TOPRAK PROFİLİ HORİZONLAR

TOPRAK
HORİZONLARI
FARKLILAŞMAYA YOL AÇAN
OLAYLAR
PROF. DR. AYTEN NAMLI
15.08.2014
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
Prof. Dr. Ayten Namlı
15.08.2014
Farklı iklim ve bitki örtüsü altında kalan bölgelerde,
farklı büyük toprak grupları oluşur.
•
•
•
•
•
•
•
Farklılaşmaya yol açan olay veya işlemler
Kalsifikasyon (kireçleşme)
Podzolizasyon (podzolleşme)
Laterizasyon (lateritleşme)
Salinizasyon (tuzlulaşma)
Solonizasyon (alkalileşme)
Solodizasyon (alkalileşmeden asitleşmeye)
Gleyizasyon (gleyleşme
Kalsifikasyon
(kireçleşme)
Kalsifikasyon
(kireçleşme)
İklim, bitki örtüsü, toprak ve
topografya koşullarına bağlı
olarak toprak profilinin farklı
derinliklerinde özellikle kirecin
(CaCO3) birikmesine neden
olan toprak oluş işlemidir.
Toprak profili içerisinden sızan
suyun inebildiği derinliklerde
kalsiyum ve magnezyum
karbonatların çökmesi ve
yığılması
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
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)
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.
Podzol toprakların oluşumu (Spodosol)
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.
Caliche
Source: Teaching Collection/University of Washington, Department of Geological Science
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
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.
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.
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.
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)
Laterizasyon
• Later (latince) : Kırmızı tuğla
• Lateritler fazla miktarda ferri-oksitler 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.
LATERİT
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
Laterite Sarawak, Borneo
15.08.2014
Prof. Dr.Inc.
Ayten Namlı
Source: Fletcher & Baylis/Photo Researchers,
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.
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.
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
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.
Solodizasyon
Uzun süre devam eden yıkanma
sırasında toprak çözeltisinde ve
komplekslerinde bulunan sodyumun
yerine H iyonu alır; böylece toprak
asitleşmeye başlar.
pH: 4,9
Bunu sağlayan iklimdeki
değişikliklerle yağış miktarının
artması ve drenajdaki değişikliklerdir.
pH: 8,6
Böylece çorak toprakların, Na yerine
H iyonu geçen üçüncü devresi
başlar.
Bu işlemin meydana getirdiği
topraklara “solodi” ve bu işleme
de “solodizasyon” denir.
pH: 5,6
pH: 7,6
pH: 8,9
pH: 9,2
pH: 9,3
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
Gley (rusça) = mavi kil
Kötü drenaj koşulları altında gelişen topraklardır.
Toprak profilinde mavimsi-zeytinimsi renk
beneklerinin varlığı, fena havalanan bozuk
drenajlı topraklar
GLEYLEŞME
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
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.
Profille ilgili Terimler
– Pedon, toprak olarak nitelendirilebilecek en küçük hacimli doğal kütle.
Üç boyutludur ve alanı 1 – 10 m2 arasında değişebilir.
– Toprak profili, toprağın ana materyale kadar uzanan bütün
horizonlarının bir kesitidir.
– Kesit, bir yüzeydir ve iki boyutludur.
– Polipedon, birbirine benzer pedonların biraraya toplandığı ve tarif
olarak bir toprak içerisinde değişme sınırlarını içine alan üç boyutlu
varlıklardır.
– Toprak horizonu, yaklaşık olarak toprak yüzeyine paralel olan ve toprak
oluşturan işlemlerin kazandırdığı özelliklere sahip bir toprak katıdır.
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
TOPRAK HORİZONLARI
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
GEÇİŞ HORİZONLARI
Başlica iki geçiş horizonu vardır;
Birincisi, kendi özelliklerine ilaveten tamamında alt ve üstünde
yer alan horizonların da özelliklerini taşıyanlar.
İkincisi, altındaki veya üstündeki horizonların karakteristiklerini
bir kısmında bulunduranlar.
A) esas olarak bir ana horizon özellikleri yanısıra ikinci derecede
diğer horizonun özelliğini taşıyan geçiş horizonları; AB, EB,
BE, BC
B) İki çeşit horizonun ayırt edilebildiği kısımları içeren geçiş
horizonları; E/B, B/E B/C (/) işareti
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
Ana horizon ve katmanlar içerisindeki
alt ayrımlar
a: iyi ayrışmış organik materyal.
O horizonu ile birlikte.
b: örtülü genetik horizon. Örtülmeden önce
genetik özellik kazanmak.
c: konkresyon olan veya olmayan sert nodüller.
Fe, Al, Mn, Ti gibi
e: orta derecede ayrışmış organik materyal
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
Ana horizon ve katmanlar içerisindeki
alt ayrımlar
f: donmuş toprak, devamlı, buzlu
g: kuvvetli gleyleşme. Taban suyu, vs.
Bg; hem gleyleşme hem pedogenik olay,
Cg; pedogenik olay yok.
h: organik maddenin illivial birikimi. Bh.
Seskioksit miktarı fazla value ve chroma 3 ten az ise
Bhs.
i: az ayrışmış organik materyal
k: karbonatların birikimi
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
Ana horizon ve katmanlar içerisindeki
alt ayrımlar
m: kuvvetli çimentolanma
- %90 fazla Seskiokistlerle sm
- Kireç ve silisyum için kqm
- Jips ym
- Tuzlar için zm
n: sodyum birikimi
o: seskioksitlerin yerinde birikimi
q: silikanın birikimi
r: ayrışmış yumuşak ana kaya Cr
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
Ana horizon ve katmanlar içerisindeki
alt ayrımlar
s: seskioksitlerin birikimi
t: silikat killerinin birikimi
v: Humusça fakir, Fe zengin materyal
w: renk ve strüktür gelişimi
x: fragipan karakteri
y: jips birikimi
z: jipsten daha fazla çözünebilir tuzların birikimi
p: pullukla sürüm katı
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
• Humus podzol B (B2h),
• Demir podzol B (B2ir),
• Humus-demir podzol B (B2h,ir),
• Tekstürel B (Bt veya B2t ),
• Strüktürel-renk gelişimi Bw
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
ORGANİK TOPRAK - HİSTOSOL
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
ARİDİSOL
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı
15.08.2014
Prof. Dr. Ayten Namlı

Download Report