1-Toprakta Organik Madde Birikmesi, Genel olarak canlıların, özellikle bitki kökleri ile diğer bitki kısımlarının, mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılmasıyla toprakta humus formları oluşur ve toprak canlıları tarafından mineral kısım ile karıştırılır. Her yıl bir miktar yeni organik madde toprağa katılırken, bir kısım organik maddede ayrışarak yok olur. Başta iklim olmak üzere, bir yörede toprak yapan faktörler, o bölge topraklarının yüzde olarak, organik madde oranını saptarlar. Step alanlarındaki topraklarda, yağışa göre daha fazla organik madde birikmesinin nedeni, sıcak ve kuru yaz mevsiminin etkisidir.. ( Su noksanlığından dolayı; organik madde parçalanamaz ve organik kolloidler stabilize olarak, irreversabl hale dönüşür ve organik madde birikir. Ortamda Ca iyonu varsa, stabilizasyonu kolaylaşır, ve belirgin bir strüktür ortaya çıkmasına neden olur). Genellikle toprakta bulunan organik madde formları (çeşitleri), toprağın ana materyali hidrolojik durumu, toprak flora ve faunası ile özel vejetasyon tipi tarafından saptanmaktadır. Genel olarak başlıca humus formları e ayrılır 1-Su altı humus formları 2-Çok ıslak şartlar altında oluşmuş humus formları(en önemlisi Anmoor dur. Bataklıklarda devamlı veya periyodik su altında bulunan yerlerde oluşur. Organik madde ile mineral tabaka arsındaki bağlar oldukça zayıftır. Kurudukları zaman üst katta sertleşme yaparlar) -Nispeten kuru şartlarda oluşan humus formları ( normal topraklarınkiler), ham humus, moder ve mull dur. Üçüde mineral topraklarda bulunan humus çeşitleridir. Ham Humus: Bitki artıkları koyu renkli ve siyahtırlar.işığı geçirimsiz amorf organik maddelerin birikmesi, mantarlar tarafından yapılmaktadır. Çok az bir kısım amorf humus, mineral toprağa karışır ve sonradan duruma bağlı olarak A2 ve B2h horizonları oluşabilir. Moder: Çeşitli hayvan grupları tarafından uzun zamanda, bitkilerin artık ayırt edilemedikleri, mikron çapında hayvansal atıklar haline dönüşmüştür. Mull: Stabil humus-kil komplekslerinden kurulu olup, siyah renge ve poröz strüktüre sahiptir.bu da çeşitli hayvan aktiviteleri sonucu oluşur. 2-Yıkanma Ve Birikme Olayları:( Eluviyal ve illuviyal horizonların oluşu) Bu olayları genel olarak, iklimler ve iklim karakterlerinin doğurduğu toprak ph sına bağlı olarak 5 grup altında toplamak gerekir. 1-Kil minerallerinin illuviyasyonu 2-Podzolleşme -Lateritleşme 4-Kalsifikasyon, jipsifikasyon, tuzlulaşma, alkalileşme, solothlaşma 5-SiO2 nin birikmesi Seralarda, turfanda sebzecilik için kullanılan topraklarda altıncı bir yıkanma-birikme olayı vardır. Kil ve Humus dispers halde alt katlara doğru hareket eder. Biriktiği horizona Agrik horizon adı verilir. Gerek yıkanmayı gerekse birikmeyi meydana getiren olayların başlıcaları; çözelti, süspansiyon ve çökelmedir. Nispeten Sıcak ve Kuru İklimlerde, Üst Katmanlarda Oluşan Killerin İlluviyasyonu -Genellikle yarı arid, yarı humid bölgelerde..toprak ph sı nötr civarında..bazen değişebilir Na %15 ten fazla olabilir. -Su ile süspansiyon halinde, taşınan kilin biriktiği horizona B horizonunun bir çeşidi olan Argillik horizon denir.ve Bt veya B2t şeklinde gösterilir. Bir illuviyal horizondur.

13 -Genç arazilerde böyle horizonlar yoktur. Oluşması için, binlerce yıla gereksinim vardır. Böyle horizonlar çayır altındaki arazilerde değil, ormanlarla kaplı yerlerde görülmektedir. -Böyle horizonlara devamlı su ile doygun humid topraklarda değil, bazı mevsimlerde profillerinin, bir kısmı yada tamamının kuruduğu bölgelerde rastlanmaktadır. -Bu olayların oluşması için ana materyalde veya aşınma ve ayrışma ürünleri içinde ince kilin olması gerekir -Negatif yüklü kil mineralleri, dispers halde durma eğilimindedir. Na dispersiyonu arttırır. Organik maddede dolaylı olarak etkilidir.buna karşılık karbonatlar ve serbest demir-oksitler, bunları çökeltirler -Kil, suyun eriştiği ve durduğu yerde, kapilar olmayan boşlukların duvarlarında alıkonur. -Bu olayın oluşabilmesi için, toprağı izotrop (=homojen) yapan pedoturbasyon gibi olayların (hayvanlar, donma-çözülme, şişme-büzülme ile toprağı birbirine karıştıran olayların) ortamda etkili olmaması gerekir. Bu birikme olayının saptanması oldukça güçtür. Anck aşağıdaki görünümler bu olayın bir işareti olabilir a)profil içinde ani tekstür değişmeleri...fakat Brewer (1968).. b)oriyente olmuş kil zarlarının varlığı..ancak kil zarlarının çözeltide oluşabileceği söylenmektedir. Ayrıca silikat minerallerinin ayrışması ve aşınması ile açığa çıkan kil minerallerinin oriyentasyonuda olabilir. c)illuviyal horizonda, ince kilin (0,0002 mm) kaba kile oranı üstteki yıkanma horizonundan fazladır. d)illuviyal horizonda orijinal kaya strüktürü ya yoktur yada horizon hacminin yarısından azdır. e)illuviyal horizonda kuvars, zirkon v.b. dayanıklı mineral miktarı eluviyal horizondan azdır. Ayrıca SiO2/R2O oranı da daha azdır. PODZOLLEŞME(Aktif Organik Madde, Aluminyum ve Demirin Yıkanmaları ve Birikmeleri ) Podzolleşme veya asit yıkanma olayı tipik olarak humid ve serin iklimlerde görülmektedir. Genellikle kozalaklı veya geniş yapraklı ve kozalaklı ormanlar erica ve colluna gibi bitkiler bulunabilir. Sıcak iklimlerde ise Savannlar veya karışık ormanlar altında olabilir. A2 (eluviyal) horizonu ağarmış kül rengine benzediği için bu isim verilmiştir. O1 horizonunu oluşturan kalın organik madde katmanı, genellikle su ile doygun haldedir. Bu anaeorob koşullarda iki değerli demir tuzları, demir sülfür oluşur. Başta organik asitler olmak üzere karbonik, nitrik, sülfürik v.b. asitlerin etkisiyle bazlarda yıkanır. Asitleşen ortamda demir ve alüminyum çözeltiye geçerek sol haldeki humusla birlikte alt kata hareket ederek, A horizonuna göre daha az asit olan B horizonunda oksitlenerek üç değerli demir haline geçer, erirliği azalır ve çöker. Bu arada bir kısım kilde A2 horizonundan hareket ederek B ye taşınır. Burada ki değişebilir katyonlar ve tuzların etkisiyle koagüle olarak birikebilir. Yeryüzünü kaplayan birçok topraklarda bu olay cereyan etmektedir.ancak olayın toprak oluşundaki katkı payı, değişik iklim, topoğrafya ve ana materyal çeşitlerinin varlığı yüzünden değişmektedir. Bir podzol toprağında O, A1, A2, B2H, B2Hir, B2ir, C horizon sırası bulunur. Podzolik (podzol benzeri) topraklarda, bazen sadece seski oksit veya humus birikim horizonu bulunur. Gerçek bir podzol için ideal şartlar 1-Serin ve humid iklim 2-Daha çok kozalaklı orman -Fazla killi olmayan kireçsiz, geçirgen asit materyaller (lös, granit ayrışma ürünü v.b.)

14 LATERİTLEŞME (Alkali yıkanma): SiO2 nin hidrolizi, yıkanması ve seski oksitlerin relatif(nispi) olarak artması, Lateritleşmenin oluşması için ideal şartlar 1-Humid ( yağışlı) ve tropik (sıcak) iklim, ve bunun sonucunda yoğun ayrışma ve kalevi hidroliz 2-Yoğun bitki örtüsü ve organik maddenin çabuk mineralizasyon -İyi drenaj ve süzek şartlar 4-Ana materyalin mafik minerallerce zengin olması Bu şartlar altında, mineral transformasyonu çok yüksek olur. Çözeltiye geçen mineral katyonları ve çabuk ayrışan organik madde katyonlar yüzünden ortam ph sı artar (7 veya daha yüksek): Bu kalevi ortamda, SiO2 nin önemli bir kısmı yıkanır; ayrıca feldspatlar yok olur. ; Muskovit illite dönüşür; biyotit ve magnetit yok olur ve götit bunların yerini alır. Kaolin killeri oluşur. Böylece baz değişim kapasitesi düşük (%5 ten az), ph sı 4,5-5,5, SiO2/R2O düşük (2 den az), en az %15 kaolin tipi kil içeren bir toprak oluşur. KALSİFİKASYON( kireçleşme), Jipsifikasyon Arid, yarı arid ve kısmen de yarı humid bölgelerde,kireçli ana materyale sahip topraklarda, yağışın miktarına göre yüzey toprağında veya yüzeyden belli bir derinlikte, kirecin birikmesine kalsifikasyon (kireçleşme) adı verilir. Kirecin biriktiği derinlik infiltrasyona, geçirgenliğe, su tutma kapasitesine ve toprak içine sızan suyun miktarına bağlıdır. Birikme, genellikle yumuşak kireç cepleri, paketleri halinde olup, bazen küçük kireç konkresyonu şeklinde sert bir çekirdek haline dönüşür. Ayrıca kireç yumruları ve ped yüzeylerinde kireç miselleri şeklinde de görülebilir. Kireç birikme katı, kalınlığın 15 cm den fazla olması ve C horizonundan en az % 15 fazla karbonat kapsaması halinde klasik horizon olarak adlandırılır. Bu kat devamlı, levhalı ve sert olursa Petrokalsik horizon denmektedir. Petrokalsik horizon çok defa SiO2 de kapsar. Eğer sertleşmiş katın % 50 sinden fazlası SiO2 ise Duripan olarak adlandırılır. Toprak profilinde jips birikmeli kat olabilmesi için, ana materyalin jipsli olması veya jipsli materyalin rüzgarla toprak yüzeyinde birikmiş olması gerekmektedir. Bu birikme katının jipsik horizon olabilmesi için, 15 cm den daha kalın ve C horizonuna oranla %5 ten fazla jips kapsaması gerekir. Bir toprakta hem kireç hemde jips birikmesi varsa genellikle jips birikmesi kireç birikme katından birkaç desimetre aşağıda bulunur. Daha fazla çözünebilir tuzlar ise, çoğu kez jips horizonunun altında birikir. Kireçleşme olayı, çöl toprakları, siyerozem, kahverengi ve kırmızı-kahverengi, kestane ve kırmızı kestane, çernozem, rendzina, kısmen de kırmızı ve kırmızı-kahverengi akdeniz ve ender olarak ta prairie (brunizem) topraklarında görülür. SALİNİZASYON (tuzlulaşma) Toprakta çözünebilir tuzların birikmesini belirtir. Az yağışlı, zayıf drenajlı arid ve yarı arid bölgelerde, deniz kıyılarında, deniz suyu basmış yerlerde olağandır. Acı ve tuzlu taban sularının kapilarite ile yükselmesi yüzünden, tuzlar birikebilir. Bu olay sulamayla, tuzlu toz veya sızan su ile de olabilir.. Tuzların değişik tip ve karışımları, çeşitli derinliklerde çökelebilir. Taban suyunun yükselip alçalması ve sulama pratikleri toprak tuzluluğunu değiştirebilir. Kalsiyum, magnezyum, sodyum ve potasyumun eriyebilir sülfat ve klor tuzlarının toprakta birikmesi olayına solonizasyon =tuzlulaşma ; ve bu topraklara da Solonchak denir. Bu topraklar zayıf drenajlıdırlar, veya zayıf drenaj şartlarında oluşurlar. Solonchak terimi, Rusça da tuz, tuzlu toprak anlamına gelmektedir. Zaralı olan çözünebilir tuzlar: Klorürler (NaCl, CaCl2, MgCl2), Sülfatlar (Na2SO4, MgSO4), Nitratlar (NaNO, KNO), Karbonat, bikarbonatlar ve bazı boratlardır.

15 Yıkama ve drenajla,toprak tuzsuz olacak dereceye kadar getirilebilir(desalinizasyon=tuzsuzlaşma). Bazen kapilar suyun ürüne zara vermesini engellemek için, taban suyunun alçaltılmasına gerek vardır. Tuzlulaşma kuvvetli olursa salik horizon oluşabilir.bu horizon, %2 veya daha fazla tuz kapsar ve 15 cm veya daha fazla kalınlıktadır. Veya kalınlık x %tuz, 60 dan fazladır.(soil Taxonomy, 1975) Torakta bulunan tuzların kökenleri: 1-Kayaların ve minerallerin kimyasal ayrışması sonrasında tuzların oluşması ve/veya çözünerek ayrılması 2-Yeryüzünde bulunan, genellikle dağlar, tepeleri oluşturan tortul kayalar -Sulama suyundaki tuzların, evapotranspirasyonu sonucunda yavaş yavaş toprakta birikmesi 4-Acı ve tuzlu taban sularının, yükselmesi ve kapilarite ile kök bölgesine gelmesi 5-Kıyı bölgelerindeki deniz suyu 6-Tuzlu hava cereyanları veya tuzlu eolik tozlar. SOLONİZASYON (Alkalileşme) Tuzlu toprakların kısmen yıkanması ve toprağın alkalileşmesi olayıdır. Katyon değiştirme özelliği olan toprak kolloidlerinin(kil mineralleri,organik maddeler,küçük ölçüde silis asitleri ve seski oksitler)katyon değiştirme alanlarında Na + iyonlarının birikmeleri olayına solonizasyon=alkalileşme adı verilir. Daha kısa bir ifadeyle toprağın organik ve anorganik kolloidlerinde sodyum iyonlarının birikmesine solonizasyon adı verilir. Tuzlu topraklar genellikle NaCl tuzları içerirler. Bu tuz topraktaki kireçle reaksiyona girdiğinde, Na2CO ve NaHCO oluşur. Bu durumlarda ph 8.5 in üzerine çıkar, hatta 9 veya 10 olabilir. Çünkü sodyum-karbonat, su ile reaksiyona girerek NaOH oluşur. Toprakta serbest CaCO olmasa bile, bu alkalileşme olayı meydana gelebilir. Toprak havasında bulunan CO2, suda H2CO oluşturur. Bu zayıf asitin karbonat kökü de toprak değişim komplexlerindeki sodyumla birleşerek sodyum-karbonat yapar. Böyle bir ortamda kil parçacıkları ve humus, kolayca dispers hale geçerek A dan B ye hareket edip birikmekte ve natrik yüzey altı horizonu nu oluşturmaktadır. Natrik horizon, prizmatik (bazı hallerde kolumnar) bir strüktür, kısmen az geçirgen ve ped yüzeylerinde kil ve humus zarlarının varlığı ile dispers olan organik madde miktarı ile orantılı, koyu renkli bir karakter kazanmaktadır. Argillik horizonda olduğu gibi kil ve humus zarlarına sahip ve bütün özellikleri aynı; fakat tekstürel B horizonunda, sodyum %15 ten fazla olması natrik horizon tanımlayıcı özelliktir. Bu tür özelliklere sahip topraklara önceden beri solonetz, bazen de sodik veya alkali toprak denmektedir. Alkali topraklarda, toprak komplekslerindeki adsorbe sodyum, bütün katyon değiştirme kapasitesinin yüzdesi olarak tanımlanmaktadır. Değişebilir Na %si =DSY( ESP eng.) olarak belirtilmektedir. Bazı özel durumlarda, komplekslerde bulunan fazla miktarda ki Mg ++,toprakta Na un sebep olduğu kötü etkilere benzer etkiler yapmaktadır. Bunun için bir topraktaki Na + +Mg ++ > Ca ++ +H ise, bu toprak alkali olarak adlandırılır. Tipik bir solonetz de A horizonu nötr veya alkali reaksiyonlu olup, tuzsuzdur, incedir (5-10 cm) ve açık renkli yıkanmış kül gibi genellikle orta tekstürlüdür ve birdenbire kolumnar veya prizmatik strüktürlü, ince tekstürlü ve daha koyu renkli, kuvvetli alkali, yavaş geçirgen bir B horizonu üzerinde uzanır.b nin üst kısmı tuzsuzdur, ancak alt kısmı tuzlu ve kalkerli olabilir. Daha altta genellikle açık gri renkli ve önemli ölçüde kalker içeren bir C horizonu bulunur. SOLODİZASYON (solodizleşme) Tuzlu toprakların çok yoğun yıkanması ve degradasyonu olayıdır.solonchakın yıkanması sırasında değişebilir sodyum düşük (ihmal edilebilecek kadar az) kaldığı takdirde, solonetz olmadan soloth veya solodi oluşur. Toprağın en azından üst kısmı (bazen bütün profil)asitleşir. Değişebilir Na +, H + ile yer değiştirir ve kuvvetli bir argilleşme (dispers hale gelmiş kilin A dan B ye yıkanması tekstürel B horizonunun oluşması) meydana gelir. Na + iyonları, kilin dispersiyonunu attırarak bu olaya

16 yardımcı olur. Grimsi kahverengi gevşek A1horizonu altında, diller halinde B2t horizonunun altına giren, yıkanmış ve ağarmış A2 horizonu yer alır. Drenaj, toprak oluşumunda önemli rol oynayan bir faktördür. Doğal drenajı orta-iyidir Toprak Ana Maddelerinin Transformasyonu ve Toprak Yapısındaki Değişmeler Bu olaylar, toprak oluşunun başlangıcında çok büyük önem taşır. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik etmenler, toprakta çeşitli değişmelere yol açar. Isı, su yerçekimi, rüzgar, buz, büyüyen bitki kökleri v.b. fiziksel kuvvetler toprak tanelerini ufalar, agregatlar ikincil strüktürel ünitelere dönüştürülür. Organik maddenin çeşitli humus formlarına dönüşmesi (mikroorganizmalar ve çeşitli hayvanların etkisi ile) toprak ph sı üzerinde etkili olur. Toprak sisteminde hidroliz, hidratasyon,oksidasyon,redüksiyon, karbonasyon, katyon değiştirme, solüsyon v.b. kimyasal olaylar yer alır.bu etmenlerle, ortam şartlarına bağlı olarak başka olaylar da meydana gelmeye başlar. Ancak diğer taraftan transformasyon olayları, etkilerine devam ederek, toprakta bazı tipik karakterlerin ortaya çıkmasını sağlarlar. Toprakta kil minerallerinin, organik, inorganik komplekslerin (veya yalnızca organik maddelerin), bütün sekonder, tersiyer v.b. minerallerin oluşması bu grup olaylar tarafından idare edilir. RUBEFAKSİYON: Bu olay yumuşak ve nemli kışlara ve kuru sıcak yazlara sahip (Akdeniz iklimi karakterlerini taşıyan) bölgelerde aktiftir. Kışın demir bakımından zengin ana materyalden hidrate-ferri-oksitler (limonit v.b.)oluşur ve kuru mevsimlerde dehidratlaşma ve kristalleşmeyle açık kırmızı renkli hematite dönüşürler. Organik maddece zengin ve su tutan orman topraklarında daha az; kuruması daha kolay ve organik maddelerin mineralizasyonunun daha çabuk olduğu, ormanlık olmayan ve işlenen topraklarda bu olay daha fazladır. GLEYİZASYON (gleyleşme) Taban suyunun alçalması ve yükselmesi, toprak katlarında değişen indirgenme ve yükseltgenme olaylarına neden olur, ve bunların sonunda mavimsi-yeşilimsi gri indirgenme (gley) ve kırmızı yükseltgenme(pas) benekleri oluşur. Bu pas lekeleri ılıman bölgelerde genellikle portakal sarısı-kahve renkli ; daha sıcak ve dehidratasyonun biraz rol aldığı tropiklerde daha kırmızı ve sarıdır. Pas lekeleri genellikle çatlaklar ve kök delikleri boyunca oluşurlar Redüksiyon (indirgenme) Materyalin suyla doygun olduğu çevrelerde oluşur; oksijen miktarı düşük, biyolojik oksijen ihtiyacı fazladır. Olay demirin ferro formuna indirgenmesidir. Bu form yüksek derecede mobildir. Yer altı suyu aşağı yukarı sürekli hareketli ise bu form sistemden kaybolabilir. Eğer sistem içinde kalıcı olursa ferro demir sülfit bileşikleri oluşturur(organik maddenin az da olsa ayrışması ile oluşan H2S in etkisi ile). Bu hal indirgenmiş birçok toprak materyaline mavimsi yeşilimsi renkler verir.(japon renk kartlarını hatırlayın) Horizonlaşmaya Engel Olan Olaylar -Kendi kendini malçlama 2-Çatlama ve şişme -Toprağın alt üst olması 4-Parlak yüzeylerin oluşu (Slicken sides) 5-Gilgai mikro röliyef oluşması 5-10cm doğal malç Yağış toprak yüzeyi EROZYON (toprak kayıpları) ve toprağa ilaveler (yeni sedimantasyon); insanların etkisi. Büyük çöl alanları, plaggen denilen topraklar.