Toprağın oluşum sırası - Çözülme ve Toprak Oluşumu

EVRENDEKİ YAŞAM BAĞIMIZ: TOPRAK!..

Topraklar en önemli doğal kaynaklarımızdan yalnızca biri değil, aynı zamanda ekosistemlerin en önemli taşıyıcı ve çevrimci gücüdür. En uygun koşullarda 1 cm’lik toprak oluşumu için 100 ila 400 yıl geçmesi gerekirken, bu toprağın işlenebilir, verimli bir yapıya kavuşması için en az 3 bin ile 12 bin yıl geçmesi gerekmektedir. Bir avuç toprağı elinize alıp incelerseniz onun, kendisini oluşturan çeşitli kayaçlardan çok farklı olduğunu hemen anlarsınız. Bu yumuşak, gözenekli yapı, esasında içinde önemli düzeyde yaşam barındıran bambaşka bir ekosistemdir.
İster dağlara gidin, ister ovaya ya da bozkırlara, çevrenizdeki en hakim görüntü adeta her şeyi bağrına alan topraklar olacaktır. Ancak uzaydan dünyaya baktığımızda ise yerkürenin büyük bölümünün sularla kaplı olduğu dikkat çeker. Kıtaların karasal alanlarının verimli toprak miktarları ise oldukça azdır.
Büyük çöller, kayalık ve buzullarla kaplı alanların dışında kalan topraklar, aslında birbirinden ne denli farklıdır. Bu farklılıkları ayırt edebilmek için uzmanlık gerek şüphesiz.
İşte “Toprak Bilimci”ler yaşamı adeta var eden bu sihirli yeryüzü dokusunun özelliklerini anlamak, verimliliğini korumak ve geleceğe emanet edeceğimiz yeryüzü yaşamının sürdürülebilir olması için, bir başka deyimle “toprak yönetiminin” sürdürülebilir olması gereğini ortaya koyma çabasında olan insanlardır. Oysa geleceğe yönelik göstergeler çok iç açıcı görünmemektedir. Dünyamız bugün, şimdiye kadar görülen en fazla genç nüfusa sahip olup, toplam dünya nüfusunun neredeyse yarısı (ve yüzde 63’ü en az gelişmiş ülkelerde) 25 yaşın altındaki insanlardan oluşmaktadır. Artan nüfusun besin emniyetinin sağlanması, geleceğimizi ilgilendiren en önemli konulardan başta gelenidir. Peki bu besinler nerde üretilecek? Tarım teknolojilerindeki gelişmelere rağmen yeterli beslenemeyen ya da besinsizlik nedeniyle açlık düzeyinde yaşayan milyonlarca insan, doğal kaynakları daha iyi yönetmemiz için bize gereken sinyalleri zaten vermiyor mu? En iyimser hesaplarla dünya potansiyel gıda üretimi 11 milyar civarında insanı besleyebilecektir. Fakat ortalama tüketim arttığı takdirde, örneğin 9 bin kalorilik düzeye çıktığında, dünyamızın nüfus taşıma kapasitesi 7.5 milyar kişi civarında olacaktır. Bu rakamların yükselebilmesi için besin üreten alanların ve 3 milyar ha'lık meraların sürdürülebilir şekilde kullanılması ve iyileştirilmesi gerekmektedir.
Toprak kaynaklarının sınırlı olduğu düşünülünce, gelişmekte olan ülkelerin beklentilerini gerçekleştirebilmesi oldukça zor görünmektedir. Örneğin; 1974’lerde dünya nüfusunun yüzde 5.7’sini oluşturan ABD’de doğan orta halli bir çocuğun çevresine yaptığı baskı (zorlama) Hindistan'da doğan orta halli bir çocuğun yaptığı baskıdan 25 ile 50 kat fazla olmaktaydı. Tüketim alışkanlıklarımızla doğal kaynakların yıpranmadan üretim kapasitelerini nasıl dengeleyeceğiz?

Toprak Nedir?
Topraklar en önemli doğal kaynaklarımızdan yalnızca biri değil aynı zamanda ekosistemlerin en önemli taşıyıcı ve çevrimci gücüdür. Bir avuç toprağı elinize alıp incelerseniz onun, kendisini oluşturan çeşitli kayaçlardan çok farklı olduğunu hemen anlarsınız. Bu yumuşak, gözenekli yapı, esasında içinde önemli düzeyde yaşam barındıran bambaşka bir ekosistemdir.

Toprağı Oluşturan Temel Yapı Maddeleri
Toprakların orijinal şekilleri bozulmadan incelendiği takdirde katı maddeler, boşluklar sisteminden oluştuğu ilk anda göze çarpan niteliklerdir. Bu boşluklar sistemi içinde belirli düzeyde hava ve su yer alır. Genel olarak toprak hacminin yüzde 50’si boşluklardan, diğer yüzde 50’si de katı fazdan oluşmaktadır. Katı kısımlar içinde yüzde 45 kadarını mineral maddelerden oluşmuş anorganik parçacıklar ve yüzde 5’ini de organik kısım oluşturmaktadır. Organik kısmın içinde ölü bitkisel ve hayvansal dokular ile bunların ayrışma ve yeniden sentezlenme süreçlerinden geçerek oluşmuş kolloidal toprak organik maddesi olan humus yer alır. Topraktaki organik kısmın geriye kalanı toprak canlılarını kapsamaktadır. 1910 yılında "France" adlı biliminsanının terimlendirdiği bu organik kısım Edafon
Toprak yalnızca organizmaların çevresini oluşturan bir “ortam” olmayıp, aynı zamanda organizmalar tarafından üretilip geliştirilen son derece karmaşık bir üründür. Karasal canlıların tümü, yaşam süreçlerinin sürekliliği bakımından doğrudan ya da dolaylı olarak toprağa bağımlıdırlar. Toprak kavramının alt sınırını, biyolojik etkenliğin son bulduğu derinlik oluşturur. Çoğunluk doğal bitkilerin etkili kök derinliğinin son bulduğu toprak sınırının altında o toprağın oluşumunda esas sağlayan ana kaya yer almaktadır. Toprak oluşum süreçleri sonunda ana kaya üzerinde farklı oluşum katmanları içeren değişik toprak tipleri meydana gelmektedir.
(Edaphon) olarak tanımlanmaktadır. Yeryüzü üzerinde dağılım gösteren topraklar bazı toprak yapıcı faktörlerin etkisi altında oluşmuş ve nitelik kazanmışlardır. Bu faktörler ana kaya, iklim, yeryüzü şekilleri, biyolojik varlıklar (vejetasyon ve edafon) ve zamandır. Toprak bilimciler toprakları basitçe inorganik katı bileşenler, organik madde ve içinde değişen oranlarda hava ve su bulunan boşluklardan oluşan bir yapı olarak tanımlarlar. Ancak bu yapı kendi içinde özel bir mimari bileşime sahiptir.
Biraz daha detaylı olarak toprağı oluşturan temel unsurları 6 başlık altında tanımlamak olasıdır.
Bunlar;

• Kaba Anorganik Partiküller: Çapı 200 mm’den büyük ve pek çok toprağın kuru kütlesinin yüzde 5 ile yüzde 90’ını oluşturan kısımdır (çakıl, kum, silt).
• Kolloidal Anorganik Partiküller: Çapı 200 nm’den küçük, kuru kütlenin yüzde 10 ile 80’ini oluşturan kısım, toprağın iyon değişimi, bünye, renk gibi özellikleri ile ilgilidir.
• Organik Madde: Toprakların yüzde 1-40 bazen 90’ını oluşturan ve kolloidal anorganik madde olan killerden ayrılması çok zor olan kısım. Toprağın renk, bünye ve iyon değişimi nitelikleri ile ilgilidir.
• Canlı Organizmalar: Taze ağırlığın yüzde 0.2 si kadar. Toprak oluşumu, besin döngüleri, pH kontrolü ve redoks potansiyeli ile ilgili.
• Toprak Çözeltisi: Toprak taze kütlesinin en fazla yüzde 50’si kadar olabilir. Bitki ve toprak mikroorganizmaları için besin ortamı ve taşıyıcısı.
• Toprak Atmosferi: Toprakta tutulan gaz fazı. 0.0013 g/cm3 yoğunlukta ve doğal toprak ortamının yüzde 50 kadarıdır.

Öncü Rus toprak bilimciler bir toprak taneciğinin sahip olduğu yaşamsal nitelikler nedeniyle onu "mikro-kosmoz" (mikro evren) olarak tanımlamışlardır. Toprakların verimliliği, toprakta bulunan organizma aktiviteleri ve oluşturdukları reaksiyonların yönü ile çok yakından ilgilidir. Bitkilerin gereksinimi olan karbon, azot, fosfor, kükürt, demir, magnezyum vb. elementler, mikroorganizmalar yolu ile çeşitli sentez ve analizler sonucunda onlara yararlı şekle çevrilir. Mikroorganizmalar bu tür işlemleri kendi besin ve enerji gereksinimlerini sağlarken oluştururlar. Örneğin; mikroorganizmalar bitkilerin yararlanamadığı elementel azotu (N2=dinitrojen) atmosferden tutarak (fiksasyon) bitkilerin yararlanabileceği şekillere çevirirler ya da karmaşık yapıdaki bitkisel ve hayvansal doku kalıntılarının ayrıştırılması ile bünyede tutulan karbon CO2 şeklinde açığa çıkarılırken diğer besin elementleri de bu mineralleşme süreçleri sonucunda serbest hale geçerler. Mikroorganizmaların karbon döngüsüne yapmış oldukları bu katkı, bitkilerin CO2’yi kullanmaları ile düzenlenir ve bu karbonun kullanılması ile yeni organik dokular oluşturulur.

TOPRAĞIN TANIMI ve OLUŞUMU Yeryüzündeki kara parçaları, toplam yeryüzü alanının %29.2sini oluşturmaktadır. Dünyamızda kutuplarla birlikte altı kara parçası bulunmaktadır. Kara parçalarının derinlikleri, insanlar için önemli petrol ve madenleri içermektedir. Canlıların besin ihtiyacı ise derinliklerden değil, yüzey tabakalarındaki canlı üretimlerden karşılanır. Toprak deyimi, genellikle yerkabuğunu oluşturan kayaların, fiziksel ve kimyasal ayrışması sonucunda biyolojik olayların da yardımı ile meydana gelen gevşek yeryüzü örtüsüne verilen genel addır. Buna rağmen toprağın herkes tarafından beklenen faydası ve fonksiyonuna göre başka tanımlamaları da vardır. Toprak, üzerinde ve içinde geniş bir canlı alemini barındıran, bitkilerimi durak yeri ve besin kaynağı olan ve belirli oranda katı, sıvı ve gaz içeren maddeler topluluğunun genel adıdır. Toprağın meydana gelmesi çok kolay olmamaktadır. Belirli bir süre içinde iklim şartlarının ve bitki örtüsünün ana kayaya etkisi sonucunda ortaya çıkmaktadır. Bu bakımdan bunu kendi isteğimiz doğrultusunda arttırmak elimizde değildir. Fakat meydana gelmiş toprağı korumak elimizdedir. Toprağın meydana gelmesinde beş ana faktör rol oynar. Bunlar: 1-Bitki örtüsü ve canlılar 2- İklim 3- Anakaya veya ana madde 4- Topografya 5- Zaman Toprak, besin maddelerini ve suyu depo edebilmektedir. Bitkiler de topraktan bu besin maddelerini ve suyu alarak yapraklarında, dallarında ve çiçeklerinde havanın CO2 ve ışık enerjisi ile birleştirerek bir takım organik bileşikler meydana getirmektedir. Ayrıca toprak içinde yaşayan çeşitli canlılar, toprağın oluşumunda önemli rol oynamaktadır. Toprak içinde yer alan mikroorganizmalar, toprağa düşen çeşitli organik maddeleri parçalayıp ayrıştırırlar. Böylece toprağın renginin koyulaşması, esmer bir şekil alması bu organik maddeler sayesinde olur. Organik madde miktarının fazlalığı da, toprağın, erozyona karşı mukavemetini arttırır. İklim, gerek ana kayayı fiziksel ve kimyasal değişikliğe uğratarak, gerekse bitki örtüsü ve canlılara dolaylı etkisi ile toprak oluşumunda etkili olan faktördür. Ana kaya ise, toprağın hammaddesini teşkil eder. Toprağın oluşum hızı ve bunun derecesi, belirli oranlarda arazinin topoğrafik özelliklerine bağlıdır. Arazinin düz, eğimli veya engebeli olması, toprağın tekstürü ve kalınlığında büyük rol oynar. Toprak oluşumu, uzun süreyi kapsayan bir zaman sürecinde gerçekleşir. Zaman, toprağın kalınlık derecesinde ve fazlalaşmasında, olgunlaşmasında önemli rol oynar.

TOPRAĞIN BAZI ÖNEMLİ ÖZELLİKLERİ
Toprağın oluşum faktörlerine göre ortaya çıkan çeşitli özellikleri vardır. Toprakta renk, bünye, yapı, kıvam, geçirgenlik, su ve besin tutma özelliği, reaksiyon durumu, tuzluluk, organik madde yüzdesi, kireç ve bazı mineral yüzdesi ve eğim gibi hususlar toprağın bazı önemli özelliklerini meydana getirir. 1-Renk Toprağın bileşimi, organik madde yüzdesi, nem ve ana maddesine göre toprağın rengi değişmektedir. Toprağın rengine bakarak bir çok özellikleri tahmin edilebilir. Mesela; humus yönünden zengin olan toprakta çevresindeki diğer topraklardan daha koyu bir renk tonu dikkati çeker. 2- Bünye Toprağı meydana getiren değişik irilikteki zerrelerin karışım oranına toprak bünyesi denir. Zerrelerin irilik derecesine göre topraklar değişik isimler alırlar. Eğer zerrelerin büyüklük derecesi 0.002 mm. den daha küçük ise, kil; 0.002 ile 0.02 mm. arsında olursa mil; 0.02 mm. ile 0.2 mm. arasında ise, kum diyoruz. 3- Yapı Toprakta yapı, toprak zerrelerinin kümelenme derecesi, biçimleri ve bunun çeşitli şekillerine denir. Yapı itibariyle topraklar; taneli, blok, prizmatik, pul ve yapışız olarak sınıflandırılabilir. 4- Kıvam Toprakların sertlik, sıkılık, yapışkanlık, plastiklik, organik madde yüzdesi, kil yüzdesi, işleme şartları gibi özelliklerine göre kıvam değerlendirilmesi yapılır. Buna göre her toprağın kıvamı farklılık gösterir. Mesela; killi topraklar sert ve sıkı kıvamlı olup, işlenmesi bir hayli zordur. Kum yüzdesi fazla olan topraklar ise, gevşek topraklardır. 5- Toprak Reaksiyonu Toprak suyu, iyon halinde birçok madde ihtiva eden bir solisyondan ibarettir. Yani, bir karışımdır. Toprak reaksiyonu, bu karışımdaki hidrojen ve hidroksil iyonları arasındaki orana göredir. Eğer topraktaki hidrojen iyonları fazla ise, toprak asit; eğer hidroksil iyonları fazla ise, toprak bazik veya alkalin olarak değerlendirilir.

Çözülme ve Toprak Oluşumu

DIŞ KUVVETLER
Enerjisini güneşten alan ve yer şekillerinin oluşmasında yıkıcı etkiye sahip olan kuvvetlere dış kuvvetler denir.

TAŞLARIN ÇÖZÜLMESİ Fiziksel (Mekanik ) Çözülme

Kayaların, dış kuvvetlerin etkisiyle fiziki yapılarında görülen parçalanma, ufalanma ve ayrışma olayıdır. Mekanik çözülmede en fazla etkili olan faktör , sıcaklık farkıdır. Sıcaklık farkı arttıkça mekanik çözülme de artar. En fazla görüldüğü iklimçöl iklimidir. Ayrıca karasal iklimlerde de fazladır.Yurdumuzda İç Anadolu, Doğu Anadolu Bölgesi’ndeve G.Doğu Anadolu Bölgelerinde fazladır.

Kimyasal Çözülme

Kayaları oluşturan unsurların eriyerek, kimyasal bileşimlerinin değişmesi sonucundaki ayrışma olayıdır. Kimyasal çözülmede en fazla nem miktarı etkilidir. Ayrıca sıcaklığın da etkisi vardır. Fakat sıcaklık çözünürlülük hızında etkilidir. Dolayısıyla yağış miktarı ve sıcaklık arttıkça kimyasal çözülme de artar. En fazla görüldüğü iklim Ekvatoral iklimdir. Ayrıca Savan, Muson ve ılıman Okyanus iklimlerinde de fazladır. Yurdumuzda ise bütün kıyı bölgelerimizde fazladır. En fazla Doğu Karadeniz Bölümü’nde görülür.

Biyolojik Çözülme

Bitkiler kökleri vasıtasıyla kayaları hem mekanik, hem de kimyasal yolla ayrışmaya uğratır. Bitkilerin yapmış olduğu ayrışma Ekvatoral Bölgede, Muson iklim Bölgesinde ve Ilıman Okyanus iklim bölgesinde fazladır.

TOPRAK OLUŞUMU (Pedojenez)

Toprak,taşların çözülmesi ve içine çeşitli canlı kalıntılarının karışmasıyla oluşur.

ETKİLİ FAKTÖRLER

İklim ve bitki örtüsü: Kimyasal çözülme ile toprak oluştuğundan, Ekvatoral iklimde toprak oluşumu çok hızlı iken, çöl ikliminde toprak oluşumu çok yavaştır. Taşların özelliği: Karstik arazilerde toprak oluşumu daha kolaydır. Arazinin eğimi: Eğimli arazilerde toprak oluşumu daha yavaştır. Zaman: Kaba bir hesaplama yapacak olursak 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.

TOPRAK KATMANLARI (Horizon)

A Horizonu: En üstte, iyice ayrışmış ve organik maddelerce zengin tabakadır. Ekim-dikim işleri burada yapılır (40cm).

B Horizonu: Üstte yıkanan tuz ve kil gibi maddelerin biriktiği kattır.
C Horizonu: Temeldeki ana kayanın iri parçalarından oluşan katmandır.

D (R) Horizonu: Henüz çözülmeye uğramamış ana kayadır.

A.TAŞINMIŞ TOPRAKLAR

Dış kuvvetlerin etkisiyle aşınarak,taşınan maddelerin çukur yerlerde veya düz yerlerde birikmesiyle oluşur. Ör: Alüvyon, lös, moren. Bu toprakların ortak özelliği mineral maddelerce zengin olmalarıdır. Türkiye’de bunlardan en yaygın olanı alüvyon toprağı bulunur. Akarsu çevrelerinde görülür.

B.YERLİ TOPRAKLAR

Ana kayanın bulunduğu yerde fiziksel ve kimyasal yolla ayrışması sonucu oluşurlar. Bu toprakların genel özelliğinde daha çok iklim-bitki örtüsü ve kayanın özelliği etkilidir. Bitki kök, dal ve yapraklarının toprakta çürümesi sonucu humus oluşur. Yerli topraklar, iklim özelliğine göre nemli ve kurak bölge toprakları diye ikiye ayrılır.

1.NEMLİ BÖLGE TOPRAKLARI

Yağışın fazla olduğu iklimlerde görülür. Toprağın üst katında yıkanmanın etkisiyle mineral ve tuz bileşikleri azdır. Tundra Toprağı Kutuplara yakın yerde görülür. Yılın büyük bir kısmında donmuş halde bulunur. Yaz mevsiminde bataklık halini alan, tarıma elverişsiz topraklardır. Podzol Toprağı: Orta kuşağın soğuk ve nemli bölgelerinde iğne yapraklı ormanlar altında oluşmuş topraklardır. Yıkanmanın etkisiyle açık renklidir. Verimi düşüktür. Türkiye’de Batı Karadeniz Bölümünde görülür. Kahverengi Orman Toprağı: Orta kuşağın nemli ve ılıman bölgelerindeki geniş yapraklı ormanlar altında oluşmuş topraklardır. Humus bakımından zengin, verimli topraklardır. Türkiye’de Karadeniz Bölgesi’nin büyük bir bölümünde , Trakya’nın kuzeyinde Yıldız Dağlarında, İç Batı Anadolu’da, G.Doğu Toros dağlarında ve yer yer İç Anadolu Bölgesi’nin yüksek yerlerindeki orman örtüsü altında görülür. Terra-Rossa Toprakları: Akdeniz iklim bölgesinde kalkerli arazi üzerinde görülürler. Demir oksitçe zengin oldukları için kırmızı renklidirler. Türkiye’de Akdeniz, Ege ve Güney Marmara Bölümünde ve G.Doğu Anadolu Bölgesi’nin batısında görülürler. Laterit Toprağı: Dönenceler arasındaki sıcak ve nemli iklim bölgelerinde görülen kırmızı renkli topraklardır. Organik ve kimyasal ayrışma çok hızlıdır. Bunun sonucunda humus birikimi azdır ve verimi düşüktür. Türkiye’de bu topraklarla benzer özellik gösteren topraklar Doğu Karadeniz Bölümünde görülür.

2.KURAK VE YARI NEMLİ BÖLGE TOPRAKLARI

Kurak bölgede oluşan topraklarda yağış azlığı nedeniyle, yıkanma azdır. Bundan dolayı tuz ve kireç oranı fazladır. Yarı nemli bölge topraklarında step bitki örtüsünün çürüyerek toprağa karışması sonucu humus birikmesi olur. Bu sebeple verimlidirler.

Çernozyomlar (Kara Topraklar)

Ilıman kuşağın yarı nemli bölgelerinde görülür. Gür ot topluluğunun çürüyerek toprağa karışmasından dolayı humus birikimi fazla olan dünyanın en verimli toprağıdır. Bu topraklarda erken kış bastırınca reaksiyon tamamlanmadan duruyor ve organik madde kalıyor. Bu yüzden humus bakımından zengin. Türkiye’de Erzurum-Kars Bölümü’nde görülürler.

Kestane Renkli Step Toprakları

Yağışların az olduğu step bitki örtüsü altında görülür. Humus birikimi azdır. Verimi düşüktür. Kireç ve tuz oranı yüksektir. Türkiye'de İç Anadolu , G.doğu Anadolu ve Doğu Anadolu Bölgelerinde görülürler.

Çöl Toprakları

Çöl bölgelerinin tarıma elverişsiz topraklarıdır. Kimyasal ve organik çözülmenin yetersizliğinden dolayı daha çok kum yığınlarından oluşur.