ARAZİ DEĞERLENDİRME Nemli Bölgelerde Arazi Yetenek Sınıflaması Prof. Dr. Günay Erpul

1. ARAZİ DEĞERLENDİRMENemli Bölgelerde Arazi Yetenek SınıflamasıProf. Dr. Günay Erpul

2. arazi yeteneği • arazi yeteneği, belirli bir arazi parçasının belirli bir arazi kullanımına uygunluğudur. bir arazi biriminin, belirlenen bir arazi kullanım türüne ne kadar iyi uyum sağladığının bir göstergesidir • nemli sıcak bölgeler için geliştirilmiş “arazi kullanım sınıflaması” (Sys and Frankart, 1971), bu bölgelerde bulunan arazi birimlerinin yeteneğini değerlendirmeye çalışır. bu sınıflamada üç farklı ürün kümesi kullanılmaktadır: • uygun ürünler • orta-derecede uygun ürünler • daha az uygun ürünler • ayrıca her bir ürün kümesi içerisinde, çok yıllık veya yıllık ürünler ayırımı da yapılır. Sys, C. and Frankart, R. 1971. Land capability classification in the Humid Tropics. African Soils, vol. XVI, no3, p 153 – 175.

3. yaklaşım: seçilmiş arazi karakteristikleri • bu sınıflamada toprak etüdlerinden sonra doğrudan elverişli olan arazi karekteristikleri şunlardır: • profil gelişimi • bünye • toprak derinliği • renk/drenaj koşulları • pH/baz doygunluğu • A horizonu gelişimi • böylece “arazi yetenek sınıfı” doğal toprak verimliliğini yansıtır ve bu yüzden de gübre kullanımı veya toprak ıslah (iyileştirme) çalışmları olmaksızın, doğal koşullar altında bitkisel üretim ile bağdaştırılabilir

4. yaklaşım • nemli sıcak bölgelerdeki “arazi yetenek sınıflaması” bir parametrik sistemdir. her bir arazi kullanım gereksinimi, oransal değerler olarak açıklanır, ve bu oranlar, ilgili arazi karekteristiğinin bu koşulları ne kadar iyi karşıladığını temsil eder • bu durumda, farklı sayısal değerler (oransal değerler), arazi karekteristiklerinin farklı sınıfları için kullanılır • bu sayısal oranlama bir en yüksek değer ile (maksimum) (normal olarak 100) bir en küçük değer (minimum) arasında değişiklik gösterir • eğer bir arazi karekteristiği , düşünülen arazi kullanım türü için en uygun (optimum ) durumda ise, en yüksek oran verilir; ama aynı arazi özelliği uygun değil ise, en düşük oran uygulanır

5. yetenek indisi • arazi yeteneği, 6 adet toprak özelliğine verilen oransal değerlerin çarpımından ibaret olan bir “yetenek indisi” veya “toprak indisi” hesaplanılarak belirlenir (Eş. [1]): Eş. [1]

6. yetenek indisi Eş. [1] Cs: yetenek veya toprak indisi A: profil gelişim değeri B: bünye değeri C: toprak derinlik değeri D: renk/drenaj koşulları değeri E: pH/baz doygunluğu değeri F: A horizonu gelişim değeri

7. yetenek indisi • altı adet yetenek sınıfı (Çizelge 1), üç farklı ürün grubu yetiştirilmesi için (en uygun, orta-derecede uygun ve daha az uygun ürünler) arazi yeteneğini temsil eder • bu durumda, farklı sayısal değerler (oransal değerler), arazi karekteristiklerinin farklı sınıfları için kullanılır • bu sayısal oranlama bir en yüksek değer ile (maksimum) (normal olarak 100) bir en küçük değer (minimum) arasında değişiklik gösterir • eğer bir arazi karekteristiği , düşünülen arazi kullanım türü için en uygun (optimum ) durumda ise, en yüksek oran verilir; ama aynı arazi özelliği uygun değil ise, en düşük oran uygulanır

8. yetenek sınıfları: farklı ürün grupları için yetenek indislerinin yetenek sınıfları içerisinde değerlendirilmesi • yetenek sınıfları, her bir ürün grubundaki bir örnek bitki için yetenek indisleri ve verim arasındaki ilişkiyi ortaya koymak amacıyla kullanılır (Çizelge 1)

9. çizelge 2. çeşitli bitki gruplarının arazi yetenek sınıfları

10. parametrik yaklaşım: talimatlar • parametrik yaklaşımın başarılı bir şekilde uygulanması aşağıdaki kuralların yerine getirilmesine bağlıdır • göz önünde bulundurulacak arazi özelliklerinin sayısı, düşürülebilecek en az sayıda olmalıdır; diğer bir deyişle, bütüncül arazi yeteneğini hesaplamada ilgili arazi karekteristiklerin tekerrüründen kaçınmak gereklidir. bu yüzden bir arazi karekteristiği ile açıklanabilen tüm arazi nitelikleri birlikte değerlendirilmelidir. öyle ki, yalnız bünye değerlendirmesi, bitki besin elementleri (bbe) tutma kapasitesi, su yarayışlılığı ve geçirgenlik ile ilgili olarak yapılmalıdır ve bu her bir nitelik için ayrı değerlendirmelerin yapılmasından kaçınılmalıdır. benzer şekilde, birbiri ile ilişkili arazi karekteristikleri ayrı ayrı değerlendirilmemelidir; öyle ki, bir toprağın doğal verimliliği Ca-doygunluğu ile yansıtılır, ki bu toprağın pH ile de ilişkilidir. iki arazi karekteristiğinin ayrı ayrı değerlendirmesinde kullanılması, aynı arazi niteliğinin iki kez değerlendirilmesi ile sonuçlanabilir

11. parametrik yaklaşım: talimatlar • önemli bir karekteristik geniş bir aralık içerisinde değerlendirilirken (100 – 20), daha az önemli bir karekteristik daha dar bir aralıkta değerlendirilmelidir (100 – 60). bu ağırlıklı değerlendirme kavramını ortaya koymaktadır. örneğin, slah edilmesi güç olan fiziksel toprak özellikleri, bünye gibi, geniş bir aralık ile değerlendirilirken (100 – 20), baz doygunluğu gibi uygun arazi yönetimi ile geliştirilebilen kimyasal toprak özellikleri dar bir aralık ile değerlendirilir (100 – 60) • 100 değerlemesi bir karekteristiğin optimal veya en iyi durumu için uygulanır. ama bazen, karekteristiğin etkisi genel optimalden daha iyi olarak düşünülüyorsa, en yüksek değerleme 100’den büyük olarak seçilebilir. örneğin: eğer özel bir alanda organik karbon içeriği (O.C) %1-1,5 arasında değişiyorsa, bu karbon düzeyi için 100 değerlemesi uygulanır. %1.5’dan daha fazla O.C içeriğine sahip topraklar, organik madde için 100’den daha büyük bir değere atanır. humik tropik bölgelerde arazi yetenek sınıflamasında humuslu yüzey toprağının derinliğinin değerlendirilmesi de bu rehbere dayandırılmıştır.

12. parametrik yaklaşım: talimatlar • arazi indisinin hesaplanması gereken derinlik her bir arazi kullanım türü için tanımlanmalıdır. göz önünde bulundurulacak toprak derinliği, derin bir topraktaki normal kök sistemi derinliği ile uyumlu olmalıdır. eğer belirli bir arazi kullanım türü için bütün horizonların benzer öneme sahip olduğu düşünülüyorsa, göz önünde bulundurulacak derinliğe kadar herbir karekteristik için profil kısmının ağırlıklı ortalaması hesaplanmalıdır

13. profil gelişimi • genel olarak, sıcak-nemli bölgelerde toprak profil gelişiminin, toprakların kimyasal ayrışma düzeyinin iyi bir göstergesi olduğu kabul edilir; bu yüzden bir arazi karekteristiği olarak profil gelişimi, değerlendirme amaçlari için çok uygundur. çizelge 3 arazi yetenek sınıflamasında toprak profil gelişiminin sayısal oranlarını verir

14. Ana kaya • toprak gelişimi • toprak vs regolit • toprak • = regolit’in ayrışmış kısmı regolit = ana kaya üzerindeki gevşek materyal bedrock

15. toprak profil gelişimi horizon olarak adlandırılan karekteristik katmanları içerir A E toprak B gelişim Ana kaya C Ana kaya

16. organik madde tuz & kireç kil toprak profilinde materyal yer-değişimleri / toprak gelişimi

17. toprak profili argixerol toprak horizonları

18. toprak profili toprak horizonları A argixerol Bw E BE Btb C

19. çizelge 3: profil gelişimi değerlemesi

20. şekil 1: “Munsell” renk ıskalası

21. şekil 2: “Munsell” renk ıskalası

22. “Munsell” renk ıskalası • Munsell renk ıskalasında üç özelliğin belirtilme sırası hue (rengin adı), value (değer) ve chroma (berraklık) şeklinde olur: • eğer bir rengin hue'sı 7. 5 YR değeri 4/ ve chroması da /2 ise; • ifadesi 7. 5 YR 4/2 olur • YR: Yellowish Red • = sarımsı kırmızı Hue: 7.5 YR • 5R 5/10, orta derecede kırmızı hue, değer olarak 5 beyaz ile siyah arasındaki orta noktayı ve 10 chroma kırmızının olabilecegi kadar güçlü bir kırmızı olduğu anlamına gelir.

23. “cambic horizon” (w: weak = zayıf) • cambic horizon (L. cambiare, change, değişim): toprak gelişiminde ana kayadan veya ana materyalden dönüşüm ve değişim göstergelerine sahip bir horizondur; ama bu göstergeler zayıftır, başlangıç evresindedir

24. “argillic horizon” (t: kil birikimi) • argillic horizon (L. argilla, clay, kil): silikat killerinin belli bir miktarının taşınarak yığılmasıyla oluşmuş bir birikim horizonudur

25. “oxic horizon” (o: demir oksit) • oxic horizon (Fr. oxide, oksit): ileri derecede ayrışmanın görüldüğü bir horizondur; düşük aktiviteli kil ve seski-oksitlerin yerinde biriktiği bir horizondur

26. “albic horizon” (E: eluvial = yıkanma) • albic horizon (L. albus, white, beyaz): kil ve demir oksitlerin yıkandığı veya oksitlerin ayrılması sonucu, rengi kum ve silt parçaçıkları tarafından belirlenen ağarmış (beyazlaşmış) bir horizondur

27. “kil kutanları” (köprüleri) kik köprüleri

28. ideal ayrışma dizisi Ana kaya Entisol Inceptisol Aridisol (kurak iklim) Mollisol Vertisol (kil mineralojisi) Alfisol Spodosol (soğuk ve ıslak) Ultisol Oxisol

29. bünye (ana materyal) • bir toprağın ana materyali, bünye ve mineralojik bileşimi ile tanımlanabilir. özellikle sıcak-nemli alanlarda, mineralojik bileşim, toprak aşınma-oluşum evresinin bir neticesidir, ve bu yöntemde profil gelişimi bölümünde değerlendirilmektedir. özet olarak, profil gelişimi ile birlikte bünye değerlendirilmesi tamamıyla ana materyali temsil etmektedir; ana materyalin değerlendirilmesidir (çizelge 4). neticede, toprak bünyesinin, hidromorfik ve fiziko-kimyasal toprak özellikleri ile karşılıklı etkileşimi değerlendirmeye temel oluşturur. • ayrıca, kaba taş-kaya parçacıklarının bolluğu ve cinsi bu değerlendirmeye dahil edilmiştir. kimyasal olarak işlevsiz (etkin olmayan) kuvars çakıllarının varlığı, ayrışmalar sonucu bazı bbe’ni serbest hale getirecek (kimyasal-etkin) kaya parçacıklarının varlığından daha düşük değerlendirilir.

30. bünye (ana materyal) • toprak profilinin bünye değerlendirilmesi, 1 m derinliğe, veya sığ toprak profilleri için etkili toprak derinliğine, kadar ağırlıklı ortalama olarak hesaplanır (her bir toprak horizonu için belirlenmesi gerekli bir değerlendirmedir. örneğin, hacimce > %75 kaba çakıl parçaları içeren bir horizon sınırlayıcı bir toprak katmanı oluşturur; etkili toprak derinliğini düşürür ve toprak derinliği ile birlikte değerlendirilmelidir.

31. çizelge 4. ince toprağın bünye değerlemesi 1 > 15 ve  35 hacimsel yüzde (hacimsel %) kaba parçalar (CF) (Coarse Fragments) 2 > 35 ve  75 hacimsel yüzde (hacimsel %) kaba parçalar (CF) (Coarse Fragments)

32. USDA bünye üçgeni

33. toprak derinliği • toprak profilinde hacimce %75’den daha fazla kaba parçalar içeren bir lateritik katmanın veya bir çakıl katmanının derinliği bitkisel üretim uygunluğunu önemli ölçülerde etkiler. fakat, sığ kök sistemi ile yıllık bitkiler (optimal toprak derinliği 100 cm) konu ise, veya daha derin kök sistemine sahip çok yıllık bitkiler (optimal toprak derinliği 150 cm) göz önünde bulunduruluyorsa, toprak derinliğinin bitkisel üretim için değerlendirilmesi farklı olacaktır. toprak derinliği değerlemesi çizelge 5’de verilmiştir

34. çizelge 5. toprak derinliği değerlemesi

35. drenaj • sıcak-nemli alanlarda durağan veya geçici taban suyu tablasının (seviyesinin) etkisi, özellikle toprak rengi (demir minerallerinden hematit v götit oranı ile ilişkilidir); bu yüzden, renk-drenaj sınıfları ortaya konulmaktadır ve bu iki arazi karakteristiği birlikte değerlendirilmektedir (çizelge 6). ek olarak, yıllık ve çok yıllık bitkiler için değerlendirmelerdeki ayrıma dikkat çekilir

36. çizelge 6. renk – drenaj sınıfları değerlemesi

37. indirgenme-yükseltgenme lekeleri - benekleri

38. indirgenme-yükseltgenme lekeleri - benekleri

39. baz doygunluğu • bir sıcak-nemli iklim toprağının doğal verimliliği büyük oranda profildeki baz içeriğine bağlı olarak değişiklik gösterir. ayrıca kaolinitik topraklarda baz kapsamı, pH ile çok yakından ilişkilidir ve A ve B horizonlarındaki durum ile bağıntılı olarak değerlendirilir (çizelge 7) • etkili köklenme derinliği içerisinde bulunan sadece iyi gelişmiş A ve/veya B horizonları göz önünde bulundurulur • pH ve baz doygunluğu değerlerinin çizelgede verilen kriterleri ile uyumsuz olduğu durumlarda, pH değerleri Al toksisitesi için önemli göstergeler olduğu için, öncelik pH değerlemesine verilmelidir. pH 5,5’un üzerinde olan topraklarda Al elverişli bir formda bulunmamaktadır

40. çizelge 7. pH ve baz doygunluğu (BD) değerlemesi

41. organik yüzey toprağının gelişimi • organik yüzey toprağının gelişimi (A horizonu) ekolojik koşullar ile bağıntılı olarak değerlendirilir. humusça zengin yüzey toprağının değerlendirilmesi için aşağıdaki özellikler göz önünde bulundurulmalıdır: • doğal bozkır (doğal mera –çalılık = savana) bitkisel örtüsü altında: 3 veya daha az değerler (value) ve 2 veya daha az berraklıklar (chroma) ile Munsell renkleri (nemli) • orman örtüsü ve tarımsal üretim altında: 4 veya daha az değerler (value) ve 3 veya daha az berraklıklar (chroma) ile Munsell renkleri (nemli) • organik yüzey toprağının gelişiminin değerlendirilmesi çizelge 8’de verilmiştir. bu değerlemede ilk önce renge ve daha sonra derinliğe bakılmalıdır

42. çizelge 8. humusça-zengin yüzey toprağı gelişiminin değerlemesi * herhangi bir deneysel veri elverişli değildir

43. organik yüzey toprağının gelişimi • organik yüzey toprağının gelişimini değerlendirmek için, eğer belirli bir toprakta 100’den daha büyük bir sayısal değer kullanılıyorsa, tanımlanan yüzey toprağı, organik maddece zengin üst toprağın optimal üretim koşullarını tanımlayan temsili organik karbon (OC) içeriğinden daha fazla OC kapsamına sahip olduğunu gösterir; bitkisel üretim üzerine daha olumlu bir etki yapacağını belirtir

44. örnek çözüm: KIGARAMA-RWANDA toprak profili

45. örnek çözüm: KIGARAMA-RWANDA toprak profili

46. toprak yapısı • toprak yapısı tanımlanmasında, “Toprak Etüt El-Kitabı” (SoilSurveyManual) ‘nda kullanıldığı gibi, "derece", "sınıf" ve “agregat tipi" tarif edilir. • derece, sınıf, tip • derece (yapısız, zayıf, orta, kuvvetli • ara geçişler (zayıf-orta, orta-kuvvetli) • sınıf (çok küçük, küçük, orta, iri, çok iri) (veya, çok ince, ince, orta, kalın, çok kalın) • ara geçişler (çok küçük-küçük, küçük-orta, orta-iri, iri-çok iri • tip (levhalı, sütun benzeri, blok, granüler, furda)

47. toprak yapısı sınıfları ve tipleri

48. kuvvetli ince levhalı yapı derece-sınıf-tip

49. kuvvetli orta prizmatik (sütunsal) yapı; (prizmalar 35 – 45 mm büyüklüğündedir)

50. kuvvetli orta kolumnar yapı demeti (sütun-benzeri ama üst kısımları köşeli değil); demet üst genişliği yaklaşık olarak 135 mm. dır