Toprağın Kimyasal Özellikleri

Toprağın Kimyevi Özellikleri

Yer kabuğunun yüzeydeki iki kilometre kalınlıktaki bir tabakasının % 99 kadar bir kısmını şu 10 element meydana getirir: Oksijen (yaklaşık % 46,6), silisyum (yaklaşık % 27,6), alüminyum (yaklaşık % 8,1), demir (yaklaşık % 5,1), kalsiyum (yaklaşık % 3,6), sodyum (yaklaşık % 2,8), potasyum (% 2,6), magnezyum (% 2,1), titanyum (% 0,6) ve fosfor (% 0,12). Diğer elementlerse % 1 kadar bir bölümünü meydana getirir.

Kimyasal bakımdan topraklar basit yapılı tuzlardan başlayarak çok fazla karmaşık olanorganik ve inorganik bileşiklere kadar çok sayıda maddelerden oluşmuşlardır. Toprakta kimyasal olaylar, ardı arkası kesilmeyen bir surette devam etmekte olduğundan toprağın bileşimi de devamlı olarak değişmektedir. Bitkilerin yetişmesi ve beslenmesi bakımından önemli olan kimyasal olayların başında; topraktaki bitki besin maddelerinin miktarı, bu besin maddelerini depo eden absorbsiyon ve iyon değiştirme kapasitesi ile toprağın reaksiyonu gelmektedir.

Toprağınkimyasal özelliklerini belirtmek bakımından, toprakta bulunan mineralbesin elementleri, genellikle killerin oluşturduğu inorganik ve organiktoprak kolloidleri, katyon değişimi, toprağın reaksiyonu ve bitki besinelementleri üzerinde ana hatları ile durulacaktır.

Toprakta Bulunan Besin Maddeleri

Topraktakibesin maddeleri ana kayadan kaynaklanan mineral elementleroluşturmaktadır. Katı yer kabuğunun % 98′ ini 8 elementoluşturmaktadır. Bunlar sırasıyla, oksijen, silisyum, alüminyum, demir,kalsiyum, sodyum, potasyum ve magnezyumdur. Bunlardan oksijen vesilisyum kayaların % 75′ ini oluşturmaktadır.

Toprağın Kolloidal Fraksiyonları

Toprakkatı parçacıklarının yüzeylerinde moleküllerin ve iyonların toprakçözeltisinden çekilip bağlanmaları ve özellikle katyon değiştirmekapasitesinde etkili olan kil ve organik maddeler, toprak kimyası,bitki beslenmesi ve toprak reaksiyonu yönünden çok önemli roloynamaktadır. Bu başlık altında toprak kolloidlerini oluşturan kilmineralleri ve organik maddeler üzerinde durulacaktır.

Tabiattabileşimlerine göre iki türlü kil bulunmaktadır. Ilıman bölgelerdeyaygın olan silikat killeri ve tropikal ve yarı tropikal bölgelerdebaskın olan oksit killeridir. Bilindiği gibi, topraktaki kil sekondermineral olup ana kayadaki özellikle silikat minerallerinin ayrışmasısonucunda oluşmaktadır.

Değişik ana kayaların farklı ortamlardaayrışması sonucunda oluşan killerin miktarı ve bileşimi çok değişik vekarmaşıktır. Ayrışma ortamının iklim şartları, kil çeşidininoluşmasında önemli rol oynar. Şöyle ki, illit ayrışmanın şiddetliolmadığı ılıman iklim kuşaklarında yaygındır; yapısal potasyumun kısmenkaybolması ile mika mineralinin alterasyonu ve hidrasyon, illitinoluşumunda ön plana geçer. Bu kilde hidrasyon katyon absorbsiyonuşişme, büzülme ve plastiklik özellikleri belirgin değildir.Montmorillionit in teşekkülü ise bol magnezyum ile nötral veya sadecehafif asit ortam şartları altında gerçekleşmektedir. Ilıman bölgelerdeillit montmorillionitin alterasyonu ile oluşabilir. 2:1 strüktüründeolan montmorillionit plastiktir, kohezyonu fazladır, kurudukları zamançatlar, bünyesine su alınca şişerler. Kaolinit, nemli tropikalbölgelerde doğrudan topraktaki veya ayrışmış zondaki pri+++++nerallerinin ayrışmasından oluşmaktadır. 1:1 strüktüründe olan kaolinplastiklik, kohezyon ve çatlama şişme özellikleri çok zayıftır. Bundandolayı porselen yapımında kullanılır. Genel olarak silikat kilmineralleri iki ana bileşimden ibarettir. Bunlardan bir bileşen, silisoksijen levhası, ikincisi ise alüminyum levhasıdır.

Oksit killertropikal ve subtropikal bölgelerde demir ve alüminyumun bünyelerine sualarak hidroz oksitleri meydana getirmeleri sonucunda oluşmaktadır.Bunlara örnek olarak gibsit ve götit verilebilir.

Topraklarda Katyon Değişimi

Topraktakolloidal halde bulunan kil ve organik madde geniş bir yüzeye sahipolduğundan, su ve iyonları bünyelerinde toplamaktadır. Ayrışmaesnasında torak çözeltisi içinde serbest hale geçen Ca, Mg, K, Na, Al,H gibi bitki besin maddeleri olan katyonlar humus ve kilparçacıklarının yüzeyinde tutulmaktadır. Bu olay tek yönlü olarakcereyan etmez. Şöyle ki, kireç bakımından zengin olan nemli bölgetopraklarında organik maddenin ayrışması ile CO2 meydana gelmektedir,buna bağlı olarak toprak çözeltisinde karbonik asit (H2CO3) zengindurumdadır. Bu asitteki H iyonu Ca ile yer değiştirme özelliğinesahiptir. Böylece Ca iyonlarının yerine H iyonları geçmektedir.Toprağın yağış sularıyla yıkanması devam ettiği takdirde toprakta Hiyonları ile diğer iyonların yer değiştirmesine bağlı olarak Hiyonlarının konsantrasyonu artar.

Toprakta Değişebilir Anyonlar

Anyonlarkil minerallerinde OH grupları ile yer değiştirmektedir ve bu gruplarmontmorillionit kiline nazaran kaolinitte fazla bulunmaktadır. Bundandolayı kaolinit killerinin baskın olduğu nemli ve kurak bölgetopraklarında anyon değiştirmesi daha yüksektir. Bu sahalar fazlayayılış göstermemesine rağmen nemli tropikal bölgelerde fazla ayrışmayauğramamış bazı topraklarda az miktarda kaolinit bulunmaktadır. Butopraklar, pozitif yüklenme gösterirler. Özetle, pozitif yükleyüklenmiş kolloidli topraklar; nitrat ve klorit gibi anyonları absorbeederler, Ca, Mg ve Na gibi katyonlar reddedilmekte ve dolayısıylabunlar toprak solüsyonunda yıkanmaya karşı çok hassas duruma geçerlerve toprağın baz saturasyonu çok düşer, fosfat ve sülfat iyonları,hidroksillerin (OH) yerine geçer ve yapışık halde sabitleşirler. Butopraklarda yüksek derecede potasyumu tespit etme kapasitesine sahiptirve tabi olarak alınabilir fosfor düşük seviyede kalmaktadır.

Toprak Reaksiyonu

Toprakreaksiyonu, toprağın asitliliğini, alkalenliliğini ve nötral durumunuifade etmektedir. Toprak reaksiyonu, pedojenezin seyrini veyaözelliğini aksettirmesi yanında topraktaki bitki besin elementlerihakkında bilgi vermektedir. Şöyle ki, asitliliği fazla olan topraklarnemli iklim şartları altında bulunmaktadır ve aşırı yıkanmaya bağlıolarak da topraktaki bazlar önemli ölçüde uzaklaşmıştır ve bunlarınyerini H iyonları almıştır. Bunun yanında alkalen topraklar, bitkibesin elementleri olan bazların toprakta fazla olduğunu işaretetmektedir.

Toprak reaksiyonu pH (potansiyel hidrojen) ile ifadeedilmektedir.Suda H+ ve OH-iyonları bulunmaktadır. H+ ve OH- iyonlarıbirbirine eşit olduğu takdirde su nötral durumdadır. Yani suyun pH’ ı7′ dir.

Toprak çözeltisinde serbest hidrojen (H+) iyonlarınınkonsantrasyonu hidroksil (OH-) iyonlarından fazla ise çözelti asittir.Bu durumun tersi olursa çözelti alkalendir. İşte bu durumu belirtmekbakımından pH terimi kullanılmaktadır. pH 7’den küçük ise asit, 7’denfazla ise alkalen, 7 nötr durumu göstermektedir. Başka bir ifade ilehidrojen iyonları arttıkça pH azalmakta, OH iyonları arttıkça pHyükselmektedir.

Yağışlı bölgelerde, yağış suları vasıtasıylatoprak yıkanmaya başladığı zaman sudaki H katyonları Ca, Mg, K, Nakatyonlarının yerine geçer. Bu suretle toprakta bulunan katyonlarınyerine H’ in geçmesiyle toprak asitleşir.

Toprak reaksiyonunundeğişmesinde etkili olan önemli faktörlerin başında CO2 gelmektedir. Bugaz su ile birleşerek karbonik asiti oluşturur. CO2 basıncı ne kadarfazla olursa, topraktaki H konsantrasyonu o nispette artar. Karbonikasit ve onun oluşturduğu bikarbonatlar, nemli bölgelerde toprağın altkatlarına doğru taşınmaktadır. Böylece topraklar asitleşirler.

Bazlarınyıkanması özellikle toprakta Ca ve Mg un eksilmesi, toprak pH’ ınındüşmesine yol açar. Bu arada organik maddelerin ayrışmasıyla oluşanorganik ve inorganik asitler bazların yıkanmasını arttırır. Özelliklevejetasyon devresinde hasıl olan bol miktarda H iyonları topraktakibazların yerine geçerek bazları serbest bırakır. Bu bazlar ya bitkilertarafında alınır ya da taban suyu ile uzaklaşırlar. Bu durum datoprağın asitleşmesine sebep olur. Nemli bölgelerde çayır örtüsü detoprağın fazla asitleşmesini sağlayan bir faktördür.

Kurakbölgelere gelince yağış topraktaki bazları yıkamaya kafi gelmediğindentoprağın bazlarla olan doygunluğu yüksektir ve toprak nötr ve daha çokalkalen reaksiyon gösterir. Demek ki, toprak asitliliğinin artmasındaiklim ana faktördür. Nitekim, yağışlı iklim şartlarında toprakyıkanmakta bu esnada H iyonları, Na, Ca, Mg, K gibi katyonların yerinegeçmektedir. Ayrıca nemli bölgelerde vejetasyon örtüsünün gür olmasıbir taraftan organik maddelerin artmasına ve diğer taraftan da organikmaddelerin ayrışmasıyla hasıl olan CO2 ve diğer organik asitlertoprağın asitleşmesine yardımcı olur. Kurak bölgelerde ise bu durumunhemen hemen tersi cereyan ettiğinden, topraktaki bazların yıkanması sonderece sınırlıdır, bu yüzden kurak bölge toprakları genellikle alkalenreaksiyon göstermektedir.

Toprakta Bitki Besin Elementleri

Bitkileringelişip büyümeleri için iklim faktörleri yanında topraktaki besinelementlerine de ihtiyaç vardır. Türlü bitkilerin topraktan aldıklarıbesin elementleri çok değişiktir. Bitkilerin topraktan istedikleribesin elementlerinden birinin veya birkaçının eksik ya da fazla olmasıbitki gelişimini engeller hatta tamamen durdurabilir.

Bitkileringelişmesi için mutlak surette gerekli olan elementler esas itibariylebitki besin maddeleridir ve bunların sayısı 16 civarındadır. Bitkilertarafından kullanılan esas elementler şunlardır; havadan kaynaklananCO2 , H ve O, topraktan alınan nitrojen, P, K, Ca, Mg ve S’ dir.Topraktan alınan fakat az miktarda kullanılan belli başlı elementlerise Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn ve Cl’ dur. Bitkiler karbon ve oksijeninbüyük bir bölümünü havadan doğrudan doğruya fotosentezle alırlar. Hdoğrudan ve dolaylı olarak sudan alınmaktadır.

Makro Elementler

Fosfor,potasyum, kalsiyum, magnezyum, kükürt ve nitrojen bitkiler tarafındanen fazla kullanılan elementlerdir. Bu elementler bitkilerin hücre(gövde) büyümelerinde ve meyve verimlerinde etkili olmaktadır.

Mikro Elementler

Topraktaaz bulunmasına ve bitkiler tarafından az alınmasına rağmen eksikliğihalinde bitkilerin gelişmesini engellemektedir. Bu elementler: demir,manganez, bakır, bor, çinko, molibden ve klordur.

Bu Yazıyı Paylaş! Google+!

Kategori: Eğitim - 15 viewsYorum Yazın

Selçuk Gönültaş

DMCA.com Protection Status