Çevre FelaketleriTarihe kara bir leke gibi sürülen doğa faciaları

Toprak Kimyası Nedir?

Toprak Kimyası Nedir?

Toprak kimyası, mineral bileşimlerine, organik maddesine ve çevreye bağlı olan 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 doğurganlıkta 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. Toprak verimliliğini etkileyen önemli kimyasal özellikler şunlardır:

  • Katyon değişimi
  • Toprak pH
  • Tuzluluk

 Katyon Değişimi

Topraktaki kimyasal özelliklerin bir örneği, topraktaki pozitif ve negatif yüklü parçacıkların (iyonlar) birbirine tepki gösterme şeklidir. Topraktaki koloidal mineral ve organik madde parçacıkları genellikle net bir negatif değişime sahiptir. Toprakların kil fraksiyonu katmandan oluşur.

Silikatlar, kuvars gibi nötr olarak yüklü inert minerallerden oluşan kumlardan daha fazla negatif yük veya katyon Değişim Kapasitesine sahiptir. Birçok doğal toprak besin maddesi ve uygulanan gübrelerden elde edilenler pozitif iyonlara (Katyonlar) sahiptir.  ( ör. K +, Ca2 +, Mg2 + )

Bu besin maddeleri, toprak parçacıklarını çeker ve tutulur, böylece yükü dengeleyecek şekilde toprak parçacıkları bulunur. Bu, toprakta bulunan bazı besinlerin toprakta kalması ve kolayca yıkanmaması nedeniyle toprak verimliliği için önemlidir.

Nihayetinde nemli bölgelerde, Ca2 + gibi yüzeydeki bazik katyonlar, yavaş yavaş H3O +, Al (OH) 2+ ve Al (OH) + gibi asidik katyonlarla değiştirilir.

Toprak pH’ı

pH, toprak içindeki hidrojen iyonu aktivitesinin bir ölçüsüdür. Topraklar asidik (düşük pH veya yüksek serbest hidrojen iyonları) ile alkali veya bazik (yüksek pH) arasında değişir. Bir pH ölçeği, kuvvetli asidik (pH 0) ile kuvvetli bazik (14 pH) arasında değişmektedir.

Ölçekteki her sayısal artış, pH Değeri 10 katındaki gerçek bir sıçramadır. Çoğu toprak, 4.5’ten (topraklar için kuvvetli asidik olarak kabul edilir) 8.5’e (orta alkali) kadar bir pH aralığındadır. B.S. Bitkilerin en büyük çeşitliliği için büyüme, 6.0 ila 7.0 pH aralığında (hafif asidik ila nötral) gerçekleşir. Bazı bitkiler daha asidik toprakları tercih ederken, alkali bir ortamda gelişir.

Toprakların pH’sı, bitkilerin kendileri üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olsa da, toprak pH’sı ve önemli olan bitki besinleri arasındaki etkileşimdir. Asitlik veya alkalinite seviyelerinde daha yüksek olan topraklar, belirli türdeki elementlerin eksikliklerine veya fazlalarına (zehirli olabilir) neden olabilir.

Örneğin, daha yüksek alkalilik, Demir, manganez ve çinko gibi elementleri daha az çözünür hale getirebilir ve bu nedenle bitki Absorpsiyonu için daha az kullanılabilir. Bu unsurların eksiklikleri, zayıf büyümeye ve kötü bitki sağlığına neden olabilir. Daha yüksek asitlik, bitkiler tarafından çözelti içinde emilen bazı maddelerin daha yüksek bir yüzdesi ile sonuçlanabilir.

Bir toprağın pH’sı, mikroorganizmaların aktivitesini etkileyebilir, bu da toprakta azot, fosfor ve sülfür seviyesini etkiler. Bitkilerde olduğu gibi, çoğu organizma nötral bir aralığı tercih eder. Bu aralığın dışında, mikroorganizmaların sayısı ve biyokimyasal aktivitelerinin oranları azalır.

Bu, bakteri ve diğer yaşam formlarının maddenin ayrışmasında ve döngüsünde yer aldığı için belirli besin seviyelerini etkiler. Bitki üreticileri, eksik olabilecek toprak besin maddelerinin belirlenmesine yardımcı olmak için toprak pH’sini ve problemin çözümü için uygun bir yol kullanabilirler.

Asitleştirme

İlin pek çok bölgesinde topraklar asitlikte bir artış yaşadı. Asitleme aşağıdakilerin sonucu olabilir:

Nemli ve sıcak koşullarla birlikte daha fazla bitki örtüsünün bulunduğu ormanlık veya park alanlarında, ayrışma karbondioksit açığa çıkarır. Bu, karbonik asit oluşturmak için toprak nemi ile birleştirir.

Asit yağmuru, termal elektrik sahalarından çıkan gazların (sülfür dioksit) emisyonları ile petrol arıtma işlemlerini birleştiren su ile oluşur. Topraklar, bir çok kilometrelik bir yarıçap içinde, geçerli rüzgar yönlerine ve hızlarına bağlı olarak etkilenebilir.

Toprakta çözeltiye giren bazı kimyasal gübreler asidik bileşikler üretecektir. Bazı gübre çeşitlerinin daha büyük uygulamaları, bazı bölgelerde toprak asitliğini arttırmaktadır.

Tuzluluk

Swift Current yakınlarındaki Trans-Canada Otoyolu boyunca sürüş yapmak bir deneyim. Yaz ortasında, arazi karla kaplı olduğu anlaşılıyor. ‘Kar’ aslında toprak yüzeyinde çözünebilir tuzların bir birikimidir.

Bu tuzlar, taşıdıkları su buharlaştıkça çökelir. Tuzlu alanlar, suyun yukarı kılcal hareketlerinden, yeraltı suyu sızıntısından, iç drenajdan ve yüzeye yakın olan su tablolarından gelişebilir. Her durumda, toprakta doğal olarak bulunan tuzlar, suda çözünmüş maddeler olarak yüzeye çıkarılır. Su buharlaştıkça, tuzlar geride kalır, böylece toprağın tuzluluğu artar.

Daha yüksek tuz seviyeleri bitkileri ve toprak organizmaları olumsuz etkiler. Hücresel düzeyde, daha yüksek konsantrasyonda tuz dış hücreler, hücrelerin dışında daha düşük bir su konsantrasyonunun olduğu anlamına gelir. Bu su girişini engelleyebilir. Ozmoz işlemi, daha yüksek bir su konsantrasyonunun bulunduğu bir alandan, bir membran aracılığıyla daha düşük konsantrasyonlara sahip bir alana hareket eden sudır.

Salin olmayan topraklarda, su genellikle topraktan hücrelere doğru hareket eder. Tuzlu bir toprak yaşayan hücrelere göre aynı veya daha düşük su konsantrasyonuna sahipse, su hücreleri bırakabilir. Hücreleri terk eden suyun sonucu, su alma eksikliğinden doğan ve sonunda ölmekte olan bir bitkidir.

Tuzlar hücreye girebilir ve hücreler tarafından gerekli besin maddelerinin alımını engelleyebilir veya hücreler üzerinde toksik etkilere sahip olabilir. Küçük toprak organizmaları benzer şekilde topraktaki yüksek tuz konsantrasyonlarından etkilenir.

Tuzlar ayrıca toprak kümelerinin daha hızlı parçalanmasına neden olarak toprakların yapısını da etkiler. Bu, toprak katmanlarının daha yoğun hale gelmesine, hava ve su hareketlerini kısıtlamasına ve bitki kökleri ve mikroorganizmalar için koşulları daha az elverişli hale getirmesine yol açar.

Alkali terimi genellikle tuzlu bölgelere atıfta kullanılır. Terim yanlış olmakla birlikte, alkali sadece bir tuzluluk şeklidir. Topraklarda farklı türde tuzlar vardır; daha yaygın olanları kalsiyum ve magnezyumdur.

Yorum Gönder

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.