3.6. Toprak Suyu: Önemi, Mekanizması ve Sınıflandırılması
Toprak suyu, tarımsal üretim ve ekosistem döngüsü için hayati bir bileşendir. Bitkilerin yetişmesi, toprak içi biyolojik faaliyetlerin sürdürülmesi, çeşitli ayrışma süreçleri ve özellikle iyon alışverişinin sağlanması bakımından kritik bir öneme sahiptir.
3.6.1. Toprak Suyunun Tarımsal Önemi
Toprakta bulunan su, yalnızca bir nem kaynağı değil, aynı zamanda aktif bir taşıyıcı ve düzenleyicidir. Tarım açısından önemi üç ana başlıkta toplanabilir:
• Besin Maddesi ve Taşıyıcı: Su, başlı başına önemli bir bitki besin maddesidir. Ayrıca katı besin maddelerini önce eriterek çözelti haline getirir, ardından bu maddeleri bitki köklerinden (rizosferden) diğer dokulara taşır.
• Reaksiyon Düzenleyici: Toprak oluşumu, toprağın tava gelmesi ve verimlilik gibi süreçlerdeki fiziksel, kimyasal ve biyolojik reaksiyonlarda ya doğrudan yer alır ya da katalizör görevi görerek bu reaksiyonların gerçekleşmesini sağlar.
3.6.2. Toprakta Suyun Tutulma Mekanizması ve Kuvvetler
Toprak yapısı (strüktürü), mikro ve makroporların üst üste gelmesiyle oluşan kapillar (kılcal) kanalcıklar içerir ve su bu gözeneklerde depolanır. Suyun toprakta tutulmasını veya hareket etmesini sağlayan üç temel kuvvet bulunur:
1. Adhezyon (Yapışma) Kuvveti: Toprak tanecikleri (genellikle negatif yüklü kolloidler) ile su molekülleri (pozitif kutuplar) arasındaki çekim kuvvetidir. Bu kuvvet, suyun toprak yüzeyine güçlü bir şekilde tutunmasını sağlar.
2. Kohezyon (Birbirini Tutma) Kuvveti: Su moleküllerinin birbirini çekmesidir. Bu kuvvetle tutulan suya “kohezyon suyu” denir ve moleküller daha hareketli olduğundan bitkiler bu suyun yaklaşık 2/3’ünü kullanabilir,.
3. Yerçekimi Kuvveti: Su moleküllerini aşağıya doğru çeken kuvvettir. Adhezyon ve kohezyon suyu tutmaya çalışırken, yerçekimi suyu aşağı çekerek sızmasını sağlar,.
Bu kuvvetlerin dengesi suyun hareketini belirler: Adhezyon ve kohezyon toplamı yerçekiminden büyükse su kapillarlarda yükselir; küçükse su azalır.
3.6.3. Toprakta Tutulan Su Çeşitleri
Toprakta bulunan su, tutulma enerjilerine ve bitkiler tarafından kullanılabilirliklerine göre sınıflandırılır:
• Kristal Su: Jips (CaSO4) veya Limonit (Fe2O3) gibi minerallerin kimyasal yapısına giren sudur. Bitkiler bu sudan kesinlikle yararlanamaz,. Fırın kurusu ağırlık (105°C) hesaplamalarında geride kalan su bu sınıfa girer ve 10.000 atmosferden fazla bir kuvvetle tutulur,.
• Hidroskopik Su (Ölü Su): Toprak taneciklerinin yüzeyini çok ince bir tabaka halinde saran ve 31 atmosferden daha yüksek basınçla tutulan sudur. Akışkanlığını kaybettiği için bitkilere faydalı olamaz.
• Kapilar Su (Tarla Kapasitesi): Yerçekimi suyu süzüldükten sonra toprakta kalan sudur. 30 mikrondan küçük gözeneklerde, 1/3 ile 31 atmosfer basınç altında tutulur,. Bitkiler için esas su kaynağıdır.
• Gravitasyon Suyu (Sızan Su): Toprak gözeneklerini dolduran ve yerçekimi etkisiyle yüksek basınçtan düşük basınca doğru serbestçe akan sudur.
3.6.4. Su Girişi ve Hareketi: İnfiltrasyon ve Perkolasyon
Suyun toprak yüzeyinden içeri girmesine infiltrasyon denir. Yağmur başladığında infiltrasyon kapasitesi en yüksektir, ancak zamanla gözeneklerin dolması, yağmur damlalarının yüzeyi sıkıştırması ve kolloidlerin şişmesi gibi nedenlerle azalır. İyi bir toprak strüktürü ve organik madde infiltrasyonu artırırken, sıkışma ve çıplak yüzeyler azaltır,.
Toprak içine giren suyun profil boyunca sızarak taban suyuna karışmasına ise perkolasyon adı verilir.
3.6.5. Bitkiler İçin Faydalı Su ve Toprak İşleme
Bitkilerin sudan yararlanabilmesi belirli sınırlar dahilinde gerçekleşir:
• Solma Noktası: Toprak suyunun azalıp bitkinin solmaya başladığı noktadır. Bu aşamada su toprağa 15 atmosfer ve üzeri kuvvetle tutunur.
• Faydalı Su: Tarla kapasitesi (yaklaşık 1/3 atm) ile solma noktası (15 atm) arasında kalan su miktarıdır.
Toprak İşleme Zamanı: Toprağın sürülmesi için en uygun nem aralığı pF=2.8-4.4 arasındadır. Çok ıslak toprak aletlere yapışır, çok kuru toprak ise dağılır; bu nedenle agregatları koruyacak uygun kıvam beklenmelidir.
——————————————————————————–
Not: Toprağı bir sünger gibi düşünebilirsiniz. Süngeri suya batırıp çıkardığınızda şarıl şarıl akan su gravitasyon suyudur (bitki tutamaz, akıp gider). Akma bittikten sonra süngerin nemli ve sıkıldığında su veren hali kapilar sudur (bitkinin içtiği, faydalı su). Sünger tamamen kurumuş gibi görünse bile dokunduğunuzda hissettiğiniz hafif serinlik veya süngerin yapısında hapsolmuş, sıkınca çıkmayan nem ise hidroskopik sudur (bitki bunu söküp alamaz).