Özet: “Toprak Nedir? Toprak Ne Demektir? Anlamı” başlıklı yazımızda Toprak nedir, Toprak ne demektir, Toprak kelimesinin tanımı, Toprak kelimesinin eş anlamlısı, Toprak kelimesinin ingilizce karşılıkları, Toprak ile ilgili atasözleri ve deyimler ve Toprak hakkında detaylı bilgileri bulacaksınız.
Toprak Tanımı
Toprak kelimesinin anlamı Türk Dil Kurumu (TDK) sözlüğünde aşağıdaki şekildedir;
1. isim Yer kabuğunun, toz durumuna gelmiş türlü kütle kırıntılarıyla, çürümüş organik cisimlerden oluşan ve canlılara yaşama ortamı sağlayan yüzey bölümü
“Kireçli toprak. Killi toprak.”
2. sıfat Yer kabuğunun bu bölümünden yapılmış
“İki toprak duvarın birleştiği bir girintide diz üstü büzülmüş görünüyor.” – M. Ş. Esendal
3. Arazi, tarla
“Köylüye toprak dağıtmak.”
4. Memleketli
5. jeoloji Kara
“Toprağa ayak basmak.”
6. Ülke
“Biz bu topraklarda eskisinden daha parlak, daha kuvvetli ve yeni bir medeniyetin ilk merhalesini yaşayan insanlarız.” – M. Kaplan
Toprak Eş Anlamlısı ve Zıt Anlamlısı
Toprak kelimesini eş anlamlı karşılığı aşağıdaki gibidir;
- Toprak – tarla / arazi / kara / ülke
Toprak kelimesini zıt anlamlı karşılığı aşağıdaki gibidir;
- Toprak kelimesinin zıt anlamlı karşılığı bulunmamaktadır.
Toprak İle İlgili Atasözleri ve Deyimler
Toprak kelimesi ile ilgili atasözü ve deyimler aşağıdaki gibidir;
| altın tutsa toprak olur (altına yapışsa elinde bakır kesilir) giriştiği işlerde büyük talihsizliklere uğrayan kimsenin durumunu anlatan bir söz. Atasözü |
| bir avuç altının olacağına bir avuç toprağın olsun altın harcanıp gider, toprak ise sürekli ürün veren, para getiren bir maldır. Atasözü |
| bir avuç toprak olmak ölmek: O olmasaydı, sen şimdi bir avuç toprak olmuştun. –R. N. Güntekin. Deyim |
| gözünü toprak doyursun kendinden olan veya kendisine verilen şey ne kadar çok olursa olsun, bununla yetinmeyenler için söylenen bir ilenme sözü. Deyim |
| ineğin sarısı, toprağın karası çiftçiler arasında ineğin sarı, toprağın kara renkli olanı beğenilir. Atasözü |
| toprağa bakmak ölümü yakın görünmek. Deyim |
| toprağa düşmek ölüp gömülmek: Bu sabah hesap ettim, küçüğüm toprağa düşeli tam yetmiş üç gece olmuş. –R. N. Güntekin. Deyim |
| toprağa vermek ölüyü gömmek. Deyim |
| toprağı bol olsun Müslüman olmayanlar için ruhu sükûn içinde olsun anlamında söylenen bir söz: On dakikaya kalmadan adamcağız sizlere ömür! -Toprağı bol olsun diyeceksiniz. –R. Erduran. Deyim |
| toprağı çekmiş sürekli olarak yaşadığı yerden kısa bir süre kalmak üzere gittiği başka bir yerde ölenler için söylenen bir söz. Deyim |
| toprağı işleyen, ekmeği dişler işini yapması gerektiği biçimde yapan kişi, çalışmasının verimlerinden yararlanır. Atasözü |
| toprağına ağır gelmesin bir ölünün aleyhinde konuşulduğunda kullanılan bir söz. Deyim |
| toprak çekmek 1) bir yerdeki toprağı başka bir yere taşımak; 2) mec. ölmek. Deyim |
| toprak doyursun gözünü gözünü toprak doyursun. Deyim |
| toprak olmak 1) ölümünün üzerinden çok zaman geçtiği için artık çürümüş olmak, toprağa karışmış olmak; 2) ölmek: Boş saatlerde, şimdi ikisi de toprak olan iki dostumla sanat tartışmaları yapıyorduk. –Y. Z. Ortaç. Deyim |
| toprak paklar bir kimsenin yaptığı kötülükler ancak ölmesiyle son bulur anlamına kullanılan bir söz. Deyim |
| yaşı yerde (toprakta) sayılası ölsün anlamında kullanılan bir ilenme sözü. Deyim |
Toprak İle İlgili Birleşik Sözler
Toprak kelimesi ile ilgili birleşik sözler aşağıdaki gibidir;
| toprak altı | toprakbastı | toprak bilimi | toprak boya |
| toprak çimento | toprak hukuku | toprak kayması | toprak kölesi |
| toprak rengi | toprak sıçanı | çiğ toprak | eski toprak |
| et toprak | taş toprak | toz toprak | yağlı toprak |
| dümbüldek toprağı | funda toprağı | Moskof toprağı | pekmez toprağı |
| saksı toprağı | vakıf toprağı |
Toprak İngilizcesi
Toprak kelimesinin İngilizce karşılıkları ise aşağıdaki gibidir
- Toprak – soil
Toprak Hakkında Detaylı Bilgi
Toprak, bitki örtüsünün beslendiği kaynakların ana deposudur. 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.
Toprağın Oluşumu
Genel olarak kabul edilen bir teoriye göre Dünya Güneş’ ten kopmuş ateşten bir kütle idi. Boşlukta dönerken zamanla soğuyan bu kütlenin üzeri sert bir kabuk halini almıştır. Bu sert kabuğu teşkil eden kayaların milyonlarca yıl boyunca çeşitli etkilerle ufalanıp ayrışması ve sonradan içerisine organik maddelerin karışmasından topraklar hasıl olmuştur. Bu parçalanmada fiziksel, kimyasal ve biyolojik faaliyetler müştereken rol oynamışlardır. Halen de bu kuvvetler etkilerini göstermekte ve toprakların oluşu devam etmektedir.
Etrafımıza baktığımızda küçük bir arazi parçasında bile çeşitli topraklar görürüz. Bu farklılığın değişik sebepleri vardır. Toprakta bulunan maddelerin pek çoğu yeryüzünü kaplayan kayalardan meydana geldiğine göre, toprağın cinsi onu hasıl eden kayanın yapısı ile yakından ilgilidir. Fakat iklimin, canlıların, arazinin düz veya engebeli oluşunun yani topoğrafik durumunun ve zamanın etkilerinin de meydana gelen toprağın cinsinde kaya kadar önemli rolü vardır.
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 katmanıda toprağın en altında kayacı oluşturur .
Toprak Çeşitleri
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:% 80 kum ihtiva ederler. İşlenmeleri kolaydır. Su tutmadıklarından bol sulama gerektirirler buda topaktaki besinin yıkanıp gitmesine neden olur. besince fakir ve genelliklede asit topraklarıdır.Ayrıca suyla birleşince çamur dediğimiz madde oluşur
3 – Tınlı topraklar
Yarıdan fazlası kum ve % 30–50 arasıda 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 kısımlarıda 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.
Toprakların Fiziksel Özellikleri
Toprak içindeki canlıların ve bitki köklerinin gelişmesi, su miktarına ve sıcaklık derecesine, dolayısıyla fiziki özelliklere büyük ölçüde bağlıdır. Bu fiziki özellikler toprağın kimyevi yapısını da etkiler ve toprağın gelişmesinde ve verimliliğinde önemli rol oynar.
Toprağın Bileşenleri ve Yapısı
Toprağın esas yapısını içindeki mineraller ve organik maddeler meydana getirir. Su ve gaz bileşenlerse zamanla dalgalanmalar gösterir. Fazla miktarda organik artık ihtiva edenler dışındaki toprakların organik kısmı ağırlıkça % 5’i pek aşmaz.
Toprakların zirai yönden fiziki özelliklerini büyük ölçüde regolitin tane boyutu iki milimetrenin altında olan kısmı tayin eder ve topraklar bu kısım içindeki tane boyutu dağılımına göre sınıflanır. Ancak mühendislik yönünden 150-200 mm çapa kadar olan taneler ve bazı hallerde kaya parçaları da sınıflamada ve tariflerde esas alınır.
Topraklarda, zemin nümunelerinde, beton agregaları ve benzeri taneli malzemelerde hangi çaptaki tanelerden ne miktarda bulunduğu, yani tane boyutu dağılımı, çeşitli göz boyutlarına sahip eleklerden elenerek tayin edilir. Beton agregası olarak kullanılacak mineral esaslı taneli malzemenin tanelerinin mekanik mukavemetinin yüksek, alkali ortamda bozulmayan, şişmeyen taşlardan teşekkül etmesi ve içindeki kil, silt ve organik maddelerin belirli bir miktarın altında olması istenir. Bu yönden toprak veya herhangi bir taneli malzeme beton agregası için uygun olmayabilir.
Topraklar ihtiva ettikleri ayrım (separate, fraction) çeşitleri ve bunların yüzdelerine göre sınıflandırılır. Tane boyutu sınırları aynı olan topraklar bir sınıf meydana getirirler. Hiçbir ayrımın fazla miktarda bulunmadığı toprak sınıfına lem veya löm (loam) denir ve toplam kil ve silt muhtevası % 35’ten fazla, ayrı ayrı silt ve kil muhtevası ise sırasıyla % 50 ve % 27’den azdır. Toprak, özelliklerine hakim olan ayrımının adıyla sıfatlandırılır. Mesela, silt miktarı % 50’den fazla ve kili % 27’den az olana siltli löm denir.
Tane boyutlarına göre topraklar incelenen sırayla şöyle sınıflanır: İri taneli topraklar, kumlar ve kumlu lömler; orta (tane boyutlu) topraklar, löm ve siltli löm; ince tanelilerse killi lömler ve killerdir. Toprağın ana maddesi mineral esaslı taneler olmakla birlikte organik maddeler de toprakların önemli bileşenleridir. Humus adı verilen koyu renkli, kolloidal madde toprağın kısmen çürümüş canlı artıklarından müteşekkil bileşenidir. Humus, kendisi yapışkan olmamakla birlikte kumları daha kohezyonlu, killeriyse daha az plastik hale getirir.
Toprak İçinde Hava ve Su
Toprak içindeki iri taneler veya tanelerin birbirine çatılmas?neticesi meydana gelen topaklar, toprağın boşlukluluğunu, ağırlığını, kohezyonunu etkiler. Tanelerin birbirine çatılmasını ise toprak içindeki kolloidal elemanlar temin eder. Kolloidal bileşenler toprak içindeki suyun kimyevi bileşiminden etkilenir. Bu yapı toprağın porozitesini, yani birim hacimdeki toprak içerisindeki boşluk hacmini ve bu da toprağın birim ağırlığını etkiler.
Toprak minerallerinin ortalama yoğunlukları 2,65 ile 2,70 kg/dm3 arasında değiştiğinden arazide birim alandaki toprağın satıhtan itibaren 15-20 cm derinliğe kadar olan kısmının kuru ağırlığı zirai yönden toprağın boşlukluğu hakkında bir fikir verir. Toprağın pullukla sürülerek kabartılabilen tabakasının kuru ağırlığı hektar başına yaklaşık 10 tondur.
Toprak suyunun kaynağı yağışlar veya yağışların beslediği yeraltı sularıdır. Toprağın suyu toprak minerallerinin kristal suyu dışında adsorbe, kılcal ve serbest olarak bulunur. Bunlardan yalnız serbest su ve kılcal suyun bir bölümü bitkiler tarafından alınabilir. Bitkilerin aldığı suyun büyük bir bölümü terleme yoluyla kaybolur. Toprak içinden kılcal yolla yüzeye çıkan su da buharlaşarak gider. Bunu önlemek için toprak yüzeyi kuru, gevşek ve nispeten iri taneli toprakla veya bitki yaprak ve dallarıyla örtülür.
Ayrıca gerekirse sun’i sulama yapılır. Zemin suyunun fazla olması ve boşlukları doldurması halindeyse boşluklara hava giremez; toprağın oksijeni azalır. Bu takdirde de kurutma yapılması gerekir. Sulama, kurutma ve gübreleme ihtiyacı toprak suyuna ve bitki türüne bağlı olarak belirlenir. Toprak taneleri inceldikçe ve sıkıştıkça hava muhtevası azalır. Toprak havalandırılmazsa biyolojik aktivite neticesinde teşekkül eden karbondioksit artar. Havalandırmak ve boşluk miktarını arttırmak için toprak sürülür veya çapalanır. Kumlu topraklar fazla gevşek ve boşluklu olduklarından sıkıştırılmaları gerekebilir. Killi toprakların ise sık sık sürülerek havalandırılması lazımdır.
Toprağın Sıcaklığı ve Rengi
Toprak içindeki reaksiyonların ve biyolojik aktivitelerin meydana gelebildiği sıcaklık sınırları arasında en uygun bir optimum sıcaklık derecesi vardır. Toprağın sıcaklığı güneşten aldığı radyasyona ve su muhtevasına bağlıdır. Fazla sulak olan toprakların güneşte ısınması güçtür ve buharlaşan su sebebiyle aldıkları ısıyı kolay kaybederler. Nispeten kuru topraklarda suyun az olması özgül ısının azalmasına sebep olur. Hava boşlukları toprağın ısı iletkenliğini düşürür ve toprak ısısını kolayca kaybetmez.
Sıcaklığını uzun müddet muhafaza eder. Toprağın üzeri kuru yapraklarla, dallarla veya kışın karla örtülü olduğu zaman sıcaklığını korur koyu renkli topraklar güneş radyasyonunu daha kolay yutarlar, fakat nem muhtevası sıcaklığın yükselmesinemani olabilir. Topraktaki demir oksitler sarı ve kahverengi bir görünüş verirler. Humus, toprak tanelerini koyu kahve ve siyaha boyar. Bunların bulunmaması halinde toprak, içindeki minerallerin rengini alır. Toprak profillerinin renkleri sınıflamada göz önünde bulundurulur.
Toprağın İşlenmesi ve Sürülmesi
Toprağın yetiştirilecek bitkiye göre işlenmesi gerekir. İşleme yoluyla zararlı bitkiler ortadan kaldırılmış, toprak gereği gibi havalandırılmış, tanelenmiş veya sıkıştırılmış olur. Pullukla sürülerek killi topraklar havalandırılır. Diskaro ile büyük topaklar parçalanarak daha gevşek, yerleşebilen küçük topakçıklar meydana getirilebilir. Kumlu zeminlerse diskaro ile daha sıkı yerleşebilir hale gelirler.
Plastik (killi) topraklar ıslakken pullukla sürülürlerse daha sıkı yerleşir. Bunun için killi toprakların kuru veya az nemliyken sürülmesi uygun olur. Sürme neticesinde ölen zararlı yabancı bitkilerin artıkları toprağın besleyici gücünü arttırırlar. Aynı zamanda toprağın rutubetini muhafaza edebilecek bir örtü tabakası meydana getirirler.
Toprakların Kimyevi Özellikleri
Yer kabuğunun yüzeydeki iki kilometre kalınlıktaki bir tabakasının % 99 kadar bir kısmını şu 10 element meydana getirir: Oksijen (yaklaşık % 46,6), silisyum (yaklaşık % 27,6), alüminyum (yaklaşık % 8,1), demir (yaklaşık % 5,1), kalsiyum (yaklaşık % 3,6), sodyum (yaklaşık % 2,8), potasyum (% 2,6), magnezyum (% 2,1), titanyum (% 0,6) ve fosfor (% 0,12). Diğer elementlerse % 1 kadar bir bölümünü meydana getirir.
Arz kabuğunun % 95’i magmatik taşlardan müteşekkildir, % 5’i ise tortul kütlelerden meydana gelir. Taşların büyük kısmının kimyevi bileşimi magnezyum, kalsiyum, potasyum ve sodyum alümino ve ferrosilikatlardır. Taşların parçalanıp bozunarak toprağın meydana gelmesinde ilk amil (etken) sudur. Hidroliz reaksiyonları neticesinde alkali metallerin hidroksitleri, karbonat ve bikarbonat tuzları meydana gelir. Bu tuzların çözünürlüğü nispeten yüksek olduğundan sularla taşınır. Geriye alkali metaller bakımından fakir alümino ve ferrosilikatlar kalır. Bunlara kil mineralleri denir.
Arz yüzünün nemli ve yarı nemli mutedil iklimli bölgelerinde teşekkül eden topraklardaki mineraller primer ve sekonder olmak üzere başlıca iki grupta incelenir. Primer mineraller: Bunlar bariz bir kimyevi bozunmaya uğramamış iri silt ve kum boyutunda taneler halinde bulunur. Kimyevi tesirlere dayanıklıdırlar ve bozunmaları ancak uzun jeolojik devirler boyunca meydana gelebilir. Bu sebeple toprağın kimyevi yönüne kısa zamanda tesirleri yoktur. Feldspatlar, prioksenler ve amfiboller, mikalar ve kuartz başta olmak üzere az bulunan elementlerin oksitleri, apatit ve karbonat da bulunabilir.
Sekonder mineraller veya kil mineralleri: Silt boyutundan, yani boyutu 2 mikrondan küçük olan taneler kil fraksiyonunu meydana getirir. Özellikle 1 mm boyutunun altındaki tanelerin özgül yüzeyleri (birim kütledeki tanelerin toplam yüzeyi) çok yüksektir ve toprağın kolloidal kısmını meydana getirir. Bu büyük yüzey toprak reaksiyonları için bir katalitik rol oynar. Yüzeylerine adsorplanan iyonlar yüzeyde veya yüzey civarında reaksiyona girerler.
Kil mineralleri bir silisyum ve bundan eşit uzaklıkta buna bağlı 4 oksijen veya hidroksit iyonunun meydana getirdiği dört yüzlü birimlerin ve bir alüminyum atomu ve bundan eşit uzaklıkta ve buna bağlı 6 adet oksijen veya hidroksil iyonlarının meydana getirdiği sekiz yüzlülerin yanyana bir altıgen halkalar dizisi şeklinde ve üst üste dizilmesiyle meydana gelir. Bunlar ince tabakalar, çok ince ve küçük pulcuklar, bazılarında iğnecik şeklinde tanecikler halinde bulunurlar.
Toprakta yaygın olarak bulunan kil mineralleri üç tabakalı montmorillonit ve illit, iki tabakalı kaolinit, bunlardan başka yine üç tabakalı vermikulit ve klorittir. Montmorillonit mineralleri su alarak çok şişme kabiliyetine sahiptirler. Topraktaki iri taneleri birbirine bağlarlar. Kaolinit mineralinin anyon adsorblama kabiliyeti çok yüksek olup, toprağın zirai işlenebilirliğini, sürülebilirliğini arttırırlar.
İyon değiştirme: Kil minerallerinde tanelerin yüzeylerinde negatif yük hakim olduğundan daha çok katyonları, yani pozitif yüklü iyonları adsorplar ve tutarlar. Bir katyonun çapı ne kadar küçük ve yükü ne kadar büyükse o kadar kuvvetli bir şekilde kil tanecikleri tarafından adsorplanır. Büyükten başlayarak azalan adsorplama kuvvetlerine göre katyonlar hidrojen, kalsiyum, potasyum, sodyum sırasını takip ederler.
Adsorplanabilen iyon miktarı iyon değiştirme kapasitesi olarak tarif edilir ve ölçüsü 100 gram kilin adsorpladığı iyonun miligram-ekivalan (m.e.) cinsinden değeridir. Bu değer saf killerde 10-250 m.e. arasında, topraklarda ise 2-40 m.e. arasında değişir.
Toprak Reaksiyonu ve Asiditesi
Hidrojen iyonu adsorplamış kil taneciklerinin bulunduğu topraklar asit, alkali metal katyonları adsorplamış topraklarsa bazik özellik gösterir. Asidite hidrojen iyonu konsantrasyonunun tersinin logaritması olarak ölçülür ve pH değeri olarak isimlendirilir. Toprakların pH değeri özel yöntemlerle hazırlanan nümuneler ve çözeltiler üzerinde belirlenir. Nötr topraklar pH 7 değerine sahiptir. Bitki türlerine göre pH 4 – pH 8 arasındaki toprakların ziraate elverişli olduğu bilinmektedir. Organik faaliyetin fazla olduğu topraklarda karbondioksit ve hidrojen sülfür sebebiyle pH değeri düşer; toprak asidik karakter kazanır. Bu tür topraklara kireç veya kireçtaşı katılırsa asidite ortadan kalkar, su ve nötr tuzlar meydana geldiği gibi karbondioksit ve oksitlenmişkükürt gazları da serbest hale geçebilir.
Toprakta Organik Maddeler ve Bitki Besleme Kabiliyeti
Üzerinde bitki yetişen her toprağın içinde az veya çok organizma faaliyeti ve bunların artıkları bulunur. İlk organik madde tanınamayacak kadar bozuşmuş ve değişmişse buna humus denir. Humus kahverengi-siyah renkli yüksek molekül ağırlıklı ve azot ihtiva eden maddelerden teşekkül eder. Humusun yarısı ile üçte biri kadarı alkali ortamda çözünen fakat asit ortamda çözünmeyen hümik asittir. Verimli toprakların koyu rengi humus muhtevasına bağlıdır. Humusta bundan başka % 10-25 amino asitler, % 10-30 karbonhidratlar, % 3-6 kadar yağlar, mumlar ve reçineler ve diğer çeşitli organik maddeler bulunur.
Humus kelet (kıskaç) moleküller içinde iki değerlikli katyonları bilhassa Ca, Mg ve Mn metallerini bağlar. Ayrıca kil tanecikleri tarafından adsorplanarak bunların dağılmalarını ve toprağın işlenebilirliğinin artmasını temin eder, toprak çatısının erozyona dayanıklılığını etkiler.
Topraktaki organik maddenin % 5’i azot, % 1’i fosfor ve % 0,5’i kükürttür. Toprak içindeki azotun büyük bölümü illit kil minerali tarafından bağlanmış olarak bulunur. Faydalı durumdaki azot, eğer sun’i nitratlar ilave edilmemişse, ancak yağmur içinde atmosferden inen nitrat asidindeki ve baklagillerin sembiyotik mikroplarla atmosferden alarak köklerine bağladıkları azottur. Baklagillerin köklerinin organizma faaliyeti neticesinde bozunmasıyla topraktaki organik madde miktarı ve besleyici kuvvet artar.
Bitkilerin büyümek ve çoğalmak için karbon, oksijen, hidrojen, fosfor, kükürt, potasyum, kalsiyum ve magnezyum elementlerine ihtiyaçları vardır. Bunların yanında az miktarda demir, manganez, çinko, bakır, boron ve molipten de gerekir. Bazı bitkilerin sodyum, klor, kobalt ve vanadyuma ihtiyaçları da olabilmektedir.
Bitkiler karbon, hidrojen ve oksijen dışındaki gıdasını topraktan kökleriyle alır. Bitkiler bazı elementleri katyonlar halinde alırken, azotu nitratlar halinde, boronu borat, kükürdü sülfat halinde alır. Toprak suyundan bitki tarafından alınan maddeler toprağın iyon değiştirmesiyle tamamlanır. bazen da kılcal kökler temas halinde oldukları kil taneciklerine hidrojen vererek katyonu alırlar, bazı hallerde anyonları benzer şekilde topraktan emerler. Ayrıca illitler bozunarak potasyum, fosfatlı minerallerse fosfat verirler.
Toprak üzerinde kimyevi deneyler yapılarak çözünmüş veya az asidik ortamda çözünebilir durumda olanlarla, mineraller içinde mevcut amonyum nitrat ve fosfatlar ve diğer bitki gıdalarının miktarları tespit edilir.
Çok uzun müddet sun’i gübreler kullanılmadan ziraat yapılmış topraklar gerekli bitki besleyici maddelerin bir veya birkaçı bakımından kifayetsiz hale gelir. Azot eksikliğine tabii olarak çok rastlanır. Bunun dışında fosfat, potasyum eksikliğiyle kumlu ve alkali topraklarda demir, çinko, mangan ve bakır eksikliği görülebilir. Yağışlı bölgelerdeki kalsiyum ve magnezyum eksikliği kireç ve kireçtaşı kullanılarak kolayca giderilebilir.
İklimin toprak özelliklerine tesiri-alkali ve tuzlu topraklar: Yağışlar toprak içinde ana kayadan gelen tuzların çözünerek toprağın derinliklerine ve uzaklara taşınmasına sebep olur. Yağışların az olduğu bölgelerdeyse toprak minerallerin bozunma ve çözünmesi azalır, toprak alkalinitesi artar ve organik faaliyet azalır. Montmorillonit minerali miktarı artar, zirai verimlilik düşer. Sulama ve azotlu gübreleme iyi netice verebilir.
Yağışlı sıcak bölgelere doğru gidildikçe toprakta kimyevi bozunma ve yıkanma artar, bazlar ve silis azalır. Kaolinit mineralleri, demir ve alüminyum oksitleri artar, katyon değiştirme kapasitesi, verimliliği ve yıkanma sonucu organik madde miktarı azalır. Bu organik topraklar nehir sularıyla taşınarak aşağı mecralarında ve deltalarda çok verimli topraklar meydana getirirler. İyi korunur ve dikkatlice kullanılırsa çok yüksek verime sahip olurlar.
Kozalaklı bitki örtüsünün bol bulunduğu serin ve soğuk bölgelerdeyse dökülmüş çam iğnelerinin (yaprakların) arasından süzülen yağış suları asidik ve bu sebeple çözücü hassa kazanır, üst A zonundaki alkalikleri çözerek B zonuna götürür. A zonu silis bakımından zengin, açık renkli bir tabaka haline gelir. Kaolin bakımından zengin, besleyici madde bakımından fakir olan bu topraklar iyi gübreleme ve alkalilerin ilavesiyle verimli hale getirilebilir.
Yağışların az, iyon değiştirme kapasitesinin düşük olması halinde topraktaki sodyum karbonat, sodyum hidroksit teşekkülüne ve toprağın alkalinitesinin artmasına sebep olur. Ayrıca yıkanmanın az olduğu kurak yerlerde veya yıkanmış tuzların biriktiği bölgelerdeyse tuzluluk artar. Bu tuzlar sodyum klorür ve sülfat gibi alkali olmayan türdendir. Sulanan toprakta ayrıca kurutma yeterli değilse tuz birikimi meydana gelir, flokulasyon artar ve toprak ağırlaşır.
Toprak Mikrobiyolojisi
Toprak içinde ve üstünde yaşayan canlılar da, hayatiyetini sürdüren canlı bir varlıktır. Bir fiske toprakta milyarlarca heterotrof (karbonu ve enerjilerini topraktaki organik maddeden alan) ve ototrof (karbonu topraktaki havanın karbondioksidinden ve enerjilerini basit kimyevi maddelerin oksitlenmesiyle temin eden) türden milyarlarca mikroorganizma bulunur.
Toprağın verimliliğine içindeki bakteriler, mantarlar, aktinomisetler, yosunlar (alg) ve protozoalar önemli derecede tesir ederler. Canlı miktarı kati bir ölçü olmamakla birlikte mikroorganizma muhtevası fazla olan toprakların umumiyetle daha verimli olduğu bilinmektedir. Mikroorganizmalar toprağı geliştirmek için ilave edilen yeşil gübre (toprak besleyici bitkilerin artıkları), hayvan gübresi ve bitki artıklarını parçalarlar. Bu maddelerin içindeki karbonhidratlar, bakteriler, mantarlar (küfler) ve aktinomisetlerin gıdası durumundadır. Bunlar ise büyümek için toprakta nitrat ve amonyak içindeki azotu kullanır. Böyle bir durumda bitkiler için gerekli azotun bir kısmı, mikroorganizma tarafından harcandığından azot harcayan türün az olması uygundur.
Nitratlar çözünürlükleri sebebiyle topraktan yağış sularıyla uzaklaşır. Bunun için kompost (hayvan gübresi, bitki artığı ve kireçtaşı karışımı) ve sun’i nitrat, fosfat ve sülfatlı gübrelerle toprağın desteklenmesi verime müspet yönde tesir eder. Organizma faaliyeti neticesinde meydana gelen karbondioksit veya hidrojen sülfür toprak içinde zayıf ve kuvvetli asitleri teşekkül eder. Bu asitlerse ana kaya parçalarındaki mineralleri, çözer ve bitkilerin kullanabileceği hale getirir.
Ayrıca bitkiler havadaki serbest azotu kullanamadığı halde bazı bakteriler havanın azotunu bitkilerin ve diğer mikroorganizmaların kullanabilecekleri bileşikler halinde bağlar. Topraktaki alglar (yosunlar) da karbondioksit ve azotlarını havadan alarak magmatik kayalar üzerinde bile hayatiyetlerini devam ettirebildiklerinden önemli azot bağlayıcı organizmalardır. Büyüklükleri hacimce bakterilerin yaklaşık üç katıdır, fakat sayıları çok daha azdır.
Mantar türü canlılar bitki köklerinin gıdaları daha kolay emmesini ve toprak içinde bir ağ teşkil ederek boşluklu ve su tutucu yapısını korurken suyla sürüklenmesine de mani olurlar. Protozoa dışındaki omurgasızlardan en çok solucanlar ve çok ayaklılar bulunur ve iyi havalandırılmış verimli topraklarda mevcut hayvani maddenin % 90’ını teşkil ederler. Bazı küçük solucanlar veya kurtçuklar bazı bitkilere zararlı bazılarına ise zararsızdır.
Yumuşakçaların sayısı fazla değildir; bazı türleri canlı bitkiyle beslenmekle birlikte çoğu çürümekte olan organik kalıntılarla beslenirler. Solucanlar veya toprak kurtları bilhassa hayvan gübreli topraklarda çok bulunur. Toprak içinde açtıkları delikler toprağın su emme ve tutma kabiliyetini arttırır ve havalanmayı kolaylaştırır. Toprağın alt tabakalarını satha taşıyarak karışmasını temin eder.
Örümcek, çekirge ve keneler gibi araknidler (örümceksiler)de bazen bitkilere zararlı olmakla birlikte toprağın boşluk karakteristiklerini iyileştirici tesirleri vardır. Topraktaki çok ayaklılar yanında karıncalar, termitler, sinek lavraları da bol miktarda bulunur.
Toprak faunasının toprağın yapısında ve verimliliğinde ve bitki patolojisinde önemli rolü vardır. Bir taraftan organik bozunmaları ve sentezleri hızlandırıp toprağın boşlukluluğunu arttırarak faydalı olurken, bazı bitkilere zarar da verebilirler. Bir toprağın zirai durum ve değeri faunasıyla yakından alakalıdır.
Toprağın verimliliği: Toprağın verimliliği bulunduğu iklim şartları ve belirli işletme altında bir bitkiyi veya zaman içinde ardarda bir seri bitkiyi yetiştirebilme kabiliyetidir. Toprağın işletilmesi sürülerek işlenmesi, ekin, hasat ve mahsulün elde edilmesi için toprağa gübre gibi kimyevi maddelerin katılmasından meydana gelir. Toprak, iyi sürülür, birbiri ardınca uygun bitkiler yetiştirilir ve gübrelenirse verim yükselir ve toprak giderek gelişir. Mesela mısır, yulaf, yonca ile birlikte münavebeli olarak ekilip, uygun işleme ve gübreleme yapıldığında verimliliğin zamanla arttığı görülmüştür.
Toprak Erozyonu ve Korunması
Toprağın erozyonu rüzgar veya suyla taşınıp götürülmesidir. Toprağın bulunduğu arazinin meyline, bitki örtüsüne, işlenme şekline, yağış ve rüzgara bağlı olarak ziraata uygun topraklar bulundukları yerden başka yerlere, mesela denizlere, taşınırlar. Türkiye’de her yıl bir Kıbrıs Adası büyüklüğündeki toprağın erozyonla kaybolduğu söylenir. Orman ve diğer bitki örtüsü erozyonu azaltır. Akışa geçen yağış suları toprakta önce ince derecikler açarlar. Daha ileri erozyon safhalarında bu derecikler genişler ve toprak azalır. Sürüldüğü zaman ortadan kalkan derecikler yağışlarla yeniden teşekkül eder. Toprağın çok geçirimli olması halindeyse derecikler teşekkül etmez, erozyon gözle görülmeden ilerler.
Arazi şekli ve iklimin durumu göz önünde bulundurularak erozyondan korunma ve erozyonu azaltmak için uygun tedbirler tespit edilebilmektedir. Bazı bölgelerin ormanlık, bazılarının çayırlık olarak bırakılması halinde üzerinde ziraat yapılabilecek arazinin toprak tabakası muhafaza edilebilmektedir. Ayrıca sürme istikametinin arazi meyline dik istikamette seçilmesi ve taraçalama da çok önemlidir. Toprağın yağış ve rüzgarla taşınmaması için ormanların yangına karşı korunması, hatta arttırılması ve hasattan sonra tarlanın yakılmaması gerekir.
Sürme sırasında gevşetilen toprak kalınlığı da bitkiye yetecek kadar olmalı, fazla derin olmamalıdır. Yağış sularını boşaltan hendeklerin yeterince geniş ve içlerinin çimen örtülü olması, boşaltılan suyun akış hızını azaltıcı tedbirler, suyun seviye kaybettiği yerlerde oyulmaya mani olacak tahkimatın yapılması halinde erozyonun büyük ölçüde önü alınmış olur.
Rüzgar erozyonunun önlenmesi için toprak bitki örtüsünün korunması ve sürme sırasında sapların da toprak içinde bırakılarak onu takviye etmesi faydalı olmaktadır. Toprak sathının pürüzlendirilmesi, rüzgara dayanıklı büyük toprakların teşekkülünün temini yoluyla taşınma yavaşlatılmış, çökelme arttırılmış olmaktadır.
Rüzgar kırıcı her çeşit mania, sürüklenmekte olan toprak zerrelerinin tutulmasını temin eder, dağılmasını önler. Erozyon meselesinin ehemmiyeti sebebiyle her memleket bu mevzu üzerinde çalışan araştırma, geliştirme ve uygulama teşkilatları kurmuştur. Türkiye’de de Devlet Su İşleri, nehir yatakları düzenlenmesi ve barajlar yaparak enerji istihsali yanında erozyondan korunma bakımından da büyük hizmetler yapmaktadır.