TOPRAK KİRLİLİĞİ VE KONTROLÜ. Yrd. Doç. Dr. Serpil SAVCI

Transkript

1 TOPRAK KİRLİLİĞİ VE KONTROLÜ Yrd. Doç. Dr. Serpil SAVCI

2 CANSIZ ORGANİK MATERYAL Toprak organizmalarının metabolik eylemleri ve daha önceden var olan organik materyalin parçalanmasıyla oluşan topraktaki organik maddeleri dört gruba ayrılabilir. Nitrojensiz organik bileşikler Nitrojen bileşikleri Lipidler Humik asitin de içinde olduğu komplex maddeler

3 NİTROJENSİZ ORGANİK BİLEŞİKLER Bu sınıftaki toprak organik maddenin en önemli temsilcisi karbonhidratlardır. Bitki ve toprak organizmaları sonuçta önemli bileşenleri olarak toprağa dönecek olan yapısal materyallerinden dolayı bunlara bağımlıdır. Toprak karbonunun %5-30 unun karbonhidratlar olarak bulunduğu tahmin edilmektedir.

4 NİTROJENSİZ ORGANİK BİLEŞİKLER Monosakkaridler (Basit Şekerler) Karbonhidratların temel özelliklerinden birisi durumundaki optik aktivite özellikleri sergileyen en basit yapı glycolic aldehyde tir. Bunların en önemlisi Pentose ler ve hexose lerdir.

5 NİTROJENSİZ ORGANİK Oligosakkaridler BİLEŞİKLER Bunlar bir yada birden çok momosakkarid molekülünün yoğunlaşmasıyla oluşurlar. Böylece disakkaridler, trisakkaridler ve daha komplike olan tetra-penta ve hexasakkaridler elde edilir.

6 NİTROJENSİZ ORGANİK Polisakkaridler BİLEŞİKLER Belirsiz bir sayıdan daha aşağı karbonhidratların yoğunlaşmasıyla oluşurlar. Örnek olarak nişasta, glikojen ve selüloz gösterilebilir.

7 NİTROJENSİZ AROMATİK BİLEŞENLER Çok sayıda düşük moleküler ağırlıkta cansız sebze materyallerinden ayrılan phenoller ve quinoneler olarak bilinirler. Bunlar daha büyük sayılı aromatik halkalı moleküller oluştururken mantarlar tarafından kullanılarak tüketilirler. Mantarların bazı aromatik toprak bileşenlerine yükselterek fenol halkalarına katılışında katalizör rolü oynayan enzim ürettikleri de bilinmektedir.

8 NİTROJENLİ ORGANİK Proteinler ve Amino Asitler BİLEŞİKLER Toprakta bulunan en önemli nitrojenli organik bileşikler proteinler ve amino asitlerdir. Topraktaki organik nitrojenin %20-50 sinin amino asitler olduğu tahmin edilmektedir. Hem amino asitler hem de proteinler kil minerallerinin yüzeyleri tarafından absorbe edilmiş olarak veya diğer organik maddelerle birleşerek tutulurlar. Topraktaki proteinler sonuçta bakteri ve mantarların faaliyetleriyle metana, aminlere, üre, karbondioksit veya suya indirgenirler. Olaylar sadece ayrışmadan ibaret değildir.

9 NİTROJENLİ ORGANİK BİLEŞİKLER Bazı durumlarda bakteriler, protein ayrışmasından oluşan basit molekülleri sentez de edebilmektedirler. Bunlar omurgalıların kıkırdakları ve omurgasızların da kitinlerinden ibarettir. Ayrışmayarak toprak içerisinde hemen hemen hiç değişmeden kalırlar. Kıkırdak chondrotin sülfirik asitle birleşmiş bir mukoproteindir. Kitin ise belirsiz bir sayıdaki N-asetil glikozamin gruplarının oluşturduğu bir polimerdir.

10 LİPİDLER Lipidler pek çoğu kombine fosforik asit içeren yağ asitlerinin esterleridir. Bunlar hidroliz olayında ana asitlerle glyserol, aliphatic alkoller, karbonhidratlar, nitrojenli bazlar veya steroller üretirler. Lipidler ayrışmaya karşı dirençlidirler.

11 HÜMİK ASİTİN DE İÇİNDE OLDUĞU KOMPLEKS MADDELER Toprakların ve doğal su sistemlerinin pek çoğunda bulunan organik maddelerin büyük bir bölümü olasıdır ki, hümik madde bileşiklerinden oluşmaktadır. Moleküller karmaşıklılardan dolayıdır ki, bunlar, kimyasal açıdan henüz tam olarak anlaşılmış değillerdir. Hümik maddeler, koyu renkli asidik, yüksek moleküler ağırlıklı karmaşık organik materyaller olup fazla spesifik fiziksel ve kimyasal özellikleri olmayan basit organik bileşikler olarak tanımlanırlar.

12 HÜMİK ASİTİN DE İÇİNDE OLDUĞU KOMPLEKS MADDELER Toprak materyalinin % lik bölümü hümik maddeler oluşturmaktadır. Humik materyalin ortaya çıktığı oluşumlar bitkisel maddelerin bozulmasını ve mikroorganizmaların sentetik aktivitelerini kapsar. Hümik asitler farklı ph koşulları altındaki eriyebilirliklerine göre üç gruba ayrılır. Bu gruplar: Derişik alkalide (NaOH) eriyebilen fakat ekstraktın asidifikasyonunda çökelen hümik asitler, fulvirik asitler ve huminlerdir.

13 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Toprak suyu esas olarak her birisi temelde iklim ve atmosfer ile bitki-toprak sistemi arasındaki su dengesine dayanan duyarlı dinamik denge rejimi içerisinde topraktaki nem miktarına etki eden iki kaynaktan oluşur. Bunlar yağış ve yer altı suyudur. Atmosfere iki ayrı yoldan su aktarılmaktadır. Bu yollardan birisi evaporasyon (buharlaşma) diğeri ise bitkiler tarafından gerçekleştirilen terleme (transpirasyon) dir.

14 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Bu iki olay evapotranspirasyonu oluşturur.evapotranspirasyon direk olarak iklim koşullarına olduğu kadar toprak-bitki sisteminin özelliklerine de bağlıdır. Evapotranspirasyon optimum yağış ve toprak nem kapasitesi koşullarında oluşur. Buna potansiyel evapotranspirasyon kısaca Potet denir ve amprik metodlarla belirtilebilir.

15 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU İdeal koşullar altında potet bir bölgeden atmosfere evapotranspirasyon yoluyla aktarılan gerçek su miktarına eşit olacaktır. Bu, ACTET olarak bilinir. POTET in ACTET tarafından karşılanmadığı diğer durumlarda o yer bir nem yetersizliği yaşayacaktır. Bu durumda POTET ve ACTET arasındaki fark basitçe DEFIC olarak bilinir.

16 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Topraktaki nem iki gruptan oluşmaktadır. Bunlardan birisi bitki kökleri tarafından alınabilen ve toprakta yüzey gerilim ve kohezif kuvvetler tarafından tutulan kapilar su olarak bilinen su, diğeri ise bitki kökleri tarafından alınması mümkün olmayan ve hidroskopik su olarak bilinen sudur.

17 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Hidroskopik su hidrojen bağları ile toprak danelerinin yüzeylerinde sıkı bir biçimde tutulan ince su molekülleri ya da diğer bir değişle filmlerdir. Bol miktarda hidroskopik su, veya çok az miktarda kapilar su içeren topraklar bitki büyümesi açısından elverişli olmayan topraklardır. Topraklarda su içeriği açısından bu noktaya solma noktası denir.

18 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Bunun tersi olarak boşlukları kapilar su ile dolu olan topraklara ise genelde tarla kapasitesinde Suyun toprakta gerektiğinden fazla olması durumunda yer altı suyuna karışmak üzere aşağılara doğru süzülen suya ise gravitasyon suyu denir. İçerisindeki tüm gravitasyon suyu drene olan bir toprak maximum düzeyde kapilar su içerir ve bunun sonucu olarak da toprağın tarla kapasitesinde olduğu anlaşılır.

19 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU USA toprak Koruma Servisi (US Soil Conservation Service) beş toprak nem rejimini kabul eder: Aquatic Aridic (Torric) Udic Ustic Xeric

20 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Aquic Bataklık, sazlık, çamur vb. gibi, toprağın sürekli olarak ıslak ve yaş olduğu durumdur. Aquic bir çevre çözünmüş oksijensiz indirgen bir çevredir.

21 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Aridic Bu rejim, esas olarak toprakların zamanın yarısından daha uzun bir süre kuru olduğu kurak ve yarı kurak bölgelerde görülür. 50 cm derinlikteki toprak sıcaklığı 5 0 C nin üzerindedir. Bu rejimin karakteristik özelliği yüksek derecedeki buharlaşmaya (evaporasyon) olanak sağlayan ince bünyeli topraklar ve infiltrasyona engel oluşturan kuru tabakayla kaplı yüzeylerdir.

22 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Udic Bu rejimdeki su dengesi yılın en az bir sezonunda su fazlasının oluşmuş olmasıyla karakterize edilir. Eğer bu fazlalık yıl boyu sürerse o zaman bu rejimin adına perudic denir.zengin kapilar su depolaması nedeniyle toprak sürekli olarak üzerinde bulunan bitkileri destekleyecek bir konumdadır.

23 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Ustic Aridic ve udic rejimler arasında bir geçit oluşturan bu rejime yarı kuru, nemli tropikal iklimlerde rastlanır. Bu rejimin su dengesi büyüme sezonunu izleyen uzun süreli bir su açığı peryodunu ortaya koyar.

24 LİKİD FAZ TOPRAK SUYU Xeric Kuru ve sıcak yazlar ile ılık kış mevsimlerine sahip bir iklim olarak tanınan Akdeniz İkliminin karakteristiklerini yansıtan bir rejimdir. Bu rejim altında her 10 yılın 6 sında yaz gün dönümünü izleyen 4 aylık süreçte en az 45 günlük ardışık kuru günler vardır.