Kalsimorfik (Rendzina, Vertisol, Kahverengi Orman) Topraklarının Özellikleri

İntrazonal toprakların alt takımına giren kalsimorfik topraklar, kireç bakımından zengin ana materyaller üzerinde oluşur. Kalsifikasyon olayı kalsimorfik toprakların oluşumunda egemendir. Bu toprakların en iyi örneklerini Rendzina, Vertisol (gromusol) ve Kireçli kahverengi orman toprakları teşkil eder.

Rendzina Toprakları

Kireç bakımından zengin yumuşak kireçtaşı, tebeşir üzerinde gelişme gösterir. Toprak horizonları olgunlaşmamıştır; AC horizonlu topraklardır. Koyu gri veya siyah A horizonuna sahiptir. Bu horizonda kireç tamamen yıkanmamıştır; kireç bakımından ve organik madde yönünden zengindir.

Bazı Rendzinalarda zayıf da olsa B horizonu gelişmiştir. A horizonunun altında kireç yığışma katı mevcuttur. Burada % 25 civarında kalsiyum karbonat bulunabilir.

Soğuk ve sıcak iklimlerde fazla miktarda kalsiyum karbonat içeren kireçtaşları üzerinde organik madde bakımından zengin koyu renkli Rendzinalar; çörtlü kireçtaşı üzerinde ise A (B) C profili Kahverengi kalsimorfik topraklar teşekkül eder. Yarınemli ve sıcak iklim bölgelerinde kil miktarı çok düşük kireçtaşı üzerinde B horizonlu koyu kırmızımsı topraklarda oluşur. Bu şurada bahsedilen Terra rossa topraklarına benzer. Gerçekten, Akdeniz iklim bölgesinde Rendzina, kırmızı kil balçığına ve sonra da Terra rossaya dönüşür.

Şu hâlde, Terra rossa, Terra fuska ve Rendzina. aşağı yukarı kireç bakımından zengin kaya ve depolar üzerinde geliştiği hâlde, bu topraklar farklı iklim bölgelerinde pedoşenez süresinin uzunluğuna göre, değişik toprak gruplarına dönüşür. Bu durum da iklim ve pedojenez süresinin toprak oluşumundaki etkilerini açıkça yansıtır.

Rendzina topraklarının doğal vejetasyonu, Çemezyom topraklarında olduğu gibi, otsu bitki topluluk olup otlak olarak kullanılır.
Nemli subtropikal bölgelerdeki Rendzinalar, tarımsal yönden verimli topraklardır. Bu topraklarda pamuk, tahıl ve yonca yetiştirilir. Daha kurak bölgelerde ise kuru tarım sistemi ile tahıl üretilir ve otlak olarak da kullanılır.

Kahverengi Orman Toprakları

Orta Avrupa, orta kuşak veya serin, yarınemli iklim bölgelerinde ve okyanusal-karasal kuşağın geçiş kuşağında yer alır. Balçıklı veya ince bünyeli, yüksek baz satürasyonlu (baz doygunluğu % 50 den fazla) ve yüksek biyolojik aktiviteye sahip topraklardır. Baz doygunluğunun yüksek olmasında ana kayanın da rolü bulunur; düşük permabiliteden dolayı yıkanma azdır ve bitkiler tarafından toprak yüzeyine tekrar bazlar taşınır.

Kahverengi orman topraklarının bulunduğu alanlarda yağış miktarının toprağı yıkanmadaki etkisi düşük olduğundan, sadece çözünebilir tuzlar ve kısmen kireç ve diğer elementler az miktarda uzaklaşmıştır. Bu bakımdan, Kahverengi orman topraklarında B horizonu tam manasıyla teşekkül etmemiştir. Bu toprakların üzerinde baz bakımından zengin litterin hızlı ayrışması, toprak canlıları ve mikroorganizmalar tarafından humusun iyi şekilde mineral toprak katına karıştırılması, kalın mull tabakasının oluşmasını sağlamıştır.

Bu nedenle toprak, organik maddece zengindir. Toprağın kahverenkli olmasını sağlayan nötral organo-mineral kolloidler tarafından demir oksitler küçük parçalara ayrılmış ve dağılmıştır.

Kahverengi orman topraklarında zayıf yıkanma sonucunda bozulmamış kil, üst horizondan B horizonuna mekanik yoldan taşınarak burada ağır bünyeli ve bloku yapının oluşmasını sağlamıştır. Kahverengi orman toprakları, ayrı bir B horizonunun olup olmamasına ve yıkanmaya karşı gösterdiği dirence göre iki alt tipe ayrılır: 1. Kahverengi orman toprakları, 2. Sol brun lessive’ler (Yıkanmış Kahverengi topraklar) ya da Luvisollardır.

Sol Brun Lessive

Kil ebadındaki materyallerin aşağıya doğru taşınması ile karakterize edilen bu topraklar, ferrik oksitler içerir; yüzeydeki balçıklı horizondan ayrı olarak kahverengi, sarı/kahverengi veya daha nadir olarak kırmızı/sarı, bloklu yapıda Bt horizonu bulunur; ayrıca killerin biriktiği Bt horizonunda kil kabukları da yer alır.

A2-3 horizonları hafif asit mull humusuna sahip olup, kahverengimsi gri renktedir; kırıntı, ince blok ve nadiren de levhamsı yapı görülür. C horizonu düşük asit reaksiyon gösterir ve Bt horizonuna nazaran daha kaba malzemeden ibarettir.

Vertisol (Grumusol) Topraklar

Vertisollar, genellikle kireç bakımından zengin killi marnlı ana materyal üzerinde gelişmiş AC horizonlu topraklardır; yani B horizonu gelişmemiştir. Vertisolların ana materyalinde montmorillonit kili bol miktarda bulunur; nemi ve kurak mevsimin olduğu iklim bölgelerinde gelişme göstermiştir. Vertisollerin genel özellikleri şöyledir:

1. Toprağın tekstürü ağır olup, killi bünye tipi baskındır.
2. Belirgin bir yıkanma ve birikme yoktur.
3. Toprağın 15-50 cm kalınlığındaki üst horizonu granüler strüktürdedir.
4. Toprak kireçlidir ve nötral reaksiyon gösterir.
5. Toprak ıslandığında büyük ölçüde şişme ve kurulduğunda geniş ve derin çatlaklar meydana gelir.
6. Toprağın şişme ve büzülmesine bağı, olarak “gilgai” denilen hafif dalgalı bir mikro relief oluşur.
7. Hâkim kil türü montmorillıonit olup. Ca veya Ca ve Mg değişebilir katyonları baskındır.
8. Organik madde % 1 -3 arasında genel bir değişme gösterir: buna bağlı olarak da düşük kromalı renk hâkim durumdadır.
9. Doğal bitki örtüsü yüksek çayır otları veya savan vejetasyonudur.

Bu özelliklerle karakterize edilen Vertisollarn genel profil özelliği şunlardır:

1. 50 cm kalınlığında bir mineral toprak katı vardır.
2. Bütün horizonlarda kil miktarı % 30 ve daha fazladır.
3. En az 1 cm genişliğinde ve 50 cm derinliğine ulaşan çatlaklar oluşur.

Kurak mevsimde gelişen çatlaklar boyunca yüzeydeki toprak parçacıkları alta doğru dökülür. Nemli devrede ıslandığında ve özellikle su ile doygun hâle geldiğinde toprak şişerek çatlaklar kapanır. Böylece toprakta çatlakların açılıp kapanması ve toprağın şişip büzülmesi ile “gilgai” denilen hafif dalgalı bir mikro topografya (relief) şekli oluşur.

Ayrıca kurak devrede oluşan çatlaklardan üste organik madde bakımından zengin toprak parçacıkları alt horizonlara doğru taşınır ve bu suretle de toprak adeta kendi kendini gübreler (malçlar) (selfmulching). Öte yandan, toprağın ıslanıp şişmesi ile toprak kümeleri sıkışarak birbirlerine basınç yaparak birbiri üzerinde sürüklenir. Bu sürtünme sonucunda ise parlak yüzeyli, köşeli bir yapı hasıl olur; bu parlak yüzeylere slikinslayd (slickenslide) denir.

İşte toprağın kurak mevsimlerde derinlere kadar çatlaması ve nemli devrede şişmesi ile toprak alt üst olarak döner. Toprağın bu özelliğine atfen dönen toprak anlamına gelen Vertisola, Anadolu’da taş doğuran, Trakya’da kepir adı verilmiştir.

Vertisollarda toprak profili boyunca kilin taşınmasına ait deliller bulunmamaktadır; aslında toprağın bütün horizonları yüksek derecede kil ihtiva eder. Bu yüksek miktardaki kil, toprak ıslandığında yapışkan olmakta ve kuruduğunda ise çok sert bir durum almaktadır. Bu şartlara bağlı olarak, toprak ıslak olduğunda geçirgenlik son derece düşer, kuru olduğu zaman ise derin çatlaklar boyunca su aşırı derecede sızmaya uğrar.

Öte yandan bazı hâllerde ana kaya kireçsiz olabilir, yani toprak bir bazalt ana kayası üzerinde teşekkül edebilir. Bununla beraber üst horizonlarda bulunan ve yüksek hâlde kalan kireç, toprağın tabiatında “kapalı sistemin” mevcut olduğunu gösterir ve çözünür maddelerin toprak dahilinde yıkanmadığını veya yıkanmanın sınırlı olduğunu belirtir. Montmorillonionit kilinin fazla olması, toprağın katyon değişme kapasitesinin yüksek olmasını sağlamıştır.

Vertisollar, 45° kuzey ve güney enlemleri arasında yaygındır. Dünyadaki önemli yayılma alanları; Avustralya (70 milyon dönüm). Hindistan (60 milyon dönüm) ve Sudan (40 milyon dönüm)’dır. Bu duruma göre, Vertisolların daha ziyade tropikal ve subtropikal bölgelerde yer aldığı görülür.

Türkiye’de de Vertisollar, Trakya Ergene Havzasında, Güney Marmara Bölümündeki ovalarda, Muş Ovası’ında ve Van Gölü’nün kuzeydoğusunda bulunur.

Vertisollarda kalsiyum, magnezyum gibi değişebilir bazlar yüksektir ve daha çok nötral reaksiyon gösterir; orta derecede organik madde ihtiva eder. Bu toprakların bünyesinin ince ve ağır olmasından ötürü fazla miktarda su tutar; ancak bu nemin çoğu bitkiler için elverişli değildir.

Vertisolların makinesiz işlenmesi, sürülmesi çok zordur ve makinesiz tarım yapıldığında yeterli verim alınmamaktadır.
Kullanma açısından Vertisolların birçok sorunu bulunur. Özellikle toprak yaş iken plastik hâle geldiği için, bu devrede toprağı işlemek çok zordur. Bu bakımdan, Vertisollar çoğu kez kendi hâline bırakılarak otlak olarak kullanılır. Ancak toprak modern tarım tekniklerinin kullanılması (gübreleme, derin sürüm vs.) ile hem tarıma açılır hem de verim arttırılır.