DerslerGenelGüncel BilgilerHaber

Toprağın Kimyasal Ve Fiziksel Özelikleri Nelerdir

Toprağın Kimyasal Ve Fiziksel Özelikleri Nelerdir

Dünyanın Her yerinde çok farklı topraklar mevcuttur hepsinin doğadaki bitkilere faydası farklı yönlerde etkili olması ve farklı özeliklere sahip olması ve hayat vermesi sıcakta vermiş olduğu ayrı bir özelikte olması soğuk havada ayrı bir etkide olması yağmurda her hava şartlarına göre farklılık göstermesi gibi bir çok özelikleri vardır bunları inceleyelim.

Toprağın Kimyasal Ve Fiziksel Özelikleri

Toprağın fizyolojik özelliklerini, toprağın katı fazını yaratan maddelerin boyutları, bunların birbirlerine bağlanma vaziyetleri , agregat sistemleri, agregat veya toprak parçalarının diziliş ve duruş şekilleri teşkil etmektedir. Toprağın fizyolojik nitelikleri , toprakta havalanma, suyun toprağa sızması ve alıkonulması, köklerin nüfuzunu, toprakta nebat besin maddelerinin tutulmasını mühim ölçüde atama etmektedir.

Mesela kil benzeri ince unsurlu maddelerden meydana iştirak eden toprak kütlesinin havalanması ve suyun sızması kuvvet olmaktadır. Buna cevap taneli bir yapı gösteren topraklarda havalanma ve su dolaşımı muhteşem olarak cereyan eder.

Toprağın Bünyesi (Teksçeşit)

Toprağın katı fazını kil, mil ve kum boyutundaki malzemeler oluşturmaktadır. Bu boyuttaki malzemelerin toprak içerisinde yer alan nispi miktarları ve bunların birbirlerine yönelik oranları toprağın tekstürünü ifade etmektedir. Toprağın tekstür sınıflarına ayrımında toprağın kimyevi bileşimi, nitelik , ağırlık ve öbür nitelikleri gözetilmeksizin yalnızca çeşitli boyuttaki parçaların toprakta yer alan parçaları asal alınmaktadır.

Toprağı yaratan parçaların boyutu küçüldükçe bir gr. da ki parçacık sayısı artmakta ve parçaların işgal ettikleri yüzey de genişlemektedir. Bilhassa kilin parçacık sayısı ve yüzey sahasının fazla derecede kapsamlı olması dikkat çekicidir. Kum kocaman ebattadır ve eşit ağırlıktaki kil minerallerine yönelik çok yüzey işgal etmektedir. Bu yönden kumun, toprağın kimyevi ve fizyolojik aktivitesindeki oynadığı oyun ihmal edilecek civarı yetersizdir . Kum toprak yapısında çatı vazifesi görmekte, gökyüzü ve suyun dolaşımını kolaylaştırmaktadır.

Mil, toprak ayrışmasını hızlandırır, bitkilerin büyümesi için eriyik haldeki besin maddelerinin tahliye edilmesinde kuma yönelik daha elverişli oyun oynamaktadır. Bununla Birlikte mil toprakta suyun yerçekimine karşı tutulmasında çok mühim bir yer işgal etmektedir. Demek ki ulusal topraklar, bitkilerin istifadesine elverişli olan suyu sağlamakta ve bu da dona karşı toprakları korur .

Kil, hem bir toprağın su tutma kapasitesini arttırır hem bir de toprak çözeltisindeki besin maddelerinin tutulmasını olanağı sağlar .Kil ölçüsü fazla olan topraklara ağır bünyeli, kum ölçüsü fazla olan topraklara ise hafif bünyeli denilmektedir. Toprağın tekstürel özelliği, toprağın plastiklik, sertlik, geçirgenlik, kuraklık, verimlilik vs. benzeri özelliklerini etkiler.

Belli başlı tekstür sınıfları ise şöyledir: Kil, killi balçık, balçık, kum, balçıklı kum, kumlu balçık, kumlu killi balçık, kumlu kil, mil, ulusal balçık, ulusal killi balçık, ulusal kil.

Toprak Strüktürü

Toprağın strüktürü, toprak parçalarının bir araya gelerek meydana getirdiği sıralanma ve bunların duruş şekillerini ifade etmektedir. Bir toprak profilinde çeşitli horizonların strüktürü toprağın nitelik , tekstür veya toprağın kimyevi bileşimini ortaya çıkardığı civarı toprağın ana karakterini de yansıtır.

Toprağın strüktürü toprağın tekstürünün tesirine ilişkili olarak değişir; bununla birlikte nem, havalanma durumu, mikroorganizmaların etkinlikleri , kök büyümesi ve gelişmesi, üstelik topraktaki besin maddelerinin bitkiler aracılığıyla alınmasını da etkilemektedir.

Toprak strüktürü asal bakımından taneli, bloğumsu, levhamsı ve prizmamsı olmak üzere 4 ana tipe ayrılır. Toprak strüktürü, topraktaki boşlukların şekillenmesi tarafından son derece mühim olup, toprakta su ve havanın dolaşımını ve hareketini atama etmektedir.

Toprağın Ağırlığı

Topraktaki gözenek veya boşluklar su ve gökyüzü ile dolmaktadır. Bitkilerin beslenmesi için gereken su ve havanın dolaşımı gözeneklerin miktarına ve ebadına bağlıdır. Toprak kilosu , topraktaki gözenek miktarıyla alakalıdır. Toprak kilosu hesap edilirken iki ayrı durumu dikkate almak gerekir. Bunlardan birincisi, yalnızca toprak kitlesi asal alınarak hesap edilen yoğunluktur ve topraktaki boşlukların meydana getirdiği hacim dikkate alınmaz. İkincisi ise toprak parçaları içinde gözenek veya boşluklar hacme katılarak ele geçirilen toprak ağırlığıdır. Buna volüm veya gözüken ağırlık denilmektedir.

Toprağın Rengi

Toprağın almış meydana geldiği nitelik , toprak oluşumunda ayrışma vakalarının kuvvet ve seyrini yansıtmaktadır. Toprak bir an önce oluşmaya başladığında rengi, ana materyalin rengine aynı . Ayrışmanın ilerlemesi, oksidasyonun çoğalması ve organik maddenin toprağa karışmasıyla toprağın rengi koyulaşmaktadır. Organik maddeler, demir ve manganez bileşikleri toprağa nitelik verici unsurlardır. Bunlardan organik maddelerin oranı arttıkça toprağın rengi koyulaşmakta ve koyu siyah rengarenk topraklar oluşmaktadır. Demir minerallerinin hasıl ettiği renkler ise esmer, kırmızı ve sarı olup, bu renkler ferri hidroksitlerden ileri gelmektedir. Topraktaki yeşilimsi ve mavimsi renkler, indirgenme olayına göstermektedir . Bu renkler drenajı bozuk ve havalanmanın iyi meydana gelmediği koşullarda oluşmaktadır.

Ferro demirin fazla olması halinde toprak mavimsi nitelik almaktadır. Bununla Birlikte topraktaki sarımsı nitelik , fazla miktarda demir oksitle ilgilidir; Fazla Yüksek oranda hidrate olmuş demir oksitler sarı renktedir, ancak hidrasyon azaldıkça nitelik kırmızılaşır. Dolayısıyla topraktaki kırmızı nitelik çoğunlukla , iyi drenaj ve havalanma gerekliliği altında dehidrate olmuş demir oksitler ile alakalıdır . Manganez bileşikleri genellikle , toprağa esmer ve siyah nitelik vermektedir.

Diğer yandan , profil süresince toprak renginin mühim ölçüde değiştiği görülmektedir. Organik madde istikametinden zengin A horizonu koyu renklidir. B horizonunda demir ve alüminyum bileşiklerinin oksidasyonuna ilişkili olarak nitelik değişmektedir. Kalsiyum karbonat, jips, kuvars ve kil minerallerinin biriktiği aşağı zonlarda nitelik açıklaşmaktadır.

İklim bölgeleri ile toprak renkleri içinde iyi bir ilişki mevcuttur. Kurak bölgelerde açık rengarenk , kurak ve ateş gibi bölgelerde kırmızımsı rengarenk topraklar, yağışlı ılıman kuşaklarda koyu rengarenk , ateş gibi ve nemli tropikal ve ekvatoral bölgelerde kırmızı rengarenk topraklar yaygın kapasitededir .

Toprak Sıcaklığı

Toprakta bitkilerin yetişmesi, mikroorganizmaların faaliyeti, organik maddenin parçalanması ve mineralizasyonu ile topraktaki kimyevi olayların devam etmesi için toprak sıcaklığı mühimdir . Toprağın sıcaklığı ve nemi yeteri kadar miktarda ise toprak dahilindeki bilimsel ve kimyevi faaliyetler sürdürür . Toprak donduğu süre bu faaliyetler durur.

Toprağın ısı bilançosu, güneşten iştirak eden enerjinin tutulması veya ısıtılmasına bağlıdır. Koyu rengarenk topraklar iştirak eden enerjinin % 80′ ini, açık rengarenk kuvars kumları ise % 30′ unu tutmaktadır. Toprakta tutulan ısı suyun buharlaşması, toprak yüzeyindeki havanın ısıtılması, toprağın ısıtılması ve uzunca dalga ışınlar şeklinde bir daha atmosfere dönmesi şeklinde harcanır. Toprağın ısınma ve soğuma kapasitesi, toprakta yer alan su miktarına, toprağın yüzeyini örten organik madde ve nebat örtüsüne bağlıdır.

TOPRAK SUYU

Toprakta yer alan su, bitkilerin yetişmesi, toprak içerisinde yer alan bilimsel faaliyetlerin devam , çeşitli ayrışma ve bilhassa iyon alışverişinin sağlanması durumundan son derece mühimdir .

Toprakta suyun tutulması Adhesion ve Kohezyon yöntemiyle olmaktadır. Adhesion, katı toprak parçacık yüzeylerinin suyu çekme kuvvetidir. Su, toprak parçacıklarının iç ve harici yüzeylerinde yer alan elektriksel alandaki elektrostatik kuvvetlerle tutulmaktadır. Birden Çok su molekülünden ibaret olan tabakalar, güçlü Adhesiv kuvvetler yardımıyla toprak parçacıklarını güçlü olarak sarmaktadır. Bu suya adhesion suyu denilmektedir. Adhesion suyu çok minik ölçüde davranış etmekte, buna bağlı olarak bitkilere yararlı olamamaktadır.

Kohezyon olayı su moleküllerinin birbirini çekmesidir. Toprak dahilinde su moleküllerinin birbirini çekmesi ile tutulan suya kohezyon suyu denilmektedir. Kohezyon suyunda su molekülleri daha çok davranış etmekte buna bağlı olarak da bu suyun tahmini 2/3′ ü bitkiler aracılığıyla kullanılır.

Su ile doygun olan topraklarda suyun hareketi, kuru veya doygun olmayan topraklara doğrudur. Nebat kökleri aracılığıyla suyun absorbe edilmesi de suyun hareketini olanağı sağlar .

Gravitasyon Suyu

Doygun haldeki tüm toprakların gözeneklerini dolduran su basınç altındadır. Bu durumda gözeneklerde yer alan su, çok büyük yüksek basınç sahasından düşük basınç alanlarına gerçek özgür halde akmaktadır. Bu davranış yerçekiminin tesiriyle olmaktadır.İşte, yerçekiminin tesiriyle toprak dahilinde davranış eden suya gravitasyonal veya özgür su denilmektedir.

Kapilar Su

Yerçekiminin etlisiyle topraktan sızan su, topraktan tamamıyla ayrıldıktan daha sonra toprakta olan su miktarına kapilar su veya tarla kapasitesi denilmektedir. Bu su toprakta otuz mikrondan daha minik gözeneklerde tutulur. Kapilar su toprak parçacıkları dahilinde adhesion ve kohezyon kuvvetleri aracılığıyla 1/3 ile 31 atmosfer basınç altında tutulmaktadır.

Topraktaki kapilar suyun hareketini ve depolama kapasitesini toprağın teksçeşit, strüktür ve organik madde durumu atama etmektedir. Ciddi Anlamda de bir toprak ne civarı ince bünyeli ise kapilar boşluk ölçüsü o civarı fazla olmaktadır.

Hidroskopik Su

Toprak kolloidleri aracılığıyla 31 atmosfer veya daha çok basınçla tutulan sudur. Toprak zerreleri aracılığıyla tutulan bu su tanelerin iç ve harici yüzeylerini çok ince bir tabaka olarak örter. Bu haldeki su, sıvı/akışkan vaziyetini ve akışkanlığını kaybettiğinden bitkilere yararlı olamaz.

  1. TOPRAĞIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Kimyasal yönden topraklar basit yapılı tuzlardan başla¤¤¤¤¤ çok büyük karmaşık olan organik ve inorganik bileşiklere civarı birden fazla maddelerden oluşmuşlardır. Toprakta kimyevi olaylar, ardı arkası kesilmeyen bir surette devam etmekte olduğundan toprağın bileşimi de sürekli olarak değişmektedir. Bitkilerin yetişmesi ve beslenmesi durumundan mühim olan kimyevi olayların başında; topraktaki nebat besin maddelerinin ölçüsü , bu besin maddelerini depo eden absorbsiyon ve iyon değiştirme kapasitesi ile toprağın reaksiyonu gelmektedir.

Toprağın kimyevi özelliklerini belirtmek durumundan , toprakta yer alan mineral besin elementleri, çoğunlukla killerin meydana getirdiği inorganik ve organik toprak kolloidleri, katyon değişimi, toprağın reaksiyonu ve nebat besin elementleri üzerinde ana hatlarıyla durulacaktır.

Toprakta Yer Alan Besin Maddeleri

Topraktaki besin maddeleri ana kayadan meydana gelen mineral elementler oluşturmaktadır. Katı yer kabuğunun % 98′ ini 8 element oluşturmaktadır. Bunlar sırasıyla, oksijen, silisyum, alüminyum, demir, kalsiyum, sodyum, potasyum ve magnezyumdur. Bunlardan oksijen ve silisyum kayaların % 75′ ini oluşturmaktadır.

Toprağın Kolloidal Fraksiyonları

Toprak katı parçacıklarının yüzeylerinde moleküllerin ve iyonların toprak çözeltisinden çekilip bağlanmaları ve bilhassa katyon değiştirme kapasitesinde gösterişli olan kil ve organik maddeler, toprak kimyası, nebat beslenmesi ve toprak reaksiyonu istikametinden çok mühim oyun oynamaktadır. Bu başlık altında toprak kolloidlerini yaratan kil mineralleri ve organik maddeler üzerinde durulacaktır.

Tabiatta bileşimlerine yönelik iki çeşitli kil yer almaktadır . Ilıman bölgelerde yaygın olan silikat killeri ve tropikal ve yarı tropikal bölgelerde baskın olan oksit killeridir. Bilindiği benzeri , topraktaki kil sekonder mineral olup ana kayadaki bilhassa silikat minerallerinin ayrışması sonucu olarak oluşmaktadır.

Değişik ana kayaların çeşitli ortamlarda ayrışması sonucu olarak meydana iştirak eden killerin ölçüsü ve bileşimi çok farklı ve karmaşıktır. Ayrışma ortamının abuhava gerekliliği , kil çeşidinin oluşmasında mühim oyun oynar. Şu Şekilde ki, illit ayrışmanın kuvvetli meydana gelmediği ılıman abuhava kuşaklarında yaygındır; yapısal potasyumun kısmen kaybolmasıyla mika mineralinin alterasyonu ve hidrasyon, illitin oluşumunda ön tasarıya geçer. Bu kilde hidrasyon katyon absorbsiyonu şişme, büzülme ve plastiklik nitelikleri belirgin değildir. Montmorillionit in teşekkülü ise bol magnezyum ile nötral veya yalnızca hafif asit ortam gerekliliği altında gerçekleşmektedir. Ilıman bölgelerde illit montmorillionitin alterasyonu ile oluşabilir. 2:1 strüktüründe olan montmorillionit plastiktir, kohezyonu fazladır, kurudukları süre çatlar, bünyesine su alınca şişerler. Kaolinit, nemli tropikal bölgelerde direk topraktaki veya ayrışmış zondaki primer minerallerinin ayrışmasından oluşmaktadır. 1:1 strüktüründe olan kaolin plastiklik, kohezyon ve çatlama şişme nitelikleri çok zayıftır. Bundan dolayı porselen yapımında kullanılır. Genel olarak silikat kil mineralleri iki ana bileşimden ibarettir. Bunlardan bir bileşen, silis oksijen levhası, ikincisi ise alüminyum levhasıdır.

Oksit killer tropikal ve subtropikal bölgelerde demir ve alüminyumun bünyelerine su alarak hidroz oksitleri meydana getirmeleri sonucu olarak oluşmaktadır. Bunlara örneğin gibsit ve götit verilebilir.

Topraklarda Katyon Değişimi

Toprakta kolloidal halde yer alan kil ve organik madde kapsamlı bir yüzeye sahip olduğundan, su ve iyonları bünyelerinde toplamaktadır. Ayrışma esnasında torak çözeltisi içinde özgür hale geçen Ca, Mg, K, Na, Al, H benzeri nebat besin maddeleri olan katyonlar humus ve kil parçacıklarının yüzeyinde tutulmaktadır. Bu olay tek yönlü olarak cereyan etmez. Şu Şekilde ki, kireç durumundan zengin olan nemli bölge topraklarında organik maddenin ayrışmasıyla CO2 meydana gelmektedir, buna ilişkili olarak toprak çözeltisinde karbonik asit (H2CO3) zengin kapasitededir . Bu asitteki H iyonu Ca ile yer değiştirme niteliğine sahiptir. Bu Şekilde Ca iyonlarının mahaline H iyonları geçmektedir. Toprağın yağış sularıyla yıkanması devam ettiği halde toprakta H iyonlarıyla öbür iyonların yer değiştirmesine ilişkili olarak H iyonlarının konsantrasyonu artar.

Toprakta Değişebilir Anyonlar

Anyonlar kil minerallerinde OH gruplarıyla yer değiştirmektedir ve bu gruplar montmorillionit kiline nazaran kaolinitte fazla yer almaktadır . Bundan dolayı kaolinit killerinin baskın meydana geldiği nemli ve kurak bölge topraklarında anyon değiştirmesi daha yüksektir. Bu sahalar fazla yayılış göstermemesine karşın nemli tropikal bölgelerde fazla ayrışmaya uğramamış bir takım topraklarda az miktarda kaolinit yer almaktadır . Bu topraklar, pozitif yüklenme gösterirler. Özetle, pozitif yükle yüklenmiş kolloidli topraklar; nitrat ve klorit benzeri anyonları absorbe ederler, Ca, Mg ve Na benzeri katyonlar reddedilmekte ve buna bağlı olarak bunlar toprak solüsyonunda yıkanmaya karşı çok hassas duruma geçerler ve toprağın baz saturasyonu çok düşer, fosfat ve sülfat iyonları, hidroksillerin (OH) mahaline geçer ve yapışık halde sabitleşirler. Bu topraklarda fazla yüksek derecede potasyumu tespit etme kapasitesine sahiptir ve tabi olarak alınabilir fosfor düşük seviyede kalmaktadır.

Toprak Reaksiyonu

Toprak reaksiyonu, toprağın asitliliğini, alkalenliliğini ve nötral vaziyetini ifade etmektedir. Toprak reaksiyonu, pedojenezin seyrini veya özelliğini aksettirmesi yanında topraktaki nebat besin elementleri ile ilgili bilgi vermektedir. Şu Şekilde ki, asitliliği fazla olan topraklar nemli abuhava gerekliliği altında yer almaktadır ve fazla yıkanmaya ilişkili olarak da topraktaki bazlar mühim ölçüde uzaklaşmıştır ve bunların yerini H iyonları almıştır. Bunun yanında alkalen topraklar, nebat besin elementleri olan bazların toprakta fazla meydana geldiğini göstermektedir .

Toprak reaksiyonu pH (potansiyel hidrojen) ile ifade edilmektedir.Suda H+ ve OH-iyonları yer almaktadır . H+ ve OH- iyonları birbirine eşit meydana geldiği halde su nötral kapasitededir . Başka Bir Deyişle suyun pH’ ı 7′ dir.

Toprak çözeltisinde özgür hidrojen (H+) iyonlarının konsantrasyonu hidroksil (OHişte) iyonlarından fazla ise çözelti asittir. Bu durumun tersi olursa çözelti alkalendir. İşte bu durumu belirtmek durumundan pH terimi kullanılmaktadır. pH 7’den minik ise asit, 7’den fazla ise alkalen, 7 nötr durumu göstermektedir. Diğer bir ifade ile hidrojen iyonları arttıkça pH azalmakta, OH iyonları arttıkça pH yükselmektedir.

Yağışlı bölgelerde, yağış suları vasıtasıyla toprak yıkanmaya başladığı süre sudaki H katyonları Ca, Mg, K, Na katyonlarının mahaline geçer. Bu suretle toprakta yer alan katyonların mahaline H’ in geçmesiyle toprak asitleşir.

Toprak tepkisinin değişmesinde gösterişli olan mühim faktörlerin başında CO2 gelmektedir. Bu gaz su ile birleşerek karbonik asiti oluşturur. CO2 basıncı ne civarı fazla olursa, topraktaki H konsantrasyonu o nispette artar. Karbonik asit ve onun meydana getirdiği bikarbonatlar, nemli bölgelerde toprağın aşağı katlarına gerçek taşınmaktadır. Bu Şekilde topraklar asitleşirler.

Bazların yıkanması bilhassa toprakta Ca ve Mg un eksilmesi, toprak pH’ ının düşmesine yol açar. aynı zamanda organik maddelerin ayrışmasıyla meydana iştirak eden organik ve inorganik asitler bazların yıkanmasını arttırır. Bilhassa vejetasyon devresinde hasıl olan bol miktarda H iyonları topraktaki bazların mahaline geçerek bazları özgür bırakır. Bu bazlar ya bitkiler tarafında alınır veya taban suyu ile uzaklaşırlar. Bu durum da toprağın asitleşmesine neden olur . Nemli bölgelerde çayır örtüsü de toprağın fazla asitleşmesini sağlayan bir faktördür.

Kurak bölgelere gelince yağış topraktaki bazları yıkamaya kafi gelmediğinden toprağın bazlarla olan doygunluğu yüksektir ve toprak nötr ve fazladan alkalen tepki gösterir. Demek ki, toprak asitliliğinin artmasında abuhava ana faktördür. Nitekim, yağışlı abuhava koşullarında toprak yıkanmakta bu esnada H iyonları, Na, Ca, Mg, K benzeri katyonların mahaline geçmektedir. Bununla Birlikte nemli bölgelerde vejetasyon örtüsünün gür olması bir yandan organik maddelerin artmasına ve öbür yandan da organik maddelerin ayrışmasıyla hasıl olan CO2 ve öbür organik asitler toprağın asitleşmesine yardım eden olur. Kurak bölgelerde ise bu durumun anında hemen tersi cereyan ettiğinden, topraktaki bazların yıkanması son derece sınırlıdır, bu yüzden kurak bölge toprakları çoğunlukla alkalen tepki göstermektedir.

Toprakta Nebat Besin Elementleri

Bitkilerin gelişip büyümeleri için abuhava faktörleri yanında topraktaki besin elementlerine de gereksinim vardır. Çeşitli bitkilerin topraktan aldıkları besin elementleri çok değişiktir. Bitkilerin topraktan talep ettikleri besin elementlerinden birinin veya birkaçının eksik veya fazla olması nebat gelişmesini engeller üstelik tamamıyla durdurabilir.

Bitkilerin gelişmesi için salt surette gereken elementler asal bakımından nebat besin maddeleridir ve bunların sayısı 16 civarındadır. Bitkiler aracılığıyla kullanılan asal elementler şunlardır; havadan meydana gelen COiki, H ve O, topraktan edinilen nitrojen, P, K, Ca, Mg ve S’ dir. Topraktan edinilen ancak az miktarda kullanılan belli başlı elementler ise Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn ve Cl’ dur. Bitkiler karbon ve oksijenin kocaman bir bölümünü havadan direk doğruya fotosentezle alırlar. H direk ve dolaylı olarak sudan alınmaktadır.

Makro Elementler

Fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum, kükürt ve nitrojen bitkiler aracılığıyla en çok kullanılan elementlerdir. Bu elementler bitkilerin hücre (gövde) büyümelerinde ve meyve verimlerinde gösterişli olmaktadır.

Mikro Elementler

Toprakta az yer almasına ve bitkiler aracılığıyla az alınmasına karşın eksikliği şeklinde bitkilerin büyümesini engellemektedir. Bu elementler: demir, manganez, bakır, bor, çinko, molibden ve klordur.

Yorum Yaz