Toprak Bilimi ve Toprak

Toprak bilimi veya agroloji; (Yunanca "agros" (tarla, kara) ve "logos" çalışma); toprağın yeryüzündeki sınıflandırılması, cinsleri, doğal kaynak alanları gibi konularla ilgilenir.

Toprak Dünya yüzeyinde doğal bir kaynaktır. Toprak yeryüzünü ince bir tabaka halinde örten ve canlılar için son derece önemli yaşama faktörlerinden biridir.  Pedoloji, günümüzde en önemli bilim dalları içerisinde yer almaktadır. Pedoloji(Toprak Bilimi) toprağın yapısını, oluşumunu verimliliğini fiziksel ve kimyasal özelliklerini , sınıflandırılmasını inceleyen bilim dalıdır. Pedoloji Rusça 'ped' Latince 'loji' kelimelerinden ortaya çıkmıştır. Pedoloji aynı zamanda jeoformoloji'nin alt grup dallarından biri olarak öne çıkmaktadır. Pedoloji ile ilgilenen bilim insanına ise pedolog denir. Toprak bilimcileri artan nüfusa sahip bir dünyada toprağın nasıl korunacağını , gelecekte olan su krizini , kişi başına düşen gıdanın artmasını , insanların doğal kaynakları gereğinden fazla tüketmesini , toprağa atılan kirli atıkları , arazi bozulmalarıyla ilgili görüşlerini ve endişelerini dile getirmişleridir. Pedologların yanı sıra mühendisler, agronomistler(Ziraat mühendisleri), kimyagerler, jeologlar, fiziki coğrafyacılar, ekologlar, biyologlar, mikrobiyologlar, silvikültüristler(Orman yetiştiriciliği), sağlık görevlileri, arkeologlar ve bölgesel planlama uzmanlarının tümü, toprak hakkında daha fazla bilgiye ve toprak bilimlerinin ilerlemesine katkıda bulunmuşlardır.

Toprak bilimi inceleme ve çalışma alanları

Toprak, yer bilimlerinin Dünya'yı kavramsal olarak düzenlemek için kullandığı, Dünya'nın kürelerinden biri olan pedosferi( Toprakküre )  işgal eder. Bu, toprak biliminin iki ana dalı olan pedoloji ve edafolojidir. Pedoloji bilimi toprağın doğal ortamda   incelenmesidir . Oluşumunda , yapısında ,sınıflandırılmasında farklı özellikler içermektedir.[3] Toprağın fiziksel , kimyasal ,biyolojik olaylarını incelemekle  beraber ortaya çıkan verimli toprakların belirlenmesinde de katkı payı vardır. Organizmalar ile toprağın yaptığı etkileşimler göz önünde bulundurularak incelenir toprağın nasıl ve ne şekilde kullanıldığı öğrenilir. Tarımsal alanlar söz konusu olduğunda pedoloji biliminden yararlanırız. Edafoloji ise toprağın insanlar tarafından işlenmesini , toprağı kullanma şeklini , nasıl etkilediğini araştırmasıdır. kısacası toprağa bağlı kullanımların incelemesi alanıdır.

Toprak haritası

Dünyada farklı toprak tipleri görülmektedir. Oluşumunda iklim, topoğrafya , organizma ,zaman ve ana materyal etkili olmuştur, toprak haritalama, bir peyzaj üzerindeki toprak örtüsünün toprak türlerini veya diğer özelliklerini belirleme ve bunları başkalarının anlayıp kullanması için haritalama sürecidir. Toprak haritası için ilk veriler, saha örneklemesi ile elde edilir ve uzaktan algılama ile desteklenir.

Toprak sınıflandırılması

Dünyanın her yerinde farklı iklimlerin görülmesi sonucu toprağında farklılaşması söz konusu olmuştur. Dünyanın her yerinde farklı toprak tipleri görülmektedir. Sınıflandırma, temelde bir pedogenez ifadesi olarak toprak morfolojisine dayanmaktadır. Yerel sistemler dahil olmak üzere birçok başka sınıflandırma şeması mevcuttur . İklim toprak profilleri üzerinde en önemli etkiye sahiptir.

Toprak

Toprak, bitki örtüsünün beslendiği kaynakların ana deposudur. 1 cm toprak ortalama olarak 1000 yılda oluşur. Toprak üzerindeki ölü bitkileri yakmak toprağa çok büyük zararlar verir ve toprağı verimsizleştirir. Toprak üzerindeki ölü bitkiler ve kuru yapraklar fossilleşerek bir gübre görevi görür ve toprağın zenginleşip nem tutarak verimliliğini artırır.

Toprağın üst tabakası insanların ve diğer canlıların beslenmesinde temel kaynak teşkil etmektedir. Bir gram toprağın içerisinde milyonlarca canlı bulunmakta ve ekosistemin devamı için bunların hepsinin ayrı önemi bulunmaktadır. Toprağın verimliliğini sağlayan ve humusça zengin olan toprağın 10 cm'lik üst tabakasıdır. Bilimsel anlamda toprak bir karışımdır.

Oluşumu

Genel olarak kabul edilen bir teoriye göre Dünya, Güneş'in etrafında, yine güneşin oluşumundan arda kalan toz ve parçacıkların zamanla ve kütle çekimi ile bir araya gelerek oluşmuş eriyik bir gök cismi idi. Boşlukta dönerken zamanla soğuyan bu kütlenin üzeri sert bir kabuk halini almıştır. Bu sert kabuğu oluşturan kayaların milyonlarca yıl boyunca çeşitli etkilerle ile ayrışması sonradan içerisine organik maddelerin karışmasından toprak olmuştur. Bu parçalanmada fiziksel, kimyasal ve biyolojik faaliyetler bir arada rol oynamıştır. Hâlen de bu kuvvetler etkilerini göstermekte ve toprakların oluşumu devam etmektedir.

Etrafımıza baktığımızda küçük bir arazi parçasında bile çeşitli toprak türleri görürüz. Bu farklılığın değişik sebepleri vardır. Toprakta bulunan maddelerin pek çoğu yeryüzünü kaplayan kayalardan meydana geldiğine göre, toprağın cinsi onu oluşturan kayanın yapısı ile yakından ilgilidir. Fakat iklimin, canlıların, arazinin düz veya engebeli oluşunun yani topoğrafik durumunun ve zamanın etkilerinin de meydana gelen toprağın türünde kaya kadar önemli rolü vardır.

Yapısı

Normal bir toprak şu bileşenlerden oluşur:

%50 katı kısmı: Organik maddeler (%5), İnorganik maddeler (%45)

%50 Boşluklar : Hava (%25) ve su (%25)

Toprağın katı kısmını; Çakıl, kum, kil, mil ve tuz oluşturur. Bu katı maddelerin arasında kalan boşluklara da su ve hava yerleşir. Topraktaki hava miktarı suyun varlığına bağlıdır. Su oranı artıkça hava oranı azalır. Suyun işgal etmediği kısımlar normal atmosferden bileşiminden farklı hava ile doludur. Normalden daha fazla Karbondioksit ve nem, daha az oksijen bulunur.

Toprağın kullanımı

Dünyadaki toprakların ancak 1/10'inde üretim yapılabilmektedir. Türkiye'nin arazi varlığının ise yaklaşık %36'sı işlenmekte, %28'i çayır ve mera, %30'u orman ve fundalık olup, geriye kalan bölümü diğer araziler içinde yer almaktadır. Ekilebilir arazinin ancak %11'i sulanabilmektedir.

Toprak katmanları

Verimli bir toprak, A, B, C, D profilleri olarak adlandırılabilecek, genel olarak dört profilden oluşur.

Toprak, ana materyal, zaman, mikroorganizmalar, organik madde ve topoğrafyadan oluşur.

Bu profillerden

A: Toprağın işlendiği kısım, yani tarım yapıldığı yerdir. Bu bölümü karaların üstünü örten ince bir deri tabakasına benzetebiliriz. A katmanı aynı zamanda toprağın en verimli kısmıdır. Bütün canlıları ve değişimle ortaya çıkan maddeleri kapsar. A katmanındaki tuz, kireç, kil gibi sularda çözünen maddeler, yağmur sularıyla toprağın alt kısımlarına taşınır. Bu nedenle A katmanının altındaki B katmanı, birikme bölümü, yani tarımın yapılmadığı yerdir.

B katmanında humus, bitki kökü ve canlı yoktur. A katmanının erozyonla yitirildiği yerlerde B katmanı ortaya çıkar. A ve B katmanı binlerce yılda ortaya çıkan esas toprağı oluşturur.

C katmanında henüz tam ayrışmamış ana malzeme bulunur. Bu katmanda kayaca ait iri parçalar bulunur. Ama canlı yoktur. Bu tabaka zamanla ayrışarak B katmanına karışır.

D katmanı da toprağın en altında kayacı oluşturur .

Toprak çeşitleri

Başlıca toprak çeşitleri:

Zonal topraklar	Azonal Topraklar	İntrazonal topraklar
Laterit	Alüvyal topraklar	Halomorfik
Podzol	Morenler	Kalsimorfik
Terra rossa	Lösler	Hidromorfik
Kahverengi orman		Vertisol
Tundra		Rendzina
Step topraklar
Çernozyom

1-Taşlı topraklar

Taşlı topraklar: İçeriği % 80 taş ve az miktarda topraktan oluşur. Kolay havalanırlar. Fakat su tutma kapasiteleri ve besin ihtiyaçları azdır.

2-Kumlu topraklar

Kumlu topraklar:toprak çeşitleri arasında en bilinen toprak türlerinden biri kumlu topraktır.  % 80 kum ihtiva ederler. İşlenmeleri kolaydır. Su tutmadıklarından bol sulama gerektirirler. Bu da topraktaki besinin yıkanıp gitmesine neden olur. Besince fakir ve genellikle de asit topraklarıdır. Ayrıca suyla birleşince çamur dediğimiz madde oluşur.

3-Tınlı topraklar

Yarıdan fazlası kum ve % 30–50 arası da kilden meydana gelirler. Tava gelmeleri ve işlenmeleri kolay olduğundan tarım için elverişli topraklardır.

4-Killi topraklar

Killi topraklar: İçeriğinin yarıdan fazlasını kil oluşturur. Su tutma kapasiteleri yüksektir. Bu nedenle geç tava gelirler. Tava gelmeden işlenmesi halinde toprak tekstürü zarar görür. Ağır topraklar olup işlenmeleri zordur. Kurak zamanlarda toprak katı bir hal alır.

5-Marnlı topraklar

Marnlı topraklar. İçinde kum, kil, çakıl ve humus bulunur. Bağcılık bakımından uygun topraklardır.

6-Humuslu topraklar

Humuslu topraklar: Toprak sadece oluştuğu kayanın mineralleri değil bitkilerin dal kök yaprak gibi kısımları da içerirse böyle toprağa humuslu toprak denir. Siyah renkte bir topraktır. Koyu renk olduğu için çabuk ısınıp kolay tava gelirler. Su tutma kapasiteleri iyidir. Besin maddelerince zengindirler. Tava gelince kolay işlenirler.

7- Kireçli topraklar

Kireçli topraklar: Kil, kum, humus ve kireç ihtiva ederler. Kalın bir kaymak tabakası bağlarlar. Suyu geçirmezler. Zor işlenen bir toprak çeşididir.

Toprak sınıflandırması

Kırsal arazilerin sürdürülebilir kullanımı için toprak özelliklerinin ve arazide nasıl dağıldığının bilinmesi gerekmektedir. Bu bağlamda, kırsal araziler özellikle toprağın fiziksel ve kimyasal durumu, parselin konumu ve tarımsal üretkenliklerine göre sınıflandırılmakta ve haritalanmaktadır.[3] Arazi kullanım planları için çok önemli olan bu sınıflandırma verisi, kırsal arazilerin verimliliklerini tespit etme açısından dikkate alınmaktadır.

Günümüzde kullanılan toprak sınıflandırma sistemlerinin bazıları uluslararası geçerlilik kazanırken, bazıları ise ulusal düzeyde kalmıştır. Bugün, FAO ve USDA sınıflandırma sistemleri, yeryüzünde en yaygın olarak kullanılan sınıflandırma sistemleridir. Sınırları içerisinde kendi sistemlerini kullanan ülkelerin bazıları; Fransa, Avustralya, Rusya, Kanada, Brezilya, Almanya, Norveç, İsveç ve Amerika Birleşik Devletleri'dir.

Türkiye'de Toprak Sınıflandırması

Türkiye’de 1967-1971 yılları arasında mülga Topraksu Genel Müdürlüğü tarafından hazırlanan ‘Türkiye Toprak Envanteri’ çalışmalarında, ‘Eski Amerikan Sınıflandırması’ olarak adlandırılan sistem kullanılmıştır. Aynı genel müdürlük, 1981-1984 yıllarında bu çalışmasını güncellemiş ve 1:25.000 ölçekli toprak haritaları üretilmiştir. Bu haritalar, ülkemizin detaylı tek toprak envanteridir. Ülkemizdeki bazı ovalara yönelik büyük projelerin gerçekleştirilmesiyle, bu ovalara özel daha büyük ölçekli toprak haritaları da üretilmiştir. Türkiye’de gerçekleştirilen en son toprak sınıflandırma çalışması, Çukurova Üniversitesi işbirliği ile FAO tarafından 2005 yılında gerçekleştirilmiş olup, FAO’nun kendi sınıflandırma sistemi kullanılmış 1:800.000 ölçekli haritalardır.

Türkiye'de hem FAO’nun hem de USDA’nın sınıflandırma sistemleri bir arada kullanılmaktadır. Özel projeler için hazırlanan ‘planlama toprak etütleri’ ve ‘sulu arazi tasnif sınıfları’ haritaları, arazi toplulaştırma 3 Aralık 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. amacıyla yapılan ‘storie indeks 20 Mart 2015 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.’ haritaları, Türkiye toprak varlığı haritaları oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. TBMM’nin 2005 yılında yürürlüğe soktuğu, 5403 sayılı Toprak Koruma ve Arazi Kullanım Kanunu20 Temmuz 2019 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. ile arazilerimizin; “Mutlak, Marjinal, Özel Ürün, Dikili Tarım” arazileri şeklinde dört ana grup altında toplanması hedeflenmiştir. Bu yasada bahsedilen sınıflandırma, toprağın doğrudan fiziko-kimyasal özelliklerinin yanı sıra, mevcut kullanım şekillerini de dikkate alan bir yöntemi ele almaktadır. Bu sistemde, dikili ya da özel ürün tarımsal kullanım şekli dışında kalan ve %8’den daha fazla eğimli araziler “Marjinal Tarım Arazileri” olarak sınıflandırılmışlardır. Marjinal Tarım Arazileri, diğer gruplar içerisinde tarım dışı kullanılmasına izin verilebilen tek grubu oluşturmaktadır. Tarımsal kullanım özelliği yüksek olan I ve II. sınıf arazilerin tamamı ve bir kısım III. sınıf araziler mutlak tarım arazileri sınıfında toplanmıştır.

Kırsal arazilerin sınıflandırılması için arazide doğrudan gözlemlere, laboratuvarda kimyasal, fiziksel ve mikromorfolojik analizlere ve kartografik ürünlere (topografik haritalar, uydu görüntüleri vb.) gereksinim vardır. Bu gözlemler ve ürünler sayesinde; toprak özellikleri (derinlik, bünye, erozyon durumu, drenaj koşulları, tuzluluk, alkalilik, taşlılık – kayalılık yüzdesi, pH, horizon yapısı, diğer organik ve inorganik maddeler ve renk) ve arazi özellikleri (eğim, arazi kullanım kabiliyet sınıfı, arazi kullanım kabiliyet alt sınıfı, büyük toprak grubu, parsel şekli ve büyüklüğü, konum, şimdiki arazi kullanımı, sulama durumu) tespit edilir.

Posted in: Yer Bilimleri