Toprak Bilimi 2024-2025 Ara Sınav Konuları PDF

Bu belge, Kantacı (2000)’den derlenerek Sağlık Bilimleri Üniversitesi (SBÜ) Hamidiye Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu’na bağlı Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Programı’nda verilmekte olan Toprak Bilimi (TPBL04001000) dersine ait sunumları içermektedir. İzin alınmaksızın...

Bu belge, Kantacı (2000)’den derlenerek Sağlık Bilimleri Üniversitesi (SBÜ) Hamidiye Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu’na bağlı Tıbbi ve Aromatik Bitkiler Programı’nda verilmekte olan Toprak Bilimi (TPBL04001000) dersine ait sunumları içermektedir. İzin alınmaksızın bir kısmının ya da tamamının kullanılması ve paylaşılması yasaktır. TOPRAK BİLİMİ Dr. Alper Gün ÖZTURNA İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Orman Fakültesi Toprak İlmi ve Ekoloji Anabilim Dalı [email protected]  Toprak Nedir?  Palmann’a göre toprak, Katı yeryüzünün: 1. Gevşemiş, humus katılımı ve kimyasal ayrışma olayları ile değişmiş olduğu, ve 2. Humuslaşma ve kimyasal ayrışma ürünlerinin taşınması ile değiştirilmiş olduğu kısımdır. Toprak Bilimi 2  Toprak Nasıl Oluşur? a. Katı anakayanın fiziksel olarak parçalanması ve kısmen de kimyasal ayrışma sonucunda gevşeyerek anamateryal adını alan anorganik malzemeden Toprak Bilimi 3  Toprak Nasıl Oluşur? a. Katı anakayanın fiziksel olarak parçalanması ve kısmen de kimyasal ayrışma sonucunda gevşeyerek anamateryal adını alan anorganik malzemeden ve b. Canlıların artıklarından oluşan organik anamateryalin fiziksel ve kimyasal ayrışmaları sonucunda oluşur. Toprak Bilimi 4  Toprağın Oluşumuna Etki Eden Faktörler Toprak = f(İklim x Anakaya x Yeryüzü şekli x Canlılar x Zaman x....) Toprak Bilimi 5  Toprağın Oluşumu [Anakayalar]  Toprağın oluştuğu anakaya ve anamateryaller kaynaklarına ve oluşumlarına göre üç büyük grupta toplanır: 1. Erüptif (Magmatik ya da Katılaşım) kayalar 2. Tortul kayalar(~Sedimentler) 3. Başkalaşım kayaları (Metamorf kayalar) Toprak Bilimi 6  Anakayalardaki Elementler ve Mineraller  Toprak yapan anakaya ve anamateryaller, iki veya daha fazla elementin bir araya gelerek oluşturduğu kimyasal bileşimler olan minerallerden meydana gelir.  Bir veya birkaç mineral ise bir araya gelerek kayaları meydana getirir. Toprak Bilimi 7  Anakayalardaki Elementler ve Mineraller Kayatuzu  Element + Element = Mineral NaCl  Ca + C + O2 ---> CaCO3  Na + Cl ---> NaCl Kalsit: CaCO3 Toprak Bilimi 8  Anakayalardaki Elementler ve Mineraller  Mineral ---> Kaya ya da  Mineral + … + Mineral ---> Kaya Kalsit: CaCO3 Kireçtaşı Toprak Bilimi 9  Yerkabuğundaki (Litosfer) Elementlerin Bulunuş Oranları (Ağırlığa göre %) Yüzde Yüzde Oksijen O 49.52 Manganez Mn 0.080 Silisyum Si 25.75 Kükürt S 0.048 Aluminyum Al 7.51 Baryum Ba 0.047 Demir Fe 4.70 Krom Cr 0.033 Kalsiyum Ca 3.39 Azot N 0.030 Sodyum Na 2.64 Fluor Fl 0.027 Potasyum K 2.40 Zirkonyum Zr 0.023 Magnezyum Mg l.94 Nikel Ni 0.018 Hidrojen H 0.88 Stronsiyum Sr 0.017 Titanyum Ti 0.58 Vanadyum V 0.016 (Irmak, 1972) Klor Cl 0.18 Yetriyum Y 0.014 Fosfor P 0.12 Bakır Cu 0.010 Karbon C 0.08 Geri kalanlar 0.032 100.000 Toprak Bilimi 10  Yerkabuğundaki Oksitlerin Bulunuş Oranları Silis SiO2 % 59,12 Al2O3 % 15,34 Söskioksitler Fe2O3 % 3,08 FeO % 3,80 CaO % 5,08 MgO % 3,49 Bazlar Na2O % 3,84 K2O % 3,13 Su H2O % 1,15 (Irmak, 1972) SiO2 Toprak Bilimi 11  İlksel ve İkincil Minerallerin (Ağırlığa göre) Bulunuş Oranları Erüptif kayalar Tortul kayalar Metamorf kayalar Mineraller (%) Kumtaşı (%) Kil Şisti (%) Kuvars 12,0 66,8 22,3 İlksel Feldispatlar 59,5 11,5 30,0 Mineraller Amfibol ve Piroksen'ler 16,8 - - Mikalar 3,8 - - Kil - 6,6 25,0 İlksel Limonit - 1,8 5,6 Mineraller Karbonatlar - 11,1 5,7 Diğer Mineraller 7,9 2,2 11,4 (Irmak, 1972) Toprak Bilimi 12  Silikatların Kristal Yapısı  Tetrahedron (Dört yüzlü) ve Oktahedronlar (Sekiz yüzlü)  Bir katyonun çevresinde toplanabilen oksijen atomlarının sayısına o katyonun koordinasyon sayısı denir.  Katyonun yarıçapı büyüdükçe oksijen atomlarının da sayısı (koordinasyon sayısı) artar. Si Al Toprak Bilimi 13  Silikatların Kristal Yapısı  Bazı katyonların yarıçapları ve koordinasyon sayıları İyon Yarıçap (Å) Koordinasyon Sayısı B3+ 0.20 3 veya 4 Si4+ 0.39 4 Al3+ 0.57 4 veya 6 Fe3+ 0.60 6 Mg2+ 0.78 6 Na+ 0.98 8 (Irmak, 1972) Ca2+ 1.06 8 K+ 1.33 8 veya 12 Ba2+ 1.43 12  1 Å (Angström) = 10-8 cm = 0.00000001 cm = 1/100 000 000 Toprak Bilimi 14  Temel Formüllerine göre Silikatların Sınıflandırılması 1) Silis Grubu Kuvarslar SiO2 2) Susuz aluminosilikatlar Feldspatlar Si4O8 Piroksenler SiO3 veya Si2O6 3) Metasilikatlar Amfiboller Si4O11 veya Si8O22 4) Ortosilikatlar Olivin grubu Si2O4 5) Hidroksilli aluminosilikatlar Mikalar Si4O10 Toprak Bilimi 15  1) Silis Grubu Mineralleri (SiO2)  Kuvars (SiO2) silis grubunun en yaygın mineralidir.  Erüptif kayalarda, tortul kayalarda ve başkalaşıma uğramış kayalarda bulunur.  Sert yapısı ve kimyasal ayrışmaya karşı dayanıklılığı nedeni ile değişikliğe uğramadan toprak oluşumu ve gelişimi süreçlerinde de olduğu gibi kalabilir.  Toprağın kum bölümünün önemli kısmını kuvars taneleri oluşturur.  Kuvarstan başka tridimit ve kristobalit’te silis grubunun ilksel minerallerindendir.  Kalsedon ve Opal (SiO2*n(H2O)) ise ikincil (sekonder) silis mineralleridir. Toprak Bilimi 16  2) Susuz alüminosilikatlar (Si4O8)  Temel formülü Si4O8 olan feldspatlar kayaların bünyesinde çok önemli yer tutarlar.  Temel formülde silisyumlardan birinin veya ikisinin yerine alüminyum girerek oksijenlerden bir kısmının negatif bağlarının açık kalmasını sağlar.  Açık negatif bağlara ise katyonlar bağlanarak feldspatları meydana getirir.  Başlıca feldspat türleri şunlardır :  K Al Si3O8 (Ortoklas, Mikrolin, Sanidin) }Ortoklaslar   Na Si3O8 Ca Al2Si3O8 (Albit) (Anortit) } Plajyoklaslar  Ba Al2Si2O8 (Celsian) Toprak Bilimi 17  3) Metasilikatlar Piroksenler (SiO3 & Si2O6) ve Amfiboller (Si4O11 & Si8O22)  Metasilikatlar, piroksenler ve amfibollerle temsil edilirler.  Bileşimlerinde daha fazla silisyumun bulunuşundan dolayı ortosilikat bileşimindeki olivin grubundan ayrılırlar.  Piroksenler tek, amfiboller çift tabakalı tetrahedronlara sahip olan kristal yapılarından dolayı birbirinden ayrılırlar.  Piroksenlerde temel formül Si2O6 olup tetrahedronların boşta kalan negatif bağlarına:  Mg+2 yerleşerek Mg2Si2O6 : Magnezyum metasilikatı (Enstatit),  Fe+2 yerleşerek Fe2Si2O6 : Demir metasilikatı (Ferrosilit) meydana getirir.  Piroksenlerin en yaygın minerali Ojit’tir.  Ojit’in esas formülü Ca2Si2O6’dır ve Ca yerine Mg veya Fe, hatta Al geçebilir. Toprak Bilimi 18  3) Metasilikatlar Piroksenler (SiO3 & Si2O6) ve Amfiboller (Si4O11 & Si8O22)  Amfibollerde temel formül Si8O22 olup, iki piroksen zincirinin oksijen köprüleri ile kaynaşması sonucunda meydana gelirler.  En yaygın minerali Hornblende’dir ve bileşimi Ca2(Mg,Fe,Al)5 (Si,Al)8O22(OH)2 şeklindedir.  Amfibollerin önemli bir özelliği ise bileşimlerinde (OH-) hidroksilleri içermesidir.  Piroksenler ve amfiboller toprağın ilksel Ca, Mg ve Fe kaynağıdır.  Ayrışarak kil mineraline dönüşürler.  Bulundukları anakayalardan özellikle bazik erüptif olanlar kilce zengin topraklar verir. Toprak Bilimi 19  4) Ortosilikatlar Olivin Grubu (Mg,Fe)2SiO4  Ortosilikatlar Si2O4 temel formülüne sahip olup silisyumca fakir bazik erüptif kayalarda (gabro, bazalt, peridotit ve diyabaz gibi) bulunurlar.  Ortosilikatların en yaygın minerali olivindir.  Hatta peridotitin bir varyetesi olan dunit tamamen olivinden ibarettir.  Olivin [(Mg,Fe)2SiO4] bileşiminde, yeşil renkli ve ayrıştığında rengi sarıdan kırmızı ve kahverengiye kadar değişen kolay ayrışabilen bir mineraldir. Toprak Bilimi 20  5) Hidroksilli Alüminosilikatlar Mikalar Grubu (Si4O10)  Hidroksilli aluminosilikatlar mikalar olup temel formülleri Si4O10’dur. Hidroksil (OH-) kökü ihtiva ederler.  Mikalarda Si yerine Al geçerek temel formülleri AlSi3O10 şekline dönüşür. Boşta kalan negatif yükler ise K, Na, Fe, Mg ve Al tarafından doyurulur.  Mikalar diğer silikatlardan üç önemli özellikleri ile ayrılırlar :  Bütün mikalarda (diğer silikatların aksine) kalsiyum bulunmaz  Mikaların iyonik yapısı 3 tabakalı kil minerallerinden montmorillonitin yapısına benzer.  Mikalar ilksel olarak erüptif kökenli mineraller olmakla birlikte, ikincil olarak diğer minerallerin ayrışma ürünleri ve başkalaşım (metamorfoz) sonucunda da oluşurlar. Toprak Bilimi 21  5) Hidroksilli Alüminosilikatlar Mikalar Grubu (Si4O10)  Muskovit  KAl2(Al Si3 O10)(OH)2  Biotit  K(Fe,Mg)3(AlSi3O10)(OH)2  Klorit  Mg3(AlSi3O10)(OH)2 veya Mg2Al(AlSi3O10)(OH)2 Toprak Bilimi 22  Diğer Mineraller  Magnetit Fe3O4  Apatit Ca5(F,Cl)(PO4)3  Kalsit CaCO3  Dolomit Ca,Mg(CO3)2 ve MgCO3  Anhidrit CaSO4  Jips CaSO4. 2H2O Toprak Bilimi 23  Toprağın Oluşumuna Etki Eden Faktörler Toprak = f(İklim*Anakaya*Yeryüzü şekli*Canlılar*Zaman*....) Toprak Bilimi 24  Dünyanın İç Yapısı ve Volkanizma Faaliyetleri Soğuma Volkanizma ve plütonik aktivite Toprak Bilimi 25  Kayaç Döngüsü Soğuma Parçalanma ve Erozyon ERÜPTİF KAYALAR MAGMA SEDİMENT Sıkışma ve Çimentolanma BAŞKALAŞIM TORTUL KAYALAR KAYALARI Toprak Bilimi Sıcaklık ve Basınç 26  Toprak Yapan Anakayalar ve Anamateryaller  Toprak yapan anakayalar ve anamateryaller ilksel olarak magma kökenlidirler. 1. Magmanın katılaşması ile oluşan kayalar erüptif (magmatik veya katılaşım) kayalar olarak adlandırılır.  Çeşitli etkilerle parçalanıp, ayrışıp bir yerden bir yere taşınıp yığılmış olan materyallere tortul (sediment) materyaller denir. 2. Tortul materyaller, yığıldıkları yerde bir çimento maddesi ile çimentolanıp katılaşırlar ve tortul (sediment) kayalar veya gevşek materyaller olarak kalırlar. 3. Erüptif ve tortul kayaların basınç ve/veya sıcaklık etkisi ile başkalaşıma uğraması ise başkalaşım (metamorf) kayalarını meydana getirir. Toprak Bilimi 27  Erüptif Kayalar  Erüptif kayalar, sıcak ve ergimiş magmanın 1. Yeryüzüne yakın çatlak veya damarlarda yavaş yavaş soğuması, 2. Yeryüzüne çıkarak birdenbire katılaşması ve 3. Yerkabuğunun derinliklerinde soğuması sonucunda oluşurlar. Toprak Bilimi 28  Erüptif Kayalar  Erüptif kayalar fiziksel yapılarına ve kimyasal bileşimlerine göre sınıflandırılırlar. Kayaların soğuma hızı ve katılaştıkları derinliğe bağlı olarak kristal yapıları göz önünde bulundurulur.  İri (Kaba) Taneli Erüptif Kayalar (Derinde, Yavaş soğuma)  İnce Taneli Erüptif Kayalar (Yüzeye yakın, Hızlı soğuma) Toprak Bilimi 29  Erüptif Kayalar  Kimyasal bileşime göre kayaların SiO2 içeriği, kayalardaki minerallerin türü ve bunlara bağlı olarak renklerinin açık/koyu oluşu değişmektedir. a) Asit Erüptif Kayalar, b) Nötr Erüptif Kayalar, c) Bazik Erüptif Kayalar Toprak Bilimi 30  Erüptif Kayalar Toprak Bilimi 31  Erüptif Kayalar  Anakayaların topraklaşma hızı, tane iriliğine de bağlıdır.  Derinlerde oluşmuş & İri kristal geliştirenler: Hızlı ayrışır  Daha yukarıda oluşan & İnce kristalli olanlar: Yavaş ayrışır  İri ve ince kristallerin karışımı: Porfirik Yapı  SiO2 > % 65 : Asit erüptif kayalar : Açık renkli  SiO2 < % 52 : Bazik erüptif kayalar : Koyu renkli  Volkanizma faaliyetleri ile yerkabuğunun dışına çıkan magmanın hızla soğuyarak:  Çok ince taneli kayaları,  Camlaşmış kayaları (Obsidiyen),  Donmuş lavları ve  Gevşek volkan küllerini (volkanif tüf) meydana getirir. Toprak Bilimi 32  Erüptif Kayalar Granit Siyenit Diyorit Gabro Obsidiyen Toprak Bilimi Bazalt 33  Granit Toprak Bilimi 34  Tortul Materyaller ve Kayalar  Erüptif ve başkalaşım kayaçlarının rüzgâr, akarsu, buzullar, deniz dalgaları ve karbondioksitli yağmur suları ile parçalanması, bölünmesi, ufalanması, çözündürülmesi ve bu ayrışma ürünlerinin jeolojik devirlerde yine bu kuvvetler tarafından göl veya denizlerde biriktirilmesi ile meydana gelmişlerdir.  Tortul materyaller değişik yönlerden sınıflandırılırlar: 1. Mekanik tortullar – kimyasal tortullar 2. Katı tortullar – gevşek tortullar 3. Anorganik tortullar – organik tortullar ve 4. Akarsu tortulları – rüzgâr tortulları – deniz tortulları – buzul tortulları (morenler) olarak sınıflandırmak mümkündür. Toprak Bilimi 35  Tortul Kayalar Alüvyal yelpaze Delta Oluşumu Toprak Bilimi 36  Tortul Kayalar  Tortul (Sediment) Kayalar ise üç gruba ayrılır: a) Kırıntılı (Mekanik) sedimentler, b) Kimyasal sedimentler ve c) Biyojenler (Organik sedimentler).  Katı sedimentlerin toprak verme değeri: 1) Çimento maddesine (kil, kireç, silisyumdioksit, demirli bileşikler) 2) Katılaşmış kütledeki tanelerin büyüklüğüne bağlıdır. Toprak Bilimi 37  Toprağın Genel Yapısı Anorganik Maddeler Toprak Bilimi 38  Tortul Kayalar Breş Konglomera Kumtaşı Kil Şisti Marn Toprak Bilimi 39  Tortul Kayalar – Kireçli Malzemeler  Kimyasal ayrışma sonucunda oluşan kalsiyum bikarbonatın veya magnezyum bikarbonatın çökelmesi ile oluşan kireç taşı tüfleri veya travertenler kimyasal olarak meydana gelirler. 1. Karbondioksitli suların etkisi ile ilksel minerallerdeki kalsiyum ayrılarak kalsiyum bikarbonat teşekkül eder: CaAl2Si2O8 + 2H-HCO3 ==> H2Al2Si2O8 + Ca(HCO3)2 (Anotit) 2. Bu çökelek suyunu kaybederek kireç taşına dönüşür: Ca(HCO3)2 ===Su kaybı===> CaCO3 + H2O + CO2 Toprak Bilimi 40  Tortul Kayalar Kireçtaşı Dolomit Mercanlı Kireçtaşı Toprak Bilimi 41  Tortul Kayalar Toprak Bilimi 42  Tortul Kayalar Toprak Bilimi 43  Tortul Kayalar Toprak Bilimi 44  Tortul Kayalar Toprak Bilimi 45  Tortul Kayalar Toprak Bilimi 46  Başkalaşım Kayaları  Erüptif kayalar ile tortul kayalar basınç, ısı veya her ikisinin etkisi ile başkalaşıma (metamorfoz) uğrayarak ilksel özelliklerini kaybeder ve yeni bazı özelliklere sahip olurlar.  Bu kayalara başkalaşıma (metamorfoza) uğramış kayalar veya başkalaşım kayaları (metamorf kayalar) adı verilir. Toprak Bilimi 47  Başkalaşım Kayaları Toprak Bilimi 48  Dağlık alanlarda Başkalaşım Kayaları şekli bozulmuş kayalar Şekli bozulmamış tortul kayalar Kil Kayağan Fillit Şist Gnays Şisti taşı Kireçtaşı Mermer Batolit veya Lakolit Kumtaşı Kuvarsit Toprak Bilimi 49  Başkalaşım Kayaları Toprak Bilimi 50  Başkalaşım Kayaları Toprak Bilimi 51  Başkalaşım Kayaları Toprak Bilimi 52  Başkalaşım Kayaları Toprak Bilimi 53  Başkalaşım Kayaları Gnays Kil Şisti Toprak Bilimi Mikaşist Mermer 54  Başkalaşım Kayaları Fotoğraf: A. Ertek Toprak Bilimi Gnays 55  Başkalaşım Kayaları Serpantin Toprak Bilimi 56  Toprak Nedir, Nasıl Oluşur? Toprak Bilimi 57  Toprak Oluşum Faktörleri  Toprak oluşabilmesi için anakaya, iklim (yağış, sıcaklık vb), canlılar olması gerekir. Ayrıca topoğrafya da toprak oluşumu için önemlidir.  Sayılan bu faktörlerin etkisiyle 1 cm kalınlıkta toprak 50-100 yıl içinde oluşabildiği gibi onbinlerce yıl da sürebilir. Anakaya İklim (Kayalar, (Yağış, Sıcaklık, Mineraller, Rüzgar) Org.Mat.) Zaman Canlılar Topoğrafya (Bitkiler, (Yükseklik, Eğim, Hayvanlar ve Bakı) Diğer Canlılar) Toprak Bilimi 58  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma 2. Yeniden Oluşum 3. Yer Değiştirme Olayları Olayları Olayları 1.1. Anorganik materyalin 2.1. Kil mineralinin 3.1. Toprağın ayrışması (Fiziksel ve oluşumu → Balçıklanma karıştırılması Kimyasal) demirin oksitlenmesi → Esmerleşme 1.2. Organik materyalin 2.2. Humusun ve diğer 3.2. Sızma ile yer ayrışması (Parçalanma ve kolloid organik değiştirme Çürüme) maddelerin oluşumu (Yıkanma-Birikme ve Taşınma-Birikme olayları) Toprak Bilimi 59  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları AYRIŞMA OLAYLARI ETKENLER FİZİKSEL OLAYLAR KİMYASAL OLAYLAR Sıcaklık Farkları Kayaların Parçalanması Taşıma ⇔ Aşındırma ⇓ Rüzgâr Yığma Rüzgâr Erozyonu Yağışlar Damlaların darbe etkisi ( + Dolu) Sızıntı Suyu Çözünme Aşındırma, Taşıma, Öğütme, Yığma, 1. Çözünme Akarsu 2. Hidratlanma Su Su erozyonu 3. Hidroliz Aşındırma ⇒ Taşıma ⇒ Öğütme ⇒ Yığma 4. Oksitlenme Kar-Buz-Buzul Çığ erozyonu Denizler Aşındırma ⇒ Öğütme ⇒ Yığma Köklerin mekanik etkisi Ayrıştırma (Solunum, Canlılar Kök kanalları boyunca atmosfer etkisi katyon değişimi vb.) Toprak Bilimi 60  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Fiziksel)  Kayalar çeşitli sebeplerle parçalanırlar.  Kayaların parçalanması toprak oluşumunun ilk aşamasıdır.  Parçalanmaya neden olan faktörler: 1. Sıcaklık farkları 2. Don 3. Rüzgar 4. Su 5. Buzullar 6. Denizler ve Göller Toprak Bilimi 61  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Fiziksel) 1. Sıcaklık Farkları  Kayalar gündüz ısınıp gece soğuduklarında parçalanmaya, daha ufak parçalara bölünmeye başlar. 2. Don  Kayaların çatlaklarında toplanan suyun donması ve hacminin artması sonucunda kayalar parçalanır.  Kayaların gözenekleri, çatlakları, gece-gündüz arasındaki sıcaklık farklarından dolayı kaya yüzeylerinde oluşan kabuklar ve ince çatlaklar suyun girip donarak parçalanmaya sebep olabileceği boşluklardır. Toprak Bilimi 62  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Fiziksel) 3. Rüzgâr  Kurak mıntıkalarda sıcaklık farkları ile ufalanmış ve karışık olarak yığılmış malzemenin ince kısmı (kum ve toz) rüzgâr tarafından üfürülerek taşınır ve kuytu bir yerde yığılır.  Rüzgârla taşınan ince çaplı malzeme ve bilhassa kumlar çarptıkları kayaları zımparalar gibi aşındırırlar. Rüzgârın taşıdığı malzeme birbirine çarparak kırılır ve ufalanırlar. 4. Su  Yağış esnasında damla darbesi ile tüfler gibi yumuşak kayalar oyulmakta ve peri bacasına benzer oluşumlar gelişmektedir. Çıplak toprak da damla darbesi ile oyulup erozyona uğramaktadır.  Yağış sularının sellere dönüşmesi sonucunda gevşek materyal ve toprak taşınmakta ve bu taşınma sırasında da gerek erozyon gerekse, çözünme yolu ile bazı fiziksel ayrışma olayları gerçekleşmektedir. Toprak Bilimi 63  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Fiziksel) 5. Buzullar  Buzullar eğime bağlı olarak aşağı doğru yavaş bir hareket (akış) halindedirler. Katı buz tabakası ve buzun içine karışmış kayalar hareket sırasında tabanda ve yanlardaki kayaları da koparır ve birlikte sürükler.  Sıcaklık düşük olduğu için kimyasal bir ayrışma veya çözünme olmaz. Buna karşılık kaya parçalarının birbirine sürtünmesi sonucunda toz boyutuna kadar ufalanma gerçekleşir. 6. Denizler ve Göller  Deniz dalgaları yüksek kıyılarda falezlerin oluşumuna, kayaların parçalanıp çakıl ve kum boyutlarına kadar ufalanmalarına sebep olur. Bu kum ve çakıllar alçak kıyılarda dalgalar tarafından kıyıya çıkarılırlar.  Özellikle deniz dalgaları tarafından kıyıya çıkarılan kumlar daha sonra rüzgar ile içerilere doğru taşınarak kumulları meydana getirirler. Toprak Bilimi 64  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Kimyasal)  Kimyasal ayrışma, ayrışma şartlarının mümkün olduğu yerlerde, fiziksel parçalanma ile birlikte veya onu takip ederek gerçekleşir.  Kimyasal ayrışmanın şartları nem ve sıcaklığın birlikte bulunması halidir.  Çok soğuk ve kuru olan yüksek dağlarda suyun kar halinde düşmesi kimyasal ayrışmayı çok yavaşlatır hatta sıfıra indirir. KİMYASAL AYRIŞMA OLAYLARI  Keza çöllerde de kuraklıktan dolayı kimyasal ayrışma olamaz. 1. Çözünme Kutup bölgelerinde veya daimî kar altındaki yüksek dağlarda 2. Hidratlanma da kimyasal ayrışma söz konusu değildir. 3. Hidroliz 4. Oksitlenme Toprak Bilimi 65  Toprak Oluşum Olayları Kimyasal Ayrışma Olayları 1. Çözünme  Kayalardaki bileşiklerden bazılarının (özellikle karbonatlar ile sülfatların) suda iyonlarına ayrılması (erimesi) olayıdır.  Kayalardaki tuzların çözünmesi sonucunda kayaların yapısında boşluklar oluşur. Kireç taşlarında ve dolomitlerde çatlak sisteminin gelişmesi çözünme olayının sonuçlarındandır. 2. Hidratlanma  Hidratlanma kristallerdeki katyonların su dipolleri ile sarılıp kristalden koparılma olayıdır. Su molekülleri bir dipol durumundadır.  Su dipolleri her ne kadar elektriksel denge bakımından nötr iseler de üçgen şeklinde oldukları ve hidrojen iyonunun pozitif yükleri ile oksijen iyonunun negatif yükü ayni hizada bulunmadığından bir dipol teşkil ederler. Toprak Bilimi 66  Hidratlanma  Negatif yüklü ve 2 değerli oksijen ise pozitif yüklü iyonlara doğru yönelir ve su dipolleri katyonların çevresini sarar. Böylece katyon hidratlanmış olur.  Hidratlanan katyonun çevresi ile elektriksel bağları zayıflar. Çünkü su molekülleri bir yalıtım kuşağı görevi görürler.  Su moleküllerinin katyonlara doğru hareketi ve onları sarma hareketi bir yüzey gerilimi ile suyun tutulması olayıdır (ADHEZYON)  Buna karşılık, su moleküllerinin birbirini tutma olayı KOHEZYON ile tutulma olayıdır. Toprak Bilimi 67  Hidratlanma Toprak Bilimi 68  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Kimyasal) 3. Hidroliz  Çözünme ve hidratlanma ile birlikte veya art arda oluşan kimyasal bir ayrışma olayıdır.  Hidroliz olayında H+ katyonunun etkisi söz konusudur.  Topraktaki organik maddelerin ayrışması sırasında açığa çıkan humus asitleri, toprak canlılarının (bitki kökleri dâhil) solunumları ile toprak suyunda artan CO2 oluşan zayıf karbonik asit (H-HCO3) veya az da olsa suyun hidrolizi ile H+ açığa çıkar.  Benzeri durumlarda da değiştirilebilir H+ iyonuna sahip bileşiklerde bağlı bulunan H+ iyonu hidrolize sebep olurlar.  Hidrolizin en basit şekli kireç taşlarındaki karbonattan kalsiyumun hidrolizidir: 2CaCO3 + 2H2O -----> Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 Toprak Bilimi 69  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Kimyasal) 4. Oksitlenme  Minerallerdeki demir, manganez ve kükürt gibi katyonlar 2 değerli durumlarından 3 değerli duruma yükseltgenerek oksitlenirler.  Oksitlenme ile bileşime giren oksijen atomları minerallerin kristal yapısının genişlemesine ve çevreye basınç yapmasına sebep olur.  Oksitlenen minerallerin genişlemesi sonucunda kayaların özellikle dış yüzey ve çatlaklarında parçalanıp dağılmalar meydana gelir. Toprak Bilimi 70  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma Olayları (Biyolojik) 1. Bitki kökleri 2. Canlıların ve bitki köklerinin solunumu 3. Karbonik asit 4. Canlıların salgı ve enzimleri 5. Organik ayrışma ürünlerinin demir ve mangan ile organamineralleri oluşturup kristallerden ayırmaları 6. Durgun su ve taban suyu topraklarında oksijensiz şartlarda solunum sonucu indirgenmeler (redüklenme) Toprak Bilimi 71  Toprak Oluşum Olayları 1. Ayrışma 2. Yeniden Oluşum 3. Yer Değiştirme Olayları Olayları Olayları 1.1. Anorganik materyalin 2.1. Kil mineralinin 3.1. Toprağın ayrışması (Fiziksel ve oluşumu → Balçıklanma karıştırılması Kimyasal) demirin oksitlenmesi → Esmerleşme 1.2. Organik materyalin 2.2. Humusun ve diğer 3.2. Sızma ile yer ayrışması (Parçalanma ve kolloid organik değiştirme Çürüme) maddelerin oluşumu (Yıkanma-Birikme ve Taşınma-Birikme olayları) Toprak Bilimi 72  Toprak Oluşum Olayları  Kayalar parçalanıp, taş, çakıl, kum ve toz boyutuna gelmeye başlarlar. Parçalanan ve ufalanan materyallere yosun ve fazla su ile besine ihtiyaç duymayan bitkilerin tohumları gelir ve büyürler.  Parçalanma ve ufalanma sırasında toprak henüz oluşmadığı için su ve besin maddesi fazla bulunmaz.  Parçalanan kayaların arasında büyüyen kanaatkar bitkilerin artıkları (yaprak, dal, meyve vb) çürüyerek humus oluşturur. Toprak Bilimi 73  Toprak Oluşum Olayları  Humus toprağın besin maddelerince zenginleşmesini sağlar. Ve böylece diğer bitkiler için de uygun ortam oluşmaya başlar. Bu bitkiler aynı zamanda kökleriyle oluşan toprağı tutarak erozyonu önler.  Zamanla sığ da olsa toprak oluşur.  Toprağın içinde sadece kayaların parçalanmasıyla oluşan inorganik materyaller olmaz. Toprak içinde boşluklar, katı maddeler (inorganik ve organik) ve canlılar olur.  Yine zamanla toprakların oluşumu devam eder ve daha derin topraklar oluşur. Topraklarda horizon adını verdiğimiz benzer renklerde tabakalar ortaya çıkar. Toprak Bilimi 74 Toprak Bilimi 75  Toprağın Genel Yapısı Toprak Bilimi 76  Toprağın Genel Yapısı  Toprağın katı kısmı fiziksel parçalanma ile ufalanmış ve kimyasal ayrışma ile ayrışmış maddelerden ve ayrışma ürünlerinden oluşur.  Anorganik kökenli maddeler taş, kum, toz ve kil olarak ayırt edilmişlerdir.  Taş ve çakıl kısımları toprağın iskeleti olarak kabul edilir ve kaba kısım olarak nitelenir.  Toprağın ince kısmı çapı, 2 mm’den küçük olan kısım olup kum, toz ve kil boyutundaki maddelerden oluşur ve ince toprak adını alır. Toprak Bilimi 77  Toprağın Genel Yapısı  Ayrışma ve yeniden birleşme ile ikincil (sekonder) yapıdaki kil mineralleri de teşekkül eder.  Ayrıca ayrışma ve yeniden birleşme olayları sonucunda oluşan söskioksitler (demir ve alüminyum oksit ve hidroksitleri), karbonatlar ve tuzlar da toprağın anorganik katı kısmına ait maddelerdir.  Organik kökenli maddeler canlıların her türlü artıklarından oluşurlar.  Bu artıklar biyolojik faaliyetin de sonucu olarak fiziksel parçalanma ve kimyasal ayrışma ile çürüntü haline, daha ileri safhada ise kolloid organik maddeler ve özellikle humusa dönüşürler. Toprak Bilimi 78  Toprağın Genel Yapısı  Humus bitkisel kökenli olup yapısı nedeni ile katyonları ve anyonları tutabilir (elektriksel güçle değil).  Kolloid organik maddeler arasında humuslaşma esnasında ortaya çıkan organik asitler (humus asitleri), küçük moleküllü organik bileşikler, aminoasitler vd. gibi bileşikler de vardır.  Humus ve diğer kolloid organik maddeler ve organo-mineral bileşikler ayrışmaları sonucunda toprağa verdikleri katyonlar ve anyonlar yanında su ve iyon tutma özellikleri ile de bitki beslenmesinde ve diğer mikrobiyolojik olaylarda ve toprağın gelişimi olaylarında önemli role ve etkilere sahiptirler. Toprak Bilimi 79  Toprağın Mineralojik Bileşimi  Anakayadaki minerallerin ayrışmaya dayanıklılığı ve ayrışmanın hızı, bu minerallerin toprakta bulunuşunu ve miktarlarını etkiler.  Anakayadaki minerallerden bilhassa kuvars, çok güç ayrıştığı için, kuvarslı kayalardan oluşmuş topraklarda bol miktarda bulunur.  Kuvars toprağın genellikle kum bölümünü teşkil eder.  Ancak ufalanarak toz ve kil boyutlarına kadar küçülmüş kuvars tanecikleri de toprakta bol miktarda bulunabilir. Toprak Bilimi 80  Toprağın Mineralojik Bileşimi  Toprağın oluşumu ve gelişimi sırasında ayrışma ürünleri olarak meydana gelen maddeler arasında oksitler de vardır.  Topraktaki oksitler adı altında demir, alüminyum, manganez ve silisyum hidroksitleri, oksihidroksitleri ve oksitleri ile silis asidi anlaşılır.  Bu katyonların oksitlenmesi sırasında ortamda su bulunduğu için genellikle hidroksitleri teşekkül eder.  Sonradan suyun kaybı ile hidroksitler oksitlere dönüşür. Toprak Bilimi 81  Kil Mineralleri  Toprağın Ø < 0.002 mm olan bölümü kil bölümü olarak kabul edilir.  Kil mineralleri silikatların ayrışması sonucunda sekonder olarak oluşmuş hidroksilli aluminosilikatlardır.  Kil mineralleri alçak basınç ve düşük sıcaklıkta oluştukları için pulcuklar halindedirler. Yapıları tabakalı ve yaprakçıklıdır.  Yaprakçıklı yapıdan dolayı kil mineralleri su alınca şişerler ve yaprakçıklar birbirinden belirli bir mesafeye kadar uzaklaşır. Böylece kil minerallerinin yüzeyleri de (iç yüzey) artmış olur. Toprak Bilimi 82  Kil Mineralleri  Kil minerallerinin yaprakçıkları 2, 3 veya 4 tabakalıdır.  Tabaka sayısına göre kil minerallerinin iç yüzeyi değişiktir.  Su alıp şişen kil minerallerinin bu iç yüzeyine bazı katyonlar da girerek yerleşirler.  Böylece kil mineralleri bir yandan toprağın su tutma kapasitesini bir yandan da katyon tutabilme kapasitesini arttırırlar.  Kil minerallerinin toprakta bulunuşu toprağın bitki besleme gücünde çok önemli etkiler yapar. Toprak Bilimi 83  Kil Minerallerinin Oluşumu Asit İki Tabakalı Kil ↗ → Ortamda Mineralleri Primer Ayrışma İyonlar ve Üç Tabakalı Kil → Bol K+ → Silikatlar → → → → → Kolloid Mineralleri Çözeltiler Bol Ca++ Üç Tabakalı Kil ↘ → Bol Mg++ Mineralleri Toprak Bilimi 84  Kil Minerallerinin Kristal Yapısı  Kil mineralleri yaprakçıklı bir yapıya sahiptirler.  Yaprakçıkların her biri iki, üç veya dört tetrahedron ve oktahedrondan meydana gelmişlerdir. Toprak Bilimi 85  Kil Minerallerinin Kristal Yapısı  İki tabakalı yaprakçıkların yapısında yer alan tetrahedronların oksijenleri yaprakçığın üst yüzeyinde bir oksijen tabakası oluşturur.  Oktahedronların alt yüzeyindeki oksijenler ise açıkta kalan (-) yükleri (elektronlar) ile hidrojenle birleşerek bir OH- tabakası oluştururlar.  Üç tabakalı yaprakçıkların yapısı ortada bir oktahedron, alt ve üstte birer tetrahedron tabakası şeklindedir.  Tetrahedronlardan dolayı yaprakçığın iki yüzeyinde de oksijen tabakaları yer alır.  Kil yaprakçıklarının üst üste gelmesi ile oksijen tabakaları da karşı karşıya gelmiş olurlar.  Negatif yüklü oksijen iyonlarını birbirine bağlayan katyon olmadığı için yaprakçıklar birbirine elektriksel olarak bağlanamaz. Toprak Bilimi 86  Kil Minerallerinin Kristal Yapısı Toprak Bilimi 87  Kil Minerallerinin Kristal Yapısı  Negatif yük fazlası Na+, K+, Ca+2, Mg+2 ve diğer katyonların kil minerallerine bağlanması ile nötrleştirilir.  Ancak bu katyonlar kendilerinden daha aktif bir katyon (meselâ H+) ile yer değiştirebilirler.  Bu yer değiştirme olayı kil minerallerinin toprağın katyon tutabilmesi ve gerektiğinde katyon değişimi özelliğini kazanmasını sağlar.  Kil mineralleri katyon değişimi özelliklerinden dolayı bitki beslenmesinde çok önemli role ve etkiye sahiptirler. Toprak Bilimi 88  Kil Minerallerinin Sınıflandırılması  Kil mineralleri kristal yapılarına ve mineralojik bileşimlerine göre sınıflandırılırlar.  Kil minerallerinin kimyasal bileşimi oluştukları anamateryalin mineralojik bileşimine bağlı olarak değişiklik gösterir.  Kil minerallerinin kimyasal yapısındaki elementler ve bunların oksitlerinin oranları farklı kil mineralleri arasında belirgin bir ayırımın yapılamayacağını göstermektedir.  Bu nedenle kil minerallerinin sınıflandırılmasında daha az değişken olan kristal yapıları esas alınır. Toprak Bilimi 89  İki Tabakalı Kil Mineralleri  İki tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları bir tetrahedron bir de oktahedron tabakasının oksijen köprüleri ile birbirine bağlanması sonucunda meydana gelmişlerdir.  Bunların arasında en yaygın olarak bulunanları kaolinit ve halloysit’tir.  İki tabakalı mineraller 1:1 veya Si:Al (tetrahedrondaki silisyumdan dolayı Si, oktahedrondaki alüminyumdan dolayı Al ile belirtilerek) olarak gösterilir. Toprak Bilimi 90  İki Tabakalı Kil Mineralleri Kaolinit  Kaolinitin yaprakçıkları arasındaki 2.7 Å’lık aralığa katyonlar giremez. Ayrıca izomorf yer değiştirme olmadığı için negatif elektrik yükü de pek yoktur.  Kaolinit, bu özelliğinden dolayı iç ve dış yüzeyi su alma ile değişmediği gibi değiştirilebilir katyonları da negatif elektriksel güç ile pek az bağlayabilir.  Kaolinit ihtiva eden topraklar ıslandıkları vakit suyu emmedikleri için cıvıklaşırlar.  Katyon değişim kapasiteleri de düşük olur.  Bu topraklara kireç karıştırılarak kırıntılılık ve süzeklik sağlanamaz.  Ancak bol organik madde (humus) ile ıslah edilebilir.  Bu nedenlerle kaolinitli topraklar sorun çıkaran ve bitki beslenmesi bakımından da zayıf topraklar olarak kabul edilirler. Toprak Bilimi 91  İki Tabakalı Kil Mineralleri Halloysit  Halloysit de kaolinit gibi bir tetrahedron, bir oktahedron tabakasının üst üste gelmesi ile teşekkül etmiştir.  Ancak kaolinitin aksine silikat tabakaları arasında su molekülleri yer almıştır.  Bu nedenle 7.2 Å olan esas kalınlık su alıp şişerek 10.1 Å’a kadar artabilir.  Yaprakçıklar arasındaki 2.7 Å olan kaolinit’de değişmediği halde Halloysit’de su alıp şişme sonucunda artar.  Halloysit su alıp şişebildiği için toprakta suyun tutulmasında faydalı olur.  Halloysit’in katyon değişim kapasitesi 5-10 me/100 gr’dır. Toprak Bilimi 92  Üç Tabakalı Kil Mineralleri  Üç tabakalı kil minerallerinin yaprakçıkları bir oktahedron tabakasının altına ve üstüne iki tetrahedron tabakasının birleşmesi sonucunda oluşmuşlardır.  Daha önce de belirtildiği gibi tetrahedronların dış yüzleri oksijen tabakası ile kaplı olduğundan yaprakçıklar arasında bu iki oksijen tabakasını bağlayacak bir katyon bulunmamaktadır.  Bu nedenle 3 tabakalı kil mineralleri su aldıklarında yaprakçıklar birbirinden uzaklaşırlar.  Bu olay su alan kil minerallerinin şişmesi olarak tanımlanır. Toprak Bilimi 93  Üç Tabakalı Kil Mineralleri İllit  İllitlerin bir kısmı mikaların (muskovit, biotit) hidratlanması ile, bir kısmı da silikatların ayrışması ve yeniden teşekkül sonucunda oluşurlar.  İllit mineralleri esas itibariyle mikaların pulcuklarının aralanması ve bu aralıkların su alıp şişebilir bir duruma gelmesi ile teşekkül eder.  Mika pullarının aralanması, önce kenarlardan su alarak başlar ve iç kesime doğru gelişir.  Bu olay mika pullarının ve özellikle potasyumun hidratlanması olayıdır.  Potasyum katyonlarının (su dipolleri ve hidronyum etkisi ile) hidratlanması sonucunda mika pulcukları birbirinden ayrılır.  Bu arada hidratlanan K+ katyonu da hidronyum tarafından yaprakçıklar arasından dışarıya alınır.  Böylece yaprakçıkların arası daha da açılır ve giderek mika illit’e dönüşmüş olur. Toprak Bilimi 94  Üç Tabakalı Kil Mineralleri Vermiküllit  Vermiküllit biotit’ten gelişmiş olan illitin fazla miktarda K+ kaybetmesi ve yaprakçıkları arasında K+ yerine Mg++ katyonlarının girmesi ile gelişir.  Eğer vermiküllit mineralleri yüksek miktarda K+ veya NH4+ katyonları ile karşılaşırlarsa bu katyonlar değiştirilebilir durumdaki Mg++ ve Ca++ yerine geçerler.  Bu durum vermiküllitli toprakların yüksek miktarda potasyumlu veya amonyumlu gübrelerle gübrelenmesi sonucunda oluşur. Yeniden K+ ve NH4+ ile doygun hale gelen vermiküllit minerallerinin su kaybedip kururlarsa tekrar su almakla şişmediği kalınlığın 10 Å’a indiği ve illite dönüştüğü görülür.  İllite dönüşme ile artık potasyumun toprak suyuna geçmesi zorlaşır veya mümkün olmaz (potasyumun ve amonyumun fiksasyonu). Toprak Bilimi 95  Dört Tabakalı Kil Mineralleri  İki oksijen tabakası arasında kalan ve hidroksil iyonlarına ait olan H+ katyonları yaprakçıkların birbirine kuvvetle bağlanmalarına sebep olur.  Benzer durum iki tabakalı kil minerallerinde (kaolinit) söz konusudur.  Bu nedenle dört tabakalı kil minerallerinin esas kalınlığı 14 Å olmasına rağmen su alıp şişme yetenekleri yok gibidir.  Dolayısıyla katyon değişim kapasitesi de düşüktür.  Dört tabakalı kil mineralleri 1:1:1:1 veya 2:2 veya Si:Al:Si:Al şeklinde gösterilirler.  Dört tabakalı kil minerallerini klorit temsil eder. Toprak Bilimi 96  Kil Minerallerinin Oluşumu  Kil mineralleri erüptif kayalardaki silikat minerallerinin ayrışma ürünlerinden, tabakalı silikat minerallerinin (mikaların) hidratlanması ve yaprakçıklarının aralanmasından sekonder olarak oluşurlar.  Ayrıca tortul materyallerdeki kil mineralleri olduğu gibi toprağa intikal edebilirler. Kil minerallerinin oluşumunda temel prensip şudur; aynı mineralden farklı iklim ve ortam (pH ve katyonlar) şartları altında farklı kil mineralleri oluşabildiği gibi, farklı minerallerden aynı iklim ve ortam şartlarında aynı kil mineralleri de oluşabilir.  Kil minerallerinin oluşumu, oluştukları mineralin özelliklerine bağlı olduğu kadar iklim, pH ve ortamdaki katyonlara da bağlıdır. Toprak Bilimi 97  Silikatların Ayrışma Ürünlerinden Kil Minerallerinin Oluşumu  Silikat minerallerinden feldspatlar, piroksenler ve amfibollerin ayrışması ve kristal yapılarının bu ayrışma sırasındaki değişimi ile kil mineralleri sekonder olarak teşekkül ederler.  Silikatlardan kil minerallerinin teşekkülü sırasında iklim özellikleri, ortamın reaksiyonu (pH, asit veya alkali) ve ortamdaki katyonların cinsi ile miktarı oluşacak kil mineralinin cinsini tayin eder. Toprak Bilimi 98  Silikatların Ayrışma Ürünlerinden Kil Minerallerinin Oluşumu Asit İki Tabakalı Kil ↗ → Kaolinit Ortamda Mineralleri Primer Ayrışma İyonlar ve Üç Tabakalı Kil → Bol K+ → İllit Silikatlar → → → → → Kolloid Mineralleri Çözeltiler Bol Ca++ Üç Tabakalı Kil ↘ → Montmorillonit Bol Mg++ Mineralleri Toprak Bilimi 99  Silikatların Ayrışma Ürünlerinden Kil Minerallerinin Oluşumu  Ortamda reaksiyonun alkalen oluşu, yüksek miktarda K+, Na+, Ca++ ve Mg++ bulunuşu öncelikle üç tabakalı kil minerallerinin teşekkülüne sebep olur.  Eğer K+ iyonları fazla ise illit mineralleri, Mg++ iyonları fazla ise montmorillonit mineralleri, çok fazla Mg++ iyonunun varlığı halinde klorit teşekkül eder.  Ortamda reaksiyonun asit oluşu ayrışma ürünlerinin hızla yıkanıp ortamdan ayrılmalarına sebep olur.  Bu defa serbest kalan silis asidi ile ortamda bulunabilen K+, Na+, Ca++ ve Mg++ iyonları tarafından iki tabakalı kil mineralleri meydana getirilir. Toprak Bilimi 100  Tabakalı Silikatların Aralanması ile Kil Minerallerinin Oluşumu  Tabakalı silikat mineralleri olan mikalar (muskovit ve biotit) tabakalarının aralanması ile kil minerallerine dönüşürler.  Öncelikle fiziksel etkiler sonucunda mikalar parçalanarak kil boyutuna kadar (Ø < 0.002 mm) ufalanır.  Yüzeyin artışı kimyasal ayrışmanın daha da artmasına ve mika yaprakçıklarının kenarlarındaki K+ iyonlarının hidratlanarak yerlerine H+, Ca++, Mg++ gibi iyonların geçmesine sebep olur.  Bu fiziksel ve kimyasal ayrışmaların sonucunda K+ kaybeden mika illite dönüşür.  Eğer illitin K+ kaybı devam eder ve yaprakçıklar aralanmaya devam ederlerse potasyumun yerine (ortamda varsa) Mg++ ve Ca++ geçer.  Bu gelişme ile illit, vermiküllite veya montmorillonite dönüşür. Toprak Bilimi 101  Mika -> İllit -> Vermiküllit & Montmorillonit Mika Mika İllit Kenarları yapraklarının Vermiküllit Mika ayrılması ve K+ ↓↓ (Su İllit alınca açılmaya Açılmış veya iyonlarının başlamış illit serbest kalması İllit şişmez) Montmorillonit illit Potasyum Değiştirilebilir katyon Toprak Bilimi 102  Kil Minerallerinin Değişimi ve Ayrışması  Ortam şartlarının değişimi ile kil minerallerinin de yapısında değişiklik olabilir.  Özellikle ortamın asitleşmesi sonucunda (pH 4,5) kil mineralleri tahrip olmaya başlarlar.  Ortamın reaksiyonunun pH 3 ve pH 3’ün altına düşmesi kil minerallerinin hızla bozunmasına sebep olur.  Ortamın asitleşmesi ile üç ve dört tabakalı kil mineralleri Ca++, Mg++, K+ ve Na+ kaybederek iki tabakalı kil minerallerine dönüşürler.  Daha sonra iki tabakalı kil mineralleri de ayrışıp silis kaybederek hidrarjillite (gibsit) dönüşürler. Toprak Bilimi 103  Tabakalı Silikatların Aralanması ile Kil Minerallerinin Oluşumu Alkalen Ortamda Asit Ortamda Vermiküllit Ayrışma Hidrarjillit Mika İllit Kaolinit (Gibsit) Montmorillonit Yaprakçıkların Aralanması Yaprakçıkların Yıkılması Toprak Bilimi 104  Toprak Canlıları Toprak Bilimi 105  Toprak Canlıları  Toprak canlıları, toprağın içinde veya dışında fakat toprağa bağlı olarak yaşayan canlılardır.  Ağaçlar hâriç, toprakta yaşayan canlılara Edaphon da denir. Toprak Bilimi 106  Toprak Canlıları Toprak Bilimi 107  Toprak Canlıları Toprak Bilimi 108  Toprak Canlıları  Toprak canlılarının yaşama faaliyetleri sonucundaki artıkları (yaprak, meyve, kabuk, dışkı, mayalar, yiyecek depolamaları ve artıkları vd.) ile ölümleri sonucunda kalan artıkları toprağın organik maddesinin kaynağıdır.  Bu yapıya ölü örtü denir. Toprak Bilimi 109  Toprak Canlıları  Toprak canlıları bir yandan bu organik artıkları sağlarken öte yandan da bu organik artıkların  Parçalanması,  Ayrıştırılması,  Anorganik madde ile karıştırılması olaylarında ve  Organik maddelerin de ayrışma olaylarına önemli etkiler yaparlar. Toprak Bilimi 110  Toprak Canlıları  Toprak canlıları toprak oluşumu sırasında da önemli rol alırlar.  Toprak canlılarının bütün bu faaliyetleri, toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerinde toprağın verim gücünü azaltacak veya yükseltecek derecede etkili olur. Toprak Bilimi 111  Toprak Canlıları  Mikroflora: Bakteriler, mantarlar, algler  Toprak faunası: Protozoalar, Nematodlar, Arthopodlar vb. Toprak Bilimi 112  Toprak Canlıları i. Sürekli toprakta yaşayan canlılar: Nematodlar ii. Zamansal olarak toprakta yaşayan canlılar: Böcek larvaları iii. Periyodik olarak toprakta yaşayan canlılar: Fareler 1. Ototrof canlılar: Anorganik kaynaklardan karbon sağlayanlar. 2. Heterotrof canlılar: Organik kaynaklardan karbon sağlayanlar. 3. Fototrof canlılar: Enerji kaynağı olarak ışık kullananlar. 4. Kemotrof canlılar: Oksitlenmeden oluşan enerjiyi kullananlar. Toprak Bilimi 113  Toprak Canlıları Bakteriler  Toprakta çoğunlukla bulunan canlılardır (1 gram toprakta 105 - 1010). Ancak toplam ağırlıkları kök veya mantar ağırlığından azdır.  Bakteriler 4 gruptan oluşur: 1. Myxobakteriler 2. Actinomycetler 3. Cyanobakteriler 4. Eubakteriler Toprak Bilimi 114  Toprak Canlıları Rhizobium Yumrulu Bakteriler  Rhizobium Yumrulu Bakteriler: Bitkilerle ortak yaşayan bakteri grubudur. Baklagillerin köklerinde bulunur. Havadaki serbest azotu bağlarlar. Aktinomisetler  Bakteriler ile mantarlar arasında bir geçit görevindedirler. Toprak Bilimi 115  Toprak Canlıları Mantarlar  Eukaryot yapıda ve heterotrofdurlar.  Çoğunlukla aerob canlılardır ve saprofit olarak yaşarlar. Toprak Bilimi 116  Toprak Canlıları Mantarlar  Hücreleri hiflerle birbirine bağlıdır ve miselleri oluşturur.  Bunlar 3-10 μm çapında, metrelerce uzunluğunda olabilir.  Hiflerin gelişmesiyle yeni madde oluştururlar, böylece daha fazla madde üretilir.  Nötr ve asit şartlarda yaşarlar.  Çoğunlukla organik maddenin parçalanmasını sağlarlar. Toprak Bilimi 117  Toprak Canlıları Mikoriza mantarları  Bitkilerle ortak yaşayan mantar türleridir.  Mikoriza bitkiye besin sağlarken bitkiden karbon ihtiyacını karşılar. Toprak Bilimi 118  Toprak Canlıları Nematodlar  Yuvarlak solucanlardır.  Çok çeşitli ortamlarda yaşarlar.  Çoğu türü mikroorganizmalarla beslenerek serbest yaşar, ancak birçok tür parazittir. Toprak Bilimi 119  Toprak Canlıları - Bitkiler Toprak Bilimi 120 Toprak Bilimi 121  Toprak Canlıları Toprak Bilimi 122  Toprak Canlıları Toprak Bilimi 123  Toprak Canlılarının Önemli Fonksiyonları 1. Organik maddelerin parçalanması, mineralizasyon; besin maddelerinin bitkiler tarafından alınabilir forma getirilmesi, 2. Besin maddelerinin yeniden sentezlenmesi, Örn. Azot fiksasyonu, 3. Besin maddelerinin serbest hâle gelmesi, 4. Toprağın karıştırılması, 5. Kırıntı oluşturulması, su ve hava bütçesinin düzenlenmesi, 6. Besin maddesi kaynağı (Kendileri de birer organik madde) Toprak Bilimi 124  Toprak canlılarının zararları Toprak Bilimi 125  Toprak canlılarının zararları Toprak Bilimi 126  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları  Toprak canlıları toprağın içindeki boşluklarda ve gözeneklerde yaşarlar.  Toprak canlılarının yaşama şartları: 1. Hava (O2) 2. Su - Nem 3. Sıcaklık 4. Besin Maddeleri 5. Toprağın Reaksiyonu (pH) Toprak Bilimi 127  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 1. Hava (O2)  Toprak taneciklerinin ve parçacıklarının (strüktür elemanları) arasındaki boşluklar hava ve su ile doludur.  Bu havanın içindeki oksijen, toprak canlıları tarafından devamlı tüketilir ve yerine karbondioksit üretilir.  Solunum faaliyetleri sonucunda toprak havasında CO2 miktarı artar.  Bu nedenle toprağın devamlı havalanması, yani toprak havasının atmosferdeki oksijence daha zengin hava ile yer değiştirmesi gerekir. Toprak Bilimi 128  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 1. Hava (O2)  Gözeneklerde hava varsa (iyi drenaj) aerob, yoksa (kötü drenaj) anaerob canlılar yaşar.  Anaerob canlıların türemesi ve faaliyeti sonunda çıkan ayrışma ürünleri ise toprağın diğer canlıları için olumsuz etkilere sebep olur. Toprak Bilimi 129  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 2. Nem  Su ve nem istekleri toprak canlılarının cins ve türlerine göre değişiktir.  Ancak genel bir sınır olarak topraktaki nemin % 50-80 arasında bulunuşu optimum sayılır.  Toprakta söz konusu nem sınırları içinde aerob bakterilerin sayısı çok olduğu halde,  Nemin biraz daha artması halinde aktinomisetler ve mantarlar,  Nemin biraz daha artması halinde flajellatlar ve silikatlar ile anaerob bakteriler ve  Suyun çok fazla olması halinde yosunlar ve algler çoğalırlar. Toprak Bilimi 130  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 2. Nem  Toprak havasını soluyan hayvanların çoğunluğu toprak havasındaki nemin % 90-100 arasında olmasına ihtiyaç gösterirler.  Gelişmiş bitkilerin kökleri bitki besin maddelerini su aracılığı ile alırlar.  Ancak solunum için suya karışmış oksijene veya gözeneklerdeki serbest havadaki oksijene de ihtiyaçları vardır. Toprak Bilimi 131  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 3. Sıcaklık  Toprak sıcaklığı mevsimlik değişimler gösterir. Bu değişimlere göre toprağın nemi ve havası da değişir.  Toprak canlılarının önemli bir bölümü 25- 35 °C sıcaklığa ihtiyaç duyarlar.  Bazı canlılar ise 50 – 65 °C sıcaklıkta daha faaldirler (termofil organizmalar).  Daha yüksek sıcaklıklar ise (> 80 °C) toprak canlılarının çoğu için öldürücüdür. Toprak Bilimi 132  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 3. Sıcaklık  Toprağın sıcaklığı bir yandan toprakta yaşayan organizmaların faaliyetleri (solunum dâhil) ve oksidatif ayrışma sonucunda ortaya çıkan ısı ile sağlanır.  Öte yandan Güneş ışınları ve ılık yağmurlar toprağın sıcaklığını arttırırlar.  Toprak yüzeyindeki ölü örtü ile bitkilerin (ağaç ve çalılar) gölgelemesi toprak sıcaklığını arttıran veya en azından aşırı ısınma ve aşırı soğumayı önleyen etkenlerdendir.  Toprakta yaşayan ilkel hayvanlardan karıncalar sıcaklığa karşı hassasiyet gösterirler.  Özellikle ilkbaharda karınca faaliyetinin başlaması toprağın ısınmış olduğunu belirtir. Toprak Bilimi 133  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 4. Besin Maddeleri  Canlıların kullandığı karbon genellikle daha önce yaşayıp ölmüş olan canlı artıklarından ayrıştırma ile sağlanır.  Klorofilli canlılar ise havanın karbondioksitini alıp özümleyerek karbon bileşiklerini yaparlar (ilksel üreticiler).  Makro besin elementleri  Yapısal: C, O, H  Birincil: N, P, K  İkincil: Ca, Mg, S  Mikro besin elementleri  B, Mn, Zn  Cu, Fe, Mo, Cl, Ni ,Si, Se, Cs Na,... Toprak Bilimi 134  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 4. Besin Maddeleri  Topraktaki iyon dengesinin canlılar için önemi büyüktür.  İyonlardan birinin fazlalığı canlılar üzerinde zehir etkisi yapabilir.  Aşırı gübrelemeler veya tabiata yabancı maddeler (deterjanlar, Cd, Pb, Hg, vb.) ile haşere mücadele ilaçları (klorürlü hidrokarbonlar) toprağı kirleterek toprakta yaşayan canlı toplumlarının ölümüne sebep olur.  Dengeli ekolojik bir sistem kurmuş olan canlı toplumlarından tamamının veya bir bölümünün ölümü topraktaki üretim-tüketim olaylarını engeller ve toprağın verimliliğini azaltır. Toprak Bilimi 135  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 5. Toprağın Reaksiyonu (pH)  Toprak canlıları toprağın reaksiyonundan önemle etkilenirler.  Toprağın reaksiyonunun değişmesi toprakta yaşayan canlı toplumlarının değişimine yol açacak kadar etkilidir.  Genellikle hafif asit ve hafif alkalen topraklarda bakterilerin önemli bir bölümü ile aktinomisetler, mavi-yeşil yosunlar, algler bol miktarda bulunurlar.  Toprak reaksiyonunun asitleşmesi (pH < 4.0) mantar toplumlarının artmasına sebep olur. Toprak Bilimi 136  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 5. Toprağın Reaksiyonu (pH)  Asit toprakların kireçlenerek pH değerinin 6-7 arasına yükseltilmesi bakterilerin yeniden artmasını ve ayrışmanın hızlanmasını sağlar.  Özellikle kireçsiz toprakların asitleştirici gübrelerle (NH4)2SO4 ve K2SO4 gibi gübrelenmesi toprağın reaksiyonunu asitleştirir.  Bu defa bakteriler azalır, ancak zararlı organizmalar artar ve bitkiler hastalanabilir.  Alkali topraklarda ise eğer aşırı sulama sonunda toprak suyundaki Ca++ miktarı artarsa gene zararlı mikroorganizmaların artması ve bitkileri öldürmesi söz konusudur (fidanlıklarda özellikle çam fideleri için etkili olabilirler). Toprak Bilimi 137  Toprak Canlılarının Yaşama Şartları 5. Toprağın Reaksiyonu (pH)  Toprak reaksiyonundan önemle etkilenen toprak hayvanları arasında başlıcası solucanlardır.  Solucanların miktarının çokluğu veya solucan dışkılarının toprak yüzünde bulunuşu toprağın reaksiyonunun hafif asit-hafif alkalen sınırlar arasında bulunduğunu gösterir. Toprak Bilimi 138  Toprağın Organik Maddesi  Toprağın organik maddesi; toprakta yetişen bitkiler ile toprak içinde yaşayan canlıların artıklarından oluşur.  Ormanda toprağın organik maddesinin önemli bir kısmı ağaçların yaprakları, meyve ve tohumları, bunlara ait kozalak, vd. organlar, kabuklar ve dallardır.  Ormanda toprak üstünde birikmiş organik atıklara ise ölü örtü denir.  Bu ölü örtünün ayrışması, ayrışma ürünleri veya humus halinde toprağa karışması toprağın fiziksel ve kimyasal özellikleri üzerinde olduğu kadar bitkilerin beslenmesi ve büyümesi üzerinde de önemli etkiler yapar. Toprak Bilimi 139  Toprağın Organik Maddesi  Tarım alanlarında: Tarım bitkilerinin artıkları (anız vd.)  Otlaklarda: Otların artıkları ve otlak hayvanlarının dışkıları  Kentlerde: Hayvan gübresi, bitki artıkları, kompost vb. toprağa karıştırılabilir. Çakır ve ark., 2020 Toprak Bilimi 140  Ormanda Ölü Örtü  Ormanda ölü örtü: yaprak, çürüntü ve humus tabakalarının tümünü kapsar.  Bu tabakalar orman toprağının üstünde yer alırlar.  Humus tabakasının mineral toprağa karıştığı kesim (Ah horizonu) ölü örtüden sayılmaz.  Ölü örtü sadece organik madde tabakasına verilmiş genel isimdir. Toprak Bilimi 141  Ormanda Ölü Örtü Çkb Meşceresi Çkc Meşceresi Çakır ve ark., 2020 Çkd Meşceresi Toprak Bilimi 142  Ölü Örtünün Bileşimi ve Organik Maddelerin Ayrışması  Organik maddelerin ayrışması fiziksel ve kimyasal karakterli olmakla birlikte biyolojik etkilerin sonucunda gerçekleşir.  Toprak canlıları organik maddeleri parçalayıp, besin maddesi olarak kullanıp yeni maddeleri oluştururlar. Ölü Örtüdeki Bileşikler Genel Değerler (%) Sarıçam (%) Huş (%) Lâdin (%) Selüloz 30-50 17 14 14 Hemiselüloz 10-28 18 22 26 Lignin 10-30 42 39 39 Proteinler 1-15 16 7 6 Tanen, kütin, suberin, yağ, vb. 1-8 Kül 3-30 2.5 8 5 Toprak Bilimi 143  Organik Maddenin Ayrışması  Organik maddelerin ayrışması ayrışmayı sağlayan canlıların yaşadığı ve kimyasal reaksiyonların geliştiği ortamdaki koşullara bağlı olarak iki şekilde gerçekleşir:  Bunlardan biri oksidatif ayrışma, diğeri ise humuslaşmadır.  Toprak canlılarının yaşaması için optimum yaşama koşulları olan  Hava (O2)  Su - Nem  Sıcaklık  Besin Maddeleri ve  Toprağın Reaksiyonu (pH), organik maddelerin ayrışması için de gerekli faktörler olarak etkili olurlar.  Bu faktörlerin optimumda bulunması halinde organik maddeler oksitlenerek mineralize olurlar. Toprak Bilimi 144  Oksidatif Ayrışma  Organik maddelerin oksitlenmesi sonucunda  Karbon CO2’e,  Hidrojen H2O’ya,  Azot NO2- ve NO3-’a,  Kükürt SO3-2 ve SO4-2’a,  Fosfor ise PO4-3’a dönüşür.  Organik maddedeki mineral kısım ise kül halinde oksitlere veya serbest iyonlara dönüşür.  Oksidatif ayrışma organik maddelerin tam olarak fakat ağır ağır yanması (oksitlenmesi) olayıdır.  Bu olayın gerçekleşmesi sürecinde önemli miktarda ısı da açığa çıkar. Toprak Bilimi 145  Humuslaşma  Organik maddelerin ayrışması için gerekli şartlardan birisinin optimumdan uzaklaşması halinde oksidatif ayrışma engellenir.  Bu defa organik maddelerin çürüyüp kokuşması ve giderek humuslaşması daha sonra da yavaş yavaş mineralize olması söz konusudur.  Bu şekilde safha safha ilerleyen organik madde ayrışması olayı humuslaşma olarak tanımlanır. Toprak Bilimi 146  Humuslaşma  Yıl içinde sıcak fakat kuru, nemli fakat soğuk mevsimlerin bulunuşu (özellikle ılıman bölgelerde) organik maddelerin ayrışmasının humuslaşma yolu ile gerçekleşmesine sebep olur.  Ayrışma koşullarının optimumda bulunduğu devrelerde humus mineralize olur.  Ancak ortamın mevsimlere bağlı olarak kuru veya aşırı ıslak durumda veya soğuk oluşu mineralizasyonu engeller. Toprak Bilimi 147  Humuslaşma  Sonbaharda dökülen yaprakların rengi değişir ve ilk kimyasal değişim böylece başlar.  Daha sonra yaprakların toprak hayvancıkları tarafından parçalanması ve kısmen yenilmesi safhası gelir.  Parçalanan ve yenilen yaprak vb. maddeler mikroorganizmalar tarafından ayrıştırılmaya çalışılır.  Bu esnada suda çözünebilen pektinler ve yumurta akı maddeleri gibi karbonhidratlar yaprak dokusundan ayrılırlar.  Geriye henüz dokusu değişmemiş, selüloz ve lignin bölümü henüz ayrışmamış bitkisel artıklar kalır. Toprak Bilimi 148  Humuslaşma  Bu artıkların henüz hangi bitkinin hangi organından geldiği tanınabilir veya tahmin edilebilir.  Bu safha yaprak tabakasının çürümeye ve kokuşmaya başladığı safhadır.  Tipik çürüntü kokusu ile tanınan bu parçalanma-ayrışma ürünleri çürüntü tabakasını oluştururlar. Toprak Bilimi 149  Humuslaşma  Çürüntü safhasında bitkisel artıklardaki selüloz, selülozu ayrıştıran mantarlar (phycomycet’ler) tarafından ayrıştırılarak bitkisel doku parçalanır.  Daha geç ve güç ayrışan lignin ise lignini ayrıştıran mantarlar (basidiomycet’ler) tarafından ayrıştırılır.  Böylece çürüntü tabakası giderek dokusal yapısını kaybeder ve hangi bitki kısmına ait olduğu belirlenemeyecek durumda amorf ve kolloidal karakterli humusa dönüşür. Toprak Bilimi 150  Humuslaşma  Humuslaşma sırasında karbonhidratlar (selüloz vd.) hidrolize olarak monosakkaridlere,  Yumurta akı maddeleri hidrolize olarak peptidlere veya aminoasitlere,  Aromatik maddeler ile lignin ise hidroliz veya oksitlenme sonucunda basit fenollere dönüşürler.  Bütün bu ayrışmalar ve yeniden oluşmalar toprak mikroorganizmalarının salgıları (mayalar vd.) ile gerçekleşir. Toprak Bilimi 151  Ölü Örtü Ayrışma Derecesi  Ayrışmanın yeterli derecede olup olmadığı konusunda organik maddede ve özellikle humustaki Karbon/Azot (C/N) oranı kabaca bir fikir verebilir.  C/N > 25 : Ayrışma çok yavaş  C/N 15-25 : Ayrışmanın devam ediyor  C/N < 15 : Ayrışma ve mineralizasyon çok hızlı Toprak Bilimi 152  Ölü Örtü Ayrışma Derecesi  C/N oranı yüksekliği karbon miktarının fazlalığına işarettir.  C/N oranının düşüklüğü ise hızlı ayrışma sonucunda karbonun azaldığını ve mineralize olan azotun ortamda arttığını ifade eder.  Eğer bitki kökleri mineralize olan azotu alabilecek kadar gelişememişlerse (özellikle ölü örtünün bulunduğu ağaçlandırma alanlarında) azot yağış suları ile yıkanıp ortam dışına taşınır.  Bu olay azotun ortamdan kaybıdır. Bitki beslenmesi ve verim açısından organik maddelerin çok yavaş veya çok hızlı ayrışması pek arzu edilmez.  Aksine dengeli ve sürekli bir ayrışma (C/N ≈ 15-25), bitki beslenmesi ve mineralizasyon arasındaki denge bakımında arzu edilir. Toprak Bilimi 153  Humus Tipleri 1. Mul tipi humus 2. Çürüntülü mul tipi humus 3. Ham humus Y Y Y Ç Ç Ah H Y : Ayrışmamış yaprak tabakası Ah H Ah Ç : Ayrışmakta olan çürüntü tabakası H : Kolloidal yapı kazanmış humus 1 2 3 Ah : Humus karışmış toprak horizonu Toprak Bilimi 154 Toprak Bilimi 155  Türkiye’de Rastlanan Humus Tipleri Toprak Bilimi 156  1. Mul Tipi Humus  Organik maddelerin kısmen hızla ayrışması, kısmen de humuslaşması ve ayrışma ürünleri ile humusun mineral toprağa iyice karıştırılmış olması (canlılar) sonucunda toprak yüzeyinde sadece son yılın yapraklarına ait olan bir ölü örtü tabakası (Y tabakası kalır).  Humus toprağın üst kesiminde toprak türüne ve canlıların aktivitesine göre 5-10 cm’lik bir derinliğe kadar mineral toprak ile karışmıştır.  Humusun karıştığı koyu esmer renk almış mineral toprak kesimi Ah horizonu olarak tanımlanır. Y Ah Toprak Bilimi 157  1. Mul Tipi Humus  Mul tipi humusun oluşumunda toprak canlılarının ve mineral toprakla karışımında ise özellikle solucanların önemli etkileri vardır.  Canlıların bu yüksek faaliyetleri ılık, nemli ve hafif asit veya nötr ortamda gerçekleşebilir.  Bu nedenle mul tipi humus formlarına özellikle yapraklı ormanların (ibrelilerden göknar ve sedir altında da rastlanabilir) altında, ılık, nemli yetişme ortamlarında ve reaksiyonun asit veya alkalen olmadığı bazlarca zengin topraklar üstünde rastlanır. Y Ah Toprak Bilimi 158  1. Mul Tipi Humus  Mul tipi humusta hızlı ayrışarak toprağa karışmış olan kolloidal organik maddeler (humus vd.) toprağın üst kesiminde (Ah horizonu) kırıntılı ve bol gözenekli bir yapının gelişmesini sağlarlar.  Toprağın fiziksel özellikleri üzerinde olumlu etkiler söz konusu olur ve toprağın havalanması ve yağış sularının toprağa sızması kolaylaşır.  Organik maddenin ayrışma ürünlerinin (katyonlar ve anyonlar) sızıntı suyu ile toprağın derinliklerine ulaşması bitki beslenmesinde olumlu ve önemli etkiler yapar ve verimi Y arttırır. Ah Toprak Bilimi 159  1. Mul Tipi Humus  Mul tipi humusun genellikle yapraklı ormanların altında teşekkül etmesi yaprakların bileşimine bağlıdır.  İğne yapraklı ağaçlardan sarıçam, kızılçam, lâdin, vb. türlerin ibrelerindeki reçineler, aromatik yağlar ve mumların ayrışması sonucunda asit ürünler ortaya çıktığı için bu ağaç türlerinin altında mul tipi humus pek görülmez.  Göknar ve sedir türleri gibi ibrelerinde yüksek miktarda kalsiyum ihtiva eden iğne yapraklı ağaçların altında ılıman iklimli yörelerde mul tipi humus gelişebilir. Y Ah Toprak Bilimi 160  2. Çürüntülü Mul Tipi Humus  Ilıman iklim etkisi altındaki yerlerde kış mevsiminin serin ve nemli (ıslak), yaz mevsiminin ise sıcak ve kurak oluşu toprak canlılarının faaliyetleri üzerinde ve kimyasal ayrışmanın hızı üzerinde yavaşlatıcı veya durgunlaştırıcı etkiler yapar.  İlkbahar ve yaz başı ile sonbaharın henüz ılık ve nemli devrelerinde ise mikrobiyolojik faaliyet ve kimyasal ayrışma hızlanır. Y Y Ç Ah H Ah Toprak Bilimi 161  2. Çürüntülü Mul Tipi Humus  Böyle ortamlarda özellikle kireçsiz topraklar üstünde ve meşe, kayın, yerine göre karaçam, sarıçam, vb. ağaç türlerinin yapraklarının ayrışması az veya çok asit ürünler verdiği için bunların ölü örtülerinde yaprak tabakası hemen humuslaşamaz.  Arada, bir çürüntü (fermantasyon) safhasından geçen humuslaşma söz konusu olur. Y Y Ç Ah H Ah Toprak Bilimi 162  2. Çürüntülü Mul Tipi Humus  Ölü örtünün böyle bir ara ayrışma safhasından geçmesi sonucunda yaprak (Y), çürüntü (Ç) ve humus (H) tabakalarının alt alta sıralandığı bir yapı ortaya çıkar.  Ancak çürüntülü mulde humus tabakası pek ince olup humusun önemli kısmı mineral toprağa karışmış ve Ah horizonunu teşkil etmiş olarak bulunur Y Y Ç Ah H Ah Toprak Bilimi 163  3. Ham Humus  Ortam şartlarının mikrobiyolojik (bakteri) faaliyeti engellediği ve ayrışmayı pek yavaşlattığı yerlerde, ölü örtü mineral toprak üstünde ve ondan kesin bir şekilde ayrılmış (karışmamış) olarak yatar.  Ölü örtüde yaprak (Y), çürüntü (Ç) ve humus (H) tabakası alt alta sıralanırlar.  Humus, mineral toprakla ya hiç karışmamış ya da ancak çok ince bir kısımda karışabilmiştir. Y Y Ç Ah H Ah Toprak Bilimi 164  3. Ham Humus  Ham humus çok nemli ve serin (soğuk) iklim etkisinde (kuzey enlemleri veya yüksek dağlar) sarıçam, karaçam, lâdin, vb. orman ağaçları ile Orman gülü (Rhododendron), Ayı üzümü (Vaccinium) veya fundalıkların (özellikle Erica’lar) vb. çalıların altında bazlarca fakir kayalardan oluşmuş toprakların üstünde gelişir.  Öte yandan sıcak ve kurak iklim etkisinde ayrışmanın uzun süre duraklaması ve yaprak örtüsünün karaçam, kızılçam veya sedir gibi türlerin (güç ayrışan) ibrelerinden oluşması, ham humus oluşumuna yol açar. Y Y Ç Ah H Ah Toprak Bilimi 165  3. Ham Humus  Ham humus oluşumu, bitki besin maddelerinin ekolojik sistemdeki dolaşımını engeller.  Asit karakterli ayrışma ürünleri ile toprağın yıkanmasına da sebep olur.  Daha ileri asitlik derecelerinde (pH