Toprak Fiziği Ders Notları

Toprak Fiziği Ders Notları

Toprak Fiziği, toprakların fiziksel özelliklerini, toprak-su-hava ilişkilerini, toprak yapısının bitki büyümesine etkisini ve bu özelliklerin tarımda nasıl kullanılacağını inceleyen bir bilim dalıdır. Toprak fizikleri, özellikle tarımda verimliliği artırmak ve çevresel sorunları çözmek için çok önemlidir. Aşağıda, Toprak Fiziği dersinde temel olarak işlenen konuların özeti ve bu konularla ilgili temel bilgileri bulabilirsiniz.

1. Toprağın Fiziksel Özellikleri

1.1. Toprak Tanımı ve Yapısı

Toprak, mineral maddeler, organik maddeler, su ve hava içerir. Toprak yapısı, toprak parçacıklarının (kum, silt, kil) oranı ve bu parçacıkların bir araya gelme şekli ile ilgilidir.

• Toprak Parçacıkları (Granülometrik Kompozisyon):

  • Kum: 0.05 – 2 mm arasında olan büyük parçacıklar.

  • Silt: 0.002 – 0.05 mm arasındaki daha ince parçacıklar.

  • Kil: 0.002 mm'den daha küçük parçacıklar.

Toprak Bileşenleri:

• Mineral Madde: Toprağın temel yapı taşıdır ve %45 civarındadır.

• Organik Madde: Toprağın yapısal özelliklerini iyileştirir ve su tutma kapasitesini artırır.

• Su ve Hava: Toprakta %25 su ve %25 hava bulunur.

1.2. Toprak Yoğunluğu ve Gözeneklilik

• Toprak Yoğunluğu (Bulk Density): Toprağın birim hacmindeki kütle miktarını ifade eder. Normalde 1.2-1.6 g/cm³ arasında değişir. Toprak yoğunluğu arttıkça, gözeneklerin hacmi azalır ve suyun toprağa sızması zorlaşır.

• Toprak Gözenekliliği: Toprağın suyu tutma ve iletme kapasitesini belirler. Toprağın büyük gözenekleri havayı, küçük gözenekleri ise suyu tutar.

1.3. Toprak Yapısı ve Agregatlar

Toprak yapısı, toprak parçacıklarının bir araya gelerek oluşturduğu "agregat"ları ifade eder. Bu yapılar, toprakta hava hareketini, suyun sızmasını ve kök gelişimini etkiler. Agregatlar, toprağın su geçirmezlik ve su tutma kapasitesine doğrudan etki eder.

2. Toprağın Su Özellikleri

2.1. Toprakta Su Dolaşımı

Toprak suyu, üç ana türde bulunur:

• Serbest Su: Toprağın gözeneklerinde serbestçe hareket eden su.

• Bağlı Su: Toprak partikülleri ile kimyasal bağ yapmış su.

• Hava: Toprağın gözeneklerinde suyun yerini alarak hava bulunan boşluklardır.

Su, toprağın farklı derinliklerinde farklı biçimlerde tutulur. Toprağın su tutma kapasitesi, toprak türüne ve yapısına bağlıdır.

2.2. Toprak Su Potansiyeli

Toprak suyu potansiyeli, suyun toprağın içerisindeki hareketini belirler. Bu potansiyel, suyun toprağın içinde yukarıya ya da aşağıya hareket etmesini sağlar.

• Gravitasyonel Su: Yerçekimi etkisiyle aşağıya doğru hareket eder.

• Kapasite Suyu: Toprak partikülleri tarafından tutulan su.

• Bitki Kullanılabilir Su: Bitkilerin kökleri tarafından alınabilen su miktarı.

2.3. Su Geçirgenliği (Permeabilite)

Su geçirgenliği, suyun toprağın içinden geçme hızını belirler. Bu hız, toprak parçacıklarının boyutlarına, yapısına ve toprakta bulunan gözeneklerin dağılımına bağlıdır.

• Yüksek geçirgenlik: Kumlu topraklarda görülür.

• Düşük geçirgenlik: Killi topraklarda görülür.

3. Toprak-Hava İlişkisi

3.1. Toprak Havasının Rolü

Toprakta hava, köklerin solunum yapabilmesi için gereklidir. Ayrıca, topraktaki mikroorganizmaların yaşamını sürdürebilmesi için de hava gereklidir. Su, hava ile yer değiştirebilir ve suyun toprağa sızma kapasitesini etkiler.

3.2. Toprakta Aşırı Suyun Birikmesi ve Hava Yoksunluğu

Aşırı sulama veya kötü drenaj sistemleri, toprağın havalandırmasını engeller ve bu durum kök çürümesine neden olabilir. Kötü havalandırılmış topraklarda oksijen seviyesi düşer, bu da bitki sağlığını olumsuz etkiler.

4. Toprak Isı Özellikleri

4.1. Toprak Isısının Rolü

Toprak sıcaklığı, bitkilerin büyümesini doğrudan etkileyen bir faktördür. Toprak sıcaklıkları, toprakta suyun hareketini, kök gelişimini ve bitkilerin besin maddelerini almasını etkiler.

Toprak Isısı ve Bitki Büyümesi:

• İdeal sıcaklık aralığı 10°C - 30°C'dir.

• Toprak sıcaklığı arttıkça bitki büyümesi hızlanabilir, ancak çok yüksek sıcaklıklar kökleri zarar verebilir.

4.2. Toprak Sıcaklık Değişimleri

Toprak yüzeyi, güneş ışığına doğrudan maruz kalır ve günlük ısı dalgalanmaları gösterir. Bu sıcaklık değişimleri, toprağın üst yüzeyindeki bitkilerin büyümesini etkiler.

5. Toprak Hava-Hidrojen İlişkileri ve Asidite

5.1. pH Değeri

Toprağın asidik veya bazik olma durumu, pH değeriyle ölçülür. pH değeri bitki büyümesi ve besin maddelerinin kullanılabilirliğini etkiler.

• Asidik Topraklar: pH < 6

• Bazik Topraklar: pH > 7

• Nötr Topraklar: pH ≈ 7

Toprağın pH değeri, mikroorganizma faaliyetini ve besin maddelerinin bitkiler tarafından alınabilirliğini etkiler.

5.2. Toprak Havası ve pH

Toprakta yüksek asidik pH, kök gelişimini engelleyebilir ve bazı besin elementlerinin bitkiler tarafından alınmasını zorlaştırabilir. pH değeri yükseldiğinde ise bazı besinler, bitkilerin almakta zorlanacağı şekilde bağlanabilir.

6. Toprak Erozyonu

Toprak erozyonu, rüzgar, su veya diğer faktörler nedeniyle toprak yüzeyinin kaybedilmesidir. Bu fenomen, özellikle tarım yapılan alanlarda büyük sorunlar yaratabilir.

• Erozyonun Nedenleri:

  • Ağaçsız alanlar.

  • Tarımda aşırı sulama.

  • Yetersiz bitki örtüsü.

Korunma Yöntemleri:

• Erozyonu önleyici bitkiler yetiştirmek.

• Toprak işleme tekniklerini doğru kullanmak.

• Drenaj sistemleri kurmak.

7. Toprak Fiziği ve Tarımsal Üretim

Toprak fiziği, tarımsal üretimde verimliliği doğrudan etkileyen bir disiplindir. Toprağın su tutma kapasitesi, hava geçirgenliği, sıcaklık ve pH değerleri, bitki büyümesini ve sağlığını belirler.

• Sulama ve Su Yönetimi: Toprak su yönetimi, bitkilerin ihtiyaçlarına göre düzenlenmelidir. Aksi takdirde, suyun aşırı birikmesi veya yetersiz olması bitki sağlığını olumsuz etkileyebilir.

• Toprak Yapısı İyileştirmeleri: Toprak yapısını iyileştirmek için organik madde eklemek, toprak geçirgenliğini artırabilir ve bitkilerin kök gelişimini iyileştirebilir.

Sonuç

Toprak fiziği, tarımsal üretim ve çevre yönetimi için önemli bir bilim dalıdır. Toprak özelliklerinin anlaşılması, toprak-su-hava ilişkilerinin doğru bir şekilde yönetilmesi ve bitkilerin ihtiyaçlarına göre uygun tarım tekniklerinin kullanılması, verimli ve sürdürülebilir tarım için kritik öneme sahiptir.

Toprak Fiziği Ders Notları

Arkadaşlar bu biraz kısıtlı bir kaynaktır. Yinede işinizi göreceğinize inanıyoruz. toprak fiziği notları pdf formayında yine sizlere sunulmuştur.2 Farklı not bulunmaktadır bu kaynakta notlardan biri bir öğrenci arkadaşımızın derslerde tuttuğu notlardır. Diğeri ise sayın Prof. Dr. Abdullah BARAN a ait sunumlardır.

https://docs.google.com/file/d/0B98fAj0-ZwJwMUFaQnNoamNJams/edit