Upload
elif001007
View
334
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
TOPRAK BİLİMİNE GİRİŞ
DERS NOTLARI
PROF.DR. SONAY SÖZÜDOĞRU OK
• Toprak bilimi:
toprakların oluşumundan , özelliklerinden ve yeryüzündeki dağılışlarını inceleyen bilim dalıdır.
Toprak;• arzın yüzeyini ince bir tabaka halinde kaplayan, • kayaların ve organik maddelerin türlü ayrışma
ürünlerinin karışımından meydana gelen, • içerisinde ve üzerinde geniş bir canlılar alemi barındıran, • bitkilere durak yeri ve besin kaynağı olan, • belli oranlarda su ve hava içeren
üç boyutlu bir varlıktır.
İşlenebilir Tarım Arazisi 27 700 000 ha
Sulanabilir Tarım Arazisi25 853 674 ha
Sulanamayan Tarım Arazisi 1 846 326 ha
Ekonomik Olarak Sulanabilecek Arazi 8 500 000 ha
Yerüstü Su Kaynakları İle 7 900 000 ha
Yer altı Su Kaynakları İle600 000 ha
Türkiye’nin izdüşüm alanı 77 945200 ha
Neden toprakla çalışıyoruz?
Çok büyük bütünleştirici
Gazları üretir ve adsorbe eder
Bitki yetiştirme ortamı
Ürün elde edildiği ortam
Canlılar için ev(bitkiler, hayvanlar vd.)
Atık ayrıştırıcı
jeoloji, iklim,biyoloji ve insan tarihi için aydınlatıcı
İnşaat, tıp, seramik alanlarında kaynak materyal
Su ve atıklar için filtre
Temel doğal kaynak
Toprak Hakkında Genel Kavramlar
• Topraklar karasal ekosistemlerin taşıyıcı unsurlarıdır.• Topraklar ekosistemlerdeki çevrim süreçlerinin
gerçekleştiği dinamik ve canlı sistemlerdir.• Toprak Bitki büyümesi için doğal bir ortamdır• Topraklar bulaşma ve kirlenmenin giderildiği sağaltıcı
bir ortamdır• Topraklar hidrolojik çevrimde önemli depolanma
ortamıdır.
TOPRAĞIN DÖRT ESAS YAPI MADDESİ
25%
25%
5%
45%
Hava
Su
Organik
İnorganik
1.Toprağın İnorganik Yapı Maddeleri (%45)
• kayaçların fiziksel, kimyasal, biyolojik etmenlerle ufalanarak ayrışan parçaları
Toprağı meydana getiren kayaçlar:• Püskürük, Tortul, Metamorfik kayalar• (Jeoloji dersinden bilginiz var). Bu kayaçların
içerdikleri elementler bu kayaçlar ayrıştıklarında oluşan toprağa geçer.
MİNERALLER:Bir veya daha çok elementin birleşmesinden meydana gelirler.
• Primer mineraller• Sekonder mineraller
Yer kabuğunun derinliklerinde, içinde çeşitli maddeler ve gazlar barındıran ergimiş yüksek sıcaklıktaki magma, yer kabuğunun zayıf direnç alanlarından
yeryüzüne çıkma eğilimi gösterir. Magmanın yeryüzüne çıkması ya da yeryüzüne yakın yerlere kadar sokulmasıyla püskürük kayalar oluşur
Püskürük kayalar: ergimiş magmanın soğuması ile
Granit: açık renkli, iri ve orta büyüklükte mineral kristaller, iç püskürük
Kuvars ve feldispatlar, az miktarda mika, amfibol ve demir oksitler
Diorit: gri ve koyu gri renkli, iri ve orta büyüklükte mineraller, dış püskürük
Kuvars az veya yok, fazla miktarda feldispat ve amfibol ile az miktarda mika ve demir
Bazalt: koyu gri ve siyah renkli, ince taneli, dış püskürük
Kuvars yok, feldispat ve prioksen, az miktarda demir oksit ve biotit
2. TORTUL KAYALAR
• Mineral materyalin sular içinde çökelmesi ve• Basınç etkisiyle pekişmesi• Aşınma ve ayrışma, taşınma, birikim ve taşlaşma• Özellikleri: tabakalı oluşum, fosillidirler, renkli, aşınma ve su
dalgası izleri taşırlarÖrnek: • Konglomera• Kum taşları, • Kireç taşları (kalker)• Dolomitler, • Şeyl
Tortul kayalar: ayrışma ürünlerinin pekişmesiyle
Kum taşları: griden kırmızıya kadar değişen renk, granül ve poroz strüktür
Esas olarak kuvars, bir miktar CaCO3, FeO ve kil
Şeyl: açıktan koyuya çeşitli renklerde, ince levhalı yapılı
Kil ve bir miktar organik madde
Kireç taşları: açık gri ve sarı renkli, ince taneli ve sıkı yapılı
Kalsit, dolomit ile az miktarda FeO, kil, fosfat, OM
Tortul kayaçların kimyasal bileşimi
TORTUL KAYALAR
• Konglomera: tane boyu 20cm-2 mm
Kuvars, gnays, granitin silisli, kalkerli, killi,
demirli çimentolayıcı maddelerle
Bağlanmasıyla
* Kum taşları: kuvarsın silisli minerallerle çimentolanmasıyla
METAMORFİK KAYALAR• Hem metamorfik hem tortul kayalar• Büyük basınç, yüksek sıcaklık ile değişime uğramış• Metamorfizm: 1. mevcut mineraller büyür2. Yeniden dizilir3. Yeni mineraller oluşur4. Kimileri şekil değiştirip kaybolurTortul Kayalarda Oluşanlar : Konglomera şişt, kuvarsit şist, sleyt, mikaşist,
mermer, antrazitPüskürük (Mağmatik) Kayalardan Oluşanlar : Granit gnays, Serpantin biyotit
şist, klorit şisti, hornblende şisti (Bazalttan)
Metamorfik kayalar: sıcaklık ve basınç altında değişime uğrayarak
Gnays: açık ve koyu renkli, yapraklı tektür
Granitlerden oluşur
Şist: yapraklı strüktür Bazalt ve şeylerden oluşur
Kuvarsit: açıktan koyuya değişen renk, sıkı yapılı
Kum taşlarından oluşur
Sleyt: griden siyaha kadar, sıkı ve yumuşak tekstür
Şeylerden oluşur
Mermer: beyazdan kırmızıya, yeşil veya siyah, sıkı yapılı, ince ve kaba tekstür
Kireç taşlarından oluşur, kalsit ve dolomitten ibaret olup az miktarda FeO
Mineral:• Doğada bulunan, genellikle inorganik, belli fiziksel
ve kimyasal özellikleri olan, kristal şekle sahip, katı (sıvı-civa) olan homojen cisimler.
• 107 element (90 doğal, 17 yapay)
• Primer mineraller: ergimiş magmanın soğuyarak sertleşmesi (kuvars, feldispatlar)
• Sekonder mineraller: primer mineralin sıcaklık gaz ve sıvı etkisi ile değişimi (kil, hematit, limonit, jips)
Mineraller
1. Oksit ve hidroksit mineraller: Oksijenin silisyum ve demir ile birleşmesi (hematit/Fe2O3 oksit, limonit (Fe2O3.3H2O hidroksit)
2. Karbonat mineraller: Ca ve Mg gibi bazik bileşiklerin karbonik asit (H2CO3) ile birleşmesi
3. Silikat mineralleri: Na, K, Ca, Mg, fe ve Al’un silis asitlerle (H4SiO4) birleşmesi
1. DEMİR OKSİTLER2. Magnetit (iri taneler halinde)3. Hematit (Fe2O3)4. Götit5. Limonit (H2Fe2O4).H2OYumuşak ve ağırdır
KUVARS• SiO2 • En fazla bulunan mineral• Sert, çeliği çizer, HF hariç aside dayanıklı• Kırmızı-sarı demiroksitlerden ibaret manto ile kaplı
kum taneleri
KARBONATLAR
1. Kalsit (mermerin ana yapı maddesi)2. Magnezit 3. Dolomit4. SideritKireç taşlarının ana yapı maddeleri
MİKALAR
• K, Mg, Na ve Li un silikatları• Levha şekilli1. Muskovit= beyaz renkli (K –Al silikat), dayanıklı2. Biotit= siyah renkli (Fe ve Mg-Al silikat) kolay ayrışabilirPüskürük kayalarda var
• FOSFATLAR• Apatit (3Ca3(PO4)2.CaF2• Strengit (Fe)• Miktarları az• Püskürük kayalar• Humid bölgelerin asit toprakları• Fe, Al, organik fosfatlar
• FELDİSPATLAR
• Na, Ca ve Mg alumino silikatlar (susuz)• Püskürük ve tortul kayada % 60• Sert, beyaz, sarı, pembe, kırmızı renklerde• Ortoklas (K) çok yaygın
• AMFİBOL-PİROKSENLER• Ca, mg, Na alumino silikatlar• Hornblend: metamorfik ve püskürük• Bulunduğu kayalar: granit, siyenit, gnays• Cilalı, parlak görünümlü• Koyu yeşil ve siyah• Püskürük kayalarda % 17• TURMALİN• Kil oluşumunda önemli Fe ve Mg içeren borlu mineral• Boro –Al silikat• Miktarları az• Nemli bölgeler
PİRİT-JİPS
PİRİT:Fe ve S kaynağı
JİPS:Arid bölge topraklarındaCaSO4.2H2OSusuz jips- AnhidritAlkali toprak ıslahı
2.
Toprağın Organik Yapı Maddeleri (%5)
–genelde toprakların yüzeyinde bulunan , ölü, bitkisel, hayvansal atıklar ve mikroorganizmalar–Mineral toprakta %0.5-12 arasında
organik madde bulunur.–toprak kalitesi üzerine önemli etkisi
vardır–humus
3. Toprak suyu (%25)
• Yağışlar- İdeal toprakta % 25- Yerçekimi ile alt katlara sızma- Buharlaşma- Boşluklarda tutulma- Yerçekimine karşı tutulmuş su- Drenaj
4. Toprak havası (% 25)
• Gaz faz– miktarı su ile ters orantılı, – O2 atmosfer havasına göre az– CO2 atmosfer havasına göre fazla – CO2 önemli (karbonik asit oluşumu), – Toprak havasının CO2 içeriği mevsime göre
değişir. Mikroorganizma faaliyetleri ile yazın fazla kışın düşük
– Tekstür
TOPRAK ANA MATERYALİ
• Toprağın meydana geldiği materyaldir.• Toprağın oluşumuna etki eden faktörlerden biridir.• Topraklar, kaya ve minerallerin, organik maddenin
ayrışması ve parçalanması sonucu oluşan ana materyaller üzerinde bazı faktörlerin etkisi ile oluşur.
• Farklı iklimlerde farklı topraklar oluşurken aynı iklim özellikleri olan bölgelerde farklı ana kayalardan oluşmuş ana materyaller üzerinde farklı topraklar oluşabilir.
• 1870 yılında Rus Jeolog Dokuchaiev ilk olarak toprak Bilimininin temelini atmıştır. Ülkemizde ise Prof. Dr. Kerim Ömer Çağlar Toprak Biliminin gelişmesine öncülük etmiştir.
TAŞINMIŞ MATERYAL1. SULARLA TAŞINMIŞ MATERYAL
Taşınmış materyaller içerisinde özellikle akarsular tarafından depolanan
aluviyaller önemli yer tutmaktadır.• Aluviyal materyallerden gelişen topraklar yeryüzünde çok az
bir alan (590 milyon hektar) kaplamakla birlikte bu topraklar yeryüzünde yaşayan insanların gereksinimlerinin yaklaşık üçte birini karşılamaktadır
Alüviyal ana materyal
*Eğimli yüzeylerin bulunduğu yerlerde
*Alüviyal topraklar akarsular tarafından oluşturulmaktadır, dolayısı ile dağılışları akarsuların dağılışına bağlıdır.
• * Akarsuyun olmadığı yelerde alüviyal topraklar oluşmaz. Aluviyal ana materyal üzerinde oluşan topraklar derin ve düzdürler. Taşkın ve tuzlanma sorunu
• Taşkın ovaları (taban seviyesi)• Teras-taraça-seki• Delta
Taşkın ovaları/
Taban seviyesi
• Akarsuyun denize döküldüğü ve derine doğru aşındırmanın sona erdiği yere taban seviyesi denilir.
• Akarsuyun hızı ve gücü taban seviyesine gelince azalır ve burada taşıdığı materyali biriktirir ve bu birikim sonucu taşkın ovaları oluşur.
• Deltadan farkı?
2. RÜZGARLARLA TAŞINMIŞ ANA MATERYAL
A. Kumullar (karasal ve kıyı)
B. Volkanik küller
C. Lösler (çernozyem) Çin, USA Missisipi
LÖS:İnce tozların, çöllerden daha nemli alanlara
taşınması ve orada yığılması sonucu oluşan kalın toprak örtüsüne lös denir.
Lösler genellikle tabakalaşmamış, gözenekli ve çok verimli topraklardır.
• Ülkemizde böyle çok kurak bölgeler yoktur.
• Rüzgar etkilerini en iyi görebileceğimiz bölge İç Anadolu Bölgesidir.
3. BUZUL ANA MATERYALİ (moren)
Buzulların, vadi ve yamaçlardan koparmış oldukları kaya parçalarına taş ve topraklara moren (buzultaş) denir.
Ülkemizde bugünkü yer şekillerinin oluşumunda en az etkiye sahip dış kuvvet buzuldur.
Buzulun etkisi 2000m ‘den sonra başlar.
Buzul görülen başlıca dağlar;
Ağrı, Nemrut Kaçkar Erciyes, Süphan
4. YERÇEKİMİ İLE TAŞINMIŞ ANA MATERYAL (kolluviyal-endisol)
•Jeolojik materyalin parçalanıp taşınmasıyla zayıf A1 oluşumu gösteren topraklardır.
•Kolluviyaller değişik zamanlardaki taşkınlara göre profillerinde yatay katlar şeklinde dizilim gösteren aluviyallere komşudurlar.
•Kollüviyaller yüksek arazi topraklarının aşınıp taşınmasıyla oluşurlar.
•Aluviyal topraklar gibi AC horizonludurlar. Bağ bahçe tarımına uygundur.
•Ancak alluviyallerin üst katmanı daha koyu renkli ve organik maddece daha zengindir.
Kolluviyal topraklar ile alluviyal topraklar arasındaki başlıca farklılıklar:
• Kolluviyaller toprak katları bakımından homojen değildir, alt katları kaba ve orta bünyelidir,
• Kolluviyal’lerin taş ve çakıllarının kenarları köşeli, • Kolluviyal’ler daha eğimli arazilerde bulunurlar ve eğim,
materyalin taşınmış olduğu yöne doğru artış gösterir. • Kolluviyal’ler, Belirgin renk özelliklerine sahip değildirler, ait
oldukları materyalin renk ve özelliklerini taşırlar. • Kolluviyal’ler , Geçirgenlik ve doğal drenajlarının çok iyi olması
nedeniyle herhangi bir tuzluluk problemi göstermezler. • Kolluviyal’ler , Taşınmalarında etken faktör yer çekimidir.
YERYÜZÜ KABUĞUNDA EN FAZLA BULUNAN 8 ELEMENT
Elementler Ağırlık % Hacim % Oksitler Ağırlık %
OO 46.646.6 91.7791.77
SiSi 2.772.77 0.880.88 SiOSiO22 59.359.3
AlAl 8.18.1 0.760.76 AlAl22OO33 15.115.1
FeFe 5.05.0 0.680.68 FeFe22OO33 7.27.2
CaCa 3.63.6 1.481.48 CaOCaO 7.97.9
NaNa 2.82.8 1.601.60 NaNa22OO 3.83.8
KK 2.62.6 2.142.14 KK22OO 3.13.1
MgMg 2.12.1 0.560.56 MgOMgO 3.53.5
Toprakta en fazla bulunan primer ve sekonder mineraller
Primer SekonderKuvars Kalsit
Ortoklas Dolomit
Muskovit Jips
Biotit Apatit
Hornblend Limonit
Olivin Hematit
Zirkon Gibsit
Plajioklas Opal
Augit Kil
KİL MİNERALLERİ
• Feldispat, mika ve diğer silikat ayrışması ile oluşan
• HİDRO ALEMİNYUM veDEMİR SİLİKAT• Sekonder minerallerNa, K, Ca, Mg’u yıkanmaya karşı
korur• Kuvvetli adhezyon ve Su tutma kapasitesi
TOPRAK ANA MADDESİ 3. ORGANİK ANA MATERYAL
• Humid bölgelerde• Eski göl yataklarında• Oluşumda esas: yavaş çürüme (düşük sıc., oksijen
noksanlığı, fazla su)• Turbalar:• 1. Çökelti• Lifli• Odunsu
Toprak oluşumunda etken fiziksel, kimyasal ve biyolojik etmenler
Aşınma- Ayrışma- Birleşme
• Fiziksel Etmenler
1. Kaya ve mineralin şekil ve büyüklüğünü değiştiren aşınma – parçalanma
2. Kimyasal ve minerolojik yapı değişmez
Fiziksel Parçalanma
Kayalar, yağış, sıcaklık, rüzgar gibi iklim koşullarının etkisiyle parçalanır.
Parçalanan kayalardan taş ve çakıl meydana gelir. Bunlar ya oldukları yerde, yada taşınarak biriktikleri başka bir yerde parçalanmaya devam ederler.
Fiziksel Etmenler
• Sıcaklık Değişmeleri:Yaz-Kış, Gece ve Gündüz sıcaklık farkları
• Hareket eden Su-Buz-Rüzgarın etkisi• Biyolojik varlıkların etkisi
(yosun-liken)
Kimyasal Etmenler1. Yükseltgenme (oksidasyon) Yükseltgen: Kimyasal reaksiyonlarda elektron alarak
(indirgenerek) karşısındakini yükseltgeyen maddeYükseltgenme: Elementlerin elektron vererek bir
değerlikten daha yüksek değerliklere geçmesiYükseltgenme basamağı: Bir elementin elektron alarak
veya elektron vererek aldığı değerlik, elektriksel yük.
Yükseltgenme reaksiyonu: Elementlerin, oksijenle yaptığı reaksiyon Demirsülfat, karbonat, silikat tuzları
• YÜKSELTGENME
• Zn0 --> Zn+2 + 2e- burada Zn0 dan Zn+2 ye 2 e- vererek yükseltgenmiştir. • 3 Mg Fe SiO4 + 3H2O --------H4Mg3Si2O9 + SiO2 + 3FeO +
4FeO + 3H2O +O2 -------------2FeO3.3H2O• Olivin-Serpantin-Ferrooksit—Limonit
• İNDİRGENME
• İndirgenme Bir maddenin elektron alması olayıdır. Cu+2 + 2e- --> Cu0
Cu+2' den 2e- alarak Cu0 a indirgenmiştir
İNDİRGENME
• Derinlerde, • kötü drenajlı, • suyun hava boşluklarını doldurduğu
topraklarda,• Havanın yeterli olmadığı koşullarda• Nitrat ve Sülfat----elementel azot ve kükürt
HİDROLİZ
• Suyun serbest H iyonlarının katyonlarla yeni bir bileşik meydana getirmek üzere yer değiştirmesi
• KAlSi3O8 + HOH---HAlSi3O8 + KOH
mikroklin-------------asitsilikat
• Feldispat, mika, silikat mineralleri
HİDRASYON
• Suyun toprak minerallerine bağlanması• Fe2O3+ 3H2O-------2Fe2O3.3H2O• Yumuşar, esneklik ve parlaklığını kaybeder, hacimleri
artar• Kuruduğunda su kaybederek dehidrastona uğrar• Feldispat, amfibol, piroksen, mika• Hematit---limonit• Ferrooksit---limonit
KARBONASYON
• CO2 ‘nin hidroliz sonucu açığa çıkan metalik hidroksitleri karbonat ve bikarbonata dönüştürmesi
• 2 KOH +CO2---K2CO3 + H2O• Oksidasyon, hidroliz karbonasyon iç içe
meydana gelir.• Ca=Kil +2H2CO3--H-Kil+Ca(HCO3)2
SOLUSYON
• Karbonik asitin çözmesi• Kireç taşının karbonik asit içeren sularla
çözülmesi• CaCO3 + H2CO3---Ca(HCO3)2• Kalsiyumbikarbonat, sularda kireç taşından
daha kolay çözünür.
Toprak Oluşturan Faktörler
Ana Materyal
Topoğrafya
Zaman
İklim
Biosfer
Orman Toprağı
Bu beş faktör birlikte çalışarak horizon adı verilen tek bir toprak profilini meydana getirir.
İKLİMİN etkisi• Sıcaklık faktörü, kayaların fiziksel ve kimyasal
ufalanmalarını etkiler. • Yağış (ya da nem), ana kayanın kimyasal
ufalanmasına (çözünmesine) ve üst katmandaki çözünebilen maddeleri alt katlara taşır. Karasal iklimin toprak oluşumu üzerine etkisi genellikle olumsuz olup buralarda topraklaşma süreci yavaş işler,
• Toprak oluşumunu sağlayan fiziksel ve kimyasal olaylar çoğunlukla yılın ilkbahar ve sonbahar mevsimleriyle sınırlı kalır.
İKLİM
• Aktif faktör• Yağış ve sıcaklık• Yağışlı bölgelerde, toprak üstü H ce zenginleşir asit
toprak oluşur• Kurak bölgelerde bazik element fazla alkalin toprak
oluşur• Benzer sıcaklıkta artan yağış ile kil oluşumu hızlanır• Benzer yağış alan bölgede artan sıcaklık ile kil
oluşumu hızlanır• Diğer etmenlerle etkilidir
• Doğu Anadolu’da Erzurum—Kars platolarındaki topraklar,
yazları kurak karasal iklimin etkili olduğu yörelerdeki (Orta Anadolu Bölgesi) topraklardan çok farklıdır. Buradaki topraklar uzun boylu çayırlar altında oluşmuş, esmer renkli (çernozyem) topraklardır.
ANA MATERYAL FAKTÖRÜ
• Toprağın altında bulunan ve ayrışarak toprağı oluşturan materyale ana materyal ya da ana kaya denir.
• Ana materyal, granit, bazalt gibi çok sert bir kütle olabileceği gibi, çakıl, kum veya volkan kumu gibi gevşek materyal de olabilmektedir
ANA MATERYAL FAKTÖRÜ
Pasif faktör (iklimin hakim etkisine boyun eğer)
• Ana kayalar çeşitli olaylarla ayrıştıkları zaman bünyelerinde bulunan maddeler serbest kalır. İşte yeni oluşacak toprağın rengi, geçirimlilik derecesi ve bitki besin maddeleri, ayrışma sonucu açığa çıkan bu maddelere göre belirlenir.
ANA MATERYAL FAKTÖRÜ• Bazı ana kayaların (kumtaşı, kuvarsit, gnays gibi) ayrışması
sonucu bol miktarda kum açığa çıkar. Böyle ana kaya üzerinde kumlu topraklar oluşur.
• Killi-kireçli ana kayalar üzerinde ise koyu renkli ve geçirimsiz topraklar oluşur. Türkiye’deki ovalarda genellikle bu topraklar yaygındır.
• Kireç taşı üzerinde CaCO3 in ayrışması sonucu kızıl renkli topraklar (terra—rossa) oluşur. Bu topraklar kireçli arazideki çukurluklarda ve çatlaklarında meydana gelmektedir.
• Sert ye siyah renkli bir volkanik taş olan bazaltın üzerinde koyu renkli ye bitki besin maddesi yönünden zengin topraklar meydana gelmektedir
BİOSFER-CANLILAR
• Aktif faktör• Bitkiler, yağmur sularının toprağa sızmasını
sağlar• OM sağlar• Erozyondan korur ve hızlı toprak oluşumuna
olanak hazırlar
CANLILAR
• Orman toprakları, çayır mera topraklarına göre daha asit
• İğne yapraklı ağaçlar altında kuvvetli asit topraklar (uzun süre toprakta kalır)
• Geniş yapraklı ağaç altlarında asitlik daha az (hızla ayrışıp bazik elementleri bırakırlar
BİYOLOJİK Etmenler
• Liken, mantar, bakteri, solucanLiken (mantar-alg ortak
yaşam)mantarın ayrıştırıcı
özelliğini kullanarak kayanın üzerini
yavaş yavaş ayrıştırır ve
kayanın rüzgar ve yağmur ile parçalara
ayrılmasına neden olur.
MANTAR/BAKTERİ
LİKENLER
• Toprak altından yüzeye çıkan bir kaya hiçbir yaşam belirtisi göstermez.
• Oraya ilk ulaşan rüzgar ve yağmurla taşınan likenlerdir.
• Likenler kayayı parçalar, liken popülasyonları ve atıkları kaya çevresinde az da olsa organik bir birikim yaratırlar.
• Sonunda çalımsı bitkiler, ağaçlar büyümeye başlar.
HAYVANLAR;
• Toprakta dehlizler açar• OM’yi inorganik materyalle karıştırır• Solucanlar, toprağı vücutlarından geçirerek fiz.
ve kim. değişime yol açar.
SOLUCANLAR•açmış oldukları galeriler •dışkılarının içermiş
olduğu yüksek besin maddesi nedeniyle toprak verimliliği
•stabil agregatların oluşumu
•toprak strüktürünün iyileştirilmesi
•toprakların infiltrasyon ve su tutma kapasitelerinin artırılması gibi bir seri fiziksel özellik üzerine olumlu etkileri bulunmaktadır.
Bitkiler;
• iklimi değiştirir (ormanlar iklimi yumuşatır,• Rüzgarları keserek buharlaşmayı azaltır,• Yüzeyden akan suyu kontrol eder
• 1cm toprak için 150-350 yıl gereklidir. • Tarım için en az 60 cm toprak gereklidir. • En uygun şartlar altında tarım toprağı 20.000
yılda oluşur.
TOPOĞRAFYA (ARAZİ ŞEKİLLERİ)
• Pasif etmen• Benzer iklim ve ana materyalde dik eğimli arazilerde
(düze göre) toprak kalınlığı az • Az eğimli arazilerde toprak profili daha derin, bitkiler
daha bol, OM daha yüksek• Çukur arazilerde turba oluşumu• Kuzey yönlerinde (nemli ve serin) özellikle kurak
bölgelerde bitki gelişimi daha iyi
ZAMAN
• Pasif etmen• Genç, olgun, yaşlı toprak
• Nemli bölgede oluşan toprak, kuru bölgede oluşandan daha olgundur
Toprak Oluşumu
C
A
C C C
A A
B
B
E
AnaMateryal
Genç Toprak
Olgun Toprak
Horizonların Belirlenmesi ve Tanımlanması
Toprak profili Tekniği
Horizonlar arasındaki farkları ve özellikleri belirlemek için en üstten başlayarak profili gözle.
Her bir horizonu açık olarak tanımlamak için horizonun alt ve üst kısmına bir çubuk veya işaretleyici yerleştir.
Not alınabilecek her şeye (farklı renkler, şekiller, kökler, taşların büyüklüğü ve miktarı, küçük koyu nodullar-konkresyonlar, solucanlar, veya diğer küçük hayvanlar ve böcekler, solucan kanalları gibi) bak.
Çok kuru veya arid koşullarda oluşmuş bir toprak profi örneği
(New Mexico, USA)
Açılmış Profil (Yol kesiği, inşaat temeli) Tekniği
Toprak çukuru tekniğindeki uygulamaları takip et.
Horizonların Belirlenmesi ve Tanımlanması
Toprak profilinin yüzeyini dik olarak yaklaşık 2 cm kalınlığında kazıyarak taze toprak yüzeyi aç.
Burgu Tekniği
1. Toprak profillerinin benzer olduğu ve dört adet delik açabileceğin yerleri tespit et.
3. Burguyla çıkardığın toprakları 1 m uzunluğunda olacak şekilde birleştir ve yay.
2. Birinci deliği açacağın yerin yakınındaki yüzeye bir naylon torba, muşamba, örtü vb. yay.
4. Her horizonu belirle ve burgu deliğinin derinliğini kullanarak kalınlığını ölç.
Horizonların Belirlenmesi ve Tanımlanması
Yüzey Örneği Tekniği
1. Küçük bir alandan toprağın üst 10 cm kısmını dikkatlice uzaklaştırmak için bir bahçe çapası veya kürek kullan ve yüzeye koy.
Çok derin çukurların açılamadığı yerlerde toprak karakterizasyonu için bir horizon örneği alındığında bir başka seçenek üst toprağın 10 cm lik kısmını kullanmaktır.
2. Bu örneği bir horizon olarak kabul et ve özelliklerini karakterize etmek için işlem yap.
Horizonların Belirlenmesi ve Tanımlanması
Horizon ÖzellikleriToprak Strüktürü
Toprak strüktürü, toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerini yansıtan bir biçimdir. Toprak strüktürünün her bir ünitesi kesek olarak adlandırılır. Muhtemel strüktür çeşitleri:Strüktürlü: Granuler Blok benzeri
Prizmatik Kolumnar Levhalı
Gerçek boyut
Gerçek boyut
Gerçek boyut
Strüktürsüz: Tek taneli MasifKalem 19 cm dir
Nisbi oran için elle bak
Toprak Rengi
Munsell Rakamlar ve İşaretler Sistemi
Global renk kartında bulunan her rengin Munsell kodu toprak rengini tanımlayan bir üniversal Rakamlar ve İşaretler Sistemidir.
7.5 YR 4/3
Sayı ve harf sembollerinin birinci kısmı hue yi simgeler.
� (Y=Sarı, R=Kırmızı, G=Yeşil, B=Mavi, YR=Sarı Kırmızı, RY=Kırmızı Sarı).
Horizon Özellikleri
� Düşük kromalı renkler bazen açık olarak isimlendirilirken, yüksek kromalı renkler fazla koyu, güçlü veya canlı olarak ifade edilir. Nötr renkler için ıskala sıfırda başlar.
Toprak Rengi
Munsell Rakamlar ve İşaretler SistemiGlobal renk kartında bulunan her rengin Munsell kodu toprak rengini tanımlayan bir üniversal Rakamlar ve İşaretler Sistemidir.
7.5 YR 4 / 3
Öndeki sayı Value (Rengin Parlaklığı).
� Value değerleri saf siyah renkten (0) saf beyaza (10) kadar değişir.
Sondaki sayı Chroma (Rengin Yoğunluğu)
Horizon Özellikleri
Chroma
Toprak Rengi
Munsell Rakamlar ve İşaretler Sistemi
Hue Value
Hue Value Chroma
Soil Renk Kartı Sayfaları
Horizon Özellikleri
Toprak Rengi
1. Her bir horizondan bir kesek al ve bir kağıda ıslak, kuru veya nemli olarak not koy. Kuru ise su püskürtücü ile yavaşça ıslat.
2. Güneşe doğru tut.
3. Keseği kır ve toprak renk kartı ile iç yüzey rengini karşılaştır.
Not: Bazen, bir toprak örneği birden fazla renge sahip olabilir. Gerekli ise en fazla 2 rengi kaydet ve dominant ve alt renk olarak numarala.
Horizon Özellikleri
Toprak Profili
Toprağın ana materyaline kadar uzanan bütün horizonların düşey kesitine toprak profili denir.
Toprak profilinde farklı katmanlar çeşitli sembollerle belirtilir.• Her horizonun sembolü orijinal materyalden olan farklılığı belirtmektedir. Ayrıca katmanlar arasındaki farklılığı belirtir.
Büyük harfler ana horizonları, küçük harfler buna ek olarak ana horizon ve katmanın özel karakteristiklerini, arabik sayılar ise bunlara ek olarak hem bir horizon veya katman içersindeki dikey alt bölümleri ve hem de kesiklikleri göstermek için kullanılmaktadır.
Toprak Horizonlarının İsimlendirilmesi
• Toprak horizonları genetik gelişme ve ana materyalden farklılıkları belirten O, A, E, B, C, R, harfleri ile gösterilir.
• “O” Horizonları: Genellikle serin ve yağışlı bölgelerin orman topraklarının en üst katını oluşturan “organik horizonlar”dır.
• A HorizonlarıToprak yüzeyinde veya bir”O” horizonunun altında
oluşmuş mineral horizonlar olup• –1. İyi ayrışmış organik maddenin birikerek mineral
fraksiyonlarla iyice karışması ile karakterize edilmekte ve aşağıda açıklanan E veya B horizonlarının temel karakteristiklerini taşımamakta, VEYA
• – 2. Toprak işleme, mera kültürü veya benzer çeşitteki toprak karıştırma
• işlemlerinin sonucu ortaya çıkan özellikleri içermektedir.
• E HorizonlarıSilikat killeri, Fe, Al, OM ve bunların farklı kombinasyonlar
şeklinde taşınmalarının esas görünüm olduğu mineral horizonlardır.Geriye kum, silt iriliğinde veya diğer ayrışmaya karşı koyan mineraller kalmıştır.
Bir E horizonu üstündeki A horizonundan önemli derecede açık renktedir ve çok az OM’ye sahiptir.
Aynı şekilde altındaki B horizonundan daha yüksek kroma rengi, daha kaba tekstürü ile ayrılabilir.Yeri O veya A nın altı B nin üstü olmakla birlikte
• değişebilir.
• B horizonları– Silikat killerinin, (Tekstürel B veya B2t) demirin aliminyum veya
humusun, (Podzol B veya B2ir, B2h veya B2ir,h) birinin veya birkaçının illuviyal birikimidir.
• – Seski oksitlerin (Al 2O3,Fe2O3) veya silikat killerinin, yalnız birinin veya herikisinin birlikte, yerinde (resudial) birikimidir.
• – Bu horizon, karbonatların veya daha fazla erir tuzların yıkanması dışındaki olaylarla oluşmuştur (seskioksidikB veya Latosolik B).
• – Demir illivasyonu görülmediği halde, altındaki ve üstündeki horizonlardan daha koyu,daha kuvvetli veya daha kırmızı renkleri vermeye yeterli seskioksit zarlarına sahip horizon
• B =(B2) horizonları:• Humus podzol B (B2h), demir podzol B (B2ir),
humus-demir podzol B (B2h,ir) , tekstürel B (Bt veya B2t ), seskioksidik veya Latosolik B, renk B =(B), strüktürel B=(B)’dir.
• esas olarak bir ana horizon özellikleri yanı sıra ikinci derecede diğer horizonun özelliğini taşıyan
geçiş horizonları; AB, EB, BE, BC
ÖrnekAna horizon ve katmanlar içersindeki alt
ayrımlar
• a: iyi ayrışmış organik materyal. O horizonu ile birlikte. • b: örtülü genetik horizon. Örtülmeden önce genetik özellik kazanmak.
• c: konkresyon olan veya olmayan sert nodüller. Fe, Al, Mn, Ti gibi e: orta derecede ayrış organik materyal f: donmuş toprak, devamlı, buzlu g: kuvvetli gleyleşme. Taban suyu,
h: organik maddenin illivial birikimi. Bh. • i: az ayrışmış organik materyal• k: karbonatların birikimi