TOPRAĞIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
toprakta bulunan mineral besin elementleri,
 genellikle killerin oluşturduğu inorganik ve
organik toprak kolloidleri,
 katyon değişimi,
 toprağın reaksiyonu ve tuz içeriği
 bitki besin elementleri

Toprak pH’sı
•Bir
toprağın asit veya alkali reaksiyon göstermesi toprak çözeltisindeki
OH3+ ve OH- konsantrasyonları ile doğrudan ilişkilidir.
•[OH3+]
. [OH-] = 10-14 iyon gram /litre
•pH=
-log [OH3+]
•pH=
Potentia Hydrogenia
•1
lt saf sudaki hidrojen iyonları konsantrasyonun tersinin logaritması.
•pH=
log 1/H+1/10.000.000H+
Hidrojen kaynakları:
Asitlik
Al +3 ve H + iyonlarından
Al +3 + H 2O

(hidroliz) Al (OH)2 + 3H +
az da olsa çok asit topraklarda Fe+3, Mn+2 de benzer
özellik gösterir.
Alkalilik
Ca+2, Mg+2, K+, Na+
İyonlarından kaynaklanır.
Hidroksil kaynakları:
Bazik katyonlar (hidroliz)
1. Kolloid-2 Na++2 H 2O Kolloid-2H + + 2OH 2. Kolloid-Ca+2+2 H 2O Kolloid-2H ++2OH- +Ca +2

pH daki bir birimlik artış, OH iyonları
konsantrasyonunda 10 misli artış demektir.

pH = 6 olan bir toprak, pH = 7 olan bir
topraktan 10 kez daha fazla asittir.

pH = 8 olan bir toprak ise pH = 6 olan bir
topraktan 100 kez daha fazla alkalidir.
DEĞİŞİK pH DEĞERLERİNDE
ASİTLİK VE BAZİKLİK DERECELERİNİN
KARŞILAŞTIRILMASI
TOPRAK pH’SI
9
BAZİKLİK
ORANI
8
pH = 7’YE GÖRE
ASİTLİK/BAZİKLİK
DERECESİ
x 100
x 10
7
NÖTR
6
5
4
ASİTLİK
ORANI
x 10
x 100
x 1000
Toprakların pH Değerlerine Göre Sınıflandırılması
Reaksiyon
Fevkalade asit
Çok kuvvetli asit
Kuvvetli asit
Orta
derecede
asit
Hafif asit
pH değeri Reaksiyon
< 4.5
4.5-5.0
5.1-5.5
5.6-6.0
6.1-6.5
Nötr
Hafif kalevi
Orta
derece
kalevi
Kuvvetli kalevi
Çok kuv. kalevi
pH
değeri
6.6-7.3
7.4-7.8
7.9-8.4
8.5-9.0
> 9.1
Toprak reaksiyonunun değişiminde etken
faktörler:







CO2 gazı (karbonik asit dissosiye olup asitlik
artar)
Organik madde
Bazların yıkanması
Ticaret gübreleri (amonyum sülfat, sodyum
nitrat, kalsiyum siyanamid)
Bitkiler – M.organizmalar (pH düşmesini azaltır)
Mevsimler
Ana kaya
Toprak asitliğine etki eden faktörler:

Yağış: topraktaki alkali elementler sudaki hidrojen iyonlarıyla yer
değiştirir ve toprak asidik karakter kazanır.

ana kayanın jeolojik özellikleri ,

topraktaki organik madde miktarı ve bunun çözünmesiyle oluşan asitlik,

tek taraflı gübre kullanımı,

toprak işleme metotları,

ortamdaki fazla SiO2,

münavebesiz tarım,

toprakta mevcut inorganik asitler,

hidroliz,

kök solunumu,

piritin oksitlenmesi,

toprağın yaşı, tabii vejetasyon (legüm bitkileri toprağı asitlendirir), ve

topografya (drenaj)
Amonyum sülfat gübresi
 2NH4++3O2
2NO-2+H2O+4H+
Ca fosfat
Ca(H2PO4)2
CaHPO4 +H3PO4
H3PO4
H2PO-4 + H+

ASİT TOPRAKLARDAKİ ASİDİN
KARAKTERİ

Bu asitler genellikle suda çözünmeyen
HUMİK asitler ve asitli killeridir.

Az miktarda karbonik, nitrik , sülfürik
ve fosforik asitler gibi suda çözünebilir
asitler de mevcuttur.
pH’yı etkileyen etmenler:








Düşük bazla doygunluk
Yüksek asitlik
Organik kolloidler
Mineral kolloidler
Organik asitler (asetik asit, sitrikasit, oksalik asit)
İnorganik asitler (HNO3, H2SO4)
Oksidasyon (nitrifikasyon)
Redüksiyon
 Toprak
reaksiyonunun değişmesinde etkili olan
önemli faktörlerin başında CO2 gelmektedir.
 Bu
gaz su ile birleşerek karbonik asiti oluşturur.
 CO2
basıncı ne kadar fazla olursa, topraktaki
H konsantrasyonu o nispette artar.
 Karbonik
asit ve onun oluşturduğu bikarbonatlar,
nemli bölgelerde toprağın alt katlarına doğru
taşınmaktadır. Böylece topraklar asitleşirler.
 Aktif Asitlik: Toprak
çözeltisindeki H+
iyonları konsantrasyonu (pH metre ile
ölçülebilen)
 Potansiyel
(rezerve) asitlik: kolloid
yüzeylerinde adsorptif güçle tutulan H
iyonları konsantrasyonu.
 Bir toprağın kireç ihtiyacı potansiyel asitliği
belirtir.
 Kil oranı yüksek veya organik maddece
zengin topraklar yüksek miktarda potansiyel
asitlik ihtiva ederler
 Aktif asitlik pH ile ifade edilir.

TOPRAKTA ASİTLİK ARTARKEN NE GİBİ DEĞİŞİKLİKLER OLUR?

Öncelikle topraktaki değişebilir bazlar hidrojen ile yer değiştirir.

Yer değiştiren bazlar ya bitkiler tarafından alınırlar, ya da çözünebilir tuzlar şeklinde
sulama ve yağmur sularıyla topraktan yıkanarak uzaklaşırlar.

Böylece toprak asitliği yükselir ve demir, aluminyum ve manganın çözünürlükleri artar.

Fosfor, bu elementlerle birleşerek çözünmeyen bileşikler oluşturur.

Organik maddelerin parçalanmasını sağlayan, nitrat üreten ve atmosferdeki azot miktarını
sabit tutan bakterilerin aktifliği azalır.

Sonuçta toprağın drenaj ve havalanma kabiliyeti düşer.

Toprak yağış sularını zor emer, işlenmesi zorlaşır.

Organik madde (hayvan gübreleri, anız ve bitki artıkları, vs...) parçalanmadan uzun süre
toprakta kalır.

Bazı durumlarda suni gübre olarak verilen fosfor, toprakta birikir ve toprak yüzeyi mazot
dökülmüş gibi renk alır.

Neden pH önemli?????
Minerallerin çözünürlüğünü etkiler.
 Mikroorganizmaların tipi, sayısı ve
mikroorganizma aktivitesini etkiler.

 Mantarlar asitliği bakterilerden daha iyi tolere eder.
Bakteriler yüksek asitlikten (düşük pH’dan )olumsuz
etkilenir).
 Agregat stabilitesini dolaylı olarak etkiler.
Toprak kirleticilerinin nasıl etkide
bulunacağını belirler.
 KDK toprak pH sına bağlı olarak artar.

Toprağın tamponlama kapasitesi???
Toprak çözeltisindeki pH değişimlerine karşı
toprağın dayanıklılık göstermesi
 Dayanıklılık tamponlama olarak isimlendirilir
 Topraklar farklı tamponlama
kapasitesigösterir.
 Genellikle Yüksek KDK = Yüksek
tamponlama kapasitesi
 tamponlama kapasitesi toprak çözeltisindeki
dinamik dengeyi gösterir

Toprak ordoları tarafından adsorbe edilmiş
katyonlar
Toprak
ordosu
“Asit katyonlar”
(H+, Al3+)
“Bazik katyonlar”
( Ca2+, NH4+, K+, vd.)
Ultisol
Alfisol
Mollisol
65
35
45
55
30
70
pH da Karbonat ve Bikarbonatların rolü
CO2 + H2O = H2CO3
H2CO3 + OH- = HCO- + H2O
HCO3- + OH- = CO3-2 + H2O
Bu eşitliklere göre pH artıkça HCO- ve CO3-2
dominant türler olacak,
Topraktaki CO2 konsantrasyonu atmosferden daha
yüksektir.
Karbonat, katyonlar ve pH
pH 8.3 civarında bikarbonat iyonları hakim
haldedir.
 Alkalinite karbonat ve bikarbonat tuzları
halinde akümüle olmayı sağlar


Karbonat iyonlarına bağlı katyonlar
toprakta alkaliliğin ne durumda olduğunu
gösterir.
Karbonat, katyonlar ve pH
karbonat
Ca CO3
Mg CO3
Na2 CO3
K2CO3
Çözünürlük g/litre
0.014
1.76
71
1120
Adsorbe katyonlar: alan olarak
Humid bölge toprağı
H+
H+
K+
H+
Al3+
Arid bölge toprağı
NH4+
Mg2+
K+
Ca2+
H+
Mg2+
Düşük pH
(asidik)
Yüksek pH
(bazik)
KDK ve pH
yüksek
Na+ zayıf bir şekilde
bağlanır, kolayca yer
değiştirir
KDK
H+ sıkıca
bağlanır,
değişmez
Düşük
3
Toprak pH’sı
8
Yük özellikleri
Kolloid tipi
Toplam yük
Organik
200
Smektit
200
Kaolinit
8
sabit
(%)
değişebilir
(%)
10
90
95
5
Permanent ve pH’ya bağlı yükler
5
95
Arazi uygulamasında kireç
uygulaması pH’yı nasıl yükseltir?
CaCO3 + 2H+  H2O + CO2 + Ca2+
TAMPONLUK

pH' da önemli bir değişme, şüphesiz ki toprak ortamında bilhassa besin
maddelerinin elverişliliğinde büyük bir fark meydana gelmesine yol açar.

Toprak pH' sındaki değişmeye karşı görülen dirence "TAMPONLUK" denir.

Zayıf asit ve bunların benzeri tuzların karışımını içeren çözeltiler tamponluk
özelliğindedir (karbonat, bikarbonat, fosfatlar)

KDK artıkça tamponluk artar

En etken kil ve humus kolloidleri

Tamponluk kapasitesi büyük olduğu nispette pH' nın değişmesi için gerekli
kireç ve kükürt daha fazladır.

Asitliği azaltmak için: Kireçleme
Kireçleme için: CaCO3, CaO, sıvı Ca(OH)2

Asitliği artırmak için: FeSO4, kükürt tozları;
Elementel Kükürt, Sülfürik Asit, Amonyum
Sülfat, Kalsiyum Sülfat (Alçı).

Partikül boyutu önemlidir.
pH’ın;
(1) Mikro organizmaların aktivitesi
 (2) Toksik iyonların suda çözünürlüğü
 (3) Bitki Besin Maddesi alımı,

üzerinde büyük ölçüde etkisi
vardır
1. MİKRO ORGANİZMALARIN AKTİVİTESİ

Mikro organizmalar toprağın, bitki gelişimi ve büyümesinde uygun
verimli bir ortam haline dönüşmesinde çok önemli bir rol oynarlar.

Mikro organizma popülasyonlarının çoğunluğu, toprağın biyolojik
aktivitesini oluşturan fonksiyonlarını, nötr civarındaki pH
değerlerinde ideal bir biçimde yerlerine getirirler.
2. İYON TOKSİSİTESİ

Bitki hücre gelişimi için önemli olan Protein molekülleri, toprak
ortamında H
+
iyonları
ya da OH
-
iyonlarının aşırı derecede
bulunması durumunda önemli ölçüde değişebilir.

pH, H + ve OH - iyonlarının dengesini gösteren ifadedir.

Alüminyum gibi H+ iyonlarının fazla bulunduğu ortamlarda (düşük pH
değerlerinde) suda çözünürlükleri artan fitotoksik elementler mahsul
veriminin düşmesinde önemli rol oynar.

Genel kural, toprak pH’sının yüksekliği mahsulün verimini
kısıtlayan bir faktördür.
3. BİTKİ BESİN MADDELERİNİN ALIMI




Bitki Besin Maddelerinin çözünürlüğü ve
bitki tarafından alınabilirliği toprak pH
değerine göre değişkenlik gösterir.
Bazı Bitki Besin Maddeleri yüksek pH
değerlerinde suda çözünemezken bazı Bitki
Besin Maddeleri ise düşük pH değerlerinde
kökler tarafından alınamaz.
Her bir bitkinin optimum gelişimi için
gerekli pH değeri farklıdır.
Bitki Besin Maddelerinin çoğunluğunun
azami alınabilirliği 5.5 ile 7.0 arasındaki pH
değerlerinde gerçekleşir.
pH
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
AZOT
FOSFOR
POTASYUM
KÜKÜRT
KALSİYUM
MAGNEZYUM
DEMİR
MANGAN
BOR
BAKIR
ÇİNKO
MOLİBDEN
TOPRAK pH’SINA
BAĞLI OLARAK
BİTKİ BESİN
MADDELERİNİN
ALINABİLİRLİĞİ
TOPRAK SOLÜSYONUNDAKİ KATYONLARIN
DEĞİŞİK pH DEĞERLERİNDEKİ NİSPİ ÇÖZÜNÜRLÜĞÜ
Nisbi Çözünürlük
Demir
10000
KalsiyumMagnezyumManganezBakır-Çinko
1000
100
10
1
8.0
7.5
7.0
pH
6.5
6.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
YONCA
ELMA
ARPA
LAHANA
HAVUÇ
BAZI BİTKİLERDE
BİTKİ BESİN
MADDELERİNİN
ALIMINDA
OPTİMUM
TOPRAK pH
DEĞERLERİ
MISIR
PAMUK
SALATALIK
ÇİM
MARUL
YULAF
SOĞAN
BEZELYE
BİBER
TATLI PATATES
BEYAZ PATATES
SOYA FASULYESİ
ISPANAK
KABAK
ÇİLEK
TÜTüN
DOMATES
BUĞDAY
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
TOPRAKLARDA TAMPONLUK VE TAMPON SİSTEMLER
Asitlik ve bazlık değişmelerine karşı koyabilen süspansiyon
veya çözeltiler tampon çözeltiler olarak tanımlanır.
Her tampon sistem kendilerine özgü belli pH sınırlarında
etkilidir.
Tampon sistemlerinde seyrelme ile pH değişimi ya çok az
olur ya da olmaz.
Toprakların pH larının yağış, mevsim ya da sulamadan çok az
etkilenmelrinin nedeni tamponlama kapasitelerinden
kaynaklanır.
Eğer topraklarda güçlü tampon sistemler bulunmasaydı,
az miktarda da olsa ilave edilen asidik veya bazik
gübreler veya diğer maddeler in etkisiyle pH kısa sürede
geniş sınırlar arasında değişecek, bitkiler ve canlılar
bundan zarar görecekti.
 Toprakların en etkili tampon sistemleri
Ca CO3/HCO3/H2CO3
Üçlü tampon sistemleridir.
Toprak kolloidleride tamponluk görevi yapar.
Nötr ve Alkalin reaksiyonlu (pH:6.8-8.8)
Topraklardaki tampon sistemler
Bu topraklar
-kireçce zengindir
-Değişebilir katyonların %100 ünü bazik katyonlar
oluşturur.
-Bu tip topraklarda atmosferden gelen, gübreleme,
humifikasyon, nitrifikasyon, oksidasyon-redüksiyon ,
biyolojik olaylar sonucu meydana gelen CO2 in suda
çözünmesiyle oluşan asit iyonları CaCO3
tarafından tamponlanır.
Aşağıda örnek verilmiştir. Diğerlerini kitaptan çalışınız.
CO2+ H2O
H2CO3 ;
H2CO3+ H2O
Ca CO3
CO3-2+ OH3+
Ca+2+CO3-2
HCO-3+H2O
OH3+ + HCO-3
ASİDİK TOPRAKLAR
Düşük toprak pH sı mısır bitkisi
TOPRAKTA TUZLULUK

Dünyada sulanan alanların büyük bir kısmında sulamaya
paralel olarak tuzluluk ve drenaj problemi ortaya
çıkmaktadır.

Tuzluluk; özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde yetersiz
yağıştan dolayı çözünebilir tuzların yıkanamayıp toprak
yüzeyinde birikmesi (yüksek taban suyu-kapillarite) sonucu
oluşur.

Ülkemizde yapılan arazi etütlerine göre sulanabilir özelikte
12,5 milyon ha arazinin yaklaşık 1,5 milyon ha da tuzluluk.
Tuzluluk;
Özellikle kurak ve yarı kurak iklim bölgelerinde
yıkanarak yer altı suyuna karışan çözünebilir
tuzların yüksek taban suyuyla birlikte kapillarite
yoluyla toprak yüzeyine çıkması ve buharlaşma
sonucu suyun uçmasıyla toprak yüzeyinde
birikmesi olayıdır
Bu birikme toprak yüzeyinde olabileceği
gibi yüksek sıcaklık etkisiyle yüzeyden
daha aşağılarda da olabilmektedir.
•Halomorfik
topraklar denilen bu tip topraklar; tuzlu, tuzlu alkali (sodik) ve alkali
toprak olmak üzere üç gruptur.
•Tuzlu
topraklar, birçok kültür bitkisinin yetişmesine engel olacak miktarda
çözünebilir tuz içerir.
•Toprak
yüzeyi beyaz tuz kabuğu ile örtülüdür
Tuzlu ve Alkali (Sodik) Toprakların Sınıflandırılması
Kriter
Tuzlu
Alkali/
Sodik
>4
TuzluAlkali/
Sodik
>4
ECx103-25 oC
Değişebilir Na %
< 15
> 15
> 15
pH
< 8.5
> 8.5
> 8.5
<4
TOPRAKTA TUZLULUK

Dünyada sulanan alanların büyük bir kısmında sulamaya paralel
olarak tuzluluk ve drenaj problemi ortaya çıkmaktadır.

Tuzluluk; özellikle kurak ve yarı kurak bölgelerde yetersiz
yağıştan dolayı çözünebilir tuzların yıkanamayıp toprak
yüzeyinde birikmesi (yüksek taban suyu-kapillarite) sonucu
oluşur.

Ülkemizde yapılan arazi etütlerine göre sulanabilir özelikte
12,5 milyon ha arazinin yaklaşık 1,5 milyon ha da tuzluluk.
Türkiye’de sorunlu toprakların dağlımı
Sorunun
niteliği
Hafif tuzlu
Tuzlu
Alkali
Hafif
tuzlualkali
Tuzlu
alkali
Toplam
Alan (ha) Sorunlu
alanlara göre %
614617
41
505603
33
8641
0.5
125863
8
263958
17.5
1518722 1oo
Taban suyunun yükselmesi sonucu yapısı bozulmuş toprak
Yetersiz drenaja sahip araziden bir görünüm
Toprakların EC ve % tuzluluğa göre sınıflandırılması
ECx103
Sınıf
0
Tuzsuz
Özellik
Tuz
etkisi
yok
8
16
Fazla tuzlu Çok fazla
tuzlu
Bazı hassas Verim azalır.
Tuza
Sadece
bitkilerde
Pamuk, ş. pancarı dayanıklı
tuza
verim azalır ve hububatlardan bitkilerin
dayanıklı ot
özellikle arpa
verimi
ve çayırlar
dayanıklıdır
yeterli
yetişebilir
düzeydedir
% tuz
0
0.1
2
4
Çok az tuzlu Orta tuzlu
0.3
0.6
1.0
Tuzlaşmaya neden olan anyonlar ve katyonlar
Anyonlar; en fazla rastlanan Cl ,SO4
bunların yanında HCO3,CO3,NO3
 Katyonlar; fazla miktarda Na ,Ca , Mg
 az miktarda K bulunur.
 Topoğrafik yapı (kapalı havzalar)
 Sulama suyu kalitesi

Sulama Suyu Kalitesinin Tuzluluk Üzerine Etkileri
Sulama sularının tuzluluğu esas itibariyle bazı kaynakların bir
veya birkaçının katkısıyla ortaya çıkar :
Bu kaynaklar;
1- Drenaj sularının toplandığı drenaj havzası içindeki tuzlu
toprak veya kayaların varlığı, dağılımı ve karakteristikleri;
2- Irmak veya sulama kanallarının içinden geçtiği
formasyonlarla, tuzla doymuş toprak veya kayaların varlığı;
3- Mansap tarafında bulunan tarım arazileri için sulama suyu
olarak kullanılacak tuzlu sızıntı veya sulama artığı (sulamadan
dönen) suların durumu;
Sulama sularındaki en büyük ve en önemli tuz kaynağı, sızıntı
ve dönek sulardır. Bu nedenle, ırmaklarda kaynaktan
mansaba doğru gidildikçe tuzluluk artma eğilimi gösterir.
Taban Suyu Seviyesinin Tuzluluk Üzerindeki Etkileri:
Tarım arazilerinde/toprakta tuz birikmesi büyük ölçüde yüksek
taban suyunda kapillarite ile ortaya çıkan yükselmeler ve
sonrada buharlaşma ve terleme ile meydana gelmektedir.
Bu gelişme ile yeraltı suyunun tuzu kök bölgesine ve arazi
yüzeyine kadar taşınmakta ve de çoğalabilmektedir.
Buna göre taban suyu kapillar yükselmeyi besleyecek kadar
yüksek ise ve buharlaşma olanağı da var ise tuzlanma
kaçınılmaz duruma gelmiş olur.
Ancak tuz birikmesini, doğal koşullarda yağışlar ve tabiî drenaj
durumu kontrol eder.
Genel olarak 400-450 mm üstünde yıllık yağış alan bölgelerde
drenaj koşullarına bağlı olarak yeterli derece iyi bir doğal tuz
yıkanması olabilmektedir
•Tuzluluğun sebep olduğu sorunlar
Türkiye’de 2-2.5 milyon Ha alanda
tuzluluk problemi var
1.Toprak Yüzeyinde Tuz Birikmesi
 Tuzlu topraklarda yüzeyde ve yüzey altında
tuz birikmesi meydana gelir. Beyaz
görünümünden dolayı böyle topraklara
beyaz alkali topraklar denilir.
Tuzun toprak yüzeyinde belirgin bir
şekilde görünüşü
Kök bölgesinde tuz birikimi
Tuzluluğun sebep olduğu sorunlar
Bitki Gelişimine Etkisi
 Bitki yetişme ortamındaki fazla tuz bitkinin
gelişmesinin önemli ölçüde sınırlar.
 Tuzlar bitki büyümesine 2 türlü etki ederler.
1. Toksik etki: Sodyum ve Bor gibi elementler
bitkilerde zehir etkisi yaparlar.
2. bitkide su açığı yaratma: Çözünebilir
tuzlar besin ortamının su potansiyelini
düşürür. Böylece
bitkinin
su
alımı
sınırlandırılmış olur.
Alkalilik
Toprak çözeltisindeki Na iyonu artışı
 Fazla orandaki değişebilir Na, kil ve
OM’nin dispersiyonunu artırır

Islah için 3 aşama:
1. Drenaj
2. Na ile Ca yer değiştirme (Jips)
3. Serbest kalan Na uzaklaştırması

TUZLU VE ALKALİ TOPRAKLARIN ISLAHI
1.Tuzların giderilmesi:
A. Toprak altı drenaj
B. Yıkama
C. Tuza dayanıklı bitki yetiştirme
2. Kimyasal bileşimi değiştirme:
Alkali karbonatların alkali sülfatlara çevrilmesi (jips)
3.Tuzluluğun kontrolu:
A. Buharlaşmayı azaltmak (malçlar)
B. Fazla su ile sulama yapmaktan kaçınmak
C. Tuza dayanıklı bitki yetiştirmek (ş.Pancarı, pamuk, darı,
arpa,çavdar, yonca)
Toprak Analiz Sonuçlarının Kontrolü

1-Toprakların saturasyon ekstraktının
Elektriksel iletkenliği ( EC,milimhos/cm
veya dSiemens/m 25 °C de) 10 ile
çarpıldığında toplam eriyebilir katyon kons.
Hesaplanır.
Toplam eriyebilir katyon
konsantrasyonu (meq/L)

= EC (milimhos/cm veya dS/m) X10
Su analizlerinde ise
Toplam eriyebilir katyon konsantrasyonu (meq/L) = EC (micromhos/cm) /100

2- Eriyebilir (çözünebilir) katyon kons. ile anyon kons.
toplamı yaklaşık olarak birbirine eşit olmalıdır.

∑katyon= ∑anyon

3-Çözeltide titre edilebilecek miktarda karbonat
(CO-23) iyonu varsa o zaman pH 8.5’in üzerindedir.
Karbonat iyonu yok ise, bikarbonat iyonu (HCO-3)
konsantrasyonu 10 meq/L yi ve pH 7 ve daha düşük
ise 3-4 meq/ L yi çok nadir durumlarda geçer.



4- pH 9 dan büyük olduğunda Ca+Mg kons.
2 meq/L yi geçmez.
5-pH 8.5 den yüksek ise genellikle
ESP> 15’den yüksektir.
 6-saturasyon ekstraktındaki yüksek SAR
değeri Toprağın ESP’sinin yüksek olduğunu
gösterir.


7- KDK, saturasyon yüzdesi ve toprak
tekstürü arasında az çok bir ilişki vardır.
Örnek
Çizelge1.Toprak analiz raporu
Toprak No:
KDK
(meq/100g)
Değişebilir katyon %’si
Na
K
Ca+Mg
H
Normal
1
17.4
3
1
96
0
Tınlı
2
14.4
13
3
84
0
Tuzsuz alkali
3
21.9
46
32
22
0
Tuzlu alkali
4
40.3
26
2
62
0
Çizelge 1’in devamı
Top No Saturasyon pH ECx103
Katyonlar (meq/L)
%
Ca +2 Mg+2 Na+
K+
(Anyonlar meq/L)
CO-23 HCO-3 SO-24 Cl-
SAR
1
40.9
7.9
0.84
2.76 1.69 5.22
0.18
0
6.63
2.67
0.44 3.50
2
52.0
7.9
13.9
31.5 37.2 102
0.21
0
4.50
90.0
78.0 17.4
3
38.7
9.6
3.16
1.10 0.30 29.2
4.10
8.40 18.7 4.60
7.50 35.0
4
59.7
7.8
16.7
16.7 32.4 38.3
14.5
0
105
3.29
105
24.4
1-Çizelgede verilen değerleri kullanarak bu topraklar hakkında yorum
yapınız.2- Eğer analiz sonuçlarında herhangi bir uymazlık varsa sizce
nedeni (nedenleri ne olabilir, jips varlığı gibi)
Tarımda suyun yanlış kullanımı, tuz birikimi
ve çölleşme
Tuz toprakta

ana materyal ya da sulama suyu kaynaklı olabilir.
Her iki durumda da sulama suyu, tuzu taban suyuna ulaştırmakta ve orada
biriktirmektedir.

Drenaj sistemi kurulmamış ve fazla su ortamdan uzaklaştırılamamışsa, aşırı
sulamayla taban suyu yukarı doğru harekete geçer, kılcal kanallar vasıtasıyla
toprak yüzeyine dek ulaşır, yüzeye ulaştığında ise sıcağın etkisiyle su
buharlaşır ve içindeki tuzu toprak yüzeyinde bırakır.

Zamanla toprak çoraklaşır. Ekilen tohumlar çimlenemez. Tuz toprak yapısını
bozar, geçirimlilik azaltır. Toprakta yeterli nem bulunsa bile bitki bundan
yararlanamaz, beslenemez ve gelişemez. Buna fizyolojik kuraklık denir.

Olumsuzluğun devamında ise çölleşme yaşanır.
Redoks potansiyeli
Toprakların oksidasyon veya redüksiyon
yapabilen kimyasal türleri oluşturabilme
yeteneğinin ölçülmesidir.
 Toprağın aerobik mi anaerobik mi
olduğunu gösteren en önemli göstergedir.
(Eh değeri).
Elektron verilişi oksidasyon, elektron alınışı
ise redüksiyondur.

Kısa tekrarlar
değişimi: Toprak yüzeyinde adsorbe olan
iyonlarçözeltide çözünmüş halde bulunan
iyonlarla yer değiştirebilir.
 Katyonlar ve anyonlar
 Toprağın inorganik bileşenleri (killer) ve organik
bileşeni (organik madde) iyon değişim yerleridir.
 Topraktaki iyonlar nereden gelir:
 İyon
-Topraktaki minerallerin ayrışmasından
-Organik maddeden
-yağışlardan
 Toprak
yüzeyinde değişebilir halde tutulan
iyonlar yıkanamaz.
 Çözünmüş (çözeltide) yada çözünebilir
halde olan iyonlar suyla yıkanarak kolayca
uzaklaşabilir.
 Topraklar kuruduğunda değişebilir
katyonlar adsorpsiyon yüzeylerinde
tutulur, çözünebilir katyon (ya da
anyonlar) tuzlar halinde çökelir veya
kristalize olur.
örnek
İyon değişiminde yüzeyde tutulan değişebilir
iyonlar çözeltide bulunan iyonlarla yer
değiştirir.
 Toprak yüzeyinde iyonlar değişebilir veya
değişemez halde bulunurlar.
 Değişebilirler:zayıf halde tutulurlar,toprak
çözeltisi ile temas edince kolayca yer
değiştirirler. (“outer sphere complex”)


Değişemez halde olanlar: kuvvetli bağlarla tutulurlar
(“inner sphere complex”) veya ulaşılamayan yerlerde
bulunurlar (ör: K fiksasyonu-illit). iyon değişiminde
rol almazlar.
Katyon değişim kapasitesi
•Toprak tarafından adsorbe edilebilen toplam değişebilir
katyonların toplamıdır (meq/100g)
(Besin maddelerinin yıkanmayla uzaklaşmasını önler)
Baz saturasyonu
Değişim yüzeyleri tarafından tutulan bazik
katyonların % sidir.
Bazik katyonlar H+ ve Al+3
dışındaki katyonlar olarak düşünülebilir. (toprakta temel analizlari
yapılan
Ca, Mg, Na ve K gibi)
Baz saturasyonu
+ H+ iyonu saturasyonu
eşit olmalı=100%
Değişebilir katyonlarla çözünebilirler
arasında bir denge vardır.
H+ iyonu toprağa ilave edilirse :
Ca+ Ca+
Ca+
Ca+
toprak
Ca+
H+
H+
+
H+
H+
Ca+
Ca+
değişebilir
Ca+
çözelti
H+
Ca Ca+
Ca+ +
+ Ca+ H+
H+
H+
Ca+
Ca+ Ca+ Ca+
değişebilir
çözelti
İyon değişiminin kuralları:

İyon değişimi geri dönüşümlüdür.
Değişim yük temeline dayalıdır.
 Oran kuralı: Değişebilir katyonların oranı,
çözeltideki katyonların oranı ile
aynıolmalıdır.

K (potasyumlu) gübreleme
yapıldığında…
Ca+2
K+
+ K+ K+
Ca+2
K+
Ca+2
+
K+ K+
Ca+2
K+
K+
1 Ca : 2 K
Aynı oran
1 Ca : 2 K
Adsorpsiyon enerjisi
kuvvetli ---------------------------------zayıf
Al+3 > Ca+2 > Mg+2 > [K+ = NH4+ ] > Na+ > H+
(yük ve hidrate çap esas alınarak)
Toprak pH’sının önemi
Besin elementlerinin
çözünürlüğünü belirler. Bitkiler
tarafından alınmadan önce
toprak çözeltisinde çözünmeleri
gerekir.
 Mikrobiyal aktivite de pH’ya
bağlıdır
Eğer H+ kons > OH- : asidik
EğerOH- > H+ : bazik,
Toprak pH sı çözeltinin pH sını
gösterir, değişim kompleksinin
değil!!

genel toprak pH koşulları
“zayıf asidik”
6.0 – 6.6
“zayıf bazik”
“orta asidik”
5.0 – 6.0
“Orta asidik”
8.0 – 9.0
“kuvvetli asidik”
< 5.0
“kuvvetli bazik”
> 9.0
7.4 – 8.0
Toprakta asitlik ve bazlık
Asitlik:
 Toprakta, H+ ve Al+3 iyonları asitlik oluşturur.
 Al+3 su ile tepkimeye girdiğinde H+ iyonları çıkar.
(pH 6: dan aşağıda Al+3 asitliğe neden olur).
Bazlık:
1. Bazik katyonların hidrolizi: özellikle- Ca+2, Mg+2,
K+, NH4+, Na+ (değişebilir bazlarda denebilir)
2. Karbonatların hidrolizi

1. Bazik katyon hidrolizi
Değişim yüzeyleri için Hidrojen ile yarışma
yeteneklerine bağlı olarak hidrolize uğrarlar..
Na
Na
Na
Na
Na
+ H2O
Na
Na
Na
Na
H
+ Na + OH-
K+ ve Na+, daha zayıf tutulur. (Ca+2 ve Mg+2 a göre)
Adsorpsiyon enerjiisi hatırlanacak olursa
Bu nedenle K+ ve Na+ kolayca hidrolize olur ve pH yükselir..
2. Karbonatların hidrolizi(özellikle CaCO3,
MgCO3, Na2CO3)
•
Toprakta karbonatlar bulunduğu sürece Karbonat hidrolizi ph
yı kontrol eder.
• Kireçli topraklar alkaline olark kalır çünkü H+ ioyonları
OH- iyonları ile birleşerek H2O. Oluşturur.
• Bu toprakların asidik olması için bütün karbonatların
yıkanmış olması gerekir
• Bazik katyonlar Al+3 ve H+ ile yer değiştirir
CaCO3 + H2O
Ca+2 + HCO3- + OH-
Na2CO3 + H2O
Na + HCO3- + OHçözünebilir halde
( pH yüksek çünkü Na
Asitlik oluşumu
Çözünebilir asitlerin birikimi
a. Karbonik asit
1.
(solunum ve atmosfer CO2)
b. Organik maddenin mineralizasyonu
( organik, nitrik, sülfurik asit oluşumu) Birikim a ve b yi arttırır.
Değişebilir asitler(Al+3, H+): değişebilir
yüzeydekiler disosiye olur. Al+3 sudan OHbağlar ve eşdeğer oranda H+ salar.
2. Al+3 + H2O
AlOH+2 + H+
1.
KDK ve pH
sadece 2:1 tipi silikat killerinin pH ya bağlı yükleri yoktur..
diğerleri pH-ya bağlı yük taşır:
1:1 kaolinit:
düşük pH: düşük KDK
yüksek pH:Yüksek KDK
Download