Dünyamızın kara alanlarını saran çeşitli bileşim ve renkte bulunan kayalar, dış etkenlerin tesiri ile ayrışmaya, çözülmeye uğramaktadır. Kayalar ve depolar üzerinde en az birkaç milimetre, en fazla birkaç metreye kadar ulaşan çözülmüş veya ayrışmış zon, ya dış kuvvetler tarafından devamlı olarak süpürülmekte ya da oldukları yerde kalmaktadır. İşte çeşitli süreçler tarafından kaya veya pekişmemiş çökeller üzerinde çözülen bu yerli zona Toprak Tabakası denir. Ancak, toprağın oluşması sadece ana materyal olarak bilinen kaya ve depoların fiziksel ayrışma ve ufalanması sonucunda oluşmamaktadır. Dış faktörlerle ayrışan zon üzerinde, yavaş yavaş flora ve faunanın yerleştiği, yaşadığı bir ortam teşekkül etmektedir. Şöyle ki, fiziksel süreçlerle ufalanan zon üzerinde başta suyun etkisiyle oksidasyon denen olay meydana gelmekte, yani kimyasal ayrışma olayları başlamaktadır. Nitekim, suda bulunan oksijen kayalara temas ederek bunların bünyesinde bulunan bazı mineraller içerisine girerek onları oksidasyon olayı ile minerallere parçalar, ayrıştırır. Böylece yeni kimyasal maddelerin oluşması sağlanır, çeşitli oksitler ve seskioksitler oluşur. Bu arada diğer kimyasal olaylar; hidroliz, karbonasyon ve hidrasyon olayları da cereyan eder.

Ayrışma olaylarının ilerlemesine bağlı olarak, kayaların bünyesinde bulunan ve bitkilerin ana besin maddelerini oluşturan kalsiyum, sodyum, potasyum, demir vs. gibi mineral maddelerin açığa çıkması sağlanır; bu besin maddelerinin açığa çıkması sayesinde başlangıçta o bölgenin iklim özelliklerine göre çeşitli liken, yosun ve otlar çözülmüş olan zonda tutunmaya ve yetişmeye başlar. Bitkilerin sahaya yerleşmesi ile ayrışma olayları ilerler. Gerçekten, bir taraftan bitki kökleri ana materyalin ayrışmasını, parçalanmasını hızlandırırken diğer taraftan bitki artıklarını çözülmüş olan zona intikal etmesi ve çürümesi ile organik maddeler oluşmakta ve dolayısıyla da bitki artıklarını parçalayan mikroorganizmalar sahaya yerleşmektedir. Bilhassa organik maddenin humuslaşması yani mineralize olması ve su ile temasa geçmesi sayesinde karbonik ve organik asitler oluşmakta, bu asitlerin yardımı ile de kalsiyum, sodyum, potasyum gibi mineral maddeler suda eriyik hale geçmektedir. Böylece bitkilerin ana besin maddeleri bitkilerin kullanılmasına hazır hale gelmekte ve eriyik halde tuzlar ve karbonlar oluşmaktadır.

Bu olayların gelişmesine paralel olarak ana maddenin ayrışması gittikçe artar; çözülmüş ve ayrışmış olan zonda ikincil maddelerin, özellikle kil minerallerinin oluşumu başlar.

Toprakta organik maddenin ve killerin oluşması, toprak canlı ortamının gelişmesini ve ilerlemesini sağlamaktadır. Nitekim organik madde, toprağın fiziksel özelliklerini ıslah etmesi yanında toprakta suyun tutunmasını ve iyon alışverişinin artmasını sağlar. Bu arada organik kolloidlerin oluşması da ilerler. Killer ise bir yanda absorbe edilmesini sağlarken öte yandan toprak çözeltisindeki artı yüklü katyonların tutulmasını gerçekleştirir.

Ayrışan zonun derinleşmesi ve ayrışma olaylarının ilerlemesi ile zonlaşma veya profil teşekkülü başlamaktadır. Yağış suları ile toprağın yıkanması, toprağın üst horizonlarından başlayarak derinlere doğru ilerler. Yağış suları, toprakta eriyik halde bulunan veya eriyik hale geçen bazları üst katlardan alt katlara doğru taşır ve orada biriktirir. Eğer ekvatoral bölgelerde olduğu gibi yağış miktarı fazla ise toprakta bulunan bazlar eriyik halde önemli ölçüde taşınırlar dolayısıyla da toprak besin maddeleri yönünden fakirleşir. Buna karşılık yarı kurak bölgelerde bu taşınma ancak toprağın üst horizonlarında meydana gelir. Bu olay sonucunda toprağın üst kesiminde yıkanma alt katlarında ise birikme meydana gelir ve böylece toprakta bir horizonlaşma teşekkül eder. Genel olarak toprağın üst horizonu olan A horizonu yıkanma, bunun altında olan B horizonu değişik pedojenik süreçlere göre demir, alüminyum oksitler ile kil ve organik kolloidlerin biriktiği bir horizondur. Sonuç olarak, toprakta yıkanma ve birikme olaylarının gelişmesi ve devam etmesi ile toprak teşekkülü sağlanmış olmaktadır. Ancak toprak oluşumu ve profil gelişmesi, bu kadar basit olmayıp yüzlerce ve hatta binlerce yıl süren değişik ayrışma, yıkama, birikme olayları sonucunda olmaktadır ve toprakların gelişme süreçleri değişik safhalara ayrılmaktadır. Bu safhalar ana çizgileriyle şöyledir:

1. BAŞLANGIÇ FAKTÖRLERİ
Toprak teşekkülü için ilk faktör yüzeye çıkmış olan veya yüzeydeki ana materyalin fiziksel yönden parçalanmasıdır. Fiziksel yönden parçalanmanın oluşması için de atmosfer ve su küreden kaynaklanan su, karbondioksit ve nitrojene ihtiyaç vardır. Bunlar topraktaki kimyasal olaylardan erime, hidrasyon, hidroliz ve oksidasyon olaylarını hazırlamaktadır. Şu halde, toprak oluşumu için ilk faktör ana materyalin parçalanması ve ufalanmasıdır.

2. AYRIŞMA
Ana materyal fiziksel olarak parçalanmaya ve ufalanmaya uğradıktan sonra ayrışması yani kayaların bünyesinde bulunan minerallerin parçalanması ve serbest hale geçmesi ile mümkün olmaktadır. Bu olaylar ise kimyasal yoldan meydana gelmektedir. Erime, hidrasyon, hidroliz ve oksidasyon gibi olaylar sonucunda anan madde ayrışmakta ve bitkilerin beslenmesi için çeşitli mineral maddeler açığa çıkmaktadır. Bitki örtüsünün ve toprak canlıları özellikle bakterilerin sahaya yerleşmesi ile havada serbest halde bulunan azot, nitritler ve nitratlar halinde tespit edilmektedir. Bu karşılıklı ilişkiler sonucunda karbonasyon olayı yani karbonatlar oluşmaktadır. Ayrıca organik bileşikler, demir, manganez, çinko ve bakır gibi katyonlarla birleşmekte ve toprak bünyesinde tutulmaktadır.

Ayrışma sonucunda ise toprak yüzeyinde bitki artıkları birikmekte, ayrışmayan mineraller yığılmakta hidrozoksitler oluşmakta ve iyonlar eriyik hale geçmektedir.

3. DÖNÜŞME
Bu safhada bitki kalıntıları organik maddeye dönüşmektedir. Ayrışmayan mineraller ise dayanıklı malzeme olarak toprakta kalmaktadır. Çözülmüş olan zondaki çeşitli bileşimler ise erimiş haldeki iyonlar olarak toprak suyu içinde bulunmaktadır. Böylece bu safhada ayrılmış olan maddeler dönüşmeye uğramaktadır.

4. TOPRAĞIN OLUŞUMU VE FARKLILAŞMASI
Dönüşüm safhasında bulunan organik maddelerin ayrışması ile bitkilerin ayrışmaya direnç gösteren dal ve yaprak damarları gibi kısımları organik atıklar halinde kalmakta, organik maddeyi ayrıştıran onları yiyen hayvanlar toprağa yerleşmekte ve organik maddelerin ayrışması (Hümüfikasyon) ile çeşitli mineral maddeler oluşmaktadır. Toprakta erimeyen maddeler bazı horizonlar içerisinde birikmektedir.

Bütün bu olaylar toprak yapısında fiziksel ve kimyasal yönden yeni bir şekillenme ve değişme meydana getirmektedir. Şöyle ki, toprak parçacıkları birleşerek agregat adı verilen kümeleri oluşturmakta, kil, kireç, silis vs yağış miktarına göre profil boyunca taşınmaya ve birikmeye uğramaktadır.

Toprakta katyonların yıkanmasını takiben killerde taşınmaya başlar ve oralarda birikmeye uğrar. Bu suretle toprakta fiziksel olarak da farklı katlar oluşmaktadır. Sonuçta horizonlaşma denilen belli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip katlar oluşmaktadır. Bu suretle de toprak profili teşekkül etmektedir.



Toprağın Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

1. TOPRAĞIN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ
Toprağın fiziksel özelliklerini, toprağın katı fazını oluşturan maddelerin boyutları, bunların birbirlerine bağlanma durumları, agregat sistemleri, agregat veya toprak parçalarının diziliş ve duruş şekilleri teşkil etmektedir. Toprağın fiziksel özellikleri, toprakta havalanma, suyun toprağa sızması ve alıkonulması, köklerin nüfuzunu, toprakta bitki besin maddelerinin tutulmasını önemli ölçüde tayin etmektedir. Mesela kil gibi ince unsurlu maddelerden oluşan toprak kütlesinin havalanması ve suyun sızması güç olmaktadır. Buna karşılık taneli bir yapı gösteren topraklarda havalanma ve su dolaşımı mükemmel olarak cereyan eder.

1.1. Toprağın Bünyesi (Tekstür)
Toprağın katı fazını kil, mil ve kum boyutundaki malzemeler oluşturmaktadır. Bu boyuttaki malzemelerin toprak içindeki nispi miktarları ve bunların birbirlerine göre oranları toprağın tekstürünü ifade etmektedir. Toprağın tekstür sınıflarına ayrımında toprağın kimyasal bileşimi, renk, ağırlık ve diğer özellikleri gözetilmeksizin sadece farklı boyuttaki parçaların toprakta bulunan parçaları esas alınmaktadır.

Toprağı oluşturan parçaların boyutu küçüldükçe 1 gr. da ki parçacık sayısı artmakta ve parçaların işgal ettikleri yüzey de genişlemektedir. Özellikle kilin parçacık sayısı ve yüzey alanının aşırı derecede geniş olması dikkat çekicidir. Kum büyük ebattadır ve eşit ağırlıktaki kil minerallerine göre çok yüzey işgal etmektedir. Bu bakımdan kumun, toprağın kimyasal ve fiziksel aktivitesindeki oynadığı rol ihmal edilecek kadar azdır. Kum toprak yapısında çatı vazifesi görmekte, hava ve suyun dolaşımını kolaylaştırmaktadır.

Mil, toprak ayrışmasını hızlandırır, bitkilerin büyümesi için eriyik haldeki besin maddelerinin tahliye edilmesinde kuma göre daha elverişli rol oynamaktadır. Ayrıca mil toprakta suyun yerçekimine karşı tutulmasında çok önemli bir yer işgal etmektedir. Demek ki milli topraklar, bitkilerin istifadesine elverişli olan suyu sağlamakta ve bu da dona karşı toprakları korumaktadır.

Kil, hem toprağın su tutma kapasitesini arttırır hem de toprak çözeltisindeki besin maddelerinin tutulmasını sağlar.Kil miktarı fazla olan topraklara ağır bünyeli, kum miktarı fazla olan topraklara ise hafif bünyeli denilmektedir. Toprağın tekstürel özelliği, toprağın plastiklik, sertlik, geçirgenlik, kuraklık, verimlilik vs. gibi özelliklerini etkiler.

Belli başlı tekstür sınıfları ise şöyledir: Kil, killi balçık, balçık, kum, balçıklı kum, kumlu balçık, kumlu killi balçık, kumlu kil, mil, milli balçık, milli killi balçık, milli kil.

1.2. Toprak Strüktürü
Toprağın strüktürü, toprak parçalarının bir araya gelerek oluşturduğu sıralanma ve bunların duruş şekillerini ifade etmektedir. Bir toprak profilinde farklı horizonların strüktürü toprağın renk, tekstür veya toprağın kimyasal bileşimini ortaya çıkardığı kadar toprağın ana karakterini de yansıtır.

Toprağın strüktürü toprağın tekstürünün etkisine bağlı olarak değişir; ayrıca nem, havalanma durumu, mikroorganizmaların faaliyetleri, kök büyümesi ve gelişmesi, hatta topraktaki besin maddelerinin bitkiler tarafından alınmasını da etkilemektedir.

Toprak strüktürü esas itibariyle taneli, bloğumsu, levhamsı ve prizmamsı olmak üzere dört ana tipe ayrılır. Toprak strüktürü, topraktaki boşlukların şekillenmesi açısından son derece önemli olup, toprakta su ve havanın dolaşımını ve hareketini tayin etmektedir.

1.3. Toprağın Ağırlığı
Topraktaki gözenek veya boşluklar su ve hava ile dolmaktadır. Bitkilerin beslenmesi için gerekli olan su ve havanın dolaşımı gözeneklerin miktarına ve ebadına bağlıdır. Toprak ağırlığı, topraktaki gözenek miktarıyla alakalıdır. Toprak ağırlığı hesap edilirken iki ayrı durumu dikkate almak gerekir. Bunlardan birincisi, sadece toprak kitlesi esas alınarak hesap edilen yoğunluktur ve topraktaki boşlukların oluşturduğu hacim dikkate alınmaz. İkincisi ise toprak parçaları arasında gözenek veya boşluklar hacme katılarak elde edilen toprak ağırlığıdır. Buna volüm veya görünen ağırlık denilmektedir.

1.4. Toprağın Rengi
Toprağın almış olduğu renk, toprak oluşumunda ayrışma olaylarının şiddet ve seyrini yansıtmaktadır. Toprak ilk olarak oluşmaya başladığında rengi, ana materyalin rengine benzer. Ayrışmanın ilerlemesi, oksidasyonun artması ve organik maddenin toprağa karışması ile toprağın rengi koyulaşmaktadır. Organik maddeler, demir ve manganez bileşikleri toprağa renk veren unsurlardır. Bunlardan organik maddelerin oranı arttıkça toprağın rengi koyulaşmakta ve koyu siyah renkli topraklar oluşmaktadır. Demir minerallerinin hasıl ettiği renkler ise esmer, kırmızı ve sarı olup, bu renkler ferri hidroksitlerden ileri gelmektedir. Topraktaki yeşilimsi ve mavimsi renkler, indirgenme olayına işaret etmektedir. Bu renkler drenajı bozuk ve havalanmanın iyi olmadığı şartlarda oluşmaktadır.

Ferro demirin fazla olması durumunda toprak mavimsi renk almaktadır. Ayrıca topraktaki sarımsı renk, fazla miktarda demir oksitle ilgilidir; Yüksek oranda hidrate olmuş demir oksitler sarı renktedir, fakat hidrasyon azaldıkça renk kırmızılaşır. Dolayısı ile topraktaki kırmızı renk genellikle, iyi drenaj ve havalanma şartları altında dehidrate olmuş demir oksitler ile ilgilidir. Manganez bileşikleri genel olarak, toprağa esmer ve siyah renk vermektedir.

Diğer taraftan, profil boyunca toprak renginin önemli ölçüde değiştiği görülmektedir. Organik madde yönünden zengin A horizonu koyu renklidir. B horizonunda demir ve alüminyum bileşiklerinin oksidasyonuna bağlı olarak renk değişmektedir. Kalsiyum karbonat, jips, kuvars ve kil minerallerinin biriktiği alt zonlarda renk açıklaşmaktadır.

İklim bölgeleri ile toprak renkleri arasında sıkı bir ilişki mevcuttur. Kurak bölgelerde açık renkli, kurak ve sıcak bölgelerde kırmızımsı renkli topraklar, yağışlı ılıman kuşaklarda koyu renkli, sıcak ve nemli tropikal ve ekvatoral bölgelerde kırmızı renkli topraklar yaygın durumdadır.

1.5. Toprak Sıcaklığı
Toprakta bitkilerin yetişmesi, mikroorganizmaların faaliyeti, organik maddenin parçalanması ve mineralizasyonu ile topraktaki kimyasal olayların devam etmesi için toprak sıcaklığı önemlidir. Toprağın sıcaklığı ve nemi yeterli miktarda ise toprak dahilindeki biyolojik ve kimyasal faaliyetler devam eder. Toprak donduğu zaman bu faaliyetler durur.

Toprağın sıcaklık bilançosu, güneşten gelen enerjinin tutulması veya ısıtılmasına bağlıdır. Koyu renkli topraklar gelen enerjinin % 80' ini , açık renkli kuvars kumları ise % 30' unu tutmaktadır. Toprakta tutulan sıcaklık suyun buharlaşması, toprak yüzeyindeki havanın ısıtılması, toprağın ısıtılması ve uzun dalga ışınlar halinde tekrar atmosfere dönmesi halinde harcanır. Toprağın ısınma ve soğuma kapasitesi, toprakta bulunan su miktarına, toprağın yüzeyini örten organik madde ve bitki örtüsüne bağlıdır.



Toprağı Oluşturan Faktörler

Ana kayanın fiziksel parçalanması ile başlayan ayrışma, çeşitli kimyasal çözülme olayları, organik maddenin toprağa karışması ve taşıma olayları ile devam etmekte ve sonuçta çeşitli horizonlardan ibaret bir toprak profili oluşmaktadır. JENNY toprak oluşumunda etkili olan faktörleri; ana kaya, iklim, organizma, topografya ve zaman olarak beş madde altında toplamıştır.

1. ANA MATERYAL

Toprakların oluşması için öncelikle ana materyalin ayrışması ve çözülmesi gerekmektedir. Ana materyalin çözülmesi ile bir çok mineraller ve elementler açığa çıkmaktadır ve bunların toprak suyunda eriyik hale geçmesi ile de bitkiler beslenmekte ve böylece toprakta organik faaliyetler bunu takibende organizmalar etkili olmaktadır.

Yer yuvarlağının kara bölgelerini saran kıtasal kabuğun kalınlığı genel olarak 35-70 km arasında değişmektedir. Bu kıtasal kabuğun bileşiminde 2 000' i aşkın mineral ve 100'den fazla element bulunmaktadır.

Dünyamızın kabuğunda en fazla bulunan element, kabuk ağırlığının % 46.5' ini ve hacminin % 94' ünü oluşturan oksijendir. Oksijen, kabukta olduğu gibi, toprakta bulunan inorganik elementlerin kaynağını teşkil etmektedir. Oksijenden sonra gelen silisyum kabuk ağırlığının % 28.9' unu hacminin ise % 0.88 'ini oluşturmaktadır. Silis, magmanın soğuması sırasında kuvars halinde magmatik kayalara yerleşmiştir. Alüminyum, kabuk ağırlığının % 8.3' ünü teşkil eder; toprakta kil minerallerinde bulunduğu gibi mika ve feldspatlar halinde kayaların bünyesinde bulunur. Bu üç element, oksijenle birleşerek oksitleri oluşturmaktadır.

Bundan sonra gelen elementlerden Ca, Na, K, Mg primer olarak volkanik kayalardaki feldspatlarda bulunmaktadır. Yukarıda bahsi geçen sekiz element kabuk ağırlığının % 98.6' sını hacminin ise neredeyse % 100' e yakın kısmını oluşturur.

Kayalar pekişmemiş mineral parçalarından oluşmaktadır. Bunların tam ayrışmamış kısımları toprak profili boyunca yüzeyden alta doğru azalan miktarda yer yer küçük ve büyük parçalar halinde görülebilir. Kayaların toprak oluşumu üzerindeki etkilerini açıkça belirtmek için volkanik, metamorfik ve tortul olmak üzere üç gruba ayırarak inceleyebiliriz.

1.1. Volkanik Kayalar

Magmanın yerin derinliklerinde ya da yeryüzüne çıkarak soğumasıyla oluşan kayalara volkanik ya da magmatik kayalar denir. Eğer magma yerin derinliklerinde soğuyorsa granit, gabro gibi iri mineralli plütonik kayaçlar oluşmaktadır. Yeryüzüne çıktıktan sonra soğuyorsa bunlara da volkanik kayaçlar denir. Örneğin andezit, bazalt... Volkanik kayaçların ayrışmasıyla oluşan topraklar mineral maddeler bakımından zengin olmaktadır. Bunun en önemli sebebi bu kayaçlar içindeki feldspatlar ve mikalardır. Granitin ayrışmasıyla oluşan topraklar hem kaba tekstürlü hem de besin maddeleri yönünden zengindir. Bazik kayalar üzerinde ise orta bünyeli besin maddeleri bakımından zengin su tutma kapasitesi yüksek olan topraklar oluşmaktadır.

1.2. Tortul Kayaçlar

Volkanik veya metamorfik kütlelerin dış kuvvetlerin etkisiyle aşınıp taşınması ve yeryüzünün çukur sahalarında (Göl, deniz veya havza tabanları) birikmesi ve diajenez geçirmesi sonucunda oluşan kayalara tortul kayalar denir. Bu kayalar kökenlerine göre kırıntılı, organik ve kimyasal olmak üzere üçe ayrılırlar.

Deniz, göl ya da havza tabanlarında biriken kum, mil ve kil boyutundaki malzemelerin pekişmesi sonucunda oluşan taneli kayaçlara kırıntılı veya klastik tortul kayaçlar denir. Kum taşı, mil taşı, kil taşı ve konglomera bu sınıfa örnek olarak verilebilir.

Sularda yaşayan foraminifer, alg, mercan gibi kireçli; radyolaria, diatome gibi silisli canlıların öldükten sonra iskeletlerinin yığılmasıyla oluşan kayaçlara organik tortul kayaçlar denir. Ayrıca bitkilerin oksijensiz ortamda yanmasıyla oluşan kömür de bu sınıftadır.

Sularda eriyik halde bulunan kireç, çeşitli tuzlar, silislerin çökelmesiyle oluşan kayaçlara kimyasal tortul kayaçlar denir. Kalker, jips, dolomit vb. bu sınıftandır.

1.3. Metamorfik Kayaçlar

Tortul ya da volkanik kayaların yüksek basınç, sıcaklık ya da gerilmeler sonucunda başkalaşması ile oluşan kayalara metamorfik kayalar denir. Mermer, gnays, kuvarsit gibi kayaçlar bu sınıftandır.

Yukarıda kısaca oluşum ve özellikleri belirtilen çeşitli kayalar, değişik şekilde fiziksel ve kimyasal yoldan ayrışmaya ve çözülmeye uğrar. Kayaların çözülmesinde etkili olan faktörler;

Homojenlik durumu; çok çeşitli minerallerden oluşan kayalar bir yada iki mineralden oluşan kayalara göre daha çabuk parçalanırlar.

Erimeye karşı olan direnç durumu; çimentosu silisli veya içerisinde silis miktarı fazla olan kayalar ayrışmaya karşı dirençli iken, kireçli yada jipsli kayalar daha kolay ayrışmaktadır.

Pekişme durumu; bir çimento maddesi ile pekişmiş kayalar gevşek tortullara nazaran daha güç ayrışmaktadır.

Kopma direnci ve kohezyon durumu; kayalardaki malzemelerin birbirine bağlanma durumu ve kopma direncide ayrışmayı etkilemektedir. İçerisinde fazla miktarda kil bulunan kayaçlar ayrışmaya daha dirençlidir.

Gözeneklilik ve geçirgenlik; Kayalarda gözeneklerin fazla olması, suyun kayanın iç kısımlarına kadar nüfuz etmesine ve çözülmenin şiddetlenmesine yol açmaktadır.

Ana materyal faktörü; nemli iklimlerden kurak iklimlere doğru gidildikçe toprak tiplerinin tayin edilmesinde önemli ölçüde artmaktadır.Yani ana kaya faktörü kurak iklim bölgelerindeki toprakların oluşumunda daha etkidir. Çünkü bu sahalarda yeteri kadar yağış görülmemesi ayrışma ve taşınma olaylarının yavaşlamasına yol açmaktadır. Bunun yanında nemli iklim bölgelerinde çözülme ve çözülen maddelerin taşınması daha hızlı cereyan ettiğinden, ana kaya faktörünün etkisi azalmaktadır.



Toprağın Oluşumundaki Olaylar

Toprak oluşumu kavramı birçok fiziksel, kimyasal ve biyolojik olayların bir arada gerçekleşmesi toprağı oluşturan bütün olayların potansiyellerinin, her toprak oluşumunda iştirak etmesi veya bir bütün halinde toplanması, farklı ortamlarda toprağı oluşturan potansiyellerin farklı oranda cereyan etmesi şeklinde ifade edilmektedir.

1. TOPRAK OLUŞUMUNDAKİ AYRIŞMA OLAYLARI

1.1. Oksidasyon : Ayrışma esnasında mineral atomların bileşiminde bulunan elektronların eksilmesi veya kaybedilmesiyle meydana gelen kimyasal olaya oksidasyon denir. Başka bir deyişle bir elementteki oksijen miktarının artması veya oksijenin diğer elementlerle birleşmesidir. Oksidasyonla bir elementin oksijenle birleşerek yeni bileşikler meydana gelmektedir.

Oksitlenme toprak oluşumunda önemli bir yer işgal eder. Demir, sülfür, silikat ve karbonat ihtiva eden katyonlarda oksitlenme cereyan eder. Bunların çözülmesini ve dolayısıyla çeşitli renkler almasını sağlar.

İndirgeme veya redüksiyon olayına gelince özellikle toprağın alt horizonlarında havalanmanın az, suyun fazla veya toprağın su ile doygun olduğu hallerde oksidasyonun tersi olan indirgenme olayı meydana gelmektedir. Böylece redüksiyon okside olmuş bileşiklerin oksijenlerini kaybetmesi veya elementlerin elektron kazanması olayıdır.

Devam eden redüksiyon şartları yavaş hareket eden sularla bağlantılıdır ve eriyikteki yıkanmayı arttırır ve demir uzaklaşır. Redüksiyon durumunda topraklarda Fe, Mg ve Al değişebilir katyonları geniş ölçüde serbest hale geçer. Su ile doygun olan topraklarda hidrojen konsantrasyonu artar ve buna bağlı olarak da toprağın pH değeri düşer. Nemli şartlarda redüksiyon olayları hakimken, kurak şartlarda oksidasyon hüküm sürer.

1.2. Hidrasyon : Kayayı oluşturan mineral ve elementlerin su ile birleşmesi sonucunda meydana gelen kimyasal olana hidrasyon denir. Bu olay sıcak ve nemli bölgelerde daha aktif olarak meydana gelmektedir. Şöyle ki; kayaları oluşturan feldspatlar, amfiboller, piroksen ve mikalar su ile temas ettiklerinde, suyu bünyesine alırlar. Böylece suyun minerallerin bünyesine kimyasal girmeleri ile hacim artışı meydana gelmekte ve kayaların aşınmaya karşı dirençleri azalmaktadır. Bu durum ise fiziksel ve kimyasal aşınmayı kolaylaştırmaktadır. Hidrate olmuş mineraller sertliğini ve parlaklığını kaybederler.

Dehidrasyona gelince, hidrasyonla meydana gelen ayrışma ürünleri kuruduklarında bünyelerindeki suyu kaybederek dehidrasyona uğramaktadırlar.

1.3. Hidroliz : Suyun bünyesindeki H ve OH iyonlarından H iyonunun, kaya ve topraktaki alkali metallerin yerine girmesi ile meydana gelen olaya hidroliz denir. Bu bakımdan hidroliz olayında aktif rolü, h iyonu ve onun aktivitesi oynamaktadır. Bu olay özellikle kuvvetli bazik ortamlardaki mineraller üzerinde tesirli olmaktadır. Perkolasyon suyu toprağı ne kadar çok yıkıyorsa hidroliz olayı da o nispette artmaktadır. Hidroliz sonucu oluşan ürünler bitkiler tarafından besin maddeleri halinde alınmakta ve kolloidler tarafından çekilmektedir.

1.4. Karbonasyon : Karbonasyon, bir mineral ile karbonat veya bikarbonat iyonlarının birleşmesidir. Karbonasyon olayı sonucunda eriyebilir haldeki bikarbonatlar teşekkül etmekte ve bu eriyikler, nispeten zayıf asit reaksiyon gösteren eriyiklerden daha fazla eritici çözücü güce sahiptir.

2. PEDOJENEZDEKİ OLAYLAR

2.1. Podzolleşme : Podzol, soğuk ve nemli iklim bölgelerinde iğne ve geniş yapraklı orman örtüsü altında teşekkül eden bir topraktır. Yağış fazla olduğu için A horizonunda yıkanma B horizonunda birikme hüküm sürmektedir. Toprak yüzeyinde genellikle mineral toprak katından kesin bir sınırla ayrılan humus tabakasından kaynaklanan organik asitler topraktan sızan sularla alt taraflara doğru hareket ettiğinde, mineral toprak maddesindeki demir ve alüminyum oksitleri yıkayıp taşımaktadır. Ancak toprak içerisindeki silisin büyük bir kısmı yıkanmadan kurtulup üst horizonda kalmaktadır. Bu da toprağın soluk bir boz renk almasına neden olmaktadır. Rusça pod altı, zola da kül manasına gelmekte olup kül renkli topraklar anlamındadır. Bu toprakların alt horizonlarında hard pan adı verilen sert tabakalar oluşmaktadır. Bu sert tabakalar çoğu zaman bitki köklerinin ilerlemesini zorlaştırmakta bu nedenle de buralarda bitki gelişmesi zorlaşmaktadır.

Podzolleşmenin meydana gelebilmesi için; organik maddenin birikmesini sağlayan soğuk ' serin ve yağışlı iklim, bilhassa iğne yapraklılardan ibaret orman örtüsü, ana materyalin ince bünyeli ve kireçli olmaması ile suyun hareketini engelleyecek yüksek taban suyunun olmaması gerekmektedir.

Podzolleşme olayının etkili olduğu topraklar ise, podzol, gri kahverengi podzolik, kahverengi podzolik, kırmızımsı podzolik, sarı podzolik bazı preri tundra topraklarıdır.

2.2. Lateritleşme : Lateritleşme, özellikle tropikal ve subtropikal bölgelerde fazla yağış ve sıcaklık şartları altında meydana gelen yoğun bir ayrışma sonucunda toprak yüzeyindeki silisin önemli ölçüde yıkanması ve demir ile alüminyum oksitçe zengin bir killi materyalin kalması ile karakterize edilmektedir. Genel olarak tropikal bölgelerde gür bir vejetasyon örtüsü bulunmasına rağmen, toprak yüzeyinde humus ya hiç yok ya da çok azdır. Bunu nedeni toprak yüzeyine intikal eden organik artıklar organizmalar tarafından çok çabuk olarak parçalanmakta ve fazla yağış nedeniyle topraktan yıkanarak uzaklaşmaktadırlar. Bunun yanında toprakta bulunması gereken Ca, Na, K ve Mg gibi çözülebilir bazlar da topraktan önemli ölçüde arınmış durumdadır. Bu topraklarda ayrışmanın son safhasında kırmızı veya sarı renkli hidrate oksitten oluşan killer meydana geldiği için laterit adı verilmiştir. Later Latince de kiremit demektir. Kısaca lateritleşme olayında topraktaki bazlarla birlikte silis de yıkanmakta ve geriye demir ile alüminyum oksitçe zengin killi malzeme kalmaktadır.

2.3. Kalsifikasyon (Kireçlenme) : Bu olay, kurak ve yarı kurak bölgelerde cereyan eder. Yağış azlığından dolayı Ca gibi katyonlar yıkanmamaktadır. Ancak, yağış miktarına göre sadece A horizonundaki CaCO3 bir miktarı yıkanmaktadır. Böylece toprağın alt horizonunda beyaz renkte yumrular ve lekeler halinde karbonat birikim zonları oluşur. Toprakta baz saturasyonu yüksek olduğundan genellikle alkalen reaksiyon gösterirler. Bu olay çernezyom, kahverengi, kestane renkli topraklar ile çöl topraklarında görülür.

2.4. Çoraklaşma (Tuzlaşma) : Çoraklaşma veya salinizasyon, kurak ve yarı kurak bölgelerde bilhassa taban suyu seviyesinin yüksek olduğu kapalı havzalarda meydana gelmektedir. Bu sahalarda ana materyali oluşturan depolarda tuz varsa, bu tuzlar kapilarite ile yüzeye kadar yükselirler, suyun buharlaşması sonucunda toprak yüzeyinde ya da muhtelif derinliklerde birikirler. İşte, toprağın alt horizonunda veya ana materyalde bulunan tuzların toprak yüzeyine çıkması olayına tuzlaşma denir. Tuzlaşma sonucunda hasıl olan bu tip topraklara solonçak denilmektedir. Bu topraklar bol miktarda Na, Ca, K ve Mg tuzları ihtiva etmektedir. Ayrıca tuzlar klorür, sülfat, karbonat ve bikarbonat halinde de olabilirler.

Bu olay drenajı iyi olmayan, ana materyalinde tuz bulunan sahalarda sulama sonucunda da meydana çıkmaktadır. Drenaj iyi olmadığından suda eriyik halde bulunan tuzlar, kapilarite ile yüzeye çıkmakta ve buharlaşma sonucunda burada birikmektedir.

2.5. Alkalileşme (Solonizasyon): Bu olay da tuzlaşma olayı gibidir. Ancak toprak çözeltisinde buluna sodyum, diğer tuzlara nazaran daha azladır. Toprak kolloidlerinde buluna Ca ve Mg , Na ile yer değiştirir. Böylece toprakta değişebilir katyonlar arasında sodyum hakim duruma geçer. Sodyum katyonunun toprakta yükselmesi ile toprağın pH' ı da yükselerek kuvvetli alkalen olur (pH 8.5' ten daha fazla).

2.6. Gleyleşme : Taban suyu seviyesinin yüksek olduğu drenajı bozuk alanlarda meydana gelir. Taban suyu şartları altında oksijen yokluğundan dolayı demir bileşikleri indirgenir ve buna bağlı olarak da mavimsi, boz, yeşilimsi renkler teşekkül eder. Buna karşılık taban suyu seviyesinin alçalması ile de oksitlenme şartları ön plana geçer ve sarı esmer ya da kırmızımsı renkler oluşur. Netice itibariyle taban suyunun etkisiyle renk lekelerinden ibaret bir zon meydana gelir ki, buna gley zonu, bu olaya da gleyleşme adı verilir.