Topra in d rt esas yapi maddes
Sponsored Links
This presentation is the property of its rightful owner.
1 / 63

TOPRAĞIN DÖRT ESAS YAPI MADDESİ PowerPoint PPT Presentation


  • 197 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

TOPRAĞIN DÖRT ESAS YAPI MADDESİ. Toprak Organik Maddesi Bütün organik maddeler karbon içerir Karbon elementi hayatın temelidir.

Download Presentation

TOPRAĞIN DÖRT ESAS YAPI MADDESİ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


TOPRAĞIN DÖRT ESAS YAPI MADDESİ


Toprak Organik Maddesi

  • Bütün organik maddeler karbon içerir

  • Karbon elementi hayatın temelidir.


  • Toprak organik maddesi, canlı veya ölü bitki materyalleri, canlı organizmalar, mikrobialvafaunal ürünler ve humus adı verilen kararlı kompleks organik maddeler içerir.

  • Organik maddelerin toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerine önemli etkileri vardır.


Topraktaki Organik Bileşiklerin Sınıfları


Buğday Kalıntısı İçeriği (g/kg)

  • Çözünebilen bölüm288

  • Selüloz361

  • Hemiselüloz184

  • Lignin141

  • N-İçeren maddeler (Proteinler)9

  • Kül84


  • Parçalanma Hızları

  • Çözünebilen maddeler

  • Ham Proteinler

  • Selüloz

  • Hemiselüloz

  • Yağlar, Mumlar

  • Ligninler


  • Parçalanma Hızını Kontrol Eden Etmenler

    Biyokimyasal Kompozisyon

    Kimyasal Yapı

    Miktar

    Mikrobiyal ve Faunal Aktivite


Karbonhidratlar

MonosakkaridlerMikrobiyal ve kimyasal

oksitlenme

Kinonlar

Dihidroksi benzoik asit

ProteinlerpeptitlerAmino asitler Yoğunlaşmış Lignin

ürünler tanin

Mikrobiyolojik ve kimyasal ölü ya da canlı Su

oksidasyonMikroorganizmalardan

Metabolik ürünler

POLYHETRERO

CONDANSATE

HUMUS


Humik Maddeler

  • Mikrobiyal olaylar sonucu oluşan dirençli olmayan, tanımlanabilen biyomoleküller humik olmayan maddeler olarak tanımlanır.

  • Karmaşık, dirençli polimerik bileşikler hümik maddeler olarak tanımlanır.


Humik Maddelerin İçeriği

  • Moleküler ağırlıkları 2000 – 300000 dalton arasındadır. ( H atomunun kütlesi 1 Daltondur)

  • Bozunmaya dirençli

  • Silika killerle kompleks oluştururlar

  • pH ya bağlı yükleri vardır.


Humusun genel özellikleri ve toprakla etkileşimleri


Topraktaki Organik Maddeyi Etkileyen Faktörler

  • Kötü drenajlı topraklarda, çok fazla nem bitki kuru madde üretimini artırır ve göreceli kötü havalanma organik madde bozunmasını engeller.

  • Nem arttıkça topraktaki organik madde artar

  • Geri kalan bütün özellikler eşit olmak üzere, kumlu topraklara nazaran kil ve silt içeriği fazla olan topraklar organik madde olarak daha zengindir


Organik Maddenin Etkisi

  • Organo-minerallerin kompleklerinin oluşumunu

  • Birleşmeyi

  • Katyon ve anyon değişim kapasitesi

  • Kirleticilerin hareketini

  • Bozunma ve nütrient döngüsünü sağlar.


Organizmaların İhtiyaçları

  • Hetetrofikorganizmlarbiyo sentez ve enerji üretimi için organik karbona ihtiyaç duyarlar.

  • Protein sentezi için Azot (DNA, RNA)

  • DNA ve RNA için Fosfor

  • Proteinler için Kükürt

  • İz elementler ve su


Toprak Atmosferi

  • Toprak atmosferi hava atmosferinden farklıdır

  • Toprak biyolojik olarak porlu bir alandır.

  • Bitki kökleri ve toprak biyotasının aktiviteleri toprak atmosferini değiştirir.

  • Oksijen sınırlı ise metabolik olaylar değişir.


Gaz Dinamikleri

  • Normalde O2 derinlikle azalır ve CO2 derinlikle artar.

  • Toprak atmosferinde CO2 < % 0,5 ve

    O2 > % 10


Anaerobik Solunum


Anaerobik Solunum

  • Oksijen limitleyici iken Nitrat ana elektron kabul edicidir.


Toprak Suyu

  • Büyük ölçüde toprak havalandırmasını ve sıcaklığını toprak suyu kontrol eder.

  • Toprak suyu toprak nütrientlerinin bitkilere taşınması için gerekli ortamdır

  • Organik ve inorganik maddelerden kaynaklı hidrojen iyonları suda çözünür, böylece toprağın pH’sı değişir. Toprağın pH’sıda minerallerin çözünürlüğünü etkiler. Toprak suyu birkaç yolla kaybolabilir

    • Bitki yapraklarından terleme ile

    • Toprak yüzeyinden buharlaşma

    • Toprak porlarından rezervuarlara su drenajı ile

    • Yanal akış ve

    • Göreceli küçük porlarda tutulma ile

  • Toprağın yer çekimine karşı tutabileceği en fazla su miktarı alan kapasitesi kadardır. Bir toprağın alan kapasitesi yerçekimine karşı su tutabilecek küçüklükteki porların hacminin bir fonksiyonudur.


  • Toprak bitkiler iyon aldığı ortamlardır

  • Toprak çözeltisindeki iyonlar toprağın organik ve inorganik bileşiklerine sorblanabilir. Sorblanan iyonlar daha sonra toprak çözeltisine desorbalanbilirler.

  • Eğer toprak çözeltisi aşırı doygunsa mineral çökebilir. Toprak az doygunsa mineral çözülebilir.

  • İyonlar yer altı suyuna taşınabilir ya da yüzey akış süreçleri ile yok olabilirler.

  • İyonların yüzeye buharlaşma ya da kuruma ile hareketide olabilir

  • Mikroorganizmalar toprak çözeltisinden iyon giderebilirler.

  • Organizmalar öldüğünde ya da organik maddeler bozunduğunda iyon oluşur.

  • Atmosfere gaz salınımı olabilir. Gazlar toprak çözeltisinde çözünebilir.


Toprağı Oluşturan Faktörler

Ana Materyal

İklim

Topoğrafya

Biosfer

Zaman

Bu beş faktör birlikte çalışarak horizon adı verilen tek bir toprak profilini meydana getirir.

Orman Toprağı


Toprağı Oluşturan Faktörler

  • İklim

    • Sıcaklık ve Yağmur

    • Dolaylı kontroller(ör. Bitki tipleri)

    • Bozunma oranları

    • Yağmur miktarı arttıkça, erozyon ve sızma hızı artar.


Toprağı Oluşturan Faktörler

  • Organizmalar

    • Doğal bitki örtüsü tipleri

    • Bozunma bitki büyüme oranına bağlıdır

    • Bitki ve hayvan aktiviteleri güçlü erozyon ajanları olan humik asit üretir.

    • Bitkiler kimyasal olarak aşınma yapabildiği gibi fiziksel aşınmaya da neden olabilir

    • Bitkiler toprak profilini kararlı hale getirir, hayvanlar (insanlarda dahil) erozyonu artırma eğilimindedir..


Toprağı Oluşturan Faktörler

  • Ana Materyal:

    • Kimya

    • Mineraloji

    • Tanecik boyutu


Toprağı Oluşturan Faktörler

  • Topoğrafya:

    • Zemin Eğimi

    • Yükseklik

    • Yön (ör:kuzeye bakma vs. güneye bakmaeğimleri)


Toprağı Oluşturan Faktörler

  • Toprağın yamaç aşağı taşınımı eğimin bir fonksiyonudur.

    • Erozyon hızı = f(S)

Yüzey eğiminin daha dik olması erozyona uğrayan materyalin sistemden taşınımını hızlandırır.


Toprağın Gelişimi


Kimyasal ve Fiziksel Bozunma

Bozunma İşlemi

  • Dağılma

    • Genişleme

    • Aşınma

    • Ufalanma

  • Parçalanma

    • Hidroliz

    • Hidrasyon

    • Yükseltgenme İndirgenme

    • Karbonasyon

  • Biyolojik aktivite


Kayaların Bozunması

Fiziksel Bozunma

Dünya yüzeyinde meydana gelen ve su, donma, sıcaklık değişimleri, rüzgar ve buzu da içeren fiziksel ve mekanik olaylar, dağılma ve aşınmaya neden olurlar. Bu olaylar sonucu meydana gelen parçacıklar genelde büyük boyutludur (silt, kum, çakıl). Fiziksel bozunma kırılan kaya parçalarından kaba topraklar çakıllar meydana getirir fakat kumlar ve siltler mineral tanelerinden meydana gelir.

Kimyasal Bozunma

Kimyasal bozunma ıslak ve sıcak koşullarda meydana gelir ve indirgenme sonucu bozunma ve/veya farklılaşmayı içerir. Kimyasal bozunma sonucu oluşan parçacıklar ayrı mineral taneleri içeren ince topraktır. Kil mineralinin tipi ana kayaya ve yerel drenaja bağlıdır. Kuartz gibi bazı mineraller fiziksel bozunmaya dirençlidir ve değişmeden kalırlar.


  • Mekanik Bozunma: kimyasal yapıda değişme olmaz sadece ince parçalara ayrışma olur.


Kimyasal bozunma: kimyasal reaksiyonlşarın sonucu ayrışma

CaCO3+CO2+H2O ---> Ca2+ + 2HCO3-


Mekanik Bozunma

  • Fiziksel Ayrışma

    • basınç salınımı

    • su: donma – çözülme çevrimleri

    • çatlaklardaki tuzların kristalleşmesi

    • ısıl genleşme ve daralma

  • Bütün bu etmenler bozunma süreçlerine maruz kalan toplam yüzey alanını artırır.


Mekanik Bozunma

Pul Pul Dökülme:

Kayalar dünya yüzeyine paralel şekilde katmanlar halinde ayrılır. Kayanın üzerinde bir katman yoksa kaya genişler ve pul pul dökülme meydana gelir.


Birçok magmatik kayaç, özellikle granit, derinlerde oluşur. Yeryüzüne çıktıklarında genişlerler. Genişleyen kayaların maden yataklarının duvarlarını patlatma riski taşır. Bu kırıklar ya da eklemler donmayı veya diğer erozyon yapıcı işlemleri artırabilir.


DonmaKamalanması: çatlak ve eklemlerdeki buzlanma genişleyerek kayaları parçalar.


Parçalanmış kayalar, tekrarlanan donma ve çözülme döngüsünün olduğu soğuk ortamlarda oluşurlar.


Termal genleşmeye bağlı ekstrem sıcaklık değişimlerinin olduğu çöl ortamlarında kayalar parçalanır. Farklı genleşme oranlarına bağlı olarak tekrarlanan şişme genleşme olaylarıda kayaları parçalar.


Fiziksel Bozunmanın Rolü

  • Kaya parçacıklarının taşınımı kolay olan daha küçük parçacıklara ayırır.

    2) Kayanın bozunmaya maruz kalan alanını genişletir ve fiziksel ve kimyasal bozunmaya daha fazla savunmasız hale getirir.


Yüzey Alanı ve Bozunma


Bozunma Oranları

Kayalardaki çatlaklar su yollarıdır, mekanik bozunmayı artırırlar.


Kimyasal Bozunma

  • Tanım:

  • Bir mineralin bir formdan diğerine değişimi ya da bozunmasıdır

  • Mineral Bozunması

    • karbonat çözülür

    • birincil mineraller--> ikincil minerallere (çoğunlukla killer)


Kimyasal Bozunma

Su ana etmendir:

Çözünme

  • Birçok iyonik ve organik madde suda çözülür

    • Silika, K, Na, Mg, Ca, Cl, CO3, SO4

      Asit Reaksiyonları

  • Su + karbon dioksit <---> karbonik asit

  • Su + sülfür <---> sülfürik asit

  • H+minerallerin parçalanmasında etkindir


Çzözünme

H2O + CO2 + CaCO3 --> Ca+2 + 2HCO3-

su + karbon dioksit + kalsit

Kalsiyum ve bikarbonat iyonuna

çözülür

Topraktaki biyolojik aktivite CO2

üretir

Yüzey akışlarında bikarbonat

baskındır


Kimyasal Bozunma

Oksidasyon

  • Suda çözünmüş oksijen sülfatların, ferruz oksitlerin, doğal metallerin oksidasyonunu gerçekleştirir.

    Organik Aktivite

  • Bitki materyalleri H+ iyonları açığa çıkarır.


Kimyasal Bozunma

  • Hidrasyon: su moleküllerinin bir kayadaki, kristal yapıya tutunması, genişleme ve zayıflamaya neden olur.

  • Hidroliz: sudaki hidrojen ve oksijenin kayayla birleşmesi yeni maddeler oluşturur.


Kimyasal Bozunma

Çözelti: kayaların suda çözüldüğü işlem

  • pH ve sıcaklıktan çokça etkilenir

  • Su doygun hale geldiğinde kimyasallar çökebilir.

  • Kalsiyum Karbonat (kalsit, kireç taşı), sodyum klorür (tuz), ve kalsiyum sülfat (alçı taşı) çözeltide bozunmaya eğilimlilerdir.


Bozunmaya Direnç

Kristalleşmeye ilk

Eğilimi olan

Hızlı Bozunma

Bowen’s

Reaksiyon

Serisi

Goldrich

Kararlılık

Serisi

Kristalleşmeye

Son eğilimi olan

Yavaş Bozunma


Olivin/piroksindenKile

+ H2CO3 (acid)


Feldspad dan Kile

+ H2CO3 (acid)


Kuartz dan Kuartza(!)

+ anything


Kalsitten …….

+ herhangi birşey

hiçbirşey


This photo of Lime Sink was taken on 20 July 1932, over a week after the drawdown, which occurred over the night of 9-10 July.


Biyolojik Bozunma

  • Doğada kimyasal veya mekanik olabilir

    • kökler kayaları ayırır

    • kökler kayaları bozan asitler üretir

    • hayvanların yeraltındaki yuvaları


Biyolojik Etmenler

  • Liken, mantar, bakteri, solucan

Liken (mantar-alg ortak yaşam) mantarın ayrıştırıcı özelliğini kullanarak kayanın üzerini

yavaş yavaş ayrıştırır ve

kayanın rüzgar ve yağmur ile parçalara ayrılmasına neden olur.


LİKENLER

  • Toprak altından yüzeye çıkan bir kaya hiçbir yaşam belirtisi göstermez.

  • Oraya ilk ulaşan rüzgar ve yağmurla taşınan likenlerdir.

  • Likenler kayayı parçalar, liken popülasyonları ve atıkları kaya çevresinde az da olsa organik bir birikim yaratırlar.

  • Parçalan kaya parçacıkları ve bu organik madde daha

  • Sonunda çalımsı bitkiler, ağaçlar büyümeye başlar.


MANTAR/BAKTERİ


SOLUCANLAR

  • açmış oldukları galeriler

  • dışkılarının içermiş olduğu yüksek besin maddesi nedeniyle toprak verimliliği

  • stabil agregatların oluşumu

  • toprak strüktürünün iyileştirilmesi

  • toprakların infiltrasyon ve su tutma kapasitelerinin artırılması gibi bir seri fiziksel özellik üzerine olumlu etkileri bulunmaktadır.


  • Login