TOPRAK BİLGİSİ FARKLILAŞMA OLAYLARI 09.04.2017 Prof. Dr. Ayten Namlı.

... konulu sunumlar: "TOPRAK BİLGİSİ FARKLILAŞMA OLAYLARI 09.04.2017 Prof. Dr. Ayten Namlı."— Sunum transkripti:

1 TOPRAK BİLGİSİ FARKLILAŞMA OLAYLARI Prof. Dr. Ayten Namlı

2 Kalsifikasyon (kireçleşme) Podzolizasyon (podzolleşme)
Farklı iklim ve bitki örtüsü altında kalan bölgelerde, farklı büyük toprak grupları oluşur. Kalsifikasyon (kireçleşme) Podzolizasyon (podzolleşme) Laterizasyon (lateritleşme) Salinizasyon (tuzlulaşma) Solonizasyon (alkalileşme) Solodizasyon (alkalileşmeden asitleşmeye) Gleyizasyon (gleyleşme Prof. Dr. Ayten Namlı

3 Prof. Dr. Ayten Namlı

4 Kalsifikasyon (kireçleşme)
Prof. Dr. Ayten Namlı

5 Caliche 09.04.2017 Prof. Dr. Ayten Namlı
Source: Teaching Collection/University of Washington, Department of Geological Science Prof. Dr. Ayten Namlı

6 Kalsifikasyon (kireçleşme)
İklim, bitki örtüsü, toprak ve topografya koşullarına bağlı olarak toprak profilinin farklı derinliklerinde özellikle kirecin (CaCO3)’in birikmesine neden olan toprak oluş işlemidir. Toprak profili içerisinden sızan suyun inebildiği derinliklerde kalsiyum ve magnezyum karbonatların çökmesi ve yığılması Prof. Dr. Ayten Namlı

7 Kalsifikasyon olayının meydana gelebilmesi için gerekli koşullar
Arid (kurak), semiarid (yarı kurak) ve subhumid (yarı nemli), yağışı düşük veya orta, buharlaşmanın yüksek olduğu iklim bölgeleri Çayır otları ve çalılıklar veya bunların karışımından ibaret bitki örtüsü Ca veya Ca içeren minerallerin (feldispatlar) bulunduğu ana materyaller Prof. Dr. Ayten Namlı

8 Özellikle az yağışlı serin bölge topraklarının A horizonlarında kalsiyum içeren kalsit ve dolomit ile kalsiyum içeren silikatlar gibi minerallerin üzerine zayıf bir asit olan karbonik asidin etkili olması sonucu karbonatlar bikarbonat şekline çevrilirler. Profil içerisine sızan su miktarı arttıkça, yıkanan kireçte artmaktadır. Çok kurak bölgelerde kireç birikmesi toprak yüzeyinin hemen altında meydana gelmektedir. Daha az kurak veya Akdeniz iklimini içeren yarı nemli bölgelerde, kireç birikmesi olayı daha derinlerde olur. Örneğin; Konya-Karapınar topraklarında kireç birikim horizonu yüzey toprağının hemen altında cm. de meydana gelirken; Akdeniz’de kireç birikim horizonu genellikle B horizonunun altında ve cm. de yer almaktadır. Prof. Dr. Ayten Namlı

9 Kalsifikasyon işleminin etkilediği topraklar:
Kurak bölge toprakları ve çöl toprakları (Aridisol) Çernozyem, kestane, kırmızı kahve ve kahve renkli topraklar (Mollisol) Redzinalar ve bazı TerraRosalar (Rendoll) Prof. Dr. Ayten Namlı

10 PODZOLİZASYON SPODIC HORİZON
Demir, kil fraksiyonu ve organik maddenin A2 (E) horizonundan ayrılması ve birikmesi olayıdır. Kül renginde, ağarmış bir A2 (E) horizonunun varlığı Podzol toprakların karakteristik özelliklerinden birisidir. Prof. Dr. Ayten Namlı

11 Podzol toprakların oluşumu (Spodosol)
Prof. Dr. Ayten Namlı

12 Podzolizasyon işleminin meydana gelebilmesi için gerekli koşullar;
Yüzeyde MOOR adında organik maddenin birikmesini sağlayacak serin, yağışlı iklim şartları Özellikle iğne yapraklılardan oluşan orman örtüsü Çok ince bünyeli ve kalsiyumca zengin ana materyal Suyun profil içerisindeki hareketini engelleyecek yüksek taban suları mevcut olmamalıdır. Prof. Dr. Ayten Namlı

13 Podzolizasyon; Serin, devamlı nemli iklim koşulları altında ve iğne yapraklı ormanların bulunduğu geçirgen ana materyaller (lös gibi) üzerinde meydana gelmektedir. Türkiyenin Doğu Karadeniz bölgesinde, ana materyalin özellikleri dışında diğer koşulların var olmasına karşın tipik podzolik toprakların meydana gelememesinin nedeni, Karadeniz bölgesi ana materyallerinin çoğunlukla az geçirgen olmalarıdır. Prof. Dr. Ayten Namlı

14 Podzolizasyon süreci Mineral A horizonuna geçen sızıntı suları önce Ca, Mg, K ve Na gibi bazları topraktan hızla yıkayarak profilden uzaklaştırır. Bunun sonucunda, A horizonundaki kolloidler H+ iyonları ile doygun duruma gelmeye başlar. O1 horizonunu oluşturan kalın organik madde katmanı çoğu zaman su ile doygun haldedir. Ortamdaki havasız koşullar indirgenme olaylarını sağlar. İndirgenme olayları ile meydana gelen kükürtlü hidrojen, yağış suları ile birlikte mineral A horizonundan geçerken, üç değerlikli demir oksitleri iki değerlikli demir sülfüre (FeS)’e indirger. Üç değerli demirin iki değerli demire çevrilmesi, zayıf asitlerde (örneğin karbonik asit) kolaylıkla eriyebilirlik koşulunu hazırlar. Bunun sonucunda A horizonunda eriyebilir formdaki demir, sızan sularla alt katlara hareket ederek B horizonunda birikir. B horizonundaki reaksiyon A horizonuna kıyasla daha az asit olduğundan, demir yeniden oksitlenerek üç değerlikli demir şekline çevrilir ve toprak çözeltisi ile hareketliliği azalır. Böylece erimez şekle geçen demir bileşikleri B horizonunda çökelerek birikir. B horizonunda demirin birikmesi ile horizonun rengi sarı, kahverengi veya kırmızı olur. A horizonu ise organik maddenin azlığı ve üç değerlikli demir oksitlerin bu horizondan ayrılması sonucu, açık gri bir renk gösterir. Bu olay ile A2 (E) horizonu belirginleşmeye başlar. Prof. Dr. Ayten Namlı

15 Podzolizasyon Podzolizasyon işleminin tam olarak sürdüğü topraklara podzol topraklar adı verilir. Podzollerde ; A horizonu yıkanmış bulunduğundan bitki besin maddelerince fakirdir. B horizonu ise kırmızımsı kahverengi olup sıkı bir yapı içerir (demir ve kil fraksiyonlarının birikmesi). Bakteriyal faaliyetler minimum, humus oluşumunda mantarlar hakim rol oynarlar. Asit reaksiyonlu kalsiyumca fakir bu topraklarda solucana hemen hiç rastlanmaz. Podzol topraklar serin, yağışlı Kuzey Avrupa ve Kuzey Amerika’da, Rusya’da yaygın olarak bulunmaktadır. Prof. Dr. Ayten Namlı

16 Bu olay ile laterit topraklar meydana gelir
Laterizasyon Tropik ve yarı tropik bölgelerde yüksek sıcaklık ve fazla yağış koşulları altında gerçekleşir. Fazla miktarda kırmızı renkli ferri-oksitlerin, ayrıca daha az oranda alüminyum oksitlerin birikmesi, silisin ise hızla yıkanarak ortamdan ayrılması lateritleşme olayını oluşturur. Laterit topraklarda kahverengi veya gri renkli granüle yapılı bir A horizonu ve onun altında da seski-oksitlerce zengin sarı veya kırmızı renkli ve çoğu kez kuruduğunda sert ve düzgün bloklar (tuğla) şeklinde ayrılan bir B horizonu bulunur. B horizonunda başat kil minerali kaolinit olup baz değişim kapasitesi düşüktür. Bu olay ile laterit topraklar meydana gelir (Oxisol) Prof. Dr. Ayten Namlı

17 Laterite Sarawak, Borneo
Prof. Dr. Ayten Namlı Source: Fletcher & Baylis/Photo Researchers, Inc.

18 LateriTLEŞME Later (latince) : Kırmızı tuğla
Lateritler fazla miktarda demiroksitler ve kısmen de alüminyum ve titanyum oksitler içermekte olup tipik kırmızı renklidir. Silis miktarı ise oldukça düşüktür. Montmorillonit içeriği az, buna karşın kaolinit kil minerali fazla miktarda bulunur. Fazla yağış ve yüksek sıcaklığın yanı sıra tropikal bitki örtüsünün varlığı, lateritleşme olayının meydana gelmesi için gerekli koşulların başlıcalarıdır. Fazla yağış ve yüksek sıcaklık nedeniyle ayrışma yoğun, minerallerin hidrolizleri ve oksidasyonları hızlıdır. Prof. Dr. Ayten Namlı

19 Humus yoktur veya çok ince bir katman şeklinde bulunmaktadır .
Nemli ve ılıman iklim Humus yoktur veya çok ince bir katman şeklinde bulunmaktadır . Kalın çözünmeyen demir ve alüminyum oksitler; nadiren kuvars’a rastlanır. İnce yıkanmış katman Magnezyum ve demirce zengin püskürük ana kayaç LATERİT Prof. Dr. Ayten Namlı

20 Kötü drenaj koşulları altında gelişen topraklardır.
Gley (rusça) = mavi kil Kötü drenaj koşulları altında gelişen topraklardır. Toprak profilinde mavimsi-zeytinimsi renk beneklerinin varlığı, fena havalanan bozuk drenajlı topraklar GLEYLEŞME Prof. Dr. Ayten Namlı

21 GLEYLEŞME Mavimsi-zeytinimsi renk, redüksiyon (indirgenme) koşullarının bir sonucu olarak üç değerlikli demirin (ferrik) iki değerlikli demire (ferro) indirgenmesinden ileri gelir. Sonuçta karakteristik benekli gley horizonu oluşur. iki değerli demir ve mangan bileşiklerinden ileri gelen karakteristik yeşil ve mavi benekler Prof. Dr. Ayten Namlı

22 GLEYLEŞME Gleyizasyon işleminin meydana geldiği yöreler, çukur ve alçak arazilerde yağmur sularının birikmesi ile meydana gelen sığ gölcüklerde bataklık bitkileri gelişmeye başlar. Bitki artıklarının yıldan yıla birikmesi sonucu yüzeyde koyu renkli bir organik kat oluşur. Kalın birikim katları organik topraklar için ana materyal (peat) görevi görür. Prof. Dr. Ayten Namlı

23 Salinizasyon Drenajı yetersiz alçak alanlarda biriken ve tuz içeren sular, kurak bölgelerin tipik özelliğine bağlı olarak yaz aylarında buharlaştıkça, tuzlarını toprak içinde veya yüzeyinde biriktirmeye başlarlar. Böylece ortamda tuz miktarı fazlalaşır ve tuzlu bir toprak meydana gelir. Eğer suda eriyen tuzlar klor ve sülfat anyonlarından ibaret sodyum, kalsiyum, magnezyum tuzları ise, bu tuzların biriktiği topraklara solonçak denilmekte ve bu toprağı meydana getiren işleme de salinizasyon (tuzlulaşma) adı verilmektedir. Prof. Dr. Ayten Namlı

24 Tuzlu topraklar çok fazla tuz içerdiklerinden belli bir yapıları yoktur.
Bu topraklarda belirli bir profil gelişmesi olmamakla birlikte bütün profil boyunca tuz, beyaz çizgi ve lekeler şeklinde biriktirilmiştir. Türkiye’de solonçaklar Orta Anadolu, Ege, Çukurova ve Iğdır ovalarında göl kökenli depozitler veya alüvyallarda yaygındır. Prof. Dr. Ayten Namlı

25 Solonizasyon (alkalileşme)
Toprak profilindeki eriyebilir tuzların C horizonunun derinliklerine doğru tamamen yıkanmasından hemen sonra, tamamen sodyum ile doygun bulunan komplekste bir seri reaksiyon meydana gelir. Ortamda alkali karbonatlar mevcutsa zayıfça iyonize olan CaCO3 ile Na-kompleks arasında aşağıdaki reaksiyon olur. Na-doygun kompleks + CaCO3= Ca-doygun kompleks + Na2CO3 Alkali (solonetz) topraklar Prof. Dr. Ayten Namlı

26 Alkali (solonetz) toprakların yüzeyinde 3-5 cm gevşek bir kat bulunur.
Bu kattaki kolloidler ayrışmıştır (dispers olmuştur). Bunun altında alkali topraklar için tipik olan sert ve koyu renkli B horizonu yer alır, bu horizonun geçirgenliği oldukça azdır. Solonetz topraklar çoğunlukla hiç bir bitkinin yetiştirilmesine olanak vermezler. Bu gibi toprakların iyileştirilmesi için, önce değişebilir sodyumun, değişim komplekslerinden jips (CaSO4.2H2O) veya H2SO4 benzeri kimyasal maddelerle çıkarılması gerekir. Prof. Dr. Ayten Namlı

27 Solodizasyon pH: 4,9 pH: 5,6 pH: 7,6 pH: 8,6 pH: 8,9 pH: 9,2 pH: 9,3 Uzun süre devam eden yıkanma sırasında toprak çözeltisinde ve komplekslerinde bulunan sodyumun yerine H iyonu alır; böylece toprak asitleşmeye başlar. Bunu sağlayan iklimdeki değişikliklerle yağış miktarının artması ve drenajdaki değişikliklerdir. Böylece çorak toprakların, Na yerine H iyonu geçen üçüncü devresi başlar. Bu işlemin meydana getirdiği topraklara “solodi” ve bu işleme de “solodizasyon” denir. Prof. Dr. Ayten Namlı

28 Solodizasyon Solodiler tuzlu olmayıp, tüm profilleri boyunca asit karakterlidir. En üstteki horizonları koyu renkli ve granüle yapılı, organik madde ve kil miktarı az olan A1 horizonu Bunun altında renk bakımından podzol toprakların E horizonuna (A2) benzeyen açık gri renkli, levhalı yapılı E horizonu yer alır. Bu horizonu ise koyu renkli, killerin biriktiği sıkı B horizonu izler Prof. Dr. Ayten Namlı

29 ARAZİ KULLANIM KABİLİYET SINIFLARI
Prof. Dr. Ayten Namlı

30 Toprak Sınıfları 1.sınıf: Kullanımı sınırlayan 1-2 faktöre sahip çok kaliteli tarım topraklarıdır. Türkiye'nin % 5.6'sı 1. sınıf topraklardır. 2.sınıf: Bitki yetiştirme seçimini azaltan ve orta derecede koruma gerektiren kıymetli tarım topraklarıdır. 3.sınıf: Bitki tercihlerinin iyi seçilmesi ve koruma tedbirlerinin alınması gereken tarım topraklarıdır. 4.sınıf: Erozyon tehlikesi altındaki, incelmiş ve özel bitkilerin özel yöntemlerle tarım yapılan topraklardır. Türkiye'deki tarım topraklarının çoğu bu topraklardır. 5.sınıf: Erozyon tehlikesi olmayan, orman ve otlak olarak kullanılması uygun olan topraklardır. 6.sınıf: Otlak ve ormana uygun fakat tarıma uygun olmayan orman ve mera olarak kullanılması şart olan topraklardır. 7.sınıf: Orman ve otlak olması bile zor , tepeler, sarp alanlar, ve genelde erozyona meyilli topraklardır. 8.sınıf: Dağ sistemleridir. Alpin zone, çayır veya orman değildir. Doğal yaşam ve rekreaksiyon alanlarıdır. Prof. Dr. Ayten Namlı

31 Arazi Yetenek Sınıfları
Eğim > % 20 Eğim % Eğim % Eğim % 0 - 2 Toplam: 77,8 Mil.Ha. Prof. Dr. Ayten Namlı

32 Prof. Dr. Ayten Namlı