6. TOPRAK GENETİĞİ
Anakayanın ayrışmasından başlayarak, toprağın oluşması, olgunlaşması, gelişmesi
olayları ile bu olayların gerçekleşmesinde etkili olan faktörlerin incelenmesi ve toprakların
sınıflandırılması “Toprak İlmi” içinde “Toprak Genetiği” dalının konusudur.
Topraklaşma önce anakayanın ufalanması (fiziksel ayrışma) ve minerallerin ayrışması
(kimyasal ayrışma) ile başlar. Bu ayrışma olayları toprak anamateryalinin oluşumunu sağlar
(Bak. bölüm 2). Zamanla anorganik anamateryalin de ayrışarak topraklaşma ve humusla
karışması sonucunda A/C horizonlu çok taşlı topraklar (iskelet toprakları) oluşur. Daha sonra
minerallerde bağlı olan demirin serbest hale geçerek oksitlenmesi ile gelişen esmerleşme ve
kil mineralinin oluşumu ile kazanılan balçıklanma sonucunda toprak olgunlaşır (Ah/Bv/C
horizonlu topraklar). Olgunlaşma aşamasından sonra topraklar gelişim sürecine girerler.
Toprak gelişimi bölgesel faktörlerin etkisi altında çeşitli yönlerde ilerler. Gelişim sürecinin
sonucunda ulaşılan toprak tipi “klimaks tip” olarak tanımlanır. Ayrışma, oluşum, olgunlaşma
ve gelişimi aşamalarındaki bütün olayları etkisi altında tutan faktörler ise toprak yapan
faktörler olarak tanımlanır (Bölüm 2.2.1. Şekil 3 ve Şekil 59).
6.1. Toprağın Oluşum ve Gelişiminde Etkili Olan Faktörler.
Toprağın oluşumu bölümünde daha önce kısaca değinilmiş olan faktörler bu bölümde
daha kapsamlı olarak ele alınmışlardır. Toprağın oluşum ve gelişiminde etkili faktörler
anakaya, iklim, yeryüzü şekli, canlılar ve zaman olarak beş grupta toplanır. Bölgesel olarak
bu faktörlere başka faktörler de eklenebilir. Sayılan faktörlerin hepsi dünyanın veya bir
ülkenin her bölgesinde farklı güçte etkili olabilmektedirler. Öte yandan bir bölgede bu
faktörlerden biri daha kuvvetli, diğerleri daha zayıf etki yapabilmektedirler. Toprak yapan
faktörlerin bölgeden bölgeye farklı şiddetle oluşları toprak oluşumu ile gelişiminde ve
toprakların sınıflandırılmasında bölgesel özelliklerin dikkatle gözönüne alınmasını
gerektirmektedir.
6.1.1. Anakaya
Toprağın oluştuğu anakayanın cinsi, mineralojik bileşimi, minerallerin iri veya ince
taneli oluşu, killi veya kumlu oluşu, katı veya gevşek oluşu topraklaşmayı önemle etkiler
.Diğer bütün faktörler bu çeşitli özellikteki anakayaları etkilediklerinde farklı sürede
topraklaşmayı sağlayabilirler. Toprağın oluşumunun temel maddesi olan anakaya en önemli
toprak yapan faktördür. Ancak anakayanın toprağın gelişimindeki etkinliği bölgesel olarak
değişir. Özellikle serin ve nemli iklimin etkisi altındaki bölgelerle, sıcak ve nemli iklim etkisi
altındaki bölgelerde toprağın gelişiminde anakaya iklimden daha az etkilidir. Buna karşılık
ülkemizin de yeraldığı ılıman kuşaktaki toprak gelişimi olaylarında anakaya özelliklerinin
iklim özellikleri kadar etkili olduğu anlaşılmıştır73).
73)
Ülkemizde toprak gelişiminde anakayanın iklim kadar etkili olduğu ilk defa A.Irmak tarafından 1940 yılında
yayınlanan “Belgrad Ormanı Toprak Münasebetleri” adındaki doçentlik tezinde ileri sürülmüştür. Bu görüş
“Bahçeköy ekolü” olarak nitelenmiştir (Erinç, S. 1965).
TOPRAĞIN OLUŞUMU OLAYLARI
2. YENİDEN OLUŞUM
1. AYRIŞMA
OLAYLARI
2.1 Kil mineralinin
oluşumu
(balçıklanma),
demirin
serbest kalması
(esmerleşme).
1.2 Organik
materyalin
ayrışması
(Fiziksel kimyasal).
3. YER DEĞİŞTİRME
3.1 Toprağın
karıştırılması
(Biyolojik).
3.2 Sızıntı ile yer
değiştirme
olayları.
2.2 Humusun ve
diğer kolloid
organik
maddelerin
oluşumu
O
Ah
O
Ah
Cv
Bv
Cn
Cv
 DURGUN SU TOPRAKLARI
(Pseudogleyleşme)
 LATERİTLEŞME
 KİREÇLENME
KİLİN
TAŞINIP
BİRİKMESİ
O
Ah
O
Ah
Ae
TABAN
SUYU
OLUŞUMU
O
Ah
Cn
(Salinizasyon)
B-C
Bt
A
Ah
Cv
B-C
B
A
O
Ah
Cn
Cv
B-C
B
Bv
Rendsina 
O
Sw
Gr
Esmer orman toprağı
veya Esmer toprak
Esmer orman toprağı
veya Esmer toprak
Go
Sd
GELİŞİM
(Antropojen
degradasyon)
KİREÇ
BİRİKİMİ
VEYA
TUZLANMA
O
Ah
OLGUNLAŞMA

DURGUN
SU
OLUŞUMU
A1
Cn
OLUŞUM
Kireç taşı ve

benzeri anakayalar
(Kalsifikasyon)
Bs
Cv
Ranker
(Lesivasyon)
 İNSAN ETKİSİ İLE TAHRİP
B-C

 KİLİN TAŞINIP BİRİKMESİ
 TUZLANMA
Cn
Silikat anakayası
(Eluviasyon)
 KARSTİK TOPRAKLAŞMA
Bv
AYRIŞMA
 YIKANMA (Podsollaşma)
 TABAN SUYU TOPRAKLARI (Gleyleşme)
ANAKAYA
İKLİM
YERYÜZÜ ŞEKLİ
CANLILAR
ZAMAN
YIKANMA
Cv
Cn
TOPRAĞIN GELİŞİMİ OLAYLARI
OLAYLARI
OLAYLARI
1.1 Anorganik
materyalin
ayrışması.
TOPRAK YAPAN FAKTÖRLER
B-C
Ca
B-C
Cv
Cn
Şekil 59.
Toprağın oluşumu gelişimi olayları ve toprak yapan faktörler (Kantarcı, M.D. 1986-4)
209
M. Doğan Kantarcı
210
Ülkemizde nemli ve ılık-serin iklim bölgelerinde toprakların gelişmelerinde anakaya
özelliklerinin iklim etkisine denk etkiler yaptığını ortaya koyan çalışanlar yapılmıştır (Şekil
17, 21, tablo 39, 43, 44, 61, 75, 77, 79, 81, 84, 86)74). Buna karşılık yüksek dağlık ve yağışlı
mıntıkalarımızda, kurak olan bozkırlarımızda ve Akdeniz ikliminin etkisi altındaki
bölgelerimizde toprakların gelişimi üzerinde iklim etkisinin anakaya etkisinden daha
kuvvetlice olduğu görülmektedir.
6.1.2. İklim
Toprağın oluşumu, olgunlaşması ve gelişimi olaylarında iklim özelliklerinin etkisi çok
önemlidir. Yağış, sıcaklık ve havanın nisbî nemi başlıca etkili iklim özellikleri olarak kabul
edilir.
Aynı anakayadan farklı iklim tiplerinin etkisi altında farklı topraklar oluşabilir. İklim
etkisinin çok kuvvetli olduğu yörelerde ise farklı anakayalardan oluşan topraklar benzer (veya
aynı) genetik gelişimler göstermektedirler73).
6.1.2.1. Toprakların Oluşum ve Gelişiminde İklim Etkisinin Tanımlanması
Toprakların oluşum ve gelişimlerinde iklim özelliklerinin etkisi formüllerle ifade
edilmek istenmiştir. Bu formüllerden en çok kullanılanlardan biri Lang’ın (1915-1920) teklif
ettiği yağış etkinliği formülüdür (şekil 60).
Yağış etkinliği =
Y = (Yıllık ortalama yağış mm)
S = (Yıllık ortalama sıcaklık C°)
Lang formülü ve benzeri formüller (De Martone teklifi gibi) artık kullanılmamaktadır.
bunların yerini aşağıda sıralanan ve daha fazla iklim özelliğine dayandırılmış olan teklifler
almıştır.
Bu tekliflerden birisi havanın sıcaklığının nisbî nem üzerindeki etkisini gözönüne alan
Mayer formülüdür. Mayer (1926) yıllık ortalama yağış ile havanın nisbî nem oranına göre
hesabedilmiş doygunluk açığının oranını kullanmıştır75).
(S.Erinç 1965) Yıllık ortalama yağış ile yıllık ortalama yüksek sıcaklığın birbirine
oranlanması ile elde edilen yağış etkinliği formülünü teklif etmiştir.
I = Y / S ort.yük.
I = Yağış etkinliği indisi
Y = Yıllık ortalama yağış mm
S = Yıllık ortalama yüksek sıcaklık C°
74)
75)
Bu çalışmalar hakkında fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D. 1972 s. 154’teki dip tonu. Daha sonraki
çalışmalar Kantarcı, M.D. 1979, 1980 - 1, 1980 –2, 1987 – 1, 2, 3)
Mayer formülü “Y/da” (Y: Yıllık ortalama yağış mm, da: Havanın doygunluk açığı, mm),
Örnek: Yılık ortalama yağış 500 mm yıllık ortalama sıcaklığı 18.5 C olan iki yerden birinin yıllık
ortalama nisbî hava nemi %75, diğerinin ki %60 olsun. Hava sıcaklığı 18.5 C’ta buharlaşma basıncı 16
mm’dir. Nisbî hava nemi %75 olan yerde havanın nem doygunluğu açığı 4 mm, %60 olan yerde ise nem
doygunluğu açığı 6.4 mm’dir. Bu durumda birinci yerde 500/4 =125, ikinci yerde 500/6,4 = 78 oranları
elde edilir. Mayer formülünde göre Urfa’nın değeri 52.5, Rize’nin değeri 865.2 bulunmuştur. (Irmak,
A. 1972’den).
211
Erinç formülünde buharlaşmayı (evapotranspirasyon) en fazla etkileyen sıcaklık değeri
kullanılmak istenmiştir. bu formül ile elde edilen indis değerleri iklim tiplerinin ve bitki
örtüsünün ilişkilerini açıklamak için kullanılmıştır (Bkz. Erinç, S. 1965)
Bu genel sınırlar içinde toprakların oluşum ve gelişimleri ile de indis değerlerini
kullanmak mümkün görünmektedir.
İNDİS DEĞERLERİ
İKLİM DEĞERLERİ
<8
8-15
15-23
23-40
40-55
> 55
Tam kurak
Kurak
Yarı kurak
Yarı nemli
Nemli
Çok nemli
BİTKİ ÖRTÜSÜ
Çöl
Çölümsü bozkır
Bozkır
Kuru orman
Nemli orman
Çok nemli orman
C.W.Thornthwaite’nin geliştirdiği metodda ise bir yerin enlem derecesi ile
güneşlenme katsayısına göre aylık sıcaklık değerlerinin sağlayabileceği aylık potansiyel
buharlaşma (potansiyel evapotransirasyon = PET) hesap edilmektedir. Aylık PET değerleri ile
aylık yağış + toprakta depo edilmiş su değerleri karşılaştırılarak aylık gerçek buharlaşma
(gerçek evapotranspirasyon = GET) ve aylık su açığı hesaplanmaktadır.
0
0
35
K U R A 520
K
0
140
NE
0
0
220
M L 35
İ
0
35
ÇOK
NEMLİ
Yağış Etkinliği
40
60
Yıllık Ortalama Sıcaklık, (C)
35
160
100
30
YIKANMA-BİRİKME OLAYLARI
25
20
ESMER ORMAN TOPRAKLARI
15
SOLGUN ESMER TOPRAKLAR
10
5
BOZ - ESMER TOPRAKLAR ve PODSOLLAR
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
Yıllık Ortalama Yağış, (mm)
Şekil 60. Lang’ın yağış etkinliği formülüne göre (I = Y / S) iklim tipleri ile toprak gelişimi arasındaki ilişki.
Aylık değerlerin yıllık toplamlarının kullanılması ile o yerin nemlilik indisi ve sıcaklık
rejini bulunmaktadır (şekil 61). Thornthwaite metodu ile belirlenen iklim tipleri ve bunların
etkisi altında farklı toprak oluşum ve gelişimleri arasındaki ilişki şekil 61’de verilmiştir.
212
DONMUŞ
(ALP ZONU)
PET(mm)
E'
TOPRAK GELİŞİMİ YOK - HAM TOPRAKLAR
142
TUNDRA TOPRAKLARI
TUNDRA
TAYGA
YIKANMIŞ TOPRAKLAR (PODSOLLAR)
SERİN
285
ILIMAN
SICAKLIK REJİMİ
SOĞUK
D'
SOĞUK ÇÖLLERİN
HAM TOPRAKLARI
C 1'
ESMERLEŞME
427
TUZLU VE BOZ
RENKLİ (ÇÖL)
TOPRAKLARI
C 2'
570
B 1'
BOZKIRLARIN
BOZ VE ESMER
TOPRAKLARI
B 2'
PALESOLLAR
VE YIKANMAYA
İLE
KARA
VE
TUZLU
712
KESTANE
RENKLİ
TOPRAKLAR
TOPRAKLAR
BAŞLAMIŞ
KARA
TOPRAKLAR
PODSOLLAŞMIŞ ESMER
TOPRAKLAR
BOZ - ESMER
TOPRAKLAR
ESMER TOPRAKLAR
İLE SOLGUN ESMER
TOPRAKLAR
TOPRAKLAR
SICAK
855 SICAK ÇÖLLERİN
B 3'
997
B 4'
1140
ESMER TOPRAKLAR
KIRMIZI HAM
TOPRAKLARI
TERRA FUSKA
TERRA ROSA VE
LATOSOLLAR
KIRMIZILAŞMA
A
-40
-20
D
ÇOK KURAK
YARI KURAK
0
C 1
YARI NEMLİ
20
C2
40
B1
60
B2
NEMLİ
80
B3
100
B4
A
ÇOK NEMLİ
N E M L İ L İ K R E J İ M İ (Nemlilik Formülüne Göre)
100 s – 60 d
I =
n
I = Nemlilik İndisi
s = Aylık su fazlasının yıllık toplamı
d = Aylık su noksanının yıllık toplamı
n = Yıllık potansiyel evapotranspirasyon (PET)
Şekil 61. C.W. Thornthwaite’in nemlilik ve sıcaklık rejimleri ile toprakların genetik gelişimi arasındaki ilişki.
(D.I. Blumenstock, ve C.W. Thornthwaite 1941’den yararlanılarak, genetik toprak sınıflandırma
sistemi ile Türkiye toprakları ve iklim özellikleri göz önüne alınarak düzenlenmiştir.)
6.1.2.2. Bölgesel İklim Farklarının Toprakların Oluşumu ve Gelişimine Etkisi
Dünyanın eksen eğikliğine bağlı olarak beliren iklim kuşakları ve denizlerle karaların
durumuna bağlı olarak aynı iklim kuşağı içinde ortaya çıkan bölgesel iklim farkları
toprakların oluşumları ve gelişimleri üzerinde önemli farklar yapmaktadırlar. Kuru ve soğuk
olan kutup iklim bölgelerinde toprak oluşumu mümkün değildir. Benzer durum kuru ve çok
sıcak olan çöllerde de sözkonusudur. Bu iki iklim bölgesinden birinde sıcaklığın çok düşük
olması ve suyun donması, diğerinde sıcaklığın çok yüksek olması ve suyun buharlaşması
kimyasal ayrışmayı engellemektedir. Ilıman bölgelerde ise yağışın ve sıcaklığın artışına göre
farklı toprak gelişimleri sözkonusu olmaktadır (Şekil 61 ve 62).
213
G
K
Ham - iskelet toprakları
Tundra toprakları
Podsollar
Solgun veya boz esmer topraklar
Orman veya bozkırların işlenmiş
esmer veya kara topraklar
KAFKAS
DAĞLARI
Kara
topraklar
Kestane renkli
topraklar
Kuzey
Buz
Denizi
(Barentz
Denizi)
Şekil 62. Kuzey buz denizinden (70° enlemi) Kafkasya’ya’ya kadar (~40° enlemi) toprakların yatay yönde
(bölgesel) ve düşey yönde (yükselti - iklim kuşaklarına göre) genetik gelişimleri ve kuşaklaşmaları
(Kaynak: Zacharov 1931’e göre Wilde, S.A. 1962).
Trakya’da yapmış olduğumuz araştırmalara göre; Kuzey Trakya nemli ve serin iklim
özelliklerinin, İç Trakya kurak bozkır iklim özelliklerinin ve Güney Trakya ise daha ılık fakat
kuru (yazları kurak) iklim özelliklerinin etkisi altında bulunmaktadır. bu birbirinden farklı
bölgesel iklim özellikleri. Trakya’nın yeryüzü şekli özelliklerine ve denizlerden gelen hakim
rüzgârların yönlerine bağlı olarak ortaya çıkmıştır. Farklı bölgesel iklim özelliklerinin etkisi
altında farklı genetik toprak tipleri gelişmiştir (Şekil 63). Trakya’daki genetik toprak tiplerinin
gelişiminde iklimin yanında yeryüzü şekli ve özellikle anakayanın da önemli etkiler yaptığı
şekil 63’in incelenmesinden anlaşılmaktadır. Ancak farklı bölgesel iklim özelliklerinin etkisi
altında kireç taşlarından kuzeyde Kireçli Esmer Orman Toprağı, İç Trakya’da Rendzina
gelişirken, Güney Trakya’da Terra Rosa tipinde topraklar gelişmektedir. Bu durum bölgesel
iklim etkisinin önemini işaret etmektedir (Kantarcı, M.D. 1987-3).
6.1.2.3. Yükselti-İklim Kuşaklarının Toprakların Oluşum ve Gelişimine Etkisi
Yükselti ile artan yağış ve azalan sıcaklık iklim özelliklerinin değişimine sebep
olmakta ve yükselti - iklim kuşaklarının oluşumunu sağlamaktadır. (zonal iklim farkları).
Yükselti-iklim kuşaklarına göre toprakların özelliklerinde de önemli farklar görülmektedir.
Yağışın artması yanında sıcaklığın azalması serin ve nemli kuşakta toprakta katyonların
yıkanmasına sebep olmaktadır. Ilıman kuşakta ise kilin taşınıp birikmesi ile katyonların
yıkanıp birikmesi birlikte gerçekleşmektedir. Böylece ılıman kuşakta solgun-esmer toprakları
gelişirken, serin ve nemli kuşakta podsollar gelişmektedir (Şekil 62).
Ülkemizde Aladağ’da (Bolu) andezit anakayasından oluşan topraklarda; ölü örtü
miktarlarının ve ölü örtünün bileşiminin (Tablo 27), toprakların derinliklerinin (Tablo 92),
hacim ağırlıklarının (Tablo 43-b), organik karbon miktarlarının (Şekil 15 ve tablo 63), kil
oranlarının ve baz doygunluklarının (Tablo 63 ve Şekil 64) yükselti - iklim kuşaklarına göre
önemli değişiklikler gösterdiği ortaya konulmuştur.
Lüleburgaz
50 m
Vize
200 m
Pınarhisar
200 m
804
12.1
B1
B1
s2
547
13.3
C1
B1
s2
618
13.1
C2
B2
s2
720
12.3
C2
B3
s2
618
12.3
C2
B3
s2
1215
8.3
A
B1
r
1053
11.0
B1
B1
r
837
12.0
B1
B1
r
İğneada
Çorlu
176 m
549
13.6
B1
B1
s2
Demirköy
300 m
Malkara
250 m
818
10.8
B1
B1
s1
1034
9.1
B3
B1
r
Mahya
Dağı
1000 m
Kadınkule
700 m
Keşan
150 m
548
14
C1
B2
s2
Işıklar dağı
500 m
Işık dağı
900 m
Şarköy
Yıllık ortalama yağış, (mm)
Yıllık ortalama sıcaklık, (C)
Nemlilik rejimi
Sıcaklık rejimi
Su ekonomisi
866
12.6
B1
B2
s
ANAKAYALAR
FLİŞLER
R ve EO
R ve EO
BEO ve G1
SÜZEK
KİLLİ
KİREÇLİ
KİREÇSİZ
KİREÇLİ
MARNLAR
KİREÇTAŞLARI
KUVARSİTLER
MİKAŞİSTLER
GNAYSLAR
GRANİTLER
ANDEZİTLER
BAZALTLAR
R
Ra
Re
Ve
Pe
EO
SEO
BEO
Pod
Psg
Gl
Tr
Tf
R ve EO
R ve EO
REGOSOL
RANKER
RENDSİNA
VERTİSOL (KARAKEPİR)
PELOSOL
ESMER ORMAN TOPRAĞI
SOLGUN ESMER ORMAN TOP.
BOZ ESMER ORMAN TOP.
PODSOL (PODSOLLAŞMIŞ)
PSEODOGLEY(PSEUDOGLEYLİ)
GLEY
TERRA ROSA
TERRA FUSKA
SEO
Pe
EO
BEO
Pe ve SEO
(Psg’li)
EO
EO - SEO
EOve EO
EO
Ve (Kk)
Tr - Tf
Ve (Kk)
Re - EO
EO
BEO
Pod
Pod-BEO SEO-psg
EO - SEO
SEO
ve EO
190
Ra - EO
Ra - EO
Pod-BEO
BEO
Ra - EO
KARADENİZ
PLİOSEN
TORTULLARI
KİREÇSİZ
KİREÇLİ
KİREÇSİZ
MARMARA DENİZİ
ALÜVYONLAR
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
km
214
Şekil 63. Trakya’da anakaya iklim ve yeryüzü şekli özelliklerine göre farklı genetik toprak tiplerinin gelişimi (Kantarcı, M. D. 1987 – 3)
(İklim tipleri C. W. Thornthwaite yöntemi ile belirlenmiştir.)
M. Doğan Kantarcı
215
Akdeniz Bölgesi’nde deniz kıyısında 3086 m (Beydağları) yükseltiye kadar yaptığımız
toprak araştırmalarında; kireç taşından oluşan toprakların sıcak ve nemli olan kızılçam
kuşağında Terra rosa tipinde, serin ve nemli olan üst sedir kuşağında Esmer Orman Toprağı
ve yer yer Solgun - Esmer orman Toprağı tipinde, soğuk ve kuru olan (> 2000 m) Kır - Alp
kuşağında ise Rendzina ve ham toprak gelişim safhalarında bulundukları sonucuna varılmıştır.
6.1.3. Yeryüzü Şekli
Yeryüzü şeklinin toprak oluşumu ve gelişimi üzerindeki etkileri doğrudan ve dolayısı
ile olmak üzere iki grupta toplanır.
Yeryüzü şekli özelliklerinin toprak oluşumu ve gelişimindeki doğrudan etkileri
arazinin şekline, eğimine ve bakısına bağlı olarak değişmektedir. Birim alana düşen yağış düz
arazide toprağa sızıp sızıntı suyuna dönüşmektedir. Eğimli arazide ise birim alana düşen aynı
miktar yağışın bir kısmı yüzeysel akışa dönüşmektedir. Eğimli arazide toprağı sızan su ise
yamaç boyunca aşağı doğru toprağın içinde sızmaktadır. Yamaçlardan gelen yüzeysel akış ve
sızıntı suları alt yamaçlarda ve vadi tabanında durgun suya veya tabansuyuna dönüşmektedir.
85
80
Yıkanma zonu
75
Birikme zonu
Baz Doygunluğu Oranı, V, (%)
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
550
600
650
700
750
800
850
900
950 1000 1050
Yıllık Ortalama Yağış, (mm)
M. Doğan Kantarcı
Şekil 64. Aladağ kütlesinin (Bolu) kuzey bakılı yamacında 900-1634 m yükseltiler arasında toprakların yıkanma
Ael) ve birikme (Bts) horizonlarındaki baz doygunluğu oranlarının (%V), yıllık ortalama yağış ile
ilişkisi (Anakaya: Andezit; orman toplumu: Uludağ Göknarı) (Kaynak: Kantarcı, M.D. 1979 - 2’den
derlenmiştir).
Yüzeysel akış ile meydana gelen toprak (veya kil) taşınması sonucunda sırtlarda ve üst
yamaçlarda sığ ve taşlı topraklar, alt yamaçlarda ve taban arazide derin ve taşsız (veya az
taşlı) topraklar oluşmaktadır (Şekil 65). Düz arazide birim alana gelen güneş enerjisi de
216
YAĞIŞ
GÜNEŞ IŞINLARI
G
K
SIRT
SIRT DÜZLÜĞÜ
GÜNEY
BAKILI
YAMAÇ
KUZEY
BAKILI
YAMAÇ
VADI TABANI
M. Doğan Kantarcı
Şekil 65. Birim alana gelen aynı miktardaki yağış ve güneş enerjisi farklı yeryüzü şekillerinde farklı miktarlarda
alınır. Yeryüzü şekillerinin sebep olduğu farklı nem ve sıcaklık ilişkileri (yerel iklim farkları) toprak
oluşumu ve gelişimini de etkiler.
bakının ve eğimin etkisi ile yeryüzü şekline göre farklı olarak alınmaktadır. (Tablo 54 ve
Şekil 65). Bu farklar bir yandan toprakların derinliğini ve taşlılığını, bir yandan da toprakların
genetik gelişimlerini etkilemektedir (Şekil 66).
Yeryüzü şekline bağlı olarak bir iklim kuşağında ortaya çıkan iklim farkları ve
bunların toprakların oluşum ve gelişimi üzerindeki etkileri yeryüzü şekli özelliklerinin dolaylı
etkisi olarak tanımlanır. Şekil 63’de görüldüğü gibi Kuzey Trakya Dağlık kütlesi ile Güney
Trakya Dağlık kütlesinin deniz etkisinin İç Trakya’ya girişini engellemesi sonucunda bölgesel
iklim farkları ve bölgesel toprak gelişimleri ortaya çıkmıştır. Yükselti - iklim kuşakları da
yeryüzü şeklinin diğer bir dolaylı etkisidir. Örnek olarak Aladağ’ın (Bolu) kuzey yamacında
aynı anakayadan (andezit) oluşan topraklarda; topraklaşma derinliği (solum), horizon
kalınlıkları ve yıkanma-birikme horizonlarındaki kil oranları ile yükselti - iklim kuşakları
arasında belirgin ilişkiler bulunmuştur (Tablo 91). Benzer ilişkiler diğer toprak özelliklerinde
de saptanmıştır (Bak.6.1.2.3.).
Tablo 91. Aladağ’ın (Bolu kuzey yamacında topraklaşma derinliğinin, toprak horizon kalınlıklarının ve
horizonlardaki kil oranlarının yükseltiye bağlı olarak değişimi
(Kaynak:Kantarcı, M.D. 1979-2).
Yükselti İklim Kuşakları
900-1100 m
Kalınlık
Kil
cm
(%)
Ah
Ael
Bts
Topraklaşma
(solum) derinliği
5,5
20
32
74
18
21
29
1100-1300 m
Kalınlık
Kil
cm
(%)
4,4
17
26
57
18
23
35
1300-1500 m
Kalınlık
Kil
cm
(%)
5,4
19
25
57
20
25
29
1500-1634 m
Kalınlık
Kil
cm
(%)
5,4
16
22
50
22
28
31
217
Sırt Düzlüğü
Üst yamaç
Alt yamaç
ORTA DERİN
EO – SEO
TOPRAĞI
O
Ah
Bv
B-C
O
Ah
DERİN
SOLGUN- ESMER
ORMAN TOPRAĞI
A-B
O
Ah
B v ,B t
A el
Cv
B ts
B-C
Cn
Taban Düzlüğü
PEK DERİN PSG 'li
SOLGUN- ESMER
ORMAN TOPRAĞI
PEK DERİN
PSEUDOGLEY
SOLGUN- ESMER
ORMAN TOPRAĞI
O
Ah
A el
Cv
B-C
B ts
Cn
Cv
B-C
Sw
Cn
C v
Sd
O
Ah
GLEYSOLGUN- ESMER
ORMAN TOPRAĞI
O
A el
Ah
B ts
Sw
A el
B-C
Sd
Dere
SIĞ VE TAŞLI
ESMER ORMAN
TOPRAĞI
Dere kenarı
Orta yamaç
B ts
Go
Gr
M. Doğan Kantarcı
Şekil 66. Kuzey Trakya dağlık yetişme ortamı bölgesinde mikaşist anakayasından oluşmuş toprakların yeryüzü
şekline bağlı olarak gelişimi. (Kantarcı,M.D. 1976’dan düzenlenmiştir).
6.1.4. Canlılar
Canlıların toprak oluşum ve gelişimindeki etkileri iki ayrı bölümde incelenir.
Toprakların doğal olarak oluşum ve gelişmeleri üzerinde etkili olan canlılar bitkiler ve toprak
hayvancıklarıdır. Toprakların insan etkisi ile (antropojen) değişikliklere uğraması olaylarını
ise ayrıca incelemek gerekmektedir.
Toprakların oluşum ve gelişimlerinde canlıların etkisi anakayanın ilk ayrışma
aşamasından başlar. Hücre zarlarının yapısında silis kullanan diatomeler kayadaki
minerallerin silisini alarak kristal yapılarının çökmesine ve biyokimyasal ayrışmalara sebep
olurlar. Kaya yüzeyindeki ilk ayrışma ürünlerine yerleşen likenler (mantar+yosun), yosunlar
ve mantarlar ayrışma olaylarının gelişiminde etkili olurlar. Daha ileri aşamada otlar ve
topraklaşmanın daha ileri aşamalarında canlılar ve nihayet orman toplumunun toprağa
yerleşmesi bir yandan topraklaşmaya bağlı bir gelişme gösterir, öte yandan topraklaşmayı
geliştirici etkiler yapar. Bitki köklerinin fiziksel ve biyokimyasal etkileri yanında, yaprakların
ve diğer organik artıkların ayrışma ürünleri de toprağın özelliklerini önemle etkiler (Bak.
2.2.3.3.). Bitki köklerinin çürümesi ile oluşan kanal sistemi de toprakların (özellikle ormanda)
derinliklerine atmosfer etkilerinin girmesini sağlar.
Bitki örtüsünün toprak oluşum ve gelişimindeki etkisi genel olarak orman ve otlak
alanlarındaki toprak farklarına sebep olmuştur. Esas itibariyle ormanın yetişmesine uygun
topraklar ile otlakların bulunduğu topraklar birbirinden farklı özelliklere sahiptirler. Ancak
aynı iklim etkisi altında aynı anakayadan oluşmuş toprakların orman toplumu ile otlak
toplumu altındaki özellikleri arasında önemli farklar bulunmaktadır (Tablo 92).
Ormanın tahribi ile açılmış otlak ve tarla topraklarında bazı özelliklerin, orman altında korunmuş toprağa göre değişimi (anakaya: kireçtaşı, mevki: Balaban Köy Çatalca Kocakışla Tepe)
(Kaynak: Kantarcı, M.D. 1974 ve1986-4
48
43
44
46
48
7,7
7,6
7,5
7,5
7,8
1,3 0,20
0,9
1,3
2
1,1 0,12
43
43
7,9
1,2 0,09
46
47
8,0 0,07
Nt (%)
27
38
42
38
39
Corg. (%)
pH (H20)
1063
1063
1110
989
1040
1072
1028
1062
1033
939
CaCO3 (%)
55 7,9 0,6 0,12
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
TOPRAĞI
KİL (%)
42
İNCE
TOPRAK gr/lt
5,4 0,34
3,6
2,1
1,8
Ap
2,5 0,21
DERİNLİK cm
7,1
7,2
7,3
7,3
7,5
KESİT
32
33
40
38
50
HORİZON
Corg (%)
38
38
38
46
48
Nt. (%)
pH (H20)
889
1110
905
959
1410
1218
1208
1204
1145
1133
CaCO3 (%)
İNCE
TOPRAK gr/lt
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
TARLA
KİL (%)
DERİNLİK cm
KESİT
HORİZON
Nt (%)
OTLAK TOPRAĞI
Corg. (%)
pH (H20)
CaCO3 (%)
TOPRAĞI
İNCE
TOPRAK gr/lt
DERİNLİK cm
KESİT
HORİZON
ORMAN
KİL (%)
Tablo 92.
)
O
Ah
Bv
B-C
Cv
0
663 30 2 7,2
5
847 35 6 7,3
10 958 40 13 7,4
15 998 39 15 7,4
20 1099 40 17 7,5
25 1106
30 568 41 20 7,6
35 438
40 475
45 441 27 11 7,5
50
55
60
65 367 19 15 7,4
70
7,1 0,40 A
h
5,1
2,9
2,2
Bv
1,7 0,33
2,5 0,22
Cv
0,7 0,10
0,3 0,04
Cv
42
63 7,8 0,6 0,07
Doğal ve klimaks bitki toplumu karakterinde olan ormanlarda ağaç ve çalı türlerinin
değişimi toprak özellikleri üzerinde önemli etkiler yapmaktadır. Özellikle gölge ağaçlarından
ve gölgeye dayanabilen çalılardan kurulmuş olan orman toplumları (kayın-ormangülü, ladinormangülü veya karayemiş veya ayı üzümü, ağaç fundası ve çalı fundası vb. gibi) asit humus
oluşumuna, üst toprağın reaksiyonunun hızla asitleşmesine ve toprağın yıkanmasına
(podsollaşmasına) sebep olmaktadır (Bak. 4.2.4.2. (2), tablo 66 ve tablo 61’de S - değerleri).
Özellikle karaçam + çalı fundası ve meşe + ormangülü toplumu altında Ah ve yıkanma (Ae)
horizonlarında çok şiddetli asit reaksiyonlar (pH 3,5 ve 3,8) ölçülmüştür (Tablo 66)76). Genel
olarak yapraklı türlerin ölü örtülerinin orman topraklarını fazla asitleştirmedikleri, buna
karşılık ibreli türlerin toprağı asitleştirdiği kanısı yaygındır. ancak bu kanı doğru değildir.
Yapraklı türlerden sapsız meşe’nin ölü örtüsünün reaksiyonu 4,7 - 5,4 pH arasında, ibreli
türlerden Uludağ Göknarı’nın ölü örtüsünün reaksiyonu 5,7 - 6,6 pH, sedirin ölü örtüsünün
reaksiyonu 5,9 - 6,1 pH arasında ölçülmüştür. Buna karşılık ibrelilerden sarıçam ile karaçam
ölü örtülerinin reaksiyonları 4,9 - 6,0 pH arasında ölçülmüştür (Tablo 66). Sedir ve göknarın
topraktan fazla kalsiyum çekmeleri ölü örtü ve üst toprakta asit reaksiyon gelişimini
önlemektedir. Fakat göknar ormanlarında alt toprağın kalsiyum bakımından fakirleştiği ve alt
toprak reaksiyonunun daha asitleştiği anlaşılmaktadır (Tablo 82).
Orman toplumunun tür bileşimi toprağın su ekonomisi ve dolayısı ile oluşumu
ve genetik gelişimi üzerinde de etkiler yapabilmektedir. Seyrek ve toprağa güneş enerjisinin
ulaşmasını sağlayan ormanlarda topraklar daha kuru, gölge ağaçlarından kurulmuş kapalı
ormanlarda ise topraklar daha nemlidir. Bu fark toprağın ölü örtüsünün ayrışmasına ve toprak
içinde birçok fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların farklı olarak gelişimine sebep
olabilmektedir Bak. 4.1.9.3. (1) ve 4.1.11 (8) - (9). (Fazla bilgi için bkz. Tolunay, D 1997,
Makineci, E 1993 ve 1999).
Toprak içinde yuva yapan hayvanların faaliyetleri ve açtıkları tüneller bir yandan
toprağı karıştırmakta, bir yandan da bu tünellere depo ettikleri yiyecekler ve dışkıları alt
toprağın organik maddece zenginleşmesini sağlamaktadır. Bitki kökleri ile bu tünellerin
birarada etkisi bilhassa orman topraklarında yağışların toprağın derinliğine ulaşması
bakımından çok değerlidir Bak. 4.1.9.3. (1) ve 4.1.11 (8) - (9).
Toprakların insan etkisi (antropojen etki) ile değişime uğraması ise başlı başına bir
konudur. İnsan toprağın özelliklerini olumlu yönde geliştirebilmekte veya olumsuz etkilerle
toprağı tahrip etmektedir. Ham kil topraklarının özelliklerinin iyileştirilmesi, kumulların
bitkilendirilerek durdurulması ve topraklaşma sürecine sokulmaları, işlenebilir traverten
arazinin işlenerek topraklaşması77), fakir toprakların gübrelenmesi, erozyon alanlarında
teraslamalarla toprakların korunması ve benzeri birçok işlemler insanın toprak üzerindeki
olumlu etkileridir. Buna karşılık tarıma uygun olmayan eğimli arazide ormanların tahribi
toprakların doğal dengelerinin bozulmasına ve yağış suları ile taşınıp gitmelerine (erozyona)
sebep olmaktadır. (Bak. Görcelioğlu, E. 1974 ve 1982; Kantarcı, M.D. 1974 ve 1985-3)78)..
Ülkemizde toprak erozyonu milli bir felaket halindedir. Erozyonu önleyecek tedbirlerin
alınmadığı arazide toprak orman altındaki orijinal yapısını kısa sürede kaybetmekte ve örnek
olarak otlakta sıkışmakta, tarla olarak kullanıldığında da verimliliğini kaybetmekte veya
taşınıp sığlaşmaktadır (Tablo 92). Erozyonu önleyici tedbirler alınsa dahi (Teraslama dışında)
eğimli arazide ormandan açılan tarlaların topraklarında önemli miktarda kolloid maddenin (kil
ve humus) yüzeysel akışla taşındığı anlaşılmıştır (Kantarcı, M.D. 1981-3). Düz arazide ise
doğal bitki örtüsünün tahribi (orman veya otlak) kurutucu ve taşıyıcı rüzgârların etkisi ile
kumulların oluşumuna sebep olmaktadır (Kantarcı, M.D. – Eruz, E – Kantarcı, N. 1973).
76)
77)
78)
Benzer ölçme M. Sevim (1957) tarafından Ayancık-Çangal Ormanlarında yapılmış ve kayın + ormangülü
altında çok şiddetli asit toprak reaksiyonları saptanmıştır.
Koparal, S. 1985, Kantarcı, M. D. 1988-3, 1997-4, 1998-1, Kantarcı, M. D. ve ark. 1998.
Geniş bilgi için bak. Çölleşen Dünya ve Türkiye Örneği Sempozyumu (Atatürk Üni. Çevre Sorunları
Araştırma Merkezi - Erzurum Sempozyum No. 7 - 1985).
İç Anadolu’da Karapınar çevresindeki ve Karapınar güneyinde Samuk Yaylasındaki
kumul oluşumları ile Manavgat’ta Sorgun Ormanı ile bu ormanın yanması sonucunda gelişen
Sorgun kumulunun yanyana durumu topağın tahribinde rüzgâr erozyonunun belirgin
örnekleridir.
Toprakların özelliklerinin iyileştirilmesi amacı ile yapılan bazı yanlış işlemlerin de
toprak özelliklerini olumsuz yönde etkiledikleri görülmektedir (Tablo 33-34-71 ve Şekil 15).
Toprakların kireçli veya tuzlu sularla sulanması da verimlerinin düşmesine sebep olmaktadır.
Tuzlu topraklarda uygulanan yanlış sulama sonucunda alt topraktaki tuzun çözünüp üst
toprağa taşınması ve toprağın çoraklaşması da sözkonusudur. (Bak. 4.1.9.3. (1) ve (2) ile
6.2.10.). Sanayi bölgelerinin kirli havasından gelen asit yağışların da toprağın özelliklerini
önemle bozduğu ve felaket derecesinde sorunlara sebep olduğu görülmektedir (Bak. 4.2.4.2.
(6) ve 4.2.4.3. Tablo 67).
6.1.5. Zaman
Toprağın oluşumu ve gelişim olayları toprak yapan faktörlerden anakaya, iklim,
yeryüzü şekli ve canlıların etkisi altında, üç boyutlu bir ortamda çeşitli ayrışma-oluşumolgunlaşma ve gelişim safhaları belirli bir süre içinde birbirini izlemektedirler. İşte bu süre,
ortamın dördüncü boyutu olarak kabul edebileceğimiz zamandır. Diğer bir deyişle; zaman
doğrudan doğruya toprak oluşumunu ve gelişimini etkileyen bir faktör yerine bu olayların
gerçekleştiği ortamın dördüncü boyutu olarak düşünülmelidir (Şekil 3 ve 59).
Lutz ve Chandler (1947)’e göre 10 - 15 cm kalınlığında bir yıkanma zonunun
gelişmesi için 1000 - 1500 yıl kadar süre gereklidir. Orta Avrupa’da toprak gelişimi için en
fazla 10 000 yıllık süreler tahmin edilmektedir (Scheffer - Schachtschabel 1970). Belgrad
Ormanı’ında ve İstanbul çevresinde Paleozoik yaşlı toz taşı şistlerinden oluşmuş relikt
karakterli kırmızı renkli bazı toprakların en geç 4. zamanda holosen devrinin nemli ve sıcak
iklimli atlantikum katında oluşmuş olmaları (M.Ö. 2500) mümkündür.
Toprak yapan faktörlerin anakayanın özelliğine göre topraklaşmayı gerçekleştirme
sürelerini farklıdır. Aynı iklim değişikliklerinin etkisi altında kalmış olan Belgrad Ormanı
topraklarının gelişimleri birbirinden farklıdır. Toprak yapan faktörlerin; katı anakaya olan
paleozoik toztaşı şistlerinin ufalanması ve ayrışması için etkili oldukları sürede, gevşek
anamateryaller olan pliosen tortullarında yıkanma birikme olaylarına sebep olmuşlardır.
Anakaya özelliklerindeki bu farktan dolayı paleozoik toztaşı şistlerinden esmer orman
toprakları veya daha ileri aşamada solgun-esmer orman toprakları oluşabildiği halde, pliosen
tortullarından solgun-esmer orman toprakları ve bunların bir ileri aşaması olan boz-esmer
orman toprakları oluşmuşlardır. Pliosen tortullarının kumlu,balçık veya kil türünde oluşlarına
göre de farklı topraklaşma derinlikleri ve genetik gelişim safhaları saptanmıştır (Şekil 16).
(Kantarcı, M.D. 1972-1 ve 1980).
6.2. Toprağın Olgunlaşması ve Gelişim Olayları
Olgunlaşan toprak, toprak yapan faktörlerin devamlı etkisi altında gelişmeğe başlar.
Toprak gelişimi hakim faktörün etkisi ile çeşitli ara aşamalardan geçerek son gelişim
aşamasına kadar devam eder. Son gelişim aşaması, iklimin yapabileceği en fazla etki olarak
kabul edildiğinden “klimaks” deyimi ile anılır.
Toprağın olgunlaşması olayları; balçıklanma, esmerleşme ve biyolojik karıştırılma
olaylarıdır. Toprakların gelişim olayları başlıca yıkanma ve podsollaşma,kilin taşınıpbirikmesi (lesivasyon), tabansuyu topraklarının gelişimi (gleyleşme), durgunsu topraklarının
gelişimi (pseudogleyleşme), lateritleşme, kireç birikimi (kalsifikasyon), karstik toprak
oluşumu, tuz birikimi (salinizasyon) ve insan etkisi ile gelişme ve tahrip (antropojen
degradasyon), olarak sıralanır. Bunlara ek olarak humus tiplerinin oluşumu da toprağın
gelişim olayları arasında sayılabilmektedir. Ancak humus tiplerinin oluşumu ve gelişiminden
daha önce bahsedilmiştir (bak. 3.5.2.3.).
6.2.1. Balçıklanma
Fiziksel ve kimyasal ayrışma sonucunda oluşan kum ve toz çapındaki toprak
anamateryali içinde kil olmadığı için balçıklanmış sayılmaz. Yeniden oluşum olaylarının
sonucunda kil mineralinin teşekkülü toprağın olgunlaşma olaylarından en önemlisidir. Kil, toz
ve kumun birbirine yapışmasını sağlar. bu olaya balçıklanma denir. Balçıklanma olayı ile bir
toprak türü olan balçık aynı anlama gelmemektedir. Toprağın türü ne olursa olsun kilin
oluşumu sonucunda balçıklanma olayı söz konusudur.
Balçıklanma olayı ile esmer orman toprağının B horizonu oluşur. Balçıklanma
horizonu bir kil birikim horizonu değildir. Bu nedenle Bv (v = verlehmung) simgesi ile ifade
edilir.
6.2.2. Esmerleşme
Anakayadaki minerallerin ayrışması sırasında demir iyonları da hidrolize uğrayarak
minerallerden ayrılırlar. Özellikle pH değerinin 7’den küçük olduğu topraklarda kolloidal
organik bileşiklerin (humus ve türevleri) etkisi ile esmer renkli 3 değerli amorf demir oksitler
teşekkül eder. Amorf demir oksitler oksalat çözeltisinde çözünen aktif demir fraksiyonunu
oluştururlar. Amorf demir oksitlerin etkisi ile toprağın rengi ham toprak renginden esmer
renge dönüşür. Esmerleşmenin ikinci bir sebebi de humusun doğrudan mineral toprağa
karışmasıdır.
Esmerleşme olayı genellikle ılıman ve serin iklim etkisi altındaki bölgelerde orman ve
otlak altında görülür. Bu nedenle esmer orman toprağı, esmer otlak toprağı oluşumu
ayırdedilir. Esmerleşmenin derecesi ortamdaki organik kolloidlerin, amorf demirin miktarına
ve toprağın taneliliğine bağlıdır. Aynı miktardaki organik kolloidler ve amorf demir, kumlu
toprakları daha koyu, killi toprakları daha açık esmer renkte gösterir. Bu nedenle topraklar
esmerleşme olayı sonucunda koyu esmerden, kahverengine kadar farklı renklerde görünür.
Bazı ülkelerde ve toprak sınıflandırmalarında esmerleşmenin kahverengileşme olarak
tanımlanması ve esmer topraklara, kahverengi topraklar denilmesinin sebebi bu iklim-toprak
taneliliği-renk ilişkisinden ileri gelmektedir. Öte yandan orman ve otlak topraklarında humus
ve humus türevleri ile bu organik bileşiklerin etkisi altında oluşan aktif demir bileşikleri
toprağa esmer renk vermektedirler. Bu sebeple; “esmer orman” ve “esmer otlak” toprağı tipi
tanımlanmıştır. Tarım yapılan topraklarda ise ölü örtü-humus ve türevleri hemen hiç yoktur.
Tarım topraklarının Bv horizonunun esmerleşmesi esas itibarıyla kil minerallerinin oluşumuna
(balçıklanma) ve demiroksitlere (kırmızı) bağlıdır. Bu sebeple tarım yapılan topraklarda
esmerleşme olayı, kahverengileşme olarak görülmektedir. Ormancıların “esmer toprak”
kavramı ile ziraatçıların “kahverengi toprak” kavramı arasındaki fark toprak kullanımına bağlı
bir toprak oluşumu sürecinden kaynaklanmaktadır.
6.2.3. Biyolojik Karıştırılma
Toprağın olgunlaşmasında önemli safhalardan birisi de biyolojik etkilerle toprağın
karıştırılmasıdır. Toprak canlılarının (bitkiler ve hayvanlar) toprak içindeki yaşama
faaliyetleri bir yandan toprağın karıştırılmasına,bir yandan da organik artıkların mineral
toprak ile karıştırılmasına sebep olur. Böylece humus mineral toprakla karışır. Ah horizonu
teşekkül eder. Humusun toprağa karıştırılması sonucunda toprak esmerleşme sürecine girer
(Bak. 6.2.2.).
6.2.4. Yıkanma ve Podsollaşma
Toprak gelişiminde toprak suyunun düşey yönde hareketi sonucunda üst topraktaki
ayrışma ürünleri olan katyon ve anyonların alt toprağa taşınması ve orada birikmesi olayı
yıkanma olarak tanımlanır. Yıkanma olayının sonucunda üst toprakta ağarmış (boz) renkli
yıkanma zonu (Ae), alt toprakta kırmızı (veya kırmızının tonları) renkli birikme (Bs) zonu
gelişir. Yıkanma olayı eluviation kelimesinden gelen e harfi ile belirlenir. Bu nedenle
yıkanma zonu Ae (veya A2) harfleri ile işaretlenir. Birikme olayı ise söskioksitlerin (demir ve
alüminyum oksitler) birikmesi ile tanımlandığı için birikme zonu Bs (veya B1) harfleri ile
işaretlenir.
Yıkanma olayının şiddetli asit ortamda ileri aşamalara ulaşması halinde yıkanma
zonunun rengi odun külü gibi beyazımsı gri bir renk alır. birikme zonu ise kırmızı renklidir.
Bu derecede ileri gitmiş yıkanma podsollaşma olarak tanımlanır79). Podsollaşmanın ileri
aşamasında birikme horizonunda biriken söskioksitler çok fazla miktarda olup toprak
tanelerini çimentolayarak sert bir pas taşı tabakası oluştururlar. Pas taşı tabakası bitki
köklerinin daha derinlere gelişmelerini engeller. Bu derecede gelişmiş podsollar “demir
podsolu” olarak tanımlanır. Soğuk ve nemli (yağışlı) iklim etkisi altındaki süzek topraklarda
ayrışamayan kolloid organik maddelerin de üst topraktan taşınıp birikme zonunun üst
kesiminde birikmesi ile esmer-siyah renkli humus birikimi (Bh horizonu) gelişir. Bu topraklar
“demir-humus podsolu” olarak tanımlanır.
Topraktaki yıkanma - birikme olayları soğuk ve nemli iklim etkisinde sadece
katyonların ve söskioksitlerin yıkanıp - birikmesi şeklinde gelişmektedir. bu olay Ae ve Bs
horizonlarının gelişimini gerçekleştiren podsollaşma olayıdır. Bu kadar şiddetli asit şartlarda
(pH < 4,5) toprağın kil mineralleri de ayrışmaya uğramaktadır (Bak. bölüm 4.2.4.2. ve
4.2.4.3. tablo 66 ve 67 ile bölüm 5’te demir). Buna karşılık ılıman iklim etkisi altında
yıkanma-birikme olayları kil bölümünün taşınıp birikmesi ile birlikte gelişmektedir (pH 4,5 6,5 arasında). Bu defa solgun - esmer orman toprakları ile boz-esmer orman topraklarının
gelişimi görülmektedir (Bak. 6.2.2. ve fazla bilgi için Kantarcı, M.D. 1972 - 1 ve 2, 1979-1 ve
2, 1980-1 ve 2, 1981-2).
Yıkanma olayı toprakta sadece sızıntı suyunun düşey yöndeki hareketi ile
gerçekleşemez. Sızıntı suyunun reaksiyonu veya birlikte taşıdığı maddelerin özellikleri de
yıkanmaya sebep olur. Yağış suları havadaki karbondioksitle doygun halde olduklarından
reaksiyonları pH 5,6 - 6,5’tir. Havadaki asitleştirici SO2 ve NOx gibi gazların etkisi ile
79)
Podsol: Odun külü renkli toprak (Rusça’dan)
asitleşen yağış sularının (asit yağışlar) reaksiyonları 2,4 - 5,6 pH arasında bulunmaktadır80).
Yağış sularının toprağın ölü örtüsünden geçerken organik maddelerin asit karakterli ayrışma
ürünlerini de (humus asitleri) birlikte taşımaları sızıntı suyunun reaksiyonunu
asitleştirmektedir. Sızıntı suyunda çözünmüş olan H+ ve asit kökleri (HCO3-,HSO3-, HSO4- ve
HNO3) topraktaki katyonların çözünerek yıkanmalarını sağlar. Sızıntı suyunda birlikte taşınan
küçük moleküllü (fulvik asit ve diğer kolloid organik maddeler gibi) humuslaşma ürünleri üst
topraktaki ayrışma ürünleri olan katyonlarla organomineral bileşikler (çelat) yaparak onların
alt toprağa taşınmasını sağlar.
Yağış sularının asitliğine bağlı yıkanma - birikme olayları yağışı bol iklimlerde
gerçekleşmektedir. Yıkanma olayı asit humus yapan bitki örtüsü altında podsollaşmaya
dönüşmekte, iklimin soğuk ve nemli oluşu ile asit humus oluşumu podsollaşmayı daha ileri
aşamalara götürmektedir (Bak. 4.2.4.2. (2) tablo 66 ve 67).
Topraklarda yıkanma ve podsollaşma olaylarında genellikle demir ve aluminyum
oksitler yıkanıp - birikmektedirler. Buna karşılık asit ortamda silisyum dioksitin yıkanmadığı
kabul edilmiştir. Bu nedenle yıkanma birikme horizonlarının analitik olarak incelenmesinde
Si/Fe + Al oranları kullanılmıştır. Yıkanma zonunda genellikle demir ve alüminyum yıkandığı
için Si/Fe + Al oranı daha büyük, birikme zonunda ise daha küçük bulunmaktadır (Gülçur, F.
1958, 1964-1 ve 2). Ancak çok şiddetli olmayan asit ortamda bir miktar silisyumun da
çözünüp yıkandığı bildirilmiştir. Bu olay toprağın reaksiyonundan çok organik maddenin
etkisine bağlanmaktadır. Organik maddece zengin topraklarda üst toprakta çözünebilen
silisyum da yıkanmaktadır. Çözünen silisin gramineler tarafından alındığı ve bunların
artıklarının ayrışması ile üst toprakta bioopal (amorf SiO2) birikiminin sözkonusu olduğu da
bildirilmiştir (Bak. 3.3. (1). Bu nedenle topraktaki yıkanma ve podsollaşma olaylarının demir
fraksiyonları ile analitik olarak incelenmesi daha uygun bulunmuştur (Fazla bilgi için bak.
Kantarcı, M.D. 1979-1 ve Bölüm 3.3. (3), Tablo 16 ve Bölüm 5’de demir).
6.2.5. Kilin Taşınıp- Birikmesi (Léssivation)
Ilıman iklim tiplerinin etkisi altında ve toprak reaksiyonunun pH 4,5 - 6,5 arasında
bulunduğu ortamda kil bölümü dispersiyona uğramaktadır. Kil bölümünün dispersiyona
uğraması için ön şart topraktan kalsiyumun yıkanmasıdır. Kalsiyum ve mağnezyum ile iki ve
üç değerlikli katyonlar kil bölümünün pıhtılaşmasına (peptizasyonuna) sebeb olmaktadırlar.
Bu katyonların yıkanması ile kil bölümü serbest kalmakta (dispersiyon) ve sızıntı suyu ile
topraktaki çatlak - tünel sistemi boyunca aşağı doğru taşınmaktadır.
Kil bölümünün üst topraktan taşınıp alt toprakta birikmesi olayı genellikle
“léssivation” olarak tanımlanmaktadır81). Léssivation kelimesi yerine Türkçe karşılığı olan
“kilin taşınması ve birikmesi” veya “kilin taşınıp - birikmesi” deyimi kullanılır. Kilin taşındığı
yıkanma zonu A1 (l= lessivation), biriktiği zon ise Bt (t = ton = kil) harfleri ile gösterilir. Al
80)
Sanayi bölgelerindeki asit yağışların reaksiyonu pH 4 civarında veya daha düşüktür. Karadeniz üzerinden
gelen ve sis şeklinde İstanbul Boğazı ağzında biriken kirli hava kütlelerinin sebeb olduğu yağışların
reaksiyonu pH 3,9 - 4,2’ye kadar düşmektedir (Kantarcı, M.D. 1986, 1992-1, Kantarcı, M.D ve ark. 2000 ).
81)
Léssivation; Fransız toprakçılarına göre kilin üst topraktan taşınıp alt toprakta birikmesi olarak anlaşıldığı
halde, Rus toprakçılarına göre alkali katyonlarının yıkanıp - birikmesi anlaşılmaktadır. Alman toprakçıları bu
terim yerine kilin taşınması anlamında “Tondurchschlämmung” deyimini kullanmaktadırlar (Kantarcı, M.D.
1980 - 2).
yerine A3, Bt yerine B2 harfleri ile de işaretleme yapılmaktadır. Kilin taşınması ve birikmesi
ile yıkanma ve birikme olayları genellikle birlikte gerçekleştiği için yıkanma zonu Ael veya
Ale, birikme zonu Bst veya Bts harfleri ile gösterilmelidir. Bu işaretlemede hangi gelişim olayı
daha kuvvetli ise onun işareti olan harf önce yazılmaktadır.
Kil bölümünün taşınması ile yıkanma zonu kil bakımından fakirleşir, birikme zonu ise
zenginleşir. Yıkanma zonundan bir miktar demir yıkanması da olduğundan renk solgun
kahverengine, birikme zonu ise kırmızımsı kahverengine dönüşmektedir. Böylece “Esmer
Orman Toprağı” tipi solgun yıkanma zonlu bir toprağa dönüşmektedir. Bu yeni genetik tip
“Solgun-Esmer Orman Toprağı” olarak tanımlanır. Daha kumlu materyallerden oluşmuş
topraklarda veya daha ileri aşamadaki yıkanma - taşınma - birikme olaylarında yıkanma
zonunun rengi ağarmakta ve birikme zonu ise daha kırmızı veya kahvemsi kırmızı renk
almaktadır. Bu ileri gelişim aşamasındaki toprak “Boz - Esmer Orman Toprağı” olarak
tanımlanır. Boz - esmer orman toprağı tipinde ortam biraz daha asit reaksiyonludur. Ortamın
daha asitleşmesi ve yıkanma zonundan kil taşınması yanında kil mineralinin tahribe uğramağa
başlaması sonucunda gelişen toprak tipi “podsollaşmış Boz-Esmer Orman Toprağı” olarak
tanımlanır. Bütün bu toprak tipleri esmer orman toprağından geliştikleri için yıkanma
zonunun karakteri belirtilerek ve esmer orman toprağı adı da eklenerek gelişmenin aslı ve
yönü belirtilmektedir (Fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D. 1972 - 1 ve 2) (şekil 16 ve 20 ve
58’yi karşılaştırınız).
Solgun-esmer orman toprağının oluşumu genellikle yıkanma zonunun reaksiyonunun
5,5 - 6,5 pH arasında olduğunda gerçekleşmektedir. Boz yıkanma zonları ise genellikle
reaksiyonun 4,5 - 5,5 pH arasında olduğu ortamlarda gelişmektedir. Yıkanma zonunun
reaksiyonunun 4,5 pH’dan aşağı düşmesi halinde kil minerali tahrip olmakta ve podsollaşma
başlamaktadır82). (Fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D. 1979-1 ve 2, 1980-1 ve 2, 1981-2)
(Şekil 16, 20, 58, 60 ve tablo 66, 67 ile 85’i karşılaştırınız).
Kilin taşınma ve birikmesi olayı ılıman iklim etkisi altında fakat genellikle mul
tipi ile çürüntülü mul tipi humus veren ağaç türlerinin kurduğu ormanlarda görülmektedir
(Şekil 60). Bu ormanlar kayın, meşe gürgen ve kestane gibi türlerden kurulmuş yapraklı
ormanlar ile göknar gibi ibreli ormanlar olabilmektedir. İklimin serinleşmesi kayın ve meşe
ölü örtülerinde asit ayrışma ürünlerinin artmasına sebep olmaktadır. Serin iklimli yörelerde
kayın ve meşeye orman gülünün veya benzeri asit humus yapan türlerin karışması asitliği
arttırmakta ve gelişimi podsollaşmaya götürmektedir (Tablo 66). İbrelerinde yüksek miktarda
kalsiyum toplayan göknar ölü örtülerinin ayrışmaları sonucunda üst toprağın reaksiyonu
iklimin serin ve yağışlı olduğu yükselti- iklim kuşaklarında dahi çok aşırı asitleşememektedir
(Tablo 27 ve 82). Göknar ormanlarında yapılan araştırmalar yükselti ile artan yağışın belirli
bir yıkanma - birikme olayına (Şekil 63) ve belirli bir kil kaşınması ile birikimine (Tablo 92)
sebep olduğunu göstermektedir. Fakat ölü örtünün kalsiyumca zengin oluşu üst toprak
reaksiyonunun aşırı derecede düşmesini engellediği için podsollar yerine boz- esmer orman
toprakları gelişmiştir (fazla bilgi için bak. Kantarcı, M.D. 1980-2).
Kilin taşınma ve birikme olayları sonucunda birikme zonunda tıkanmalar ortaya
çıkmaktadır. Birikme zonundaki çatlak sistemine toplanan kil bölümü toprağın topak ve
prizmalarının yüzeylerinde kahverengi kil kaymakları halinde görülmektedir. Bu tip birikme
horizonlarından yapılan incekesitlerde kil birikimleri sarı renkleri ile belirlenebilmektedir. Kil
82)
Burada anılan pH değerleri 0,1 n veya n KCl çözeltisinde ölçülen değerlerdir.
bölümünün birikme horizonlarında yarattığı tıkanmalar toprak suyunun buradan sızamayarak
durgunlaşmasına ve pseudogleyleşmeye sebep olabilmektedir (Bak. 6.2.7.).
Kilin üst topraktan alt toprağa taşınması olayı sadece yukarıda bahsedilen şekilde
olamayabilir. Özellikle kurak yörelerde yazın yüzeyden itibaren derinlere kadar çatlayan kil
(veya killi) topraklarında da mekanik bir kil taşınma ve birikmesi sözkonusudur. Yaz
aylarında veya sonbaharın başında gelen sağanak yağışların sonucunda çatlak sisteminden alt
toprağa hızla sızan su, üst topraktan bir miktar kili alt toprağa taşımaktadır. Ancak bu olayda
bir yıkanma zonu gelişmemektedir. Genellikle killi ve kireçli olan bu kurak mıntıka
topraklarında kilin yukarıdan aşağı bir kısmı organik artıklarla (yaprak, saman vb. gibi)
birlikte taşınması olayı Vertisol’larda (dönen topraklar) görülmektedir. Bu topraklar bozkır
bölgelerimizde Karakepir olarak tanınırlar (Eski sınıflandırmalardaki Grumusol) (Bak.
Kantarcı, M.D. 1980 - 2).
Tarım yapılan topraklarda pulluk ile sürülen ve çapa ile işlenen üst toprak (Ap)
devamlı kabartıldığı için sızıntı suları bir miktar kil bölümünü alt toprağa taşımaktadır. İşleme
zonunun altında biriken kil bölümü burada killi ve tıkanmış bir Bt (veya Bts) zonunun
gelişimine sebep olmaktadır. Bu birikme zonu “pulluk tabanı” olarak tanımlanmaktadır.
Tarım alanlarındaki kilin üst topraktan taşınması olayı kalsiyumun yıkanması ve kil
bölümünün dispersleşmesi sonucunda fizikokimyasal bir Solgun-esmer toprak gelişimi
şeklinde olabilmektedir. Genellikle kireçli kil toprakları olan tarla topraklarında ise kilin
taşınması karakepirlerdeki fiziksel taşınma olayı şeklinde görülmektedir. Tuzlu topraklarda da
sodyum katyonunun fazlalığı kil bölümünün dispersleşmesini sağlamaktadır. Killerin sodyum
ile doygunlaşması sonucunda kil yaprakçıkları bir daha biraraya gelemeyecek derecede
birbirinden ayrılabilmektedirler (Bak. 3.4.3.2. Montmorillonit). Bu durumda üst toprakta kil
bakımından fakirleşme, alt toprakta ise zenginleşme olmaktadır. Ancak bu tip toprak
gelişmesi tuzlu toprakların gelişiminde (salinizasyon) incelenmektedir.
6.2.6. Tabansuyu Topraklarının Gelişimi (Gleyleşme)
Toprağın sızıntı suyunun geçirimsiz bir tabaka üstünde birikmesi ve eğime bağlı
olarak toprak içinde hareket etmeğe başlaması tabansuyu oluşumu olarak nitelenmektedir
(Şekil 24, 26, 58, 65). Tabansuyu toprak gözeneklerini doldurduğu için bu gözeneklerde
toprak havası kalmamaktadır. Havanın yokluğu tabansuyu zonunda bir takım indirgenme
olaylarına sebep olmakta ve 3 değerli demir bileşikleri de bu arada 2 değerli demir
bileşiklerine indirgenmektedir (bak. 3.3. (3) ve Tablo 15’te lepidokrokit). İki değerli demir
bileşikleri boz - yeşil - mavimsi renklerde olup suda çözünebilmektedirler83). Bu nedenle
tabansuyunun devamlı bulunduğu zonda renk boz - yeşil - mavimsi tonlardadır. Bu
indirgenme zonu Gr (G = gley, r = redüktlenme) harfleri ile gösterilir. Tabansuyu yüzeyi
toprağın havası ile temas ettiği için bu kesimde sudaki iki değerli demir bileşikleri
oksitlenerek turuncu renkli lepidokrokit’e dönüşmektedirler. Bu zon tabansuyu oksitlenme
zonu olarak Go (o: oksitlenme) harfleri ile gösterilmektedir. Tabansuyunun oksitlenme zonu
yatay ve turuncu - kırmızı çizgilerle toprak içinde belli olmaktadır (şekil 27, 28).
Tabansuyu eğim yönünde devamlı bir akış halinde olduğu için az miktarda da olsa
oksijen içermektedir. Özellikle kumlu ve çakıllı ana materyallerdeki tabansuları oksijen
83)
Bunlar; kirli beyaz renkli siderit (FeCO3), hava ile karşılaşınca mavi renk olan Vivianit (Fe3(PO4). 8H2O),
yeşilimsi renkli 2 değerli demir hidroksit ve siyah renkli demir sülfür (FeS veya FeS 2)’dürler.
bakımından daha zengindirler. Bu materyaller ve bunlardan oluşan topraklarda kavak
yetiştirilebilmektedir. Balçıklı ve killi (kireçli killer) materyallerde tabansuyunun hareketi
daha yavaş olduğu için oksijen bakımından fakirlik sözkonusudur. Bu türde tabansularının
bulunduğu topraklar daha çok kızılağaç, bilhassa sögüt veya okaliptus yetiştirmeye
uygundurlar.
Tabansuyunun kalsiyum bikarbonatça zengin olması halinde oksidasyon zonunda ve
kapilar saçakta kireç (CaCO3) çökelekleri veya çimentolanması olayları gelişmektedir.
Bozkırlarda bu olay toprakların kireçlenmesi (Kalsifikasyon) yönünde gelişmelere sebep
olmaktadır. Kumlu materyalde ve kumullarda ise kireçle çimentolanmış kireçli kumtaşı
tabakaları oluşmaktadır. Bu oluşumlar İstanbul’da Durusu Kumulunda ve güney
kumullarımızda görülmektedirler. Kökler bu sert kireç çimentolu kum taşı tabakalarından
aşağı geçip tabansuyuna ulaşamadıkları için kumul ağaçlandırmalarında derin bir toprak
işlemesi ile tabakaların kırılması gerekmektedir (Kantarcı, M.D. - Koparal. S. 1987).
6.2.7. Durgunsu Topraklarının Gelişimi (Pseudogleyleşme)
Toprağın sızıntı suyunun geçirimsiz bir tabaka veya horizonun içinde ve üstünde
birikmesi ve durgunlaşması ile durgunsu oluşumu ortaya çıkmaktadır (Şekil 24, 33 - b, 58, 62,
65). Durgunsu tabansuyu gibi eğim yönünde akış durumunda olmadığı veya çok yavaş
hareket edebildiği için tabansuyundan çok farklı bir toprak gelişimine sebep olmaktadır.
Durgun suyun bitkiler üzerine etkisi taban suyundan farklıdır (Şekil 29, 37 - c, d, e ve 39 - c,
d, e).
Durgun suyun biriktiği zonda veya tabakada toprak gözenekleri su ile dolduğu için
biyolojik ve kimyasal oluşumlar sonucunda (köklerin solunumu ve ayrışması olayları) sudaki
oksijen kısa sürede tükenmektedir. Oksijenin tükenmesi indirgenme olaylarına sebep
olmaktadır. Üç değerli demir ve manganez bileşikleri iki değerli bileşiklere
indirgenmektedirler83). Bu arada sızıntı suyu ile durgunsu zonuna ulaşmış olan kolloid
organik bileşiklerindeki ve durgunsu zonunda ölen köklerin artıklarındaki aminoasitlerin
indirgenerek ayrışmaları sonucunda amonyak (NH3), hidrojen sülfür (H2S) ve metan (CH4)
bileşikleri de ortaya çıkmaktadır. Bütün bu indirgenme olayları durgun suyun toprakta hakim
olduğu yağışlı mevsimlerde ve ilkbahar ile ilk yazda gelişmektedirler. Yaz kuraklığında
kapilaritr ile bir miktar yükselen ve buharlaşan durgunsu yerine hava girmektedir (Şekil 37 c, d, e ile Şekil 39 - c, d, e’deki mevsimlik su ve hava değişimlerini karşılaştırınız). Havanın
girmesi ile suda çözünmüş olan iki değerli demir bileşikleri yükseltgenerek lepidokrit’e
dönüşmektedirler. Bu olay havanın girdiği toprak çatlak sistemi boyunca ve toprak
topaklarının ve prizmaların yüzeylerinde gelişmektedir. Toprak topaklarının ve prizmalarının
içi kesimleri ise hava ile temas edemediklerinden boz- yeşil renkte kalmaktadırlar. Toprak
kesiti açıldığında durgunsu zonunun kırmızı - turuncu ve boz-yeşil renklerle bezenmiş bir
mermer deseninde görünmesi yukarıda açıklanan indirgenme - oksitlenme olaylarının
sonucudur. Durgunsu zonu ilkbaharda açılan toprak çukurlarında yumurta çürüğü kokusu
vermektedir (H2S’ten dolayı). Durgunsu zonunda oksijen yetersizliği yanında, NH3, H2S ve
CH4 bitki kökleri için zehir etkisi yapmaktadırlar. Bu nedenle bitki köklerinin gelişimi de
engellenmektedir (Şekil 29 ve 40).
Durgun suyun yaz döneminde kapilar saçak boyunca üst toprağa yükseldiği kesimde
buharlaşması ile taşıdığı iki değerli demir ve manganez bileşikleri çökelmektedirler. Bunların
kapillar saçak boyunca hava ile teması ve oksitlenmeleri sonucunda koyu kahverengi-siyah
demir-manganez çökelekleri (konkresyonlar) oluşmaktadır (Şekil 33 - b).
Durgun suyun birikme zonu Sd, kapilar saçak boyunca yükselip buharlaştığı çökelekli
zon ise Sw harfleri ile gösterilmektedir.
Durgunsu oluşumu pirimer ve sekunder olmak üzere iki çeşittir. Primer durgunsu
oluşumunda primer pseudogleyler gelişmektedir. Bu gelişim iki tabakalı topraklarda
görülmektedir. Özellikle iki tabakalı pliosen akarsu tortulları ile alüvyonlarda altta geçirimsiz
bir tabakanın bulunuşu durgunsu oluşumuna sebeb olmaktadır. Primer pseudogleyler Ah - Ael
- Sw/Bts - Sd/II horizonlaşma sırası göstermektedirler84). Sekunder pseudogleyler ise kilin
taşınıp birikmesi ile alt toprakta gelişen Bt (veya Bts, Bst) horizonlarının tıkanması ve suyun
bu kesimde durgunlaşması ile ortaya çıkmaktadırlar. Sekunder pseudogleyler Ah/Ael/A- B/Sw
- Bts/Sd ve B - C/Sd horizon sıralanması göstermektedirler. Sekunder pseudogleyler solgun esmer orman toprakları ile boz - esmer orman topraklarının pseudogleyleridir84).
Bazı kumlu balçık materyallerinden oluşan topraklarda da durgunsu oluşumları
görülmektedir. Bu durgunsu oluşumları altta ve derinde bulunan bir geçirimsiz tabaka
üzerinde biriken ve toprak içinde hızla hareket edemeyip durgunlaşan suyun etkisi ile
gelişmektedirler. Kökler boyunca gelişen ağarmış şeritlerden dolayı ile bu tip gelişimler
alacalı pseudogleyleşme olarak tanımlanır. Köklerin solunumları sırasında çevrelerindeki
oksijeni kullanmaları ve salgıladıkları asitler (Tannik asit gibi) ve köklerin çevresindeki
mikroorganizmaların salgıladıkları asitler ile ayrışma ürünleri (sitrik asit, laktik asit,
aminoasitler gibi) kök çevresinde indirgenme olaylarına sebep olmaktadırlar (Irmak, A. 1940
ve Laatsch, W. 1957).
Durgunsu gelişimi sonucunda gelişen primer, sekunder ve alacalı pseudogleyler
Belgrad Ormanı’nda ve Kuzey Trakya ile Kuzeybatı Anadolu’da yağışlı, yazları kurak iklim
etkisi altındaki topraklarda yaygın olarak bulunmaktadırlar. Özellikle pliosen (I) tortulları ile
killi alüvyonlarda ve mikaşislerden oluşan topraklarda daha fazla rastlanmaktadırlar.
Pseudogleylere pliosen I tortullarından oluşan yamaç arazideki topraklarda da
rastlanmaktadır. Yamaç arazideki durgunsu oluşumu toprağın alt kısmındaki tabakaların
eğimi ile ilgilidir. Bu nedenle yamaç arazide sadece arazinin yüzeyinin eğimine bakarak
pseudogleyleşme olaylarının açıklanması mümkün değildir (Fazla bilgi için bak. Kantarcı,
M.D. 1972 - 1 ve 2, 1980 - 1).
Diğer bir durgunsu oluşumu stagnogyleyleşmeye sebep olmaktadır. Stagnogleyleşme
çanak veya tekne yapılı arazide topraktaki durgun suyun yılın çok uzun devresinde (nemli
yıllarda bütün yıl) durgunlaşıp kalması sonucunda gelişmektedir. Burada su durgun bir
tabansuyu özelliği kazanmaktadır. Stagnogley’in alt topraktaki durgunsu zonu kirli beyaz
renkli bir indirgenme zonu (G) görünümündedir. Üst toprak ise asit organik madde ile
bulaşmış, durgunsu ayrışma ürünleri ile mavimsi-grimsi ve pas lekeli bir renk almıştır83). Bu
görünümü ile Stagnogley pseudogley ile gley arasında geçit bir genetik toprak oluşumu
göstermektedir (Şekil 37-a, f, Şekil 39-e ve Şekil 40’daki stagnogleylerde su - hava ilişkilerini
karşılaştırınız).
84)
Fazla bilgi için bak.Irmak, A. 1940; Irmak, A-Kantarcı, M.D. 1973, Kantarcı, M.D. 1972 - 80; Blume, H.P.
1968; Scheffer - Schachtschabel 1970, Müekenhausen, E. 1977.
6.2.8. Lateritleşme
Lateritleşme tropik ve subtropik iklimlerin hakim olduğu kuşakta görülen genetik bir
toprak gelişimidir. Sıcak ve nemli iklim etkisi altında ve alkalen ortamda demir hızla
oksitlenerek (Fe (OH)3’e ve daha sonra su kaybederek (kurak devrede - yazın) hematit’e ( Fe2O3) dönüşür. Bu şartlarda oluşan götit ( - FeOOH) te su kaybederek hematit’e dönüşür.
Hematit götit’e dönüşemediği için lateritlerde hematit ve götit bir arada bulunurlar.
Alüminyum ise oksitlenerek böhmit’e ( - AlOOH) ve diaspor’a ( - AlOOH) dönüşür. Bu
durumda demir ve alüminyum oksitler toprakta kalırlar. Ortamın alkalen oluşumundan dolayı
(pH 8 civarında) silisyum yıkanır (3.3 ve Tablo 15 ile ilişki kurunuz). Bahsedilen ayrışma ve
yeniden oluşum ile yıkanma olayları sonucunda toprak silisyum bakımından fakirleşir (veya
silisyum tamamen yıkanır) ve demir oksitler, alüminyum oksitler ile kil minerallerinden
kaolinit ve gibsit bakımından zenginleşir. Lateritlerde demir ve alüminyumun yanında Ti, Mn,
Cr, Ni ve Co’ da daha fazladır. bu olaylar lateritleşmenin tipik sonucu olup podsollaşmanın
tam tersine bir gelişimdir.
Tipik lateritler (latosollar) tropik iklim etkisi altında gelişirler. Lateritler genellikle pek
organik madde içermezler. Lateritler parlak kırmızı veya sarı renkli, plastik olmayan, sert ve
köşeli topaklı bir B horizonuna sahiptirler. Lateritler B - horizonu tipik bir balçıklanma zonu
(Bv) değildir. Bu nedenle lateritlerdeki B - horizonu Bu harfleri ile gösterilir85). Lateritlerden
fosil olanlar bugünkü iklim ve bitki örtüsü altında ölü örtüye ve Ah horizonuna sahip topraklar
görünümündedirler. Bu fosil lateritlerden de günümüzdeki iklim özelliklerinin etkisi altında
farklı toprak tipleri gelişebilmektedir (Fazla bilgi için bak. Finck, A. 1963).
Subtropik bölgelerde (Akdeniz iklimi etkisi altında) gelişen Terra rosa ve Terra fuska
toprakları da lateritleşmeye uğramış sayılırlar. Türkiye’de Akdeniz Bölgesi’ndeki Terra rosa
topraklarında SiO2 /Al2O3 oranları lateritleşmenin tipik örneğidirler (Gülçur, F. 1964 - 1 ve 2).
Rize mıntıkasında alt kuşaktaki (300 - 600 m) kırmızı renkli toprakların da fosil laterit
topraklar olduğu anlaşılmıştır (Gülçur, F. 1958 ve Erinç, S. 1965).
6.2.9. Kireçlenme (Kalsifikasyon)
Kireçlenme yağışı az bölgelerde topraktaki kalsiyumun yıkanıp ortamdan
uzaklaşamayışı ve alt toprakta birikmesi olayı ve bunun sonuclarını kapsamaktadır. Yarı
nemli ve yarı kurak ılıman iklim etkisi altındaki bölgelerdeki topraklarda kireçlenme olayları
görülmektedir Şekil 60).
Kireçlenme olaylarında dört ayrı gelişimi birbirinden ayırmak gerekir.
(1) Bunlardan birincisi; üst toprakta ayrışan veya çözünen kalsiyum bileşiklerinin alt
toprakta kalsiyum karbonat halinde birikimidir. Özellikle kış yağışlarının yüksek olduğu
ılıman ve sıcak bölgelerimizde (Akdeniz Bölgesi’nde) kumullarda ve alüvyonlarda bu kireç
taşı birikimi (çimentolaşma) zonuna rastlanmaktadır (Kantarcı, M. D., Koparal, S., 1987)
Burada olay yukarıdan aşağı, yazın aşağıdan yukarı bir yıkanma - birikme olayıdır (Bkz. Şekil
33-a).
85) u: ruberfizierung = rubefier hematit ile karışık olarak demiroksitlerin minerallerin yüzeyinde ayrı bir kırmızı
tabaka (kaymak) halinde bulunuşudur.
(2) İkinci tip kireçlenme olayı bozkırlarda kurak iklim etkisi altındaki topraklarda
görülen kireç çökelekleri (çiçeklenme) oluşumudur. Bozkırlarda da topraklaşma ile birlikte
zaman içinde alt toprakta bir kireç birikmesi olmaktadır. Ancak özellikle killi ve kireçli
materyaller yağışı az bölgelerde kolayca yıkanmayıp bunlardan kara renkli topraklar
oluşmaktadır (Karakepir = vertisol ile kara topraklarda). Karakepirlerin alt kesiminde yeralan
killi ve kireçli (marn) anamateryale ulaşan su buradaki kalsiyum karbonatın (CaCO3) bir
kısmının kalsiyum bikarbonat (Ca (HCO3)2) halinde çözünmesini sağlamaktadır. Kurak yaz
aylarında kapilarite ile yukarı doğru sıvı halde hareket eden toprak suyu çatlak sistemine
ulaştığında buharlaşmaktadır. Buharlaşmaya kurak yaz devresinde üst toprağın çatlaması
sebep olmaktadır. Toprak suyunun buharlaştığı yere kadar taşıdığı kalsiyum bikarbonat ise
burada çökelmektedir (Bak. 4.1.9.2 ve Şekil 33 - a). Bu tür kireçlenme olayı sonucunda
toprağın içinde kireç çiçeklenmeleri görünümünü kazanmış bir birikme zonu gelişmektedir.
Lös topraklarında kireç çökelekleri daha da büyümekte ve lös bebekleri olarak
tanımlanmaktadırlar. Bu olay topraktaki yıkanmanın ve birikmenin aşağıdan yukarı doğru da
gelişebildiğini göstermektedir.
(3) Üçüncü tip kireçlenme olayı, Gelibolu Yarımadasındaki Pliosen II (kireçli) tortul
materyallerinden oluşmuş topraklarda görülmüştür. Olay 1. ve 2. tip kireçlenme olaylarına
benzemekte, fakat onlardan ayrılmaktadır. Yağışlı dönemde CaCO3 üst topraktan
yıkanmaktadır. Kurak dönemde ise anamateryallerdeki CaCO3 kapilarite ile yükselen su ile
birlikte (Ca(HCO3)2 halinde) alt toprağa ulaşmakta ve 50-60cm’derinlikte suyun çatlak
sisteminde buharlaşması ile CaCO3’a dönüşüp çökelmektedir. Burada çökelen CaCO3 pliosen
tortul materyallerdeki kum ve ince çakılları çimentolayarak bir konglomera tabakasına benzer
zon oluşturmaktadır. Çimentolaşmış B horizonu tipik bir aşağıdan yukarıya yıkanmabirikme zonudur. Çimentolanmanın etkisi ile köklerin derinlemesine gelişmesini engelleyecek
kadar sert bir horizon oluşmaktadır. Gelibolu Yarımadasında 1994 yılında yangın
sonrasındaki çalışmalarımızda belirlediğimiz bu çimentolanma zonu üstünde ağaçların
köklerinin yatay yönde geliştiği görülmüş ve ağaçlandırma alanlarında derin toprak işlemeleri
yapılması sağlanmaya çalışılmıştır. (Bkz. Kantarcı, M .D. 1995)
(4) Kireçlenme olaylarından bir diğeri ise daha nemli bölgelerde veya yüksek dağlarda
kireçli anamateryallerden oluşmuş çayır ve otlaklarda gelişebilmektedir. Yağışın toprağı
yıkayabilecek kadar çok olmadığı, fakat yaz kuraklığının da üst toprakta geniş ve kapsamlı bir
çatlak sisteminin gelişimini sağlayamadığı bölgelerde kalsiyumca zenginleşmiş alt toprak
suyu vejetasyon devresinde kapilarite ile kök zonuna yükselmektedir. Kalsiyumca zengin su
ile beslenen çayır ve ot vejetasyonunun artıklarının ayrışması sonucunda üst toprak
kireçlenmektedir.
6.2.10. Karstik Topraklaşma (Karstik Arazide Topraklaşma)
Karstlaşma, kireç taşları ile dolomitler ve benzeri eriyebilen kayaların kimyasal
ayrışma ile aşınması ve bu kayalardaki çatlak sistemlerinin gelişmesi olaylarıdır. Kireç
taşlarındaki CaCO3’ın (dolomitlerde MgCO3) suda erimesi sıcaklığın azalması ile artmaktadır.
(Bkz. Bölüm 2.2.3.2’de 1) çözünme). Çözünüp Ca(HCO3)2’a dönüşen CaCO3 su ile
taşınmaktadır. Kireç taşındaki katık maddeler (kum, kil v.d.) yüzeyde kalarak
topraklaşmaktadırlar. Benzer çözünme olayları kireç taşlarının çatlak sisteminde de
olmaktadır. Çatlak sistemi yanlardan eriyen CaCO3 ile genişlemekte katık maddeler (kum, kil
v.d.) çatlak sisteminin içinde kalmakta ve topraklaşmaktadır. Kireçtaşlarının çatlak sisteminin
gelişmesinde bitki köklerinin mekanik ve kimyasal etkisi de çok önemlidir. Köklerin
gelişmesi sırasında çevrelerine yaptıkları basınç çatlak sistemini geliştirmektedir (Bkz. Bölüm
2.2.3.3.). Köklerin solunumu sonunda çıkan CO2’in toprak suyu ile birleşerek oluşturduğu
karbonik asit H2CO3 ise kireç taşının çözünmesini hızlandırmaktadır. Ayrıca köklerin
salgıladıkları asitler ve katyon değişiminde toprağa verdikleri H+ iyonu ile organik maddelerin
(ölmüş kökler ve sızıntı suyu ile ölü örtüden gelen organik asitler) ayrışması sırasında ortaya
çıkan humus asitleri de kireç taşı çatlaklarının genişlemesine yardımcı olmaktadır. Giderek
gelişen kireç taşı çatlak sistemi taştaki katkı maddeleri (kil, kum v.d.)ile yüzeyden sızıntı suyu
ile taşınan toprak ve maddeler ile doldurulmaktadır. Böylece karstik arazide topraklaşma
sadece yüzeyde (anakayanın üstünde) değil, aynı zamanda çatlak sisteminde de oluşup
gelişmektedir. Bu sebeple karstik arazide yüzeyde genellikle sığ ve taşlı topraklar oluştuğu
halde, çatlak sistemi içinde bitkiler için yeterli su ve besin maddelerini depolayabilen toprak
bulunmaktadır. Çatlak sisteminin üst kesiminde toprak çatlakları doldurduğu ve tıkadığı
halde, daha derindeki çatlak sisteminde eriyen karbonatların yeri açık kalmaktadır. Bu durum
daha ileri aşamalarda küçük karst boşluklarının (mağara değil) oluşmasına ve düdenlerin
gelişmesine sebep olmaktadır. Bu karstik arazide çatlak sisteminden dolayı yüzeydeki toprak
genellikle çok kısa zamanda kurumaktadır. Sızıntı suları ise çatlak sisteminden düdenlere
ulaşmaktadır. Karstik arazideki çatlak sisteminin genişliği, derinliği ve çatlaklardaki
toprakların özellikleri ormanların yetiştirilmesi, beslenmesi ve büyümesi bakımından çok
önemlidir. (Bkz. Kantarcı, M. D. 1987, 1988, 1990-1, 1992 ve 1999)
6.2.11. Tuzlanma (Salinizasyon)
Toprağın tuzlanması, toprakta sodyum, kalsiyum ve magnezyum tuzlarının (klorürler,
sülfatlar ve karbonatlar) birikimidir.
Tuzlanma olayları doğal ve insan etkisi ile (antropojen) olarak ikiye ayrılıp
incelenmektedir. Doğal tuzlanma olayları nemli ve kurak iklim etkisi altındaki bölgelerde
farklı gelişimler göstermektedir.
Nemli iklim bölgelerinde ırmakların denize açılan kesimlerinde tuzlu taban suyunun
(deniz etkisi) etkisi ile toprakta (veya kumullarda) tuzlanma veya tuzlu bataklıkların oluşumu
sözkonusudur. Tuzlanma karadan denize doğru akışın az olduğu ırmak ve dere ağızlarında da
görülür. Tipik örneği; İzmit Körfezi’nin gerisindeki tuzlu bataklık ile Büyük Menderes ve
Küçük Menderes deltaladaki tuzlu bataklık ve su basar arazilerdir. İlginç bir tuzlanma
oluşumu Kavak Suyunun Saroz Körfezine ulaştığı alçak – kıyı ovasında da vardır.
Kurak iklim bölgelerinde ise tuzlu materyallerden oluşan topraklar veya tuzlu suların
etkisinde kalmış topraklarda tuzlanma görülmektedir. İç Anadolu’da Karapınar Ovası’ndaki
tuzlanma ve Hotamış Gölü çevresindeki tuzlu bataklıklar, Tuz Gölü çevresindeki tuzlu
topraklar kurak iklimin ve tuzlu suların etkisi ile oluşmuşlardır.
Doğal olarak tuzlu toprakların gelişiminde iki mekanizmayı ayrı olarak incelemek
gerekir. Bunlardan birincisi kurak mıntıkalarda alt topraktaki tuz birikim zonundaki tuzlu
taban suyunun üst toprağa doğru hareketi ile buharlaşma zonunda tuz çökeleklerinin
oluşumudur (Bak.4.1.9.3. (2) ve Şekil 33 - c). Taban suyunun toprak yüzeyine yakın olduğu
ve üst toprakta çatlak sisteminin gelişemediği veya çatlak sisteminin ilkbahar ile yaz başında
gelişemeyip daha sonra (yaz ortasında) geliştiği topraklarda ise tuzlu su toprak yüzeyine kadar
ulaşabilmekte ve oradan buharlaşmaktadır. Bu durumda toprağın içinde ve yüzeyinde tuz
birikimi görülmektedir (Şekil 33-d). Tuzlu toprakların gelişiminde ikinci mekanizma tuzlu
yüzey sularının etkisi ile olan tuzlanmadır. Tuzlu yüzey sularının toprağı ancak ıslatabildiği
ve buradan buharlaştığı yerlerde üst toprakta veya toprağın buharlaşma zonunda bir tuz
çökelmesi görülmektedir.
Tuzlanma olayları sonucunda oluşan tuzlu topraklar tuzların cinsine göre farklı
özellikler kazanmakta ve farklı gelişimler göstermektedirler. Bunlardan tuzlu alkali topraklar
Na2CO3, CaCO3, CaSO4 ve MgSO4’la tuzlanmış olup reaksiyonları alkalendir. Tuzlu alkali
topraklarda elektriksel iletkenlik 4 milimhos/cm’den yüksek, değiştirilebilir sodyum oranı ise
% 15’ten fazladır. Yüksek miktarda Na2CO3’un varlığından dolayı pH 8,5 değerinin üstüne
çıkar. Tuzlu alkali topraklarda yarı köşeli topaklı ve sütunlu bir strüktür gelişmiştir. Bunlar
solonçak olarak tanınırlar. Tuzlu topraklar ise sodyumlu topraklar (solonetz) olarak tanınırlar.
Tuzlu topraklar da üst toprağın sodyum miktarı azdır. Tuzlu topraklarda elektriksel iletkenlik
4 milimhos/cm’den yüksek, üst topraktaki değiştirilebilir sodyum oranı ise % 15’ten azdır. Alt
toprakta önemli bir sodyum tuzları birikimi vardır (% 15’ten fazla). Sodyum karbonatın
fazlalığından dolayı suda ölçülen pH değerleri 11’e kadar yükselir. Toprağın kil bölümü
sodyum doygunluğundan dolayı şiddetle dispersleşip, üst topraktan alt toprağa taşınmış
olabilir. Veya kil yaprakçıkları sodyumla aşırı doygunluktan dolayı dağılabilir (Bak.
Montmorillonit). Her iki olayın sonucunda da toprak nemli devrede strüktürünü kaybetmekte
masif bir yapı kazanmaktadır. Kurak devrede ise toprak geniş ve derin bir çatlak sistemi ile
yarılmakta ve epey sert masif bloklara ayrılmaktadır (Poljakoff - Mayber, A. - J. Gale 1975 ve
Scheffer - Schachtschabel 1970).
Sodyumlu toprakların (solonetz) yıkanması ile gelişen bir diğer tuzlu toprak tipi ise
solod’lardır. Solod’lar bozkırların tuzlu boz topraklarıdır. Solod’lar yıkanma olayından dolayı
degrade olmuş solonetzler olarak da tanımlanırlar. Bunlarda yıkanma olayını sağlayan
etkenlerden biri üst toprağın hafifçe asitleşmesi, diğeri ise tabansuyunun olmayışı veya
derinlerde bulunuşudur. Solod’laşma olayı sonucunda üst topraktan alt toprağa bir miktar kil
taşınıp birikmektedir. Kilin bu ortamda taşınıp - birikmesi yanında üst toprakta Ah
horizonunun altında boz renkli bir yıkanma horizonu gelişmektedir. Alttaki birikme zonu ise
zenginleşmekte ve aynı zamanda %7’ye kadar sodyum doygunluğu göstermektedir. Bu
ortamda silisyumun yıkanmadığı fakat alüminyumun yıkandığı tesbit edilmiştir. Solod’ların
yıkanma zonunda KOH’te çözünen silisin % 1’den fazla olduğu ve KOH’te çözünen Al’un
arttığı ve molar SiO2/Al2O3 oranının % 2’den düşük olduğu bulunmuştur (Szabolcs, I. 1964’e
göre Scheffer - Schachtschabel 1970). Kilin taşınıp- birikmesi bir lesivasyon olayını, silisin
yıkanması ise bir lateritleşme olayını işaret etmektedir. Ancak bu iki gelişim olayının
sonucunda solgun esmer toprak veya laterit gelişimi sözkonusu olduğu halde bozkırlardaki
tuzlu topraklarda solodlaşma sözkonusu olmaktadır.
Tuzlu alkali topraklarda (Solonçak) yağışın etkisi ile Ca++ ve Mg++’un yıkanması
sonucunda solodlar gelişmez. Bu durumda kil bölümünün üst topraktan taşınıp alt toprağa
birikmesi sonunda planosol’lar gelişmektedir. Planosol’lar solgun esmer topraklara ve
pseudogleylere benzer özellikler göstermektedirler.
İnsan etkisi ile (antropojen) tuzlanma olayları; toprakların yanlış ve yetersiz
sulanmasından, sulamada tuzlu suların kullanılmasından, gübrelemelerde toprağın
özelliklerine uygun olmayan kimyasal gübrelemelerden, aşırı gübre kullanımından veya
gübreleme ile sulamanın dengesizliğinden ileri gelmektedir (Kantarcı, M.D. 1987-4).
Download

6. TOPRAK GENETİĞİ