TOPRAK KİRLİLİĞİ VE KONTROLÜ DERSİ

Transkript

1 TOPRAK KİRLİLİĞİ VE KONTROLÜ DERSİ Necmettin Erbakan Üniversitesi, Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Çevre Mühendisliği Bölümü I-HAFTA 1

2 Dersin Amacı ve Hedefleri: Ders kapsamında öğrencilere toprağın tanımı, yapısal özellikleri, toprak kirliliğinin tanımı ve kirliliğin kaynakları, kirleticilerin toprakta taşınımı, kimyasal ve fiziksel özellikler, toprak kirliliğinin araştırılması ve incelenmesi, toprak kirliliğinin giderilmesi gibi konularda gerekli temel bilgilerin verilmesi amaçlanmaktadır. Ayrıca konu ile ilgili yasal düzenleme ve yönetmeliklerin incelenmesi öğrencilerin ders kapsamında hazırlayacakları ve yapacakları sunumlar ile konu ile ilgili araştırma ve bilgilendirme yetisinin öğrenciye kazandırılması dersin hedefleri arasındadır. 2

3 Dersin İçeriği: Toprağın tanımı, oluşumu ve profili, Toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri, Hava kirliliğinin toprağa etkileri, Atıksuların ve arıtma çamurlarının toprağa etkisi, Pestisitler, pestisitlerin topraktaki davranışları, Ağır metaller ve iz elementlerin toprağa etkileri, Azot ve fosforun neden olduğu çevre kirliliği, Açık maden işletmeciliğinin ve endüstriyel yerleşimin neden olduğu toprak sorunları, Amaç dışı arazi kullanımı ve neden olduğu çevre sorunları, Toprak kirliliğinin giderilmesi, fiziksel, kimyasal ve biyolojik arıtım teknikleri, (fitoremediasyon, biyoremidasyon) Konu ile ilgili mevzuat, 3

4 Dersin Uygulaması: Ders teorik olarak bilgisayar destekli görsel sunumlar ile işlenecektir. Kaynaklar: Ders notları. 4

5 Dersin Değerlendirilmesi: Öğrencinin dersten başarısı 1 arasınav, 1 final sınav notu ve sunum notları ile değerlendirilecektir. Ders geçme notu = [1. arasınav * 0.40] + [(final sınavı *0.50) + (sunum notu * 0.50) * 0.60] 5

6 Güz Dönemi Toprak Kirliliği ve Kontrolü Dersi Haftalık Ders Planı Hafta Tarih İşlenecek Konu 1 02 Ekim 2015 Dersin içeriği, amacı, hedefleri ve kazanımları, Yerküre ve yer katmanları, Toprak tanımı ve önemi, Toprak oluşumu, toprak oluşumunda etkili olan faktörler, 2 09 Ekim 2015 Toprağa karakter kazandıran faktörler, Toprak kimyası, toprağın kimyasal bileşimi ve özellikleri, 3 16 Ekim 2015 Toprakların fiziksel, kimyasal ve biyolojik özellikleri, 4 23 Ekim 2015 Toprak profili, Toprak örneklerinin alınması, analiz için ön işlemler ve analizleri 5 30 Ekim 2015 Toprakta kirleticilerin taşınımları, Toprağın temizlenmesi için kullanılan yöntemler ve teknolojiler Kasım 2015 Toprağın temizlenmesi için kullanılan yöntemler ve teknolojiler. Konu ile ilgili mevzuat, 7 13 Kasım 2015 Konu ile ilgili mevzuat, 8 20 Kasım 2015 Tarım ilaçları ve gübrelerden kaynaklanan toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri, Atıksulardan kaynaklanan toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri Kasım 2015 Vize Haftası 6

7 Güz Dönemi Toprak Kirliliği ve Kontrolü Dersi Haftalık Ders Planı Hafta Tarih İşlenecek Konu Aralık 2015 Katı atıklar ve sızıntı sularından kaynaklanan toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri Maden işletmeciliğinin sebep olduğu toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri Aralık 2015 Endüstriyel atıklardan kaynaklanan toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri Hava kirliliğinin sebep olduğu toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri Aralık 2015 Radyoaktif atıkların sebep olduğu toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri Erezyon ve çözüm önerileri Aralık 2015 Doğal afetlerin sebep olduğu toprak kirliliği ve çözüm önerileri, Türkiyede ve dünyada toprak kirliliği problemleri ve çözüm önerileri Ocak 2015 Tatil Ocak 2016 Petrol ve mineral yağlardan kaynaklanan toprak kirliliği ve çözüm önerileri Amaç dışı arazi kullanımının neden olduğu toprak kirliliği ve çözüm önerileri Ocak 2016 Ağır metaller ve toprak kirliliği problemi ve çözüm önerileri, Ağır metallerin topraktan giderimi. Arıtma çamurlarından kaynaklanan toprak kirliliği ve çözüm 7

8 GİRİŞ İnsanlar dünya üzerinde var oldukları andan itibaren doğrudan yada dolaylı olarak toprağa bağlı kalmışlardır. Yiyecek, giyecek ve yakacaklar ile içinde oturulacak barınakların kurulmasında kullanılan birçok malzeme topraklardan elde edilmektedir. Besin maddesi olarak hizmet eden tahıllar ve benzeri ürünler, meyveler ve sebzeler toprakta yetişmektedir. Giyim eşyalarının yapılmasında kullanılan lifli materyaller toprakta yetişen ürünlerden elde edilmektedir. 8

9 GİRİŞ Ağaçlar ve diğer birçok bitkiler toprağın direkt ürünleri olup, ağaçlar endüstrinin, insanların ve insanların kullanımındaki evcil hayvanların barınmasında hizmet gören barınakların yapımında kullanılmaktadırlar. Aynı şekilde evcil hayvanların beslenmesinde kullanılan yemleri oluşturan taneler ve yem bitkileri toprağın direkt ürünleridirler. Toprak ürünü olan yemler ve otlarla beslenen hayvanlar insanların et, süt, yumurta ve diğer benzeri besin maddesi gereksinmelerini karşılamaktan başka, giyim eşyalarının yapımında kullanılan yün ve ipeği de vermektedirler. 9

10 GİRİŞ Dünyanın büyük bir kısmında insanlar, enerji gereksinimlerini, yer kabuğunun altında bulunan ve jeolojik devirlerde toprak üzerinde yetişmiş bulunan bitkilerin değişim ürünleri olan kömür, petrol veya gaz yakıtlarla karşılamaktadır. Bu örnekleri artırmak mümkündür. Bütün bunlardan kolayca anlaşılacağı üzere, insanlar var oldukları tarihten itibaren toprağa bağlı kalmışlardır. İnsanlığın devamı bundan sonra da toprakların uygun bir şekilde kullanılmasına, uygun olarak gübrelenmesine ve doğal kuvvetlerle taşınmasına karşı alınacak önlemlere bağlı olacaktır. 10

11 GİRİŞ Toprak, ana materyal adı verilen kayaçların, organik atıkların uzun bir süreç içinde birçok fiziksel, kimyasal ve biyolojik olay ve etkenlerle parçalanıp ayrışması sonucu ortaya çıkan ve dinamikliği devam eden doğal bir varlıktır. Topraklar, insan, bitki ve birçok hayvanın yaşamlarını devam ettirebilecekleri önemli bir yerdir. Buna karşılık yeryüzünün sadece dörtte biri karalarla kaplı olup bu alanların dağlık, çöl, çoraklık vb. birçok doğal kısıtlılık nedeniyle çok az miktarı tarımsal üretime, başka bir deyişle kullanıma uygun değildir. 11

12 GİRİŞ Bugün toprak alanları, bir yandan kentleşme ve altyapı alanları (endüstriyel yapılar, yollar, havaalanları vb) olarak kullanılarak daralırken diğer yandan kirlilik gibi çok ciddi bir çevre sorununun tehdidi altındadır. Toprak kirliliği problemi ele alınırken toprak alanlarımızın artırılamayacağı ve kirlenmiş bir toprağın temizlenmesinin çok zor ve bazı durumlarda mümkün olmayacağı göz önünde bulundurulmalıdır. 12

13 GİRİŞ İnsan açısından toprağın önemi, toprağın ekonomik ve toplumsal işlevinden kaynaklanmaktadır. Toprak bir üretim faktörü olarak tarım ve sanayi için önemli bir değere sahiptir. Toprağın ayrıca mekansal yerleşime olanak vermesi, yerleşim sorunlarının temel nesnesini de toprak yapmıştır. 13

14 GİRİŞ Toprak insanların tarım, sanayi ve yerleşme amaçlarına uygun olarak işlevler yüklenmekte ve bu işlevler doğrultusunda kullanılmaktadır. Hızlı nüfus artışı ve nüfusun ihtiyaçlarını karşılama toprağa verilen yükü nitel ve nicel olarak artırmıştır. İnsan çevre ilişkilerinin nüfus artışı ile zorlanması ve insanın çevreye müdahalesinin giderek artması toprak kirliliğinin temelini oluşturmaktadır. 14

15 GİRİŞ Toprak kirliliği insan etkinlikleri sonucunda toprağın fiziksel, kimyasal, biyolojik ve jeolojik yapısının bozulması olarak tariflenebilir. Toprak kirliliğinin en önemli nedeni, tarım alanlarının yanlış ve bilinçsiz kullanımı, toprakta yanlış tarım teknikleri, yanlış ve fazla gübre ve tarımsal mücadele ilaçlarının kullanımı, atık ve artıklar ile zehirli ve tehlikeleri maddelerin toprağa bırakılması sonucunda ortaya çıkmaktadır. 15

16 GİRİŞ İnsan etkinlikleri toprağı doğrudan kirletmekte veya hava ve su kirliliğine sebep olarak dolaylı olarak toprağı kirletmektedir. Örneğin, kükürtdioksit oranı yüksek olan bir atmosfer tabakasından geçen yağmur damlacıkları asit yağmurları halinde toprağa düşer. Toprak içine giren bu asitli sular ağaç köklerini, bitkisel ve hayvansal toprak canlılarını zarara uğratır. Toprağın reaksiyonunu etkileyerek besin maddesi dengesini bozar, yer altı sularını içilmez hale getirir. 16

17 GİRİŞ Aynı şekilde çöp depolama alanlarından toprağa sızan sular, kirli sulama suları, gübre çözeltileri, radyoaktif maddeler, uçucu küller, toprağı kirleten madde ve kaynaklardır. Bunların dışında toprak erozyonu ve erozyona sebep olan yanlış arazi kullanımı, tarım alanlarının sanayi tesislerine veya yerleşime açılması da toprak kaybına neden olduğundan toprak kirliliğinin bir başka boyutunu oluşturur. 17

18 GİRİŞ Arazi sahibi geçmişte ve hatta bugün de, toprağını arzu ettiği şekilde kullanmaktadır. Artan nüfus karşısında birey başına düşen arazi birimindeki azalmalar, toprağın aşırı derecede sömürülmesine yol açmakta ve erozyon önemli bir sorun olarak ortaya çıkmaktadır. Toprakların verimlilik kapasitesi, aşırı derecede ürün üretimi ve ihmaller sonucu gittikçe gerileyebileceği gibi, uygun önlemlerle mevcut durum muhafaza edilebilir ve hatta bazı önlemlerle daha ileriye de götürülebilir. 18

19 GİRİŞ Bu önlemlerden bazıları, toprakta arzu edilen fiziksel koşulların devam ettirilmesi, organik maddelerin tekrar toprağa iadesi, gereksinme oranında gübre verilmesi, yağışlı bölge topraklarının kireçlenmesi olarak sıralanabilir. Bunlara ek olarak eğimli alanlarda verimli olan üst toprağı yerinde tutmak için gereken koruma işlemleri de uygulanmalıdır. 19

20 GİRİŞ İnsanların yaşaması ve refahı toprağa bağlı olduğuna göre, toprağın bugünkü sahipleri onları ileriki nesillere aynen teslim etmekle görevlidirler. Bunun için toprağın geçici sahipleri verimliliğin devamlılığını sağlamak ve erozyonla taşınmasına engel olmak için gerekli önlemleri almak zorundadır. Bu ulusal bir görevdir. 20

21 YERKÜRE VE KATMANLARI 21

22 YERKÜRE VE KATMANLARI Yerküre'nin (dünyanın) merkezinde katı haldeki nikel ve demirden oluşan iç çekirdek bulunuyor. Bu çekirdeği çevreleyen dış çekirdek ise, içindeki kükürt ve oksijen nedeniyle ergime noktası düştüğü için sıvı halde bulunan nikel ve demirden oluşuyor. 4.5 milyar yıldır soğumasına rağmen hala çok sıcak olan çekirdek, Yerküre'nin manyetik alanının oluşmasındaki etkendir. Daha sonra gelen ve Alt Manto ve Üst Manto diye ikiye ayrılan Manto ise, kısmen ya da tümüyle eriyik durumdaki kayaçlardan oluşan magmayı içeriyor. 22

23 YERKÜRE VE KATMANLARI Demir, magnezyum, silikon ve oksijence zengin mineralleri içeren Manto dan sonra, bu katmanların en incesi olan ve okyanuslar ile kıtaları barındıran Yerkabuğu bulunuyor. Oksijen ve silikonca zengin Yerkabuğu nda, okyanus tabanlarını oluşturan bazalt, en çok bulunan kayaçtır. Kıtalardan oluşan kabuk kısmı ise bazalt ile daha az yoğun olan granit, kumtaşı, kireç taşı gibi kayaçları barındırıyor. 23

24 YERKÜRE VE KATMANLARI Yer'in içi, diğer gezegenler gibi, kimyasal olarak tabakalardan oluşur. Yer'in silikattan oluşmuş bir kabuğu, yüksek viskoziteli bir mantosu, akışkan bir dış çekirdeği ve katı halde bir iç çekirdeği vardır. Yer'in kütlesi ve hacmi günümüzde oldukça duyarlı olarak bilinmektedir. Buna dayanarak yoğunluğunun 5,51 g/cm3 olduğu hesaplanabilir. Yerkabuğu, taşküre veya litosfer, yerkürenin en dış kısmında bulunan yapıdır. 24

25 YERKÜRE VE KATMANLARI Çekirdek Sismik dalgaların izlenmesi, yer yüzeyinden 2900 km derinlikte ani bir yoğunluk artışına işaret eder. Bu, 3470 km yarıçapında bir metal çekirdeğin varlığı ile açıklanmaktadır. Daha da derinde, 1250 km yarıçapında ve 'iç çekirdek' olarak adlandırılan daha yoğun bir tabaka bulunur. İç çekirdeğin ise katı yapıda olduğu sanılmaktadır. Modeller, iç çekirdeğin sıcaklığının 5100 C, basıncının ise merkezde 4 milyon atmosfer civarında olduğu varsayımına dayanır. 25

26 YERKÜRE VE KATMANLARI Çekirdek İç çekirdeğin büyük ölçüde demir ve nikelden oluştuğu, bu bileşenlerin, yüksek basıncın ergime sıcaklığını yükseltmesi nedeniyle katı halde bulunacağı ve yoğunluğun 13,6 g/cm³ civarında olacağı tahmin edilmektedir. Dış çekirdek ise, demir ve nikele ek olarak oksijen ve kükürt içerir. 26

27 YERKÜRE VE KATMANLARI Manto Manto, yerkabuğu ile çekirdek arasında kalan kısımdır. Yer kabuğunun en ince olduğu okyanus tabanlarında 5 km, en kalın olduğu büyük dağ sıralarının altında ise 70 km derinlikte başlar ve 2900 km. derinliğe kadar devam eder. Yer kürenin toplam hacminin %82'den fazlasını, kütlesinin ise %67'sini oluşturur. Çekirdekte bulunan demir, nikel, oksijen ve kükürte ek olarak magnezyum, alüminyum ve silisyum içerir, ve büyük kısmı, bu elementlerin çeşitli şekillerde kombinasyonlarından oluşmuş kayaç yapıda bileşiklerden oluşur. 27

28 YERKÜRE VE KATMANLARI Manto Yer kabuğundan farklı olarak bu minerallerin demir ve magnezyum içeriği, silisyum ve alüminyum içeriğine oranla çok daha fazladır. Manto katmanının yoğunluğu, yüzeyden derine doğru artarak 3,3 g/cm³'ten 6 g/cm³'e kadar değişir ve ortalama 4,5 g/cm³ kadardır. Sıcaklığı, çekirdek ile komşu alanlarda 4000 C kadar yüksek, yer yüzeyine en yakın olduğu okyanus tabanlarında ise 100 C kadar düşük olabilir. Mantonun, kalınlığı okyanus tabanlarında birkaç kilometre ile kıta tabanlarında 70 kilometre arasında değişen en dış tabakası düşük sıcaklığı nedeniyle sert ve kırılgan bir katı yapısındadır ve yer kabuğu ile bütünleşmiş biçimde litosfer=taş küreyi oluşturur. 28

29 YERKÜRE VE KATMANLARI Yer kabuğu Yer kürenin en dış katmanıdır. Yer kürenin toplam hacminin % 2'den azını, kütlesinin ise yüzde 4'ünü oluşturur. Daha derin tabakalara oranla düşük yoğunlukta ve katı yapıdadır. 29

30 YERKÜRE VE KATMANLARI Yer kabuğu Yer kabuğunun okyanus tabanlarında kalan kısmı oldukça ince (5-10 km), kıtalardaki kısmı ise daha kalındır (30-70 km). Yer kabuğu yoğunluğunun okyanus tabanlarında daha yüksek (3,2 g/cm³, kıtalarda ise daha düşük (2,7-3 g/cm³) olduğu bilinmektedir. Yer kabuğunun, toz durumuna gelmiş türlü kütle kırıntılarıyla, çürümüş organik cisimlerden oluşan ve canlılara yaşama ortamı sağlayan yüzey bölümü ise toprak olarak isimlendirilir. 30

31 TOPRAĞIN TANIMI Toprak, kayaların ve organik maddelerin çeşitli derecedeki ayrışma ürünlerinden meydana gelen, içinde geniş bir canlılar topluluğu barındıran, bitkilere durak yeri ve besin kaynağı olan ve katı yer kabuğunun, uzun zaman içerisinde belirli özellikler kazanan en üst kısmını saran doğal, dinamik bir yapıdır. 31

32 TOPRAĞIN TANIMI Toprak, yer kürenin yüzeyini ince bir tabaka halinde kaplayan, kayaların ve organik maddelerin değişik 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 canlı bir varlıktır. 32

33 TOPRAĞIN ÖNEMİ Toprak üzerinde tüm canlıların barınıp yaşadığı, insan ve hayvan beslenmesi için gerekli ürünlerin yetiştiği yaşayan canlı bir varlıktır ve yaşamın kaynağıdır. Toprak, hava, su ve diğer doğal kaynaklar gibi insan yaşamı için önem taşıyan kısıtlı bir değerdir. 33

34 TOPRAĞIN ÖNEMİ Toprak, doğal değişim döngüsü içinde atıkların emilmesini sağlayan bir filtre, organizmalar için genetik bir rezervuar, madenler ve suyun saklanması için bir depo ve sosyo ekonomik faaliyetler için mekansal bir temel, tarihi, kültürel mirasımızı gözeten bir unsur olarak yararlı bir çok özelliğe sahiptir. 34

35 TOPRAĞIN ÖNEMİ Toprağın doğal oluşum sürecini değiştirmek olanaksız olduğu gibi, teknolojik usullerle yapay üretilmesi de mümkün değildir ve kaybedilmesi halinde yerinde başka bir kaynak da kullanılamaz. Toprak var olan en önemli madendir. Yerin kütlesinde var olan katmanlardan en az yer kaplayan bölüm yüzeyde ve belirli derinliklerde bulunan toprak katmanıdır. 35

36 TOPRAĞIN ÖNEMİ Yapılan araştırmalara göre 1 cm kalınlığındaki bir toprak tabakasının oluşması ve işlenebilir verimli bir yapıya ulaşması için de 3 bin ile 12 bin yıl gerekmektedir. 36

37 TOPRAĞIN ÖNEMİ Aynı ana materyalden farklı özelliklerde topraklar oluşabileceği gibi, çeşitli ana materyallerden benzer özelliklerde topraklar oluşabilir. Yeni üretim alanlarının oluşturulması ile ilgili dünya ölçeğinde yapılan tüm çalışmalara rağmen en önemli üretim ortamı yinede topraktır. Toprağın üretkenliği çok yönlüdür. 37

38 TOPRAĞIN ÖNEMİ Toprak üretimin temelini oluşturmaktadır. Temelsiz bir bina kurulamayacağı gibi, toprak bilgisinden yoksun üretim ve onu değişik amaçlara yönelik kullanma ve yönlendirme düşünülemez. Bu nedenle toprak bilimi, örneğin fizik ve kimya gibi temel disiplin olarak kabul edilmektedir. 38

39 TOPRAĞIN OLUŞUMU Yer kabuğu üzerinde oluşmuş organik kaynaklı bitkisel atıklar ile yerkabuğunu oluşturan atmosfer, hidrosfer ve biyosfer ile temas halinde bulunan ana kayanın çeşitli jeolojik devirler boyunca fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörlerin etkisi ile toprak oluşur. 39

40 Biyosfer Yerküre ve atmosferin arasında canlıların yaşadığı bölümü oluşturan yani okyanus tabanından atmosferde 10 km yüksekliğe uzanan alanda canlı yasam olanağı bulunan su, toprak ve hava tabakasını kapsayan alandır. 40

41 TOPRAĞIN OLUŞUMU Yeryüzündeki kayaçlar rüzgarların, akarsuların, yağışların, sıcaklık değişimlerinin, depremlerin, yanardağların ve canlıların etkisiyle zamanla değişime uğrar. Kayaçlar kayalara, kayalar taşlara, taşlarda kuma dönüşür. Bu oluşum sırasında ölü bitkilerin ve başka canlıların atıkları da kumla birleşerek toprağı oluşturur. 41

42 TOPRAĞIN OLUŞUMU Akarsular taşları sürükleyerek birbirine çarpıp parçalanmasına neden olur. Ayrıca kayaçlardaki çatlaklara giren su donar ve kayaçları parçalar. Rüzgarın etkisiyle kayaçlar kopar, parçalanır ve aşınır. 42

43 TOPRAĞIN OLUŞUMU Güneşin etkisiyle kayaçlar gündüzleri ısınır ve genişler, gece hava soğuyunca ise büzüşür. Bu genişleme ve büzülme olayları kayaçların parçalanmasına neden olur. Kayaçların çatlaklarına giren bitki kökleri burada büyüyüp kayaçların parçalanmasına neden olurlar. Bütün bu oluşumlara ek olarak hayvan ve bitki artıklarıda bu parçalara karışarak toprağı oluştururlar. 43

44 Toprak oluşumu 44

45 Toprak oluşumu 45

46 46

47 TOPRAĞIN OLUŞUMU Topraklar, yerküresinin en üst bölümünde bulunan kayalar, mineraller ve organik maddelerin çeşitli doğal faktörlerin etkileriyle parçalanması, ayrışması ve ayrışan bir kısım ürünlerin tekrar birleşerek yeni bileşimler oluşturması sonucu oluşan ana materyal üzerinde gelişmektedirler. Oluşan topraklar, özellikle başlangıçta, kendilerini meydana getiren ana materyalin etkisi altında bulunmaktadırlar. Toprağın verimliliği ana materyalin çeşidi ile çok yakından ilgilidir. Ancak bu ilişki zaman akışı içinde, iklimin etkisi ile yavaş, yavaş zayıflamaktadır. 47

48 TOPRAĞIN OLUŞUMU Toprağı oluşturan 4 temel yapı maddesi vardır. Bu temel yapı maddeleri inorganik (mineral), organik maddeler, su, hava, 48

49 TOPRAĞIN OLUŞUMU Toprağın meydana geldiği maddeye ana materyal denir. Kimyasal özellik bakımından toprak ana materyali iki genel gruba ayrılır. Bunlar: Mineral Ana Materyal Organik Ana Materyal 49

50 TOPRAĞIN OLUŞUMU 50

51 TOPRAĞIN OLUŞUMU 1. Mineral ana materyal Mineral ana materyali oluşturan volkanik, tortul ve metamorfik kayalar çeşitli minerallerden oluşmuşlardır. Bu mineraller ayrışmalar sonucunda açığa çıkmakta, açığa çıkan mineraller zamanla bir takım fiziksel, kimyasal ve biyolojik faktörlerin etkisi ile değişime uğrayarak çeşitli toprakları oluşturmaktadırlar. 51

52 TOPRAĞIN OLUŞUMU 1. Mineral ana materyal Mineral, yer kabuğunda bulunan, doğa ürünü olarak oluşan, esas itibariyle katı ve ender olarak da sıvı halde bulunan (örneğin civa), genellikle belirli bir kimyasal bileşime sahip, homojen ve çoğunlukla inorganik olan maddelerdir. Buna göre kalsit (CaCO3), galenit (PbS) ve altın (Au) birer mineraldir. 52

53 TOPRAĞIN OLUŞUMU 1. Mineral ana materyal Mineral ana materyal magmanın soğuması ile oluşmuş kayalardan meydana gelmektedir. Bu kayaya Ana Kaya adı verilir. Toprak ana materyalinin önemli bir kısmını oluşturan mineral ana materyal meydana geliş şekillerine göre iki alt gruba ayrılır. Yerli Ana Materyal Taşınmış Ana Materyal 53

54 TOPRAĞIN OLUŞUMU a) Yerli ana materyal: Yeryüzü oluşumunun başlangıcından üzerinde gelişmiş bir toprak profili oluşuncaya kadar yerinde kalmış ana materyaldir. Bu materyal genellikle büyük taş veya kaya kütlelerinden oluşur. Meydana gelişleri bakımından; volkanik (mağmatik), Tortul (Sedimenter), Metamorfik (başkalaşım) olmak üzere üç çeşittir. 54

55 TOPRAĞIN OLUŞUMU Volkanik kayaçlar (mağmatik): Bu kayalar volkanın soğuması esnasında volkanın içerisinde veya dış kısmında soğuyarak oluşmuş kayalardır. Eğer bu kayalar volkanın iç kısmında soğuyarak oluşmuşsa bunlara iç püskürük kayalar (intrüsüf) denir. Eğer soğuma volkanın dış kısmında veya belirli bir kısmında meydana gelmişse bu şekilde oluşan kayalara dış püskürük kayalar (Ekstprüsük) denir. 55

56 TOPRAĞIN OLUŞUMU Volkanik kayaçlar içerisindeki SiO 2 miktarına göre de iki kısma ayrılırlar. Bunlar: Asit Kayalar: İçerisinde SiO 2 miktarı %65 den fazla olan kayalardır. Bazik kayalar: İçerisinde SiO 2 miktarı %65 den az olan kayalardır. Fe, Ca, Mg olduğunda verimi fazladır. Koyu renkli toprak oluşur. 56

57 TOPRAĞIN OLUŞUMU Bazı önemli volkanik kayaçlar şunlardır: Granitler Riyolitler Diyonitler Andazitler Bazaltlar 57

58 TOPRAĞIN OLUŞUMU Tortul kayaçlar (sedimenterler): Bu kayalar jeolojik devirlerde okyanus ve göl gibi geniş su kütlelerinin altında birikmiş ve zamanla su kütlesinin çekilmesiyle altta birikmiş tortulların yüzeye çıkması ile oluşurlar. Bu kayaların esas yapısını fosiller oluşturur en önemli özellikleri çoğul halde tabakalı oluşlarıdır. 58

59 TOPRAĞIN OLUŞUMU Bazı Tortul kayaçlar şunlardır: Kireç taşı Dolamit Tebeşir Sistler Kum Taşları 59

60 TOPRAĞIN OLUŞUMU Metamorfik kayaçlar (başkalaşım): Volkanik, tortul kayaçların sıcaklık, basınç, gerilme ve kimyasal etkinliği olan sıvıların etkisi ile değişimleri sonucu oluşan kayaçlardır. Örneğin Granit Gnays Kireç Taşı Mermer Kil Taşı Sleyt 60

61 TOPRAĞIN OLUŞUMU En Önemli Metamorfik Kayaçlar Şunlardır: Gnayslar Granülütler Mikasistler Mermer Arduvaz Kuvarsit 61

62 TOPRAĞIN OLUŞUMU b) Taşınmış ana materyal Çeşitli büyüklükteki kayaların ve kaya parçalarının jeolojik devirler boyunca rüzgar, akarsu ve buzullar gibi çeşitli taşıyıcılar vasıtasıyla bulundukları yerlerden daha uzaklara taşınarak üzerinde toprak oluştururlar, işte bu şekilde taşınmış ana materyale transporte olmuş ana materyal denir. 62

63 TOPRAĞIN OLUŞUMU Su ile Taşınmış Ana Materyal: Sularla taşınmış olan ana materyal, Aluviyal ana materyal Göl Dolgusu Ana Materyal Deniz Dolgusu Ana Materyal üç sınıf altında incelenmektedir. 63

64 TOPRAĞIN OLUŞUMU Aluviyal ana materyal: Büyüklü küçüklü akarsular vasıtası ile taşınıp değişik yerlere yığılan ana materyal çeşididir. Göl Dolgusu Ana Materyal: Buzul devirlerinde tatlı su göllerinde çökelen sedimentlerden ibarettir. Deniz Dolgusu Ana Materyal: Denizlerin içine akarsular vasıtası ile getirilip depolanan materyalden oluşmuşlardır. 64

65 TOPRAĞIN OLUŞUMU Rüzgar ile taşınmış ana materyal: Rüzgarlar tarafından taşınarak rüzgarın hızının azaldığı veya tamamen kesildiği yerlerde biriken materyale rüzgar ana materyali adı verilmektedir. Kumullar Volkanik Küller Lösler 65

66 TOPRAĞIN OLUŞUMU Buzul ile taşınmış ana materyal: Buzul dönemlerinde kalın kristal buz kütleleri, yavaş hareketleri sırasında, oluşturdukları yüksek basınçlarla, üzerinden geçtikleri arazileri düzlemişler, kayaları aşındırmışlar ve birlikte taşıdıkları buzultaş adı verilen materyali belli yerlerde yığmışlardır. Buzulun çabuk erime sonucu ilerleyemediği bölgelerde biriken ve genellikle çakıl büyüklüğünde iri taneleri içeren, genellikle düz birikintilere çakıllı buzul ovası ve hızla eriyen buzulların oluşturduğu sularla bir miktar sürüklenip çökelen iri kum ve çakıllardan ibaret materyal ile oluşan düzlüklere ise dış yıkantı ovaları adları verilmektedir. 66

67 TOPRAĞIN OLUŞUMU Yer çekimi kuvveti ile taşınmış ana materyal Eğimli arazilerdeki gevşek materyallerin yer çekimi etkisi ile yuvarlanarak eteklerde birikmesi sonucu oluşan yığıntılara kolloviyal ana materyal denilmektedir. Bu ana materyal tipi çok eğimli topoğrafik yapısı nedeniyle ülkemizde oldukça yaygın bulunmaktadır. 67

68 2. Organik ana materyal (kümüloz) Bu ana materyale kümüloz ana materyal de denir. Bu ana materyalin esasını çeşitli sebeplerle yeryüzüne intikal etmiş olan bitkisel ve hayvansal orijinli organik atıklar oluşturur. Bu organik atıklara organik ana materyal; bu artıkların humuslaşması ile meydana gelen topraklara da organik topraklar denir. 68

69 2. Organik ana materyal (kümüloz) Bu organik ana materyaller ekseriye bataklık ve büyük bataklıkların kurutulması neticesinde ortaya çıkan bitkisel ve hayvansal organik atıklardır. Özellikle kuzey ve kuzey doğu Avrupa ülkelerinde ve çeşitli Asya ülkelerinde buna benzer materyalden oluşmuş ve geniş yer kaplayan organik topraklar vardır. 69

70 2. Organik ana materyal (kümüloz) Bu organik topraklar içerisindeki organik madde miktarına göre iki ye ayrılır. Mack (mak) topraklar: % arasındaki organik madde (humus) ihtiva ederler Peat (pit) topraklar: % arasındaki organik madde (humus) ihtiva ederler. 70

71 2. Organik ana materyal (kümüloz) Organik ana materyalin oluşumunda yavaş çürüme esastır. Çürümeyi yavaşlatan nedenler mikroorganizmaların faaliyetlerini yavaşlatan veya durduran nedenlerle aynıdır. Bunlar, fazla su ve buna paralel olarak oksijen noksanlığı ve düşük sıcaklık dereceleridir. 71

72 2. Organik ana materyal (kümüloz) Gelişmekte olan bitkiler yavaş mikrobiyal faaliyetler sonucu tamamen çürüyemeyerek birikmeye başlarlar. Bu suretle biriken materyale genel olarak turba adı verilir. Turbalar gelişme durumlarına göre, az gelişmiş olandan başlayarak, 1.Çökelti turbaları, 2.Lifli turbalar, 3.Odunsu turbalar olarak üç tip altında incelenmektedirler. Ülkemizde her üç tipin de çok küçük alanlar kaplayan birkaç örneğine rastlanmaktadır. 72

73 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Bilindiği gibi topraklar mineral ana materyal olarak ana kayanın ve organik ana materyal olarak ta bitkisel ve hayvansal artıkların çeşitli jeolojik devirlerde ve çeşitli faktörlerin etkisi altında (mineral ve organik ana materyal) ayrışma ve parçalanmasında meydana gelmektedir. 73

74 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Dolayısıyla toprakların oluşmasın da etkili olan faktörleri üç ana grupta ayırabiliriz. Fiziksel Faktörler Kimyasal Faktörler Biyolojik Faktörler 74

75 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Fiziksel Faktörler: Bazı doğal olaylar kaya ve minerallerin yalnız şekil ve büyüklüklerini değiştiren aşınma ve parçalanmalara neden olurlar. Kimyasal ve mineralojik yapıda herhangi bir değişme yapmazlar. Ana materyalin yalnız şekil ve büyüklüğünü değiştiren bu etmenlere fiziksel ayrıştırma etmenleri denilmektedir. Kurak bölgelerde toprağın oluşunda bu etmenler hakim rol oynamaktadırlar. 75

76 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Fiziksel Faktörler: Fiziksel parçalanma olaylarının başında, sıcaklık değişmeleri, ekolojik faktörler (yağış, iklim vs), ıslanma, kuruma, donma-çözülme, bitki köklerinin ve diğer canlıların mekanik etkileri olmak üzere, materyal üzerindeki basıncın azalması, tuz bırakması ve tuzların hidrasyonu, akarsu, buzul ve rüzgarların etkileri sayılabilir. 76

77 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Sıcaklık Değişmeleri: Sıcaklık değişimleri donma ve çözülme olaylarına sebep olur. Yaz ve kış, gece ve gündüz sıcaklıkları arasında büyük sıcaklık farkları olmaktadır. Örneğin, gündüzleri fazla sıcaklık nedeni ile genişleyen bazı kaya mineralleri, gecenin serinliğinde büzülürler. Isınma ısıları ve genişleyip büzülme oranları birbirinden farklı minerallerden oluşan bir kayada, bu etkiler zayıf noktalardan çatlamalara yol açar ve kaya zamanla dağılmaya başlar. Kayalarda oluşan çatlaklara giren su, soğuk mevsimde donarak hacmini genişletip buz haline dönüşür. Buz çevresine bir basınç yaparak, dağılma ve parçalanmalara yol açar. 77

78 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Sürtünme: Toprağı oluşturan kayaların birbirine sürtünerek parçalanması olayıdır. Taşınma ve Aşınma: Su, rüzgar, buzul veya yerçekimi etkisi ile toprağı oluşturan materyallerin bulundukları yerden koparak başka bir yere hareket etmesi olayıdır. 78

79 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Hareket Eden Suyun Etkisi: Akan su, kitlesi ve taşıdığı katı taneler vasıtası ile üzerinden aktığı materyali aşındırır ve kopardığı zerreleri birlikte sürükleyerek bunları hızının kesildiği yerlerde depo eder. Hareket Eden Buzun Etkisi: Çok yavaş akan buz kitleleri olan buzullar, aktıkları yataklarda aşındırma yaparlar ve kopardıkları materyali moren(buzultaş) yığınları halinde belli noktalarda depo ederler. 79

80 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Rüzgarın Etkisi: Rüzgarlar hareket halindeki hava kitleleridir. Bunlar küçümsenmeyecek bir taşıma gücüne sahiptirler. Gerek kendi kitleleri, gerekse taşıdıkları materyal ile temas ettikleri zemin üzerinde aşındırma ve parçalanma yaparlar. Gece ve Gündüz Farklarının Etkisi: Gündüz güneş ışığı ile kayaların yüzeyleri iç kısımlarına göre daha fazla ısınır ve genişler. Geceleri kayaların yüzeyleri iç kısımlarına göre daha çabuk soğur ve büzülür. Bu değişimler sık tekrarlandığı için kayaların dış kısmında çatlaklar meydana gelir ve parçalanmalara yol açar. 80

81 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Kimyasal Faktörler: Ana kayanın kimyasal bileşimini değiştirmek suretiyle ana materyal ve toprağın oluşturulmasına hizmet eden olaylara kimyasal ayrıştırma etmenleri adı verilmektedir. Kimyasal ayrışma sonucunda, belli mineraller kısmen veya tamamen değişerek, yeni mineralleri meydana getirirler. Fiziksel ayrışmalarla ufalanmış yada gözenekli hale gelmiş olan materyale kimyasal etmenlerin etkisi kolaylaşır. Kimyasal ayrışmalarda su, hava ve sıcaklık büyük rol oynamaktadır. 81

82 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Kimyasal Faktörler: Kurak bölgelerde suyun az olması nedeni ile daha çok fiziksel aşınma hakimdir. Yağışlı ve sıcak bölgelerde ise kısmen fiziksel ve daha çok kimyasal etmenler aktif rol oynamaktadırlar. Toprak oluşumuna hizmet eden kimyasal olayları da, oksidasyon, redüksiyon, hidroliz, hidrasyon-dehidrasyon, kompleksleşme, karbonatlaşma ve çözünme şeklinde sıralamak mümkündür. 82

83 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Kimyasal Faktörler: Toprakta cereyan eden kimyasal ayrışma olayları gerek ana kayanın ayrışmasından ve gerekse ayrışma ürünlerinin yeni bileşiklere dönüşmesinde rol oynarlar. Ayrıca bu olaylar toprak oluşumundan sonra da devam ederek zamanla toprak yapısının değişmesine neden olurlar. Kimyasal ayrışma olayları kaya ve minerallerin yüzeylerine cereyan ettiği için yüzeyi ne kadar geniş olursa daneler ne kadar küçük ise ayrışma hızı o oranda artar. Bu yüzden fiziksel parçalanma kimyasal ayrışmaya zemin hazırlayıcı niteliktedir. 83

84 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Kimyasal Faktörler: Hidratasyon-dehidratasyon, Hidroliz, Oksidasyon-Redüksiyon, Çözünme, Karbonasyon, 84

85 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Hidratasyon-dehidratasyon: Hidratasyon toprak minerallerinin ve kimyasal maddelerinin su almaları ve suyu kimyasal olarak bünyelerine bağlamalarıdır. Dehidratasyon ise bu maddelerden suyun ayrılmasıdır. Suyun mineraller tarafından tutulması suyun dipol karakterinden kaynaklanmaktadır. Su molekülü dipol özelliklerinden dolayı, kristal kafes yüzeyindeki anyonlar ve katyonlar tarafından tutularak minerallere bağlanır. 85

86 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Hidroliz: Su çok aktif bir kimyasal ayrıştırıcıdır. Suyun serbest H+ iyonları kayaların ve minerallerin bileşimindeki katyonlarla yeni bir bileşik meydana getirmek üzere yer değiştirme eğilimindedir. Kimyasal ayrışma olayları içerisinde önemli bir yeri olan hidroliz olayı bir bileşiğin, suyun H ve OH iyonlarından birini ya da her ikisini bünyesine alarak yeni bileşikler oluşturmasıdır. 86

87 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Oksidasyon: Toprakta cereyan eden en önemli olaylardan birisi de oksidasyondur. Topraktaki element ve bileşiklerle oksijenin birleşmesi ile kimyasal ayrışmaya neden olan kimyasal olaydır. Kimyasal anlamda oksidasyon; bir elementin elektron vererek değerliğinin yükselmesidir. Oksidasyon olayı ile ayrışma genelde Fe ve Mn içeren minerallerde görülür. 87

88 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Redüksiyon: Bir element kimyasal değişmelerde elektron alıyor ve değerliliği azalıyorsa bu olaya Redüksiyon (indirgenme) denir. Daha açık bir tanımlamayla Oksidasyon un tam tersidir. Oksidasyon olayı oksijen varlığında oluşurken, Redüksiyon kötü havalanma koşullarında ve oksijenin yokluğunda gerçekleşir. 88

89 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Çözünme: Çözünme şeklindeki ayrışma çoğunlukla suda kolay çözünebilen alkali ve toprak alkalisi tuzlarda görülür. Çünkü su topraktaki birçok mineral için zayıf bir çözücüdür. Fakat içinde CO 2, organik ve inorganik asitler ya da tuzlar bulunması halinde çözme gücü artar. Bu nedenle toprak çözeltisi ve CO 2 li suların kimyasal ayrışma olaylarında önemli etkileri vardır. 89

90 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Karbonasyon: Topraktaki organik maddelerin ayrışması ve köklerin solunumları sonucunda, toprak havasına fazla miktarda CO 2 katılmaktadır. Bu gaz hidroliz sonucu açığa çıkan metalik hidroksitleri etkileyerek onları karbonat veya bikarbonat haline dönüştürmektedir. Karbonasyon olarak adlandırılan bu reaksiyon, toprak minerallerinin ayrışmasında çok etkilidir. 90

91 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Biyolojik Faktörler: Biyolojik olaylar ise etkinliklerini parçalanma ve ayrışmaya katkıda bulunmak suretiyle gösterirler. Bitkiler, makro organizmalar (toprak kurtları, toprak solucanı), mikro organizmalar (bakteriler mantarlar algler aktinomisepler protoza vb.), enzimler, 91

92 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Toprak makro ve mikroorganizmaları: Toprak organizmalarının toprak oluşumundaki en önemli görevi bitki ve hayvan artıklarının ayrışma ve parçalanmasını sağlamaktır. Enzimler: Enzimler katalitik aktivite gösteren protein yapısında basit veya çok karmaşık moleküllerdir. Toprağın oluşmasında biyolojik dönüşüm enzim tarafından katalizlenir. Enzimler reaksiyonu başlatır ve reaksiyon hızlarını düzenler. 92

93 TOPRAKLARIN OLUŞMASINDA ETKİLİ OLAN FAKTÖRLER Biyolojik Varlıkların Etkisi: Yosun ve liken gibi basit bitkiler, açıkta bulunan kayalar üzerinde yerleşerek gelişmeye başlarlar. Bunlar toz tanelerini yakalayarak fazla miktarda organik madde içeren ince bir zar oluştururlar. Bu ince zar, kayanın dayanıklılığının azalmasına yol açar. Yüksek bitkiler kaya çatlaklarında kök geliştirme olanağına sahip olduklarında, genişleyen kökler çatlakların büyümesine ve kayaların parçalanmasına neden olurlar. Bitki ve hayvanlar ana materyalin parçalanmasından daha çok, toprağın olgunlaşmasında etkili role sahip bulunmaktadırlar. 93

94 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER Fiziksel parçalanma ve kimyasal ayrışma, belli koşullara sahip doğal bir çevrede (belli iklim ve bitki örtüsü) uzunca bir zaman süresi içerisinde, belli topografyaya sahip olan bir ana materyal üzerinde gerçekleşir. Toprak oluşumunu inceleyen bilim adamları yukarıda sayılan toprak oluş faktörlerinden en önemlilerini bazı faktörlerde ilave ederek aşağıdaki formülle açıklanmıştır T=F (M*I*T*O*Z) T: Olgun toprak F:fonksiyon M: Ana materyal I: İklim T: Topografya O: Organizma Z: Zaman 94

95 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 95

96 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 1. Ana Materyal Ana kaya ve bunun üzerin de meydana gelen toprağın özellikleri arasında yakın bir ilişki vardır. Ana materyal ve ana kayanın toprak oluşum hızı ve diğer faktörlerin toprağın oluşumu üzerindeki tesirlerine etkisi oldukça önemlidir. Her hangi bir toprağın fiziksel (renk, derinlik, tekstür, strüktür (yapı), kimyasal (organik madde miktarı ph mineral madde miktarı) biyolojik özellikleri o toprağın geldiği ana materyalin fiziksel ve kimyasal özelliğine göre değişir. 96

97 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 1. Ana Materyal Mesela eğer bir toprak sadece mineral ana materyalden (ana kayadan) oluşmuş ise o toprağın mineral madde miktarı daha yüksektir. Bir toprak sadece organik ana materyalden mesela bataklık bitkilerinden meydana gelmiş ise bu topraklar organik maddece yani humusça zengin topraklardır. 97

98 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 1. Ana Materyal Eğer bir toprağın ana materyali tortul kayadan oluşmuş ise bu topraklar boz renkli (açık renkli) notral ph lı ve kalsiyum karbonatça (CaCO3) zengin bir özelliğe sahip olurlar Ana materyali kumtaşı olan bir toprak organik maddesi düşük çok fazla geçirgen ve kum içeriği yüksek olan topraklardır. 98

99 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 2. İklim Önemli bir çevre faktörü olan iklim özellikle yağış ve sıcaklık bakımından toprak oluşumuna etki eder. Sıcaklık ve yağış kayanın ve organik materyallerin fiziksel kimyasal olarak ayrışma parçalanmasın da önemli bir faktör olup bu ikisi ana materyalin ayrışma ve parçalanmasını hızlandırır dolayısıyla yüksek yağış alan ve sıcak iklim bölgelerin de oluşan topraklar daha derin daha koyu renkli ve toprak oluşum süreçleri hızlıdır. Buna karşılık çok soğuk veya çok düşük yağışlı iklim bölgelerinde toprak oluşum süreçleri (kimyasal, fiziksel, biyolojik, ayrışma ve parçalanma) daha yavaştır ve meydana gelen topraklar daha az derindir. 99

100 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 2. İklim İklim, vejetasyon tipini ve vejetatif gelişmeyi tayin etmek suretiyle, toprak oluşma ve gelişmesinde de dolaylı bir role sahip bulunmaktadır. Nemli bölgelerdeki fazla yağış, yalnız kimyasal ve fiziksel ayrışmanın hızını tayin etmekle kalmamakta, aynı zamanda ağaçların yetişip gelişmesine uygun bir çevre koşulu da yaratmaktadır. Bu iki faktörün gelişmekte olan toprağın türü üzerindeki birlikte etkisi büyük olmaktadır. İklime ait rüzgar ve bağıl nem etmenleri de toprağa düşen ve alt katlara sızan suyun miktarını kontrol etmek suretiyle etkili olmaktadırlar. 100

101 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 3. Topoğrafya Topoğrafya, iklimin ve özellikle suyun etkilerini hızlandıran veya yavaşlatan arazi şekilleri olarak, toprak oluşumunda dolaylı bir şekilde etkendir. Benzer iklim koşullarına sahip, benzer ana materyal üzerinde oluşan topraklardan dik eğimli arazide bulunanlar, doğal erozyon ve yüzey akışların fazla olması nedeni ile toprağa sızan suyun azlığından dolayı, nispeten daha düz arazideki topraklara oranla daha az bir toprak kalınlığına sahiptirler. 101

102 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 3. Topoğrafya Hafif eğimli arazilerde alt katlara sızan su miktarı fazla olduğundan, bu arazilerdeki toprak profilleri, dik eğimli arazilerdekinden genellikle daha derindir, gelişen bitkiler daha bol ve canlıdır, organik madde düzeyi ve sonuç olarak da verimlilikleri daha yüksektir. Çukur araziler, çevrenin yüzey akışlarını da aldıklarından, devamlı olarak veya yılın uzun bir bölümünde su ile doygun bulunurlar. Böyle bir koşul fazla bitkisel gelişmeye, buna karşılık sınırlı bir çürümeye yol açar. Bunun sonucu olarak, organik maddeler birikir ve turba adı verilen organik topraklar oluşur. 102

103 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 3. Topoğrafya Arazi eğiminin yönü de toprak oluşumunda farklı bir etkiye sahiptir. Kuzey yönleri, güney yönlerine oranla daha nemli ve serindir. Bunun sonucu olarak, özellikle kurak bölgelerde, kuzeye bakan yamaçlardaki bitkisel gelişme de daha zengin olmaktadır. Gerek nem fazlalığı, gerekse farklı bitkisel örtü, kuzey yamaçlarında oluşan topraklarla, güney yamaçlarında oluşan topraklar arasında farklılık oluşturmaktadır. 103

104 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 4. Organizma (Biosfer) Organizma esas itibari ile bitkileri, makro ve mikro organizmaları için alır. Eğer bir bölgede bitkisel topluluklar fazla ise ve bu bitkisel topluluklar ana kaya üzerinde gelişmekte ise önce orman ağaçlarının kökleri ana kaya içerisinde çatlaklara sızarak basınç yaparak parçalanmasına yol açar daha sonra bu bitkilerden ana kaya üzerine düşen yapraklar ve bitkisel artıkların ayrışması ile ortaya çıkan asitler ana kayayı hidroliz ve çözünme yolu ile ayrıştırarak kimyasal ayrışmaya yol açar sonuçta bitkisel toplulukların sık olduğu bölgelerde meydana gelen toprak oluşumu süreçler (fiziki, kimyasal, biyolojik) daha hızlı olmakta ve meydana gelen toprakta içindeki organik madde miktarına bağlı olarak daha koyu renkli olmaktadır. 104

105 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 4. Organizma (Biosfer) Diğer taraftan çeşitli mikro organizmalar (bakteriler, mantarlar) ve makro organizmalar (toprak kurtları, solucan vs ) faaliyetleri esnasında çıkardıkları çeşitli enzim ve organik asitler ve biyokimyasal olarak organik ana materyalde organik toprakların oluşmasını ve kimyasal olarak (hidroliz, çözünme) mineral ana materyalin ayrışma ve parçalanmasını hızlandırırlar. Sonuç olarak eğer bir ortamda makro ve mikro organizma faaliyeti çok yüksek ise o ortamda bulunan organik mineral ana materyalden toprak oluşumu da o denli hızlı ve derin olur. Ayrıca organizma topluluğu toprağın canlı kısmını oluşturur ve bu nedenle toprağın devamlı değişen dinamik bir özelliğe sahip olmasını temin eder. 105

106 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 4. Organizma (Biosfer) Mikroorganizmalar da toprak oluşumunda dolaylı etkiye sahiptirler. Bir kısım bakteriler nitrat oluşumuna hizmet ederek toprak florasını zenginleştirirler. Oluşturdukları humus, toprakların verimlilik düzeyini artırır, suya dayanıklı agregatların ve iyi fiziksel koşulların oluşmasına yol açar. Hayvanlar, toprak içerisinde dehlizler açarak ve kısmen de organik materyali, inorganik materyalle karıştırmak suretiyle etkili olurlar. Ancak bunların etkileri bitkilere oranla çok zayıftır. Solucanlar büyük miktardaki toprağı vücutlarından geçirerek kimyasal ve fiziksel olarak bunların değişmesine yol açmaktadırlar. 106

107 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 5. Zaman Zaman toprağın çevresi ile denge sağlamasına imkan veren bir faktördür. Bilindiği gibi herhangi bir fiziksel ve kimyasal reaksiyon başlangıcından sonuna kadar tam olarak oluşabilmesi için belirli bir zamana ihtiyaç vardır. Toprak oluşum süreçlerinde bir reaksiyon olduğuna göre mineral veya organik ana materyalden bir toprağın oluşabilmesi için (olgun toprak) uzun bir zamana ihtiyaç vardır. Sonuç olarak toprak oluşum esnasın da oluşma süresi fazla ise meydana gelen topraklar daha olgun ve daha derin topraklardır. Örnek olarak tropik bölgelerde volkanik küller üzerinde yaklaşık yüz yılda toprak oluşur. Serin ılıman bölgelerde kireç taşı ana materyali üzerinde toprak oluşum hızı çok düşüktür. 107

108 TOPRAKLARA KARAKTER KAZANDIRAN FAKTÖRLER 5. Zaman Ana materyalin ayrışmaya maruz kaldığı süre toprak oluşumunda önemli bir rol oynamaktadır. Diğer koşulların benzer olması halinde, uzun süre etkilenen ana materyalden oluşan toprak, kısa süre etkilenmiş olanınkinden daha olgundur. Genç, olgun ve yaşlı toprak deyimleri, toprak yaşı ile ilgili olmakla birlikte, bu durumlar, her zaman oluşum için geçen süreye karşılık gelmeyebilir. Örneğin, nemli bir bölgede, uygun oluşum koşulları altında gelişmiş bir toprak, kuru bir bölgede aynı sürede gelişmiş bulunan topraktan daha olgundur. Toprakların olgunluklarında, geçen süreden çok, toprak gelişmesini etkileyen faktörlerin etki dereceleri rol oynamaktadır. Uygun koşullar altında, örneğin bir aluviyal materyal üzerindeki toprak profili 200 yıl içinde dikkati çekecek kadar bir gelişme göstermesine karşılık, elverişli olmayan koşullarda, aynı durumun meydana gelebilmesi için birkaç bin yılın geçmesi gerekmektedir. 108