Toprak yapısı - Soil structure

Toprak yapısı katı parçalarının düzenini açıklar toprak ve aralarında bulunan gözenek boşluğunun. Bireysel toprağın ne kadar granüller topaklanma, birbirine bağlama ve kümelenme, aralarındaki toprak gözeneklerinin düzenlenmesine neden olur. Toprağın su ve hava hareketi üzerinde büyük etkisi vardır, biyolojik aktivite, kök büyüme ve fide ortaya çıkış. Birkaç farklı toprak yapısı vardır. Doğası gereği farklı faktörlerden etkilenen dinamik ve karmaşık bir sistemdir.

Genel Bakış

Toprak yapısı, toprağın katı kısımlarının ve bunların arasında bulunan gözenek boşluklarının düzenlenmesini ifade eder (Marshall ve Holmes, 1979).[1] Toplanma, toprak parçacıklarının yeniden düzenleme, flokülasyon ve sementasyon yoluyla etkileşiminin bir sonucudur. Şunlarla geliştirilmiştir:[1][2] oksitlerin, hidroksitlerin, karbonatların ve silikatların çökelmesi; biyolojik aktivite ürünleri (örneğin biyofilmler, mantar hifleri ve glikoproteinler ); negatif yüklü parçacıklar (hem kil mineralleri hem de organik bileşikler) arasında multivalent katyonlar tarafından iyonik köprüleme; ve organik bileşikler arasındaki etkileşimler (hidrojen bağı ve hidrofobik yapıştırma).

Toprak yapısının kalitesi, çoğu şekil altında düşecektir. yetiştirme - toprağın ilgili mekanik karışımı, gözenekleri sıkıştırır ve keser ve boşlukları doldurur; ayrıca organik maddeyi daha büyük bir çürüme oranına maruz bırakır ve oksidasyon.[3] Devam eden ekim ve trafiğin bir başka sonucu da sıkıştırılmış profil içinde geçirimsiz katmanlar veya 'tavalar'.

Altındaki toprak yapısının düşüşü sulama genellikle agregaların parçalanması ve dağılması ile ilgilidir. kil hızlı ıslanma sonucu malzeme. Bu, özellikle topraklarda sodik; yani yüksek bir değiştirilebilir sodyum yüzdesine (ESP) sahip olmak katyonlar killere bağlı. Yüksek sodyum seviyeleri (yüksek kalsiyum seviyeler) parçacıkların ıslandığında birbirini itmesine ve ilişkili agregaların dağılmasına ve dağılmasına neden olur. Sulama, tuzlu suyun (düşük konsantrasyonda bile) toprağa erişmesine neden olursa, ESP artacaktır.

Toprak yapısını korumak ve iyileştirmek için çok çeşitli uygulamalar gerçekleştirilmektedir. Örneğin, NSW Arazi ve Su Koruma Departmanı şunları savunuyor: mera aşamalarını ekleyerek organik içeriğin artırılması kırpma rotasyonları; azaltmak veya ortadan kaldırmak toprak işleme mahsul ve mera faaliyetlerinde yetiştirme; toprakların buna bağlı olarak parçalanma veya bulaşma eğilimi gösterdiği aşırı kuru veya ıslak dönemlerde toprağın bozulmasından kaçınmak; ve toprağı yağmur damlası etkisinden korumak için yeterli toprak örtüsünün sağlanması. Sulu tarımda şunlar tavsiye edilebilir: alçıtaşı uygulamak (kalsiyum sülfat ) sodyum katyonlarının kalsiyum ile yer değiştirmesi ve böylece ESP veya sodisitenin azaltılması, hızlı ıslanmanın önlenmesi ve çok ıslak veya kuru olduğunda toprağın rahatsız edilmesinden kaçınılması.[4]

Toprak yapı türleri

Platy —Birimler düz ve levhaya benzer. Genellikle yatay yöndedirler.[5]

Prizmatik —Bireysel birimler, yuvarlatılmış dikey yüzlerle sınırlanmıştır. Birimler dikey olarak belirgin şekilde daha uzundur ve yüzler tipik olarak bitişik birimlerin kalıpları veya kalıplarıdır. Tepe noktaları köşeli veya alt yuvarlaktır; prizmaların üst kısımları biraz belirsizdir ve normalde düzdür. Şekil 3-17, alt toprakta prizmatik yapıya sahip bir toprak profilini göstermektedir.[5]

Sütunlu —Birimler prizmalara benzer ve düz veya hafif yuvarlatılmış dikey yüzlerle sınırlanmıştır. Prizmaların aksine sütunların üst kısımları çok belirgin ve normal olarak yuvarlaktır.[5]

Bloklu —Birimler blok benzeri veya çok yüzlüdür. Çevreleyen pedlerin yüzlerinin kalıpları olan düz veya hafif yuvarlak yüzeylerle sınırlandırılırlar. Tipik olarak, bloklu yapısal birimler neredeyse eşit boyuttadır, ancak prizmalar ve plakalara göre derecelendirilir. Yüzler nispeten keskin açılarda kesişiyorsa yapı köşeli bloklu (şek. 3-18), yüzler yuvarlak ve düz yüzlerin bir karışımı ise ve köşeler çoğunlukla yuvarlatılmışsa yarı köşeli blok olarak tanımlanır.[5]

Granül —Birimler yaklaşık olarak küresel veya çok yüzlüdür. Bitişik yayların kalıpları olmayan kavisli veya çok düzensiz yüzlerle sınırlanırlar.[5]

Kama —Birimler, dar açılarla sonlanan birbirine kenetlenen lenslerle yaklaşık olarak eliptiktir. Genellikle küçük kayma kenarları ile sınırlanırlar.[5]

Merceksi —Birimler, toprak yüzeyine paralel üst üste binen merceklerdir. Ortada en kalın, kenarlara doğru incedir. Lentiküler yapı genellikle nemli topraklarla, siltte yüksek veya çok ince kumda (ör. Siltli balçık) doku sınıflarıyla ve yüksek don etkisi potansiyeli ile ilişkilidir.[5]

Toprak yapısının iyileştirilmesi

Özellikle tarımsal bir ortamda bitkilerin büyümesi için toprak yapısını iyileştirmenin faydaları şunları içerir: erozyon daha fazla toprak agrega dayanımı ve azalan yerüstü akışı nedeniyle; iyileştirilmiş kök penetrasyonu ve toprak nemi ve besin maddelerine erişim; yüzeydeki kabuklaşmanın azalması nedeniyle gelişmiş fide çıkışı; ve daha fazla su sızması, tutma ve gelişmiş gözeneklilik nedeniyle kullanılabilirlik.

Üretkenlik sulanan toprak işlemesiz veya asgari toprak işleme toprak yönetimi bahçecilik genellikle toprak yapısının bozulması, kök büyümesini ve su tutmayı engellemesi nedeniyle zamanla azalır. Birkaç istisna vardır, bu tür istisnai alanların yapısını neden koruduğu bilinmemektedir, ancak yüksek organik madde ile ilişkilidir. Bu tür ortamlarda toprak yapısının iyileştirilmesi verimi önemli ölçüde artırabilir.[6] NSW Toprak ve Su Koruma Departmanı, ekim sistemlerinde, toprak yapısı nedeniyle sızabilen her ekstra milimetre yağmur için buğday veriminin 10 kg / ha artırılabileceğini öne sürüyor.[4]

Sert toprak

Sertleşen topraklar ıslandığında yapılarını kaybeder ve daha sonra kurudukça sertleşerek işlenmesi çok zor olan yapısal olmayan bir kütle oluşturur. Yalnızca nem içeriği sınırlı bir aralıkta olduğunda sürülebilirler. Sürüldüklerinde, sonuç genellikle çok kirli bir yüzeydir (zayıf tilth ). Kurudukça yüksek toprak kuvveti genellikle fide ve kök büyümesini kısıtlar. Sızma oranları düşüktür ve yağmur ve sulama akışları sertleşen birçok toprağın verimliliğini sınırlar.[7]

Tanım

Sabit belirleme şu şekilde tanımlanmıştır: "Sert bir toprak, kurutma sırasında neredeyse homojen bir kütleye dönüşen topraktır. Tipik olarak> 0,1 m'lik bir aralıkta ara sıra çatlaklara sahip olabilir. Havayla kuru sert toprak sert ve kırılgandır ve profil yüzüne işaret parmağı itmek mümkün değildir. Tipik olarak 90 kN çekme dayanımına sahiptir–2. Sert bir ufuk bir kabuktan daha kalın olduğu için, kabuklaşan topraklar mutlaka sert değildir. (İşlenmiş topraklarda, sertleşen ufuk çizgisinin kalınlığı genellikle ekili katmanın kalınlığına eşit ya da daha fazladır.) Sertleşen toprak kalıcı olarak çimentolanmaz ve ıslandığında yumuşaktır. Yetiştirilen sert bir ufuk çizgisindeki keseler, ıslandıktan sonra kısmen veya tamamen parçalanacaktır. Toprak yeterince ıslanmışsa, kuruduktan sonra sert durumuna geri dönecektir. Bu, sel sulamasından veya tek bir yoğun yağış olayından sonra gerçekleşebilir."[8]

Zemin Yapısı Dinamiği

Toprak yapısı doğası gereği bir dinamik ve Kompleks sistem gibi farklı faktörlerden etkilenen toprak işleme tekerlek trafiği kökler topraktaki biyolojik aktiviteler, yağış olayları, Rüzgar erozyonu, küçülme, şişme, donma ve çözülme. Karşılıklı olarak toprak yapısı kök büyümesini ve işlevini etkiler ve etkiler, toprak faunası ve biota, su ve çözünen madde taşıma süreçleri, gaz takası, termal iletkenlik ve elektiriksel iletkenlik, trafik taşıma kapasitesi ve toprakla ilgili diğer birçok yön. Toprak yapısını göz ardı etmek veya onu "statik" olarak görmek, toprak özelliklerinin zayıf tahminlerine yol açabilir ve toprak toprak yönetimi.[9]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b Dexter, A.R. (Haziran 1988). "Toprak yapısının karakterizasyonundaki gelişmeler". Toprak ve Toprak İşleme Araştırmaları. 11 (3–4): 199–238. doi:10.1016/0167-1987(88)90002-5.
  2. ^ Masoom, Hüseyin; Courtier-Murias, Denis; Farooq, Hashim; Soong, Ronald; Kelleher, Brian P .; Zhang, Chao; Maas, Werner E .; Fey, Michael; Kumar, Rajeev; Monette, Martine; Stronks, Henry J .; Simpson, Myrna J .; Simpson, André J. (16 Şubat 2016). "Doğal Haliyle Toprak Organik Maddesi: Dünyadaki En Karmaşık Biyomateryali Çözüyor". Çevre Bilimi ve Teknolojisi. 50 (4): 1670–1680. Bibcode:2016EnST ... 50.1670M. doi:10.1021 / acs.est.5b03410. PMID  26783947.
  3. ^ Young, A & Young R 2001, Avustralya manzarasındaki topraklar, Oxford University Press, Melbourne.[sayfa gerekli ]
  4. ^ a b Toprak ve Su Koruma Daire Başkanlığı 1991, "Toprak yapısının alan göstergeleri düşüş" Arşivlendi 2007-09-14 Wayback Makinesi, Mayıs 2007'de görüntülendi
  5. ^ a b c d e f g Toprak Bilimi Bölümü Personeli (Mart 2017). Toprak Etüt Kılavuzu - Bl. 3. Zemin Profillerinin İncelenmesi ve Tanımlanması (Bildiri). Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı, Doğal Kaynakları Koruma Servisi, Topraklar. USDA El Kitabı No. 18. Alındı 2 Kasım 2019.CS1 Maint: yazar parametresini kullanır (bağlantı)
  6. ^ Cockroft, B .; Olsson, K.A. (2000). "Sulanan mahsullerde toprak işlemesiz, trafiksiz yataklarda agregaların birleşmesinden dolayı toprak yapısının bozulması". Avustralya Toprak Araştırmaları Dergisi. 38 (1): 61–70. doi:10.1071 / SR99079.
  7. ^ Daniells, Ian G. (2012). "Sert topraklar: bir inceleme". Toprak Araştırması. 50 (5): 349–359. doi:10.1071 / SR11102.
  8. ^ Mullins, CE (1997). "Zor karar". R Lal'de; WH Blum; C Valentin; BA Stewart (editörler). Toprak degradasyonunu değerlendirme yöntemleri. Boca Raton, FL: CRC Press. s. 121. ISBN  9780849374432. Alındı 18 Ağustos 2016.
  9. ^ Logsdon, Sally; Berli, Markus; Horn, Rainer (Ocak 2013). "Ön Mesele". Zemin Yapısı Dinamiklerini Ölçme ve Modelleme. Tarımsal Sistem Modellemesindeki Gelişmeler. s. vii – ix. doi:10.2134 / advagricsystmodel3.frontmatter. ISBN  978-0-89118-957-2. ISSN  2163-2790.

Kaynaklar

Bu makale içerirkamu malı materyal -den Amerika Birleşik Devletleri Hükümeti document: "https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/soils/ref/?cid=nrcs142p2_054253 ".

  • Australian Journal of Soil Research, 38 (1) 61 - 70. Alıntı yapılan kaynak: Land and Water Australia 2007, toprak yapısını iyileştirmenin yolları ve sulu tarımın üretkenliğini iyileştirmenin yolları, Mayıs 2007'de görüntülendi, <https://web.archive.org/web/20070930071224/http://npsi.gov.au/ >
  • Toprak ve Su Koruma Daire Başkanlığı 1991, "Toprak yapısının alan göstergeleri düşüş", Mayıs 2007'de görüntülendi
  • Leeper, GW & Uren, NC 1993, 5th edn, Toprak bilimi, bir giriş, Melbourne University Press, Melbourne
  • Marshall, TJ ve Holmes JW, 1979, Toprak Fiziği, Cambridge University Press
  • Toprak Etüt Bölümü Personeli (1993). "Zeminlerin İncelenmesi ve Tanımlanması". El Kitabı 18. Toprak etüdü kılavuzu. Toprak Koruma Hizmeti. ABD Tarım Bakanlığı. Arşivlenen orijinal 2011-05-14 tarihinde. Alındı 2006-04-11.
  • Charman, PEV & Murphy, BW 1998, 5. basım, Topraklar, özellikleri ve yönetimi, Oxford University Press, Melbourne
  • Firuziaan, M. ve Estorff, O., (2002), "Zaman Alanında Yatak-Temel-Toprağın Dinamik Davranışının Simülasyonu", Springer Verlag.

Dış bağlantılar