TOPRAK-BİTKİ-SU İLİŞKİLERİ

% 25 % 25

% 45% 5 Organik madde

Mineral (Katı)

Hava

Su

Katı faz (toprak tanesi)Sıvı faz (su)Gaz fazı (hava)

Toprağı oluşturan unsurlar

Toprak Tanelerinin Büyüklüklerine Göre

SınıflandırılmasıToprak Toprak TanesiTanesi

Büyüklüğü Büyüklüğü (mm)(mm)

KilKil

Mil (Silt)Mil (Silt)

Çok İnce Çok İnce KumKum

İnce Kumİnce Kum

Orta KumOrta Kum

İri Kumİri Kum

Çok İri KumÇok İri Kum

0.002’den 0.002’den küçükküçük

0.002 – 0.050.002 – 0.05

0.05 – 0.100.05 – 0.10

0.10 – 0.250.10 – 0.25

0.25 – 0.500.25 – 0.50

0.50 – 1.000.50 – 1.00

1.00 – 2.001.00 – 2.00

Çizelgenin özeti

< 0.002 mm Kil

0.002 – 0.05 mm Silt (Mil)

0.05 – 2 mm Kum

> 2 mm Çakıl

Toprak bünyesi (tekstürü): Toprağı oluşturan tanelerin büyüklük dağılımına denir.

Toprak bünye sınıfının saptanmasında kullanılan bünye üçgeni

Bünye üçgeninde 12 toprak bünye sınıfı vardır.

ÖRNEK:

% 20 Kil

% 40 Silt

% 40 Kum

Bünye üçgeninde “Tın” bulunur.

Topraktaki kil ve silt miktarı laboratuvarda % olarak belirlenir. Kil miktarından kum çizgisine, silt miktarından kil çizgisine çizilen paralel çizgilerin kesim noktasının bulunduğu bölge bünyeyi verir.

Toprak Bünye Sınıfının Saptanması:

TOPRAKLARIN BÜNYELERİNE GÖRE SINIFLANDIRILMASITOPRAK TOPRAK BÜNYELERİBÜNYELERİ

TOPRAK SINIFLARITOPRAK SINIFLARI

Kum (S)Kum (S)

Tınlı-Kum (LS)Tınlı-Kum (LS)1. Kaba bünyeli 1. Kaba bünyeli

topraklartopraklar

(ÇOK HAFİF)(ÇOK HAFİF)

A. KUMLU A. KUMLU TOPRAKLARTOPRAKLAR

(HAFİF)(HAFİF)

Kumlu-Tın (SL)Kumlu-Tın (SL)

İnce Kumlu Tın (SL)İnce Kumlu Tın (SL)

Çok ince Kumlu-Tın Çok ince Kumlu-Tın (SL)(SL)

Tın (L)Tın (L)

Siltli-Tın (SİL)Siltli-Tın (SİL)

Silt (Sİ)Silt (Sİ)

Killi-Tın (CL)Killi-Tın (CL)

Kumlu-Killi-Tın Kumlu-Killi-Tın (SCL)(SCL)

Siltli-Killi-Tın Siltli-Killi-Tın (SİCL)(SİCL)

2. Oldukça kaba 2. Oldukça kaba bünyeli topraklarbünyeli topraklar

(HAFİF)(HAFİF)

3. Orta bünyeli 3. Orta bünyeli topraklartopraklar

(ORTA)(ORTA)

4. Oldukça ince 4. Oldukça ince bünyeli topraklarbünyeli topraklar

(AĞIR)(AĞIR)

B. TINLI TOPRAKLARB. TINLI TOPRAKLAR

(ORTA)(ORTA)

Kumlu-Kil (SC)Kumlu-Kil (SC)

Siltli-Kil (SİC)Siltli-Kil (SİC)

Kil (C)Kil (C)

5. İnce bünyeli 5. İnce bünyeli topraklartopraklar

(ÇOK AĞIR)(ÇOK AĞIR)

C. KİLLİ TOPRAKLARC. KİLLİ TOPRAKLAR

(AĞIR)(AĞIR)

TEKSTÜR (BÜNYE)

Kumlu = Hafif = Kaba

Milli = Siltli = Orta

Killi = Ağır = İnce

Ağır ve Hafif Bünyeli Toprakların Bazı Özellikleri

Toprak ÖzelliğiToprak Özelliği Ağır Bünyeli Ağır Bünyeli TopraklarTopraklar

Hafif Bünyeli Hafif Bünyeli TopraklarTopraklar

Su Tutma Su Tutma KapasitesiKapasitesi

Su geçirgenliğiSu geçirgenliği

Hava geçirgenliğiHava geçirgenliği

Toprak işlemeToprak işleme

Verimlilik Verimlilik potansiyelipotansiyeli

Organik maddeOrganik madde

YüksekYüksek

DüşükDüşük

DüşükDüşük

GüçGüç

YüksekYüksek

YüksekYüksek

DüşükDüşük

YüksekYüksek

YüksekYüksek

KolayKolay

DüşükDüşük

DüşükDüşük

Toprak yapısı (strüktürü) : Toprak tanelerinin dizilişi ve gruplar halinde kümeleşme biçimi

Teksel yapı

Granüler (=furda) yapı

Plakalı (=tabakalı) yapı

Ped yok (toprak taneleri tümüyle ayrı)

Ped var (kümeleşme=agregatlaşma var)

GAZ (hava)

SIVI (su)

KATI (toprak taneleri)

Vg

Vw

Vs

Ve

V

Wg

Ww

Ws

W

Ağırlık Simgesi Hacim Simgesi

Toprak fazlarının ağırlık ve hacim simgeleri

(boşluk hacmi)

Toprağın özgül ağırlığı : Toprak taneleri hacim ağırlığının +4 oC’ daki arı suyun hacim ağırlığına oranıdır. Boyutsuzdur.

2.4 – 2.8 arasında değişir ortalama olarak 2.65 alınır.

Vs

WsVsWsGs

ww

t

/

Gs : Toprağın özgül ağırlığı,

t : Toprak tanelerinin hacim ağırlığı, g/cm3,

w : +4 oC sıcaklıktaki arı suyun hacim ağırlığı, g/cm3, (1 g/cm3)

Ws : Toprak tanelerinin ağırlığı, g

Vs : Toprak tanelerinin hacmi, cm3

Toprağın hacim ağırlığı : Belirli bir toprak örneğinde toprak taneleri ağırlığının toplam örnek hacmine oranıdır.

V

Wst t

( g/cm3 )

Org. Toprak …… 0.2 – 0.9

Kil ……………... 1.15

Tın …………….. 1.41

Kum …………… 1.60

t : Toprağın hacim ağırlığı, g/cm3

Ws : Toprak tanelerinin ağırlığı, g V : Toprak örneğinin hacmi, cm3 -Özgül ağırlık çok fark etmediği halde hacim ağırlığı topraktan

toprağa çok fark eder.-Toprağın hacim ağırlığı toprağın strüktür ve tekstürüne bağlı olarak değişir.-Sıkışmış toprağın hacim ağırlığı artar.-Toprak işleme de hacim ağırlığını etkiler. Fazla işlenen toprak, ufalanır, sıkışma olur.-Yüksek hacim ağırlığı toprağın kum bünyeli olduğunu veya örneğin alındığı yerde sıkışma olduğunu gösterir.-Yüzey toprağında yüksek hacim ağırlığı erozyonu düşündürür. Erozyonla ince taneler gidince kalan iri taneler yüksek hacim ağırlığına neden olabilir.

Örnek Prob.

Porozite : Toprak örneğindeki boşluk (gözenek) hacminin örneğin toplam hacmine oranının yüzde cinsinden ifadesidir.

n = 100 (Ve/V)

Toprağın hacim ağırlığı biliniyorsa yaklaşık olarak;

65.211001100 tt

wGsn

n : Porozite, %,Ve : Toprak örneğinin boşluk hacmi, cm3

V : Toprak örneğinin toplam hacmi, cm3

t : Toprağın hacim ağırlığı, g/cm3

Gs : Toprağın özgül ağırlığı, w : Suyun hacim ağırlığı, g/cm3

Gözenek (boşluk) oranı : Toprak örneğindeki boşluk hacminin, toprak taneleri hacmine oranının yüzde cinsinden ifadesidir.

e = 100 (Ve/Vs)

e : Gözenek oranı, %Ve : Toprak örneğinin gözenek hacmi, cm3

Vs : Toprak taneleri hacmi, cm3

Taneli, granüler topraklarda : % 40 - 80Petek yapılı topraklarda : % 60 - 150Organik topraklarda : % 400 - 500

-Hafif bünyeli topraklarda gözenek çapı ağır bünyeli topraklardan büyük olmasına karşın,ağır bünyeli topraklarda toplam gözenek hacmi daha fazladır.

-Gözenek çapı arttıkça suyun toprak zerreleri tarafından kapillarite ile tutulması azalır ve suyerçekimi etkisiyle serbestçe hareket eder, toprağın su tutma kapasitesi düşer.

-Bu nedenle gözenek çapının küçük olduğu ağır bünyeli topraklarda, suyu yerçekimine karşı tutan kapillar kuvvetler arttığından toprağın su tutma kapasitesi hafif bünyeli topraklardan fazladır.

Doyma derecesi (satürasyon) : Toprak örneğindeki su hacminin boşluk hacmine oranının yüzde cinsinden ifadesidir.

S = 100 (Vw/Ve)

S : Doyma derecesi, %Vw : Toprakta bulunan suyun hacmi, cm3

Ve : Gözenek hacmi, cm3

Teorik olarak doyma derecesi, gözeneklerin tamamen su ile dolu olduğu doymuş toprak koşullarında % 100 değerini almaktadır.

Örnek:

Tarladan alınan 100 cm3 hacmindeki toprak örneği tartılmış ve yaş ağırlığı 160 g bulunmuştur. Toprak örneği kurutma fırınında 105 oC ta 24 saat bekletildikten sonra tekrar tartılmış ve kuru ağırlığı 137 g bulunmuştur. Toprak tanelerinin hacmi 52 cm3 olarak ölçülmüştür. Bu verilere göre toprak örneğinin özgül ağırlığı, hacim ağırlığı, porozitesi, boşluk oranı ve doyma derecesi bulunmak istenmektedir.

Verilenler: Verilen değerler şekil üzerinde gösterilmiştir.

• Toplam hacim; V = 100 cm3

• Toplam ağırlık (yaş ağırlık); W = 160 g• Toprak taneleri ağırlığı (kuru ağırlık); Ws = 137 g• Toprak taneleri hacmi; Vs = 52 cm3

İstenenler:

• Özgül ağırlık (Gs)• Hacim Ağırlığı (t)• Porozite (n)• Boşluk oranı (=Gözenek oranı) (e) • Doyma derecesi (=Satürasyon) (S)

Gaz

Sıvı

Katı

Wg = 0 g

Ww =

23 g

Ws =

137 g

W=

160 g

Vg =25 cm3

Vw =

23 cm3

Vs = 52 cm3

Ve=

48 cm3

V=

100 cm3

Sayısal örneğe ilişkin verilen ve hesapla bulunan bazı değerler

Ağırlık Hacim

Örnek Problem !

Etk

ili

kök

deri

nli

ği

Kök bölgesinin değişik derinliklerinde bitkinin sudan yararlanması

Etkili kök derinliği : Bitkilerin normal gelişmeleri için gerekli olan suyun % 80’ inin alındığı derinliktir.

Sulama Suyu Uygulanacak Toprak Derinliği

D

Taban suyu yada geçirimsiz tabakanın bitki kök bölgesine yakın olduğu yüzlek topraklarda,

Etkili toprak derinliği: Geçirimsiz tabaka ya da taban suyuna kadar olan derinliktir.

BİTKİ BİTKİ CİNSİCİNSİ

ETKİLİ ETKİLİ KÖK KÖK

DERİNLİĞİ DERİNLİĞİ (cm)(cm)

BİTKİ BİTKİ CİNSİCİNSİ

ETKİLİ ETKİLİ KÖK KÖK

DERİNLİĞİ DERİNLİĞİ (cm)(cm)

YoncaYonca 180180 BezelyeBezelye 9090

SorgumSorgum 150150 DomatesDomates 9090

PamukPamuk 120120 EnginarEnginar 9090

HububatHububat 75-10075-100 Kavun-KarpuzKavun-Karpuz 9090

MısırMısır 75-10075-100 BiberBiber 6060

ŞekerpancarıŞekerpancarı 9090 HıyarHıyar 6060

TütünTütün 7575 FasulyeFasulye 6060

Soya FasulyesiSoya Fasulyesi 7575 HavuçHavuç 6060

YerfıstığıYerfıstığı 4545 IspanakIspanak 6060

ÇayırÇayır 45-6045-60 KabakKabak 6060

MeraMera 45-6045-60 PatlıcanPatlıcan 6060

Meyve Meyve ağaçlarıağaçları 180-200180-200 PatatesPatates 6060

ZeytinZeytin 120-150120-150 ÇilekÇilek 6060

TurunçgillerTurunçgiller 120120 LahanaLahana 4545

Bağ (asma)Bağ (asma) 120120 Soğan (taze)Soğan (taze) 4545

MuzMuz 6060 MarulMarul 4545

BAZI KÜLTÜR BİTKİLERİNİN OLGUNLAŞMA DÖNEMLERİNE İLİŞKİN ETKİLİ KÖK DERİNLİKLERİ