Toprağın Tanımı
Toprak, kayaların ve organik maddelerin parçalanmasıyla oluşan, sürekli değişim hâlinde olan yerkürenin en üst tabakasıdır. Bitkiler için gelişme ortamıdır. Pek çok canlı için ise barınaktır.
Toprağın oluşumu uzun yıllar gerektirir. Mekanik, fiziksel, kimyasal ve biyolojik etmenler sonucu parçalanan kayalar toprağı oluşturur. Toprağın bitki yetiştirecek hâle gelmesi de uzun zaman alır.
Toprağın Özellikleri
Toprak Bünyesi
Toprak bünyesi, toprak kütlesini oluşturan mineral parçalarının büyüklük ve hacimlerini ifade eder. Toprak bünyesi, toprağın sınıflandırılmasında önemli bir ölçüdür. Büyük parçalardan oluşan topraklar, kumlu topraklar diye adlandırılır. Küçük taneli topraklar ise, killi topraklardır.
Toprak bünyesi, toprağın en önemli fiziksel özelliklerinden biridir. Toprağın bitki besin maddelerini içermesi, su tutma kapasitesi, işlenebilme gücü, su ve rüzgâr erozyonuna dayanıklılığı, geçirgenliği, havalanması ve ısınması toprak bünyesine bağlıdır.
Toprak kumlu, killi ve siltli olmak üzere üç çeşittir. Bunlarda kendi aralarında tanecik sayılarına göre farklı sınıflara ayrılır.
Kumlu topraklar, geçirgendir, iyi havalanır, kolay işlenir ancak bitki besin maddelerince fakirdir.
Killi topraklar ise geçirgen değildir, iyi havalanmaz, kolay işlenmez ancak besin maddesince zengindir. Toprakların bu özelliklerini bilirsek toprak bünyesini büyük alanlarda değil ama küçük alanlarda değiştirebiliriz. Bitki yetiştirmek için topraklarımızı uygun hâle getirebiliriz. Bitki yetiştirmek için en uygun olan toprak-kumlu tınlı topraklardır.
Toprak Yapısı
Kum, silt ve kil gibi toprağı oluşturan maddelerin çeşitli şekillerde birleşmeleriyle oluşan parçalara toprak yapısı denir. Toprak yapısı toprak verimliliği açısından önemlidir. Toprakta bitkinin yetişebilmesi için, toprak yapısının gözenekli, suyu geçiren, tutabilen ve aşırı su birikmesini önleyecek yapıda olması gerekir.
Kumlu topraklar, tek parçalı oldukları için suyu kolaylıkla geçirirler, su tutma kapasiteleri düşüktür. Bu nedenle bitki yetişmesi için elverişli değildirler. Killi topraklarda ise, toprağın suyu geçirmesi yavaştır, köklerin havalanması zordur. Bu topraklarda da bitki yetişmesi güçtür.
Toprak Tavı
Bitki yetiştirmek için toprağın en uygun fiziksel durumuna toprak tavı denir. Toprak tavı toprakların hava ve su kapasitelerinin istenilen düzeyde olmasının bir ölçüsüdür. Bir başka açıdan, toprağın işlenmesi ve bitki yetişmesi açısından en uygun düzeyde su ve hava içeren topraklar tavlı topraklardır.
Toprak Havası
Toprak tanecikleri arasında hava bulunmaktadır. Bu hava atmosfer havasının devamıdır. Sürekli yenilenmekte ve değişmektedir. Bu durum toprakta yaşayan canlılar ve bitkiler açısından önemlidir. Kumlu topraklarda tanecikler arasında hava boldur. Buna karşılık killi topraklarda tanecikler arasındaki boşluklar küçük olduğundan havada az bulunur. Bu nedenle killi topraklarda bitki yetiştirmek zordur. Ağır killi toprakları bitki yetiştirmeye uygun hâle getirmek için ahır gübresi veya turba şeklindeki organik gübre ilave etmek gerekir. Ahır gübresi, hem killi topraklardaki boşlukların hacmini hem de havalanma kapasitesini artırır.
Yüzey topraklarının hava kapasitesi oldukça değişkendir. İklim koşulları ve toprağın işlenme sıklığı, toprak havasının değişmesine en çok etki eden iki faktördür. Uygun zamanlarda ve belli aralıklarla yapılan toprak işleme, sıkı yapılı toprakların hava kapasitesini artırır. Ancak aşırı işleme toprak tanelerini küçülteceği için hava kapasitesinin de düşmesine neden olur. Yağmur damlaları da taneciklerin yapısını değiştireceği için toprağın hava kapasitesini azaltır.
Toprakların Havalanmasında Gaz Değişimi
Toprak havası ile atmosfer havası arasındaki gaz değişimine iki faktör etkilidir.
- Biyolojik olayların tipi ve hızı.
- Toprağa giren ve çıkan gazların oranı.
Toprakta yaşayan canlılar ve bitki kökleri solunum için oksijen gazı kullanırlar. Kullanılan oksijen ne kadar fazla ve çıkan karbondioksit ne kadar çoksa gaz değişimi de o kadar çok olacaktır. Topraktaki gaz değişimi iki yolla olmaktadır.
Kitlesel hava akımı: Atmosfer ile toprak havası arasındaki basınç farkından oluşur. Toprağın tipi, havanın sıcaklığı, atmosferik basınç ve rüzgâr hareketleri hava değişimine neden olmaktadır. Ancak bu şekilde gaz değişimi oldukça azdır.
Difüzyon: Gazların çok yoğun ortamdan az yoğun ortama geçmeleridir. Atmosfer havasında oksijen gazı fazla, toprak havasında ise azdır. Difüzyonla havadan toprağa oksijen gazı geçer. Toprakta karbondioksit gazı fazla, havada ise azdır. Bu durumda da topraktan havaya karbondioksit gazı geçer.
Toprak Havasının Bileşimi
Toprak havasında bulunan en önemli gazlar azot, oksijen ve karbondioksittir. Bu gazların oranı sabit değildir. Mevsimler, sıcaklık, toprak nemi, toprak derinliği, kök gelişimi, mikroorganizmaların aktivitesi, toprağın yapısı, topraktaki gazların oranlarında değişmeye neden olur.
Atmosfer havasındaki gazların oranı ile toprak havasındaki gazların oranı farklıdır. En büyük fark da karbondioksit gazının oranındadır. Topraktaki bitki kökleri ve mikroorganizmalar, topraktaki karbondioksit gazının artmasına neden olurken oksijen gazının azalmasına yol açar. Sürekli bitki örtüsüne sahip topraklarda tek yıllık bitki yetişen topraklara göre karbondioksit gazının miktarı daha fazladır. Aşağıdaki çizelgede havadaki gazlarla iki farklı bölgenin gaz karışımları karşılaştırılmıştır.
Hacim yüzdesi olarak yüzey katmanlardaki toprak havası ile atmosfer havasının bileşimi:
Havalanma ve Toprak Verimliliği
Toprakta yaşayan canlılar için toprak havası ve miktarı çok önemlidir. Toprağın iyi havalandırılması toprak verimliliğini artıracak ve iyi ürün alınmasını sağlayacaktır. Normal bitki gelişmesi için toprak havasında %10 oksijen, en fazla %5 karbondioksit bulunmalıdır.
Bütün canlıların ortak özelliklerinden biri solunum yapmalarıdır. Canlılar solunum yaparken oksijen gazı kullanırlar. Bitkilerin toprak üstü kısımları oksijen ihtiyacını atmosferdeki oksijen gazından karşılar. Toprak altı organlar ise toprak havasındaki oksijeni kullanır. Toprak yüzeyine yakın kısımlar ise hava oksijenini kullanabilirler. Derinlerdeki kökler de toprağın havalandırılması ile toprak içinde kalan havayı kullanmak zorundadır. Bu nedenle toprakların iyi havalandırılması önemlidir.
Ayrıca toprakta yaşayan ve madde döngüsü sağlayarak bitkilerin beslenmesinde rol alan bir hücreli mikroorganizmaların da pek çoğu oksijenli solunum yapar. Onların yaşamsal faaliyetlerini sürdürmeleri ve yararlı olmaları için de toprağın havalandırılması gerekir.
Yetersiz Havalanmanın Olumsuz Etkileri
Yeterince havalandırılmamış topraklarda bitki yetişmesi zordur. Toprakta yaşayan mikroorganizmaların da havasız yaşaması mümkün değildir. Yetersiz havalanma ve oksijen noksanlığında ortaya çıkan zararlar şunlardır:
- Bitki köklerinde gelişme yavaşlar, bitki gelişimi ve ürün verimi azalır.
- Bitki besin maddeleri alımı yavaşlar. Bitki kökleri oksijensiz solunum yapmaya başlar. Bu durumda bitkinin besin maddelerini alma gücü zayıflar.
- Köklerin topraktaki suyu alması azalır. Oksijen bulamayan kökler gelişemez. Bu durumda topraktaki suyu ememezler.
- Bazı zehirli organik maddeler oluşur. Topraktaki bir hücreli canlılar oksijen eksikliğinde toksin madde çıkarır. Bu maddeler bitkiler için zehir etkisi yapar.
- Topraktaki azot miktarında azalma meydana gelir. Bu durumda oksijensiz solunum yapan mikroorganizmalar hızlı bir şekilde çoğalır. Azot bağlayan bu bakteriler toprak azotunun azalmasına neden olurlar
- Toprağın biyolojik yapısı bozulur. Toprakta yaşayan mikroorganizmalar madde döngüsünü sağlayamaz.
- Toprak oluşumu geriler.
Toprak Sıcaklığı
Toprağın en önemli özelliklerinden biri de toprak sıcaklığıdır. Topraktaki fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların oluşmasında en önemli faktörlerden biridir.
Dünyamızı ısıtan güneş toprağımızın da sıcaklığını artırır. Güneşten gelen ışınlar yeryüzüne çarptığında bir kısmı toprak tarafından emilir. Bir kısmı ise geri yansır. Koyu renkli topraklar gelen ışınların %80’ ini, açık renkli topraklar %30’ unu tutar.
Toprakta tutulan bu enerji toprağın sıcaklığını oluşturur. Toprak sıcaklığı mikroorganizmaların aktivitelerini artırır. Organik maddelerin parçalanmasını sağlar. Minerilizasyonu artırarak toprak oluşumuna önemli etki yapar. Toprakta sıcaklığın düşmesi ise toprağın donmasına neden olur. Topraktaki yaşamsal faaliyetlerde gerileme görülür.
Toprağın Isınmasına Etki Eden Faktörler
Toprağın ısınmasına etki eden faktörler şunlardır:
Isının kaynağı ve miktarı: Toprak sıcaklığı güneşten gelen enerji miktarına bağlıdır. Atmosferde bulunan toz zerreleri ve su buharı toprağa gelen enerjinin azalmasına neden olur. Bu durumda toprak sıcaklığı düşer. Kuru ve açık havalarda ise toprak ısınır. Ancak bu durumda gece ve gündüz arasında sıcaklık farkı çok olur.
Özgül ısının etkisi: Bir maddenin birim miktarının ısınması için gereken ısı miktarıdır. Toprağı oluşturan her maddenin özgül ısısı farklıdır.
Enlem derecesi: Güneşin etkisi ekvatordan kutuplara doğru gittikçe azalır. Ekvator bölgesinde toprak daha sıcak, kutuplara doğru ise daha soğuktur.
Topoğrafya: Eğimli arazilerde toprak sıcaklığı yer yer değişir. Çukur bölgeler daha nemli olduğu için toprak daha soğuktur. Güneş ışınlarını dik olarak alan kısımlar ise daha sıcaktır.
Toprağın yapısı: Toprağın yapısı da ısınma yönünden etkilidir. Organik topraklarda hava boşlukları çok olduğu için ısınma yavaştır. Kumlu topraklarda ısınma daha hızlıdır.
Toprağın rengi: Koyu renkli topraklar güneşten gelen ışınları daha çok emdiklerinden daha çabuk ısınırlar. Açık renkli topraklar ise daha geç ısınır.
Toprak derinliği: Toprağın yüzeyi güneş ışınları ile daha fazla temas ettiği için çabuk ısınır, çabuk soğur. Derin kısımlarda ise sıcaklık değişimi çok değildir.
Bitki örtüsü: İyi bir bitki örtüsü güneşten gelen ışınların büyük kısmını tutacağından toprağın çok ısınmasını önler. Kışın da durum tersine döner. Dolayısıyla toprakta çok fazla ısı değişimi olmaz.
Toprak Sıcaklığının Kontrolü
Toprak sıcaklığını kontrol etmek büyük oranda mümkün değildir. Ancak sıcaklığın az da olsa değiştirilmesi biyolojik açıdan önemlidir. Toprak neminin kontrolü, toprak sıcaklığının kontrolü bakımından önemlidir. Su altında kalan veya kötü drenajlı topraklarda sıcaklık düşüktür. Bu toprakların iyi bir drenajla sıcaklığı yükseltilebilir.
Yaz aylarında hava sıcaklığı ile birlikte toprak sıcaklığı da artar. Bu durumda gelişmekte olan bitkiler yüksek toprak sıcaklığından zarar görebilirler. Yaz aylarında toprak sıcaklığını düşürmek için sulama yapmak yeterlidir. Su buharlaşırken toprak sıcaklığı da düşmüş olur.
Toprak sıcaklığını kontrol etmede önemli bir uygulama da malçlamadır. Malç, toprak üzerine serilen ve toprak üzerinde kalması sağlanan saman, talaş, kâğıt, plastik gibi malzemelerdir. Koyu renkli topraklar güneş ışınlarını daha çok çektikleri için daha çok ısınır. Bu toprakların üzerine açık renkli malçlama yapılarak toprağın fazla ısınması önlenebilir. Koyu renkli malçlama ile de toprak sıcaklığı artırılabilir.
Toprak sıcaklığını düşürmek için bir önlem de yapay gölgeleme yapmaktır. Gölgeleme aslında bitkiler için yapılır. Ancak toprak sıcaklığını düşürmek için de etkili olur.
Toprağın işlenmesi de toprak sıcaklığına etkilidir. Toprağın kuru iken işlenmesi toprak yüzeyinde ince toz hâlinde malç oluşmasına neden olur. Malç da sıcaklığın toprak derinliklerine inmesini önler.
Sıcaklık ve Toprak Verimliliği
Toprak sıcaklığı, tohumun çimlenmesinden bitkinin gelişmesine kadar her aşamada önemli olan ekolojik bir faktördür. Sıcaklığın toprak verimliliğine olan etkileri, ekolojik ve pedolojik olmak üzere iki kısımda ele alınabilir.
Ekolojik açıdan: Toprak sıcaklığının ekolojik açıdan önemini maddeler hâlinde şöyle açıklayabiliriz:
- Toprak sıcaklığı tohumun çimlenme hızını etkiler. Çimlenme esnasında sıcaklık, tohum içindeki kimyasal olayların hızlanmasını, tohumun su alıp şişmesinde, tohumun oksijen almasında etkili olur.
- Bitkilerin kök gelişimi sıcaklıkla beraber artar.
- Köklerin, sıcaklığın artmasıyla beraber besin maddelerini almaları da hızlanır. Ancak aşırı sıcaklıklarda ters yönde etki eder.
- Köklerin su alımı da sıcaklıkla yakından ilgilidir. Sıcaklık arttıkça su alımı da artar.
- Toprakta yaşayan mikroorganizmaların faaliyetleri sıcaklıkla yakından ilgilidir. Mikroorganizmalar 25–35 C° toprakta maksimum aktivite ile yaşarlar. Sıcaklık arttıkça aktiviteleri düşer. Düşük sıcaklıklarda da bu canlıların yaşaması mümkün değildir. Mikroorganizmaların madde döngüsü sağladıkları bilindiğine göre sıcaklığın ne kadar önemli olduğu da ortaya çıkmaktadır.
- Bitki hastalığına yol açan bazı bir hücreli canlılar da sıcaklıktan etkilenmektedir. Bu canlılar genellikle düşük sıcaklıkta yaşarlar. Bu nedenle yüksek sıcaklıkta bu canlıların yol açtığı bitki hastalıkları görülmemektedir.
Pedolojik açıdan: Toprak oluşumu açısından da sıcaklık önemlidir. Sıcaklığın artması ile birlikte minerallerin parçalanması da hızlanır.
Düşük sıcaklıkta toprak içindeki su donar. Suyun donmasıyla birlikte toprak içindeki kimyasal reaksiyonlar da durur. Bu durumda sadece fiziksel olarak ayrışma meydana gelir.
Sıcaklık arttıkça kimyasal reaksiyonlar artar, toprak oluşumu hızlanır. Ayrıca sıcaklıkla beraber mikroorganizmaların faaliyeti de artacağından toprak oluşumu hızlanacaktır.
Lütfen yorum bırakın.