Toprak Nedir? Toprağın Özellikleri Nelerdir?
Uzun yıllar boyunca toprak, Dünya kabuğunun gevşek kısmı olarak kabul edildi. 1880’lere kadar, bu toprak, Rus bilim adamı Dokuchaev tarafından kendi başına çalışmaya değer bir doğal beden olarak kabul edildi.
Toprak, mineral madde, organik madde ve canlı organizmaların karmaşık bir karışımıdır. Toprak, çevrenin bir ürünüdür; sürekli değişen, sürekli gelişen. Topraklar zamanla gelişir, bazen kuru çöl bölgelerinde ya da daha çabuk ıslak tropik bölgelerde çok yavaş gelişir.
Toprak, hayatı destekleyen “tozlu kaya” veya “kir” den farklıdır. Toprak, Arazinin “derisi” olarak düşünülebilir.
Deride olduğu gibi, toprak yüzeyinde rüzgar, su ve insan faaliyetleri ile sürekli olarak aşınır. Bu önemli kaynağı üç boyutta düşünün, yani toprağın yanı sıra derinliği de vardır.
Bir yol kesiminde topraktan (Toprak Profili) bir bölüme bakın. Farklı renklere sahip birkaç katmana dikkat edin. Tek tek katmanların derinliğinin tepelerin yukarıdan aşağıya nasıl değiştiğini görün. Katmanlar neden tepenin dibinde kalınlaşıyor? Toprağın üst tabakası neden en karanlık? Bütün bu soruların cevapları, toprağın nasıl oluştuğuna bağlıdır.
İnsanın toprak algısı, toprağın kullanımına göre değişir.
- Bir mühendis toprağı binalar, köprüler ve otoyollar için bir destek aracı olarak görür.
- Bir madenci, değerli minerallere ulaşmak için çıkarılması gereken fazla yük olarak toprağı görür.
- Bir peyzaj mimarı, parkları ve bahçeleri güzelleştirmek için bir kaynak olarak toprakları görür.
- Tarımcı ve forester, bitkileri ve ağaçları yetiştirmek için bir kaynak olarak görür.
Toprakları incelemek için geleneksel fizik, kimya ve biyoloji bilimlerini uygulayabiliriz. Birçok bilim adamı bunu yıllar boyunca yaptı. Ancak ortaya çıkan araştırmalar, yaklaşımımızı değiştirmemizi ikna ediyor. Tüm bilimlerin bütüncül bir yaklaşımıyla değişimleri ve etkileşimleri düşünerek doğal sistemlere bakmaya mecburuz.
Toprak organizmasını çevreyi hesaba katmadan inceleyebilir miyiz? Aynı Agregada komşularını düşünmeden toprağın bir parçasını inceleyebilir miyiz? Açıkça, eğer bizim gözlerimizi açıp geleneksel fen öğretiminin yarattığı engellerden dışarı çıkarsak daha fazla bilgi edinilebilir. Fizik, Kimya ve Biyoloji Toprak Bilimleri sadece bunu yapmaya çalışır. Toprakların fiziksel, kimyasal veya biyolojik özelliklerine odaklanırken, etkileşimler ve dinamikleri unutulmaz.
Toprağın Fiziksel Özellikleri
Topraklar katı, sıvı ve gazlardan oluşan karmaşık üç fazlı bir sistemdir. Bu evrelerin fiziksel davranışlarının incelenmesi, Toprak Fiziği olarak adlandırılır ve şunları içerir:
- Yoğunluk ve gözeneklilik
- Doku
- Yapı
- Renk
- Su tutma ve hareket
Bu özelliklerin çoğu, toprağın ana maddesinden miras alınsa da, bazı çabalarda insan, toprağın verimliliğini iyileştirmek veya sürdürmek için bazı özellikleri ayarlayabilir. Görüntüdeki yuvarlak üst yapı, sodyum tuzlarında yüksek bir toprağın tipik bir örneğidir. Bu toprakta yetişen bitkilerin kökleri alt topraklara nüfuz etmekte büyük zorluk çekecektir.
Toprağın Kimyasal Özellikleri
Toprak Kimyası, mineral bileşimlerine, organik maddelere ve çevreye bağlı olarak toprağın kimyasal özelliklerini inceler.
Kimyasal reaksiyonlar, maddeler orijinal maddelerden farklı özelliklere sahip yeni maddeler oluşturmak için birleştiğinde veya parçalandığında ortaya çıkar. Tepkiler bir çeşit enerji ister (bir kazanç ya da kayıp).
Atomlar veya İyonlar arasındaki bağlar oluştuğunda, kırıldığında veya atomlar yeniden düzenlendiğinde yeni maddeler oluşabilir. İyonlar, elektronları kaybetme ya da kazanma yoluyla pozitif ya da negatif yüklü atomlardır.
Farklı yüklere sahip iyonlar birbirleri için çekici bir kuvvete sahipken, benzer şekilde yüklü iyonlar birbirlerini itmektedir. Bir kimyasal reaksiyonun bir örneği, su oluşturmak için oksijen ile birleşerek hidrojendir.
Toprak oluşumu ve doğurganlığında toprak kimyasının anlaşılması önemlidir. Yıpranma ve erozyon anlayışımız için kayalar ve mineraller nasıl parçalanır ve yeni bileşiklere dönüşür. Mineral besinlerin nasıl dönüştürüldüğü ve toprakta nasıl bağlandığı, daha iyi döllenme ve toprak test tekniklerine yol açar.
Görüntü, polarize bir mikroskop altında toprak ana maddesinin ince bir kesitidir. Minerallerin karmaşık düzenini ve büyüklüğünü ve gözenek yapılarını not edin. Her bir mineral kendi çözünürlüğüne ve hava koşullarına karşı direncine sahip olacaktır. Benzer mineraller için, küçük parçacıklar, hava koşullarına maruz kalan yüzey alanı (birim kütle başına) nedeniyle daha büyük olanlardan daha hızlı çözülecektir.
Toprağın Biyolojik Özellikleri
Toprak Biyolojisi, toprakların yaşayan bileşenlerinin incelenmesidir. Çok sayıda bakteri, mantar, aktinomisetler, solucanlar, böcekler, küçük kemirgenler ve memeliler toprakta yaşarlar. Bu organizmaların birçoğu, bitki ve hayvan kalıntılarını ayrıştırmak suretiyle toprağın verimliliğini korumaya yardımcı olur.