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).

YIKANMA

Şekil 59. Toprağın oluşumu gelişimi olayları ve toprak yapan faktörler (Kantarcı, M.D. 1986-4)

TABAN

SUYU

OLUŞUMU

AYRIŞMA OLUŞUM OLGUNLAŞMA

Silikat anakayası Ranker Esmer orman toprağı

veya Esmer toprak

GELİŞİM Kireç taşı ve Rendsina Esmer orman toprağı

benzeri anakayalar veya Esmer toprak

TOPRAK YAPAN FAKTÖRLER TOPRAĞIN OLUŞUMU OLAYLARI TOPRAĞIN GELİŞİMİ OLAYLARI

1. AYRIŞMA

OLAYLARI

1.1 Anorganik materyalin ayrışması. 1.2 Organik materyalin ayrışması (Fiziksel - kimyasal).

2. YENİDEN OLUŞUM

OLAYLARI 2.1 Kil mineralinin oluşumu (balçıklanma), demirin serbest kalması (esmerleşme). 2.2 Humusun ve diğer kolloid organik maddelerin oluşumu

3. YER DEĞİŞTİRME

OLAYLARI 3.1 Toprağın karıştırılması (Biyolojik). 3.2 Sızıntı ile yer değiştirme olayları.

ANAKAYA

İKLİM

YERYÜZÜ ŞEKLİ

CANLILAR

ZAMAN

YIKANMA (Podsollaşma) (Eluviasyon)

KİLİN TAŞINIP BİRİKMESİ (Lesivasyon)

TABAN SUYU TOPRAKLARI (Gleyleşme)

DURGUN SU TOPRAKLARI

(Pseudogleyleşme)

LATERİTLEŞME

KİREÇLENME (Kalsifikasyon)

KARSTİK TOPRAKLAŞMA

TUZLANMA (Salinizasyon)

İNSAN ETKİSİ İLE TAHRİP (Antropojen

degradasyon)

KİLİN

TAŞINIP

BİRİKMESİ

DURGUN

SU

OLUŞUMU

KİREÇ

BİRİKİMİ

VEYA

TUZLANMA

C n

C v

C n

C n

C v

B-C

B s

Ae

Ah

C v

B-C

B t

A 1

A h

C v

C n

C v

G o

G r

Bv

Ah

C n C v

Ah

Cn

C n

C v

B-C

B v

Ah

B-C

B

A h

A

Sw

B

Ah

A

S d

B-C

Ca

B v

Ah

B-C

O

O

O

O

O O O O

20

9

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 göstermektedirler

73).

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). Y = (Yıllık ortalama yağış mm) Yağış etkinliği = 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 kullanmıştır

75).

(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)

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) 75)

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 BİTKİ ÖRTÜSÜ

< 8 Tam kurak Çöl

8-15 Kurak Çölümsü bozkır

15-23 Yarı kurak Bozkır

23-40 Yarı nemli Kuru orman

40-55 Nemli Nemli orman

> 55 Çok nemli 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.

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.

0 0 0 0 0 0

520 35 140 35 220 35

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700

Yıllık Ortalama Yağış, (mm)

Yıl

lık

Ort

ala

ma S

ıcak

lık

, (C

)

K U R A K N E M L İ ÇOK NEMLİ

Yağış Etkinliği

60 100

YIKANMA-BİRİKME OLAYLARI

ESMER ORMAN TOPRAKLARI

SOLGUN ESMER TOPRAKLAR

BOZ - ESMER TOPRAKLAR ve PODSOLLAR

40 160

212

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).

PET(mm)

E'

TOPRAK GELİŞİMİ YOK - HAM TOPRAKLAR

142

TUNDRA TUNDRA TOPRAKLARI

D'

TAYGA

YIKANMIŞ TOPRAKLAR (PODSOLLAR)

285

C1' SOĞUK ÇÖLLERİN

HAM TOPRAKLARI

427

TUZLU VE BOZ PODSOLLAŞMIŞ ESMER

C2' RENKLİ (ÇÖL) BOZKIRLARIN KESTANE TOPRAKLAR

TOPRAKLARI BOZ VE ESMER RENKLİ PALESOLLAR BOZ - ESMER

570 TOPRAKLARI TOPRAKLAR VE YIKANMAYA TOPRAKLAR

B1' VE İLE BAŞLAMIŞ ESMER TOPRAKLAR

712 TUZLU KARA KARA İLE SOLGUN ESMER

B2'

SICAK ÇÖLLERİN

TOPRAKLAR TOPRAKLAR TOPRAKLAR TOPRAKLAR

855

KIRMIZI HAMB3'

TOPRAKLARI

ESMER TOPRAKLAR

997

B4' TERRA FUSKA

1140

TERRA ROSA VE

A LATOSOLLAR

-40 -20 0 20 40 60 80 100

D C 1 C2 B1 B2 B3 B4 A ÇOK KURAK YARI KURAK YARI NEMLİ NEMLİ ÇOK NEMLİ

N E M L İ L İ K R E J İ M İ (Nemlilik Formülüne Göre)

S I

C A

K L

I K

R

E J

İ M

İ

SO

ĞU

K

D

ON

MUŞ

(AL

P Z

ON

U)

ILIM

AN

SE

RİN

SIC

AK

KIRMIZILAŞMA

ESMERLEŞME

I = Nemlilik İndisi

s = Aylık su fazlasının yıllık toplamı

d = Aylık su noksanının yıllık toplamı

n = Yıllık potansiyel evapotranspirasyon (PET)

100 s – 60 d

I =

n

213

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.

G K

KAFKAS

DAĞLARI

Ham - iskelet toprakları

Tundra toprakları

Podsollar

Solgun veya boz esmer topraklar

Kara topraklar Kuzey

Buz

Denizi

(Barentz

Denizi)

Orman veya bozkırların işlenmiş esmer veya kara topraklar

Kestane renkli

topraklar

Şa

rköy

Işık

dağ

ı 9

00 m

Işık

lar

dağ

ı 5

00 m

Keş

an

1

50 m

Ma

lka

ra

25

0 m

Ço

rlu

1

76 m

Lü

leb

urg

az

50

m

Viz

e

20

0 m

Pın

arh

isa

r 2

00 m

Ma

hya

D

ağ

ı

10

00

m

Ka

dın

ku

le

70

0 m

Dem

irk

öy

30

0 m

İğn

ead

a

Yıllık ortalama yağış, (mm) 548 1034 818 549 804 547 618 720 618 1215 1053 837 866 Yıllık ortalama sıcaklık, (C) 14 9.1 10.8 13.6 12.1 13.3 13.1 12.3 12.3 8.3 11.0 12.0 12.6 Nemlilik rejimi C1 B3 B1 B1 B1 C1 C2 C2 C2 A B1 B1 B1

Sıcaklık rejimi B2 B1 B1

B1 B1

B1 B2 B3 B3 B1

B1 B1

B2 Su ekonomisi s2 r s1 s2 s2 s2 s2 s2 s2 r r r s

A N A K A Y A L A R

ALÜVYONLAR

PLİOSEN TORTULLARI FLİŞLER MARNLAR KİREÇTAŞLARI KUVARSİTLER MİKAŞİSTLER GNAYSLAR GRANİTLER ANDEZİTLER BAZALTLAR

KİREÇSİZ KİREÇLİ KİREÇSİZ SÜZEK KİLLİ KİREÇLİ KİREÇSİZ KİREÇLİ

R

Ra

Re

Ve

Pe

EO

SEO

BEO

Pod

Psg

Gl

Tr

Tf

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

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.)

0102030405060708090100110120130140150160170180190

km

R ve EO R ve EO

BEO ve G1

SEO BEO Pe Pe ve SEO

(Psg’li) EO EO EO - SEO

ve EO EO EO Ve (Kk) Ve (Kk)

Tr - Tf Re - EO

21

4

Pod

R ve EO

BEO

EO

Ra - EO Ra - EO Ra - EO

SEO EO - SEO

ve EO

BEO

Pod-BEO

SEO-psg Pod-BEO

M. Doğan Kantarcı

KA

RA

DE

NİZ

MA

RM

AR

A D

EN

İZİ

R ve EO

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.

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

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050

Yıllık Ortalama Yağış, (mm)

Baz D

oy

gu

nlu

ğu

Ora

nı,

V

, (

%)

Yıkanma zonu

Birikme zonu

M. Doğan Kantarcı

216

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 1100-1300 m 1300-1500 m 1500-1634 m

Kalınlık

cm

Kil

(%)

Kalınlık

cm

Kil

(%)

Kalınlık

cm

Kil

(%)

Kalınlık

cm

Kil

(%)

Ah

Ael

Bts

Topraklaşma

(solum) derinliği

5,5

20

32

74

18

21

29

4,4

17

26

57

18

23

35

5,4

19

25

57

20

25

29

5,4

16

22

50

22

28

31

Y A Ğ I Ş

GÜNEŞ IŞINLARI

SIRT

G K

SIRT DÜZLÜĞÜ

KUZEY

BAKILI

YAMAÇ

VADI TABANI

GÜNEY

BAKILI

YAMAÇ

M. Doğan Kantarcı

217

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).

Alt yamaç

B v ,B t

C n

C v

B-C

B v

A h

C v

B-C

B ts

A-B

A h

C n

G o

G r

B-C

B ts

A h

A el

A h

B ts

S w

A h

O

O

O

O

O

A el

A el

B-C

S d

B ts

B-C

S w

C v

S d

A el

C n

C v

A h

SIĞ VE TAŞLI

ESMER ORMAN

TOPRAĞI

PEK DERİN PSG 'li

SOLGUN- ESMER

ORMAN TOPRAĞIPEK DERİN

PSEUDOGLEY

SOLGUN- ESMER

ORMAN TOPRAĞI GLEY-

SOLGUN- ESMER

ORMAN TOPRAĞI

ORTA DERİN

EO – SEO

TOPRAĞI

Sırt Düzlüğü

Üst yamaç

Orta yamaç

Taban Düzlüğü Der

e k

en

arı

Der

e

O

DERİN

SOLGUN- ESMER

ORMAN TOPRAĞI

M. Doğan Kantarcı

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

)

O R M A N T O P R A Ğ I O T L A K T O P R A Ğ I T A R L A T O P R A Ğ I

O

0 663 30 2 7,2 7,1 0,40 0 889 38 32 7,1 5,4 0,34 0 1063 27 48 7,7 1,3 0,20

Ah 5 847 35 6 7,3 5,1 5 1110 38 33 7,2 3,6 5 1063 38 43 7,6 0,9

10 958 40 13 7,4 2,9 10 905 38 40 7,3 2,1 10 1110 42 44 7,5 1,3

15 998 39 15 7,4 2,2 Bv 15 959 46 38 7,3 1,8 Ap 15 989 38 46 7,5 2

Bv 20 1099 40 17 7,5 1,7 0,33 20 1410 48 50 7,5 2,5 0,21 20 1040 39 48 7,8 1,1 0,12

25 1106 25 1218 25 1072

30 568 41 20 7,6 2,5 0,22 30 1208 42 55 7,9 0,6 0,12 30 1028 43 43 7,9 1,2 0,09

35 438 Cv 35 1204 35 1062

40 475 40 1145 Cv 40 1033

B-C 45 441 27 11 7,5 0,7 0,10 45 1133 42 63 7,8 0,6 0,07 45 939 46 47 8,0 0,07

50 50 50

55

60

Cv 65 367 19 15 7,4 0,3 0,04

70

KİL

(%

)

DE

RİN

LİK

cm

İNC

E

TO

PR

AK

g

r/lt

pH

(H

20

)

Co

rg. (

%)

Nt (%

)

KİL

(%

)

DE

RİN

LİK

cm

İNC

E

TO

PR

AK

g

r/lt

Ca

CO

3 (

%)

pH

(H

20

)

Co

rg (

%)

Nt. (

%)

HO

RİZ

ON

KİL

(%

)

DE

RİN

LİK

cm

İNC

E

TO

PR

AK

g

r/lt

Ca

CO

3 (

%)

pH

(H

20

)

Co

rg. (

%)

Nt (%

)

KE

SİT

KE

SİT

KE

SİT

Ca

CO

3 (

%)

Ah

HO

RİZ

ON

HO

RİZ

ON

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, ladin-ormangülü 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 topraklaşması

77), 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)

Benzer ölçme M. Sevim (1957) tarafından Ayancık-Çangal Ormanlarında yapılmış ve kayın + ormangülü

altında çok şiddetli asit toprak reaksiyonları saptanmıştır. 77)

Koparal, S. 1985, Kantarcı, M. D. 1988-3, 1997-4, 1998-1, Kantarcı, M. D. ve ark. 1998. 78)

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-oluşum-

olgunlaşma 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 taşınıp-

birikmesi (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 FeS2)’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 yıkanma-

birikme 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).