Tweet
TOPRAK NEMİ
1. Toprak Neminin İfade Şeklîleri
Toprakta bulunan su ve hava oranının, bitki cinsine bağlı olarak belirli Sınırlar içinde olması, bitkilerin normal gelişmeleri açısından oldukça önemlidir. Bu nedenle, özellikle bitki kök bölgesinde toprak neminin kontrol altında tutul*ması ve sulama ile verilecek su miktarının yeterli doğrulukta saptanması ve uygu*lanması gerekmektedir.
Toprak neminin ölçülmesi ve nicel olarak tanımlanması, sulama zamanının saptanması yanı sıra,, toprağa verilecek su miktarının belirlenmesi yönünden önemli*dir, Sulama uygulamalarına yönelik olarak toprak nemi; kuru ağırlık yüzdesi, hacim yüzdesi, deriniik ve tansiyon olmak üzere 4 şekilde ifade edilmektedir.
1.1. Toprak Neminin Ağırlık Yüzdesi Cinsinden ifadesi
Toprakta bulunan nem miktarı, toprağın kuru ağırlığının yüzdesi olarak ifade edilmekte ve alınan toprak örneklerinden yararlanılarak aşağıdaki eşitlikle hesaplanmaktadır.
Pw = 100
Akt
Eşitlikte;
Pw = Toprağın kuru ağırlığının yüzdesi cinsinden nem miktarı, %,
Ayt = Toprak örneğinin yaş ağırlığı (topiam ağırlık), gr. ve
Akt = Toprak örneğinin kuru ağırlığı (katı kısmın ağırlığı), gr.'dır.
Kuru ağırlık, toprak örneğinin fırında ÎO5°C'ta 24 saat kurutulması ile elde edilir,
l.2.Toprak Deminin Hacim Yüzdesi Cinsinden İfadesi
Toprak neminin hacim yüzdesi cinsinden ifadesinde;
Pv =-------- x Pw
Has
eşitliğinden yararlanılır, Eşitlikte;
Pv = Toprak hacminin yüzdesi cinsinden nem miktarı, %,
Hat = Toprağın hacim ağırlığı, gr/cm3 ve
Has = +4°C sıcaklıkta saf suyun hacim ağırlığı, gr/cm3 'ür.
Bu eşitlikte yine Has = I gr/cm3 olduğundan eşitlik kısaca; Pv = Pw . Hat şeklinde yazılır.
1.3. Toprak Neminin Derinlik Cinsinden İfadesi Toprak nemi derinlik olarak ise;
100 100
eşitliği ile ifade edilir. Eşitlikte;
D = Topraktaki su derinliği, cm.,
Pv = Toprak hacminin yüzdesi cinsinden nem miktarı, °/o,
Pw = Toprağın kuru ağırlığının yüzdesi cinsînden nem miktarı, %,
Hat = Hat = Toprağın hacim ağırlığı, gr/cm3,
d = Toprak derinliği, cm.'dir.
Suyun derinlik cinsinden tanımlanması, yalnızca sulama uygulamalarına yönelik olarak değil, diğer tarımsal işlemler adına da büyük önem taşımaktadır.
Diğer bir anlatımla; yağış yoluyla toprağa gelen, toprak tarafından emilen, yüzey akışa geçen, toprakta depolanan, bitki tarafından tüketilen vb. gibi olaylara karışan suyun tanımlanmasında birim alan için su derinliği ifadesi kullanılmakta, bu şekildeki tanımlama mühendislik çalışmaları yönünden büyük önem taşımak*tadır. Burada unutulmaması gereken ilişki, 1 m2 alana girecek 1 İt suyun 1 mm. su yüksekliği oluşturacağıdır. Yukarıdaki eşitlikte topraktaki su derinliği birimi her ne kadar ctn. olarak belirtilmiş ise de uygulamada genellikle mm. birimi kul*lanılmakta, bunun için ise, toprak derinliği değerinin eşitliğe mm. olarak konul*ması gerekmektedir. Toprak neminin buraya kadar anlatılan şekildeki ifadesi bir örnek ile açıklanacak olursa;
Örnek: Bir sera içerisinden, hacmi bilinen silindir kap ile 100 cm3 toprak örneği alınmış ve ağırlığı tartılarak 160 gr bulunmuştur. Alman toprak örneğinin I05°C de 24 saat kurutulduktan sonraki etüv kurusu ağırlığı ise 135 gr olmuştur. Örneğin alındığı toprak derinliği 50 cm olduğuna göre; Bu anda topraktaki mev*cut nemi mm olarak hesaplayınız.
1.4. Toprak Neminin Tansiyon Cinsinden İfadesi
Toprak zerreleri, toprakta bulunan su moleküllerini kendilerine doğru çekerler. Bu çekme miktarı, su molekülünün toprak zerresinin yüzeyine olan uzaklığı ile ters orantılıdır. Bu nedenle, nem miktarı düşük topraklarda su, toprak zerreleri tarafından ince bir zar şeklinde tutulur. Böyle topraklar sulandığında, toprak zerreleri etrafındaki su zan gittikçe kalınlaşır ve bunun sonucu olarak toprak boşlukları su ile dolar. Daha sonra özellikle yerçekimi kuvvetinin etkisiyle bir kısım su aşağı doğru hareket etmeye başlar.
Toprak ortamı içerisinde su, önceki bölümlerde de açıklandığı gibi, adhe.î-yon ve kohezyon kuvvetlerin etkisi île tutulmakta, bu iki kuvvetin toplamı ise kapillar kuvvet olarak tanımlanmaktadır. Bilindiği gibi adhezyon; fiziksel yönden farklı molekül yapısına sahip iki cisim arasındaki, kohezyon ise fiziksel yönden aynı molekül yapısına sahip iki cisim arasındaki çekim kuvvetidir. Bu tanımlardan hareketle, toprak zerreleri ile su molekülü arasındaki çekim adhezyon, iki su molekülü arasındaki çekim ise kohezyon kuvvetini oluşturmaktadır. Toprak orta*mındaki su molekülü üzerine ayrıca, yerçekimi kuvveti de etkide bulunmaktadır. Ancak, kapillar kuvvetler suyun toprak ortamındaki boşluklarda tutulması yönün*de etkide bulunurken, yerçekimi kuvveti, suyun yerkabuğunun merkezine doğru hareketi yönünde etkili olmaktadır. Diğer bir anlatımla, topraktaki suyun alt kat*manlara doğru hareketi; yerçekimi kuvvetinin kapillar kuvvetten daha büyük olduğu noktadan itibaren başlamakta, eşitleninceye kadar devam etmektedir. Bunun tersi olarak, yerçekimi kuvvetinin kapillar kuvvetten daha küçük olduğu koşullarda, alt toprak katmanlarına doğru su hareketinden söz edilemez.
Su ile ıslatılmış bir toprak kütlesinden su dışarıya alınmaya çalışıldığında her birim su miktarı için belirli bir enerjiye, başka bir deyişle işe gerek vardır. Suyun özgül ağırlığının bir birim değerde olması nedeniyle, uygulanacak iş mik*tarı, rakamsal olarak basınç değerine eşit olmaktadır. Dolayısıyla iş deyiminden çok basınç deyimi kullanılmaktadır.
Suyun toprak zerreleri tarafından tutulma gücü, topraktaki nem miktarı azaldıkça artmaktadır. Bu nedenle, suyun tutulma gücü negatif olarak ifade edil*mektedir. Uygulamada genellikle negatif basınç yerine tansiyon deyimi kul*lanıldığından, toprak nemi tansiyonu denildiğinde, toprak zerrelerinin suyu kendi yüzeyleri etrafında tutma gücü anlaşılmaktadır. Toprak nemi tansiyonunun birimi, basınç birimleri ve genellikle cm. su sütunu (cmSS) yada kısaca cm. cinsinden belirtilir.
Bazı durumlarda toprak nemi, cmSS cinsinden belirtilen toprak nem tan*siyonunun logaritmasının alınması yoluyla da ifade edilir. Eide edilen değerlere, toprak nemi pF değerleri denir. Özellikle toprak neminin iyice azaldığı koşullarda, bu suyun toprak tarafından tutulma gücünün cmSS cinsinden belirtilmesinde büyük rakamlar kullanılma zorunluluğu doğmaktadır. Oysa ki bu değerin logarit*ması alınarak pF cinsinden ifade daha pratik olmaktadır, örneğin 1 cmSS toprak nemi tansiyonunun pF değeri; pF = log 1 = 0, 100 cmSS, toprak nemi tansiyonu*nun pF değeri ise pF = log 100 = 2'dir.
Kaynak: Sera Bitkilerinin Sulanması
Prof.Dr. Atila GÜNAY – Doç.Dr. M.Ali UL
1. Toprak Neminin İfade Şeklîleri
Toprakta bulunan su ve hava oranının, bitki cinsine bağlı olarak belirli Sınırlar içinde olması, bitkilerin normal gelişmeleri açısından oldukça önemlidir. Bu nedenle, özellikle bitki kök bölgesinde toprak neminin kontrol altında tutul*ması ve sulama ile verilecek su miktarının yeterli doğrulukta saptanması ve uygu*lanması gerekmektedir.
Toprak neminin ölçülmesi ve nicel olarak tanımlanması, sulama zamanının saptanması yanı sıra,, toprağa verilecek su miktarının belirlenmesi yönünden önemli*dir, Sulama uygulamalarına yönelik olarak toprak nemi; kuru ağırlık yüzdesi, hacim yüzdesi, deriniik ve tansiyon olmak üzere 4 şekilde ifade edilmektedir.
1.1. Toprak Neminin Ağırlık Yüzdesi Cinsinden ifadesi
Toprakta bulunan nem miktarı, toprağın kuru ağırlığının yüzdesi olarak ifade edilmekte ve alınan toprak örneklerinden yararlanılarak aşağıdaki eşitlikle hesaplanmaktadır.
Pw = 100
Akt
Eşitlikte;
Pw = Toprağın kuru ağırlığının yüzdesi cinsinden nem miktarı, %,
Ayt = Toprak örneğinin yaş ağırlığı (topiam ağırlık), gr. ve
Akt = Toprak örneğinin kuru ağırlığı (katı kısmın ağırlığı), gr.'dır.
Kuru ağırlık, toprak örneğinin fırında ÎO5°C'ta 24 saat kurutulması ile elde edilir,
l.2.Toprak Deminin Hacim Yüzdesi Cinsinden İfadesi
Toprak neminin hacim yüzdesi cinsinden ifadesinde;
Pv =-------- x Pw
Has
eşitliğinden yararlanılır, Eşitlikte;
Pv = Toprak hacminin yüzdesi cinsinden nem miktarı, %,
Hat = Toprağın hacim ağırlığı, gr/cm3 ve
Has = +4°C sıcaklıkta saf suyun hacim ağırlığı, gr/cm3 'ür.
Bu eşitlikte yine Has = I gr/cm3 olduğundan eşitlik kısaca; Pv = Pw . Hat şeklinde yazılır.
1.3. Toprak Neminin Derinlik Cinsinden İfadesi Toprak nemi derinlik olarak ise;
100 100
eşitliği ile ifade edilir. Eşitlikte;
D = Topraktaki su derinliği, cm.,
Pv = Toprak hacminin yüzdesi cinsinden nem miktarı, °/o,
Pw = Toprağın kuru ağırlığının yüzdesi cinsînden nem miktarı, %,
Hat = Hat = Toprağın hacim ağırlığı, gr/cm3,
d = Toprak derinliği, cm.'dir.
Suyun derinlik cinsinden tanımlanması, yalnızca sulama uygulamalarına yönelik olarak değil, diğer tarımsal işlemler adına da büyük önem taşımaktadır.
Diğer bir anlatımla; yağış yoluyla toprağa gelen, toprak tarafından emilen, yüzey akışa geçen, toprakta depolanan, bitki tarafından tüketilen vb. gibi olaylara karışan suyun tanımlanmasında birim alan için su derinliği ifadesi kullanılmakta, bu şekildeki tanımlama mühendislik çalışmaları yönünden büyük önem taşımak*tadır. Burada unutulmaması gereken ilişki, 1 m2 alana girecek 1 İt suyun 1 mm. su yüksekliği oluşturacağıdır. Yukarıdaki eşitlikte topraktaki su derinliği birimi her ne kadar ctn. olarak belirtilmiş ise de uygulamada genellikle mm. birimi kul*lanılmakta, bunun için ise, toprak derinliği değerinin eşitliğe mm. olarak konul*ması gerekmektedir. Toprak neminin buraya kadar anlatılan şekildeki ifadesi bir örnek ile açıklanacak olursa;
Örnek: Bir sera içerisinden, hacmi bilinen silindir kap ile 100 cm3 toprak örneği alınmış ve ağırlığı tartılarak 160 gr bulunmuştur. Alman toprak örneğinin I05°C de 24 saat kurutulduktan sonraki etüv kurusu ağırlığı ise 135 gr olmuştur. Örneğin alındığı toprak derinliği 50 cm olduğuna göre; Bu anda topraktaki mev*cut nemi mm olarak hesaplayınız.
1.4. Toprak Neminin Tansiyon Cinsinden İfadesi
Toprak zerreleri, toprakta bulunan su moleküllerini kendilerine doğru çekerler. Bu çekme miktarı, su molekülünün toprak zerresinin yüzeyine olan uzaklığı ile ters orantılıdır. Bu nedenle, nem miktarı düşük topraklarda su, toprak zerreleri tarafından ince bir zar şeklinde tutulur. Böyle topraklar sulandığında, toprak zerreleri etrafındaki su zan gittikçe kalınlaşır ve bunun sonucu olarak toprak boşlukları su ile dolar. Daha sonra özellikle yerçekimi kuvvetinin etkisiyle bir kısım su aşağı doğru hareket etmeye başlar.
Toprak ortamı içerisinde su, önceki bölümlerde de açıklandığı gibi, adhe.î-yon ve kohezyon kuvvetlerin etkisi île tutulmakta, bu iki kuvvetin toplamı ise kapillar kuvvet olarak tanımlanmaktadır. Bilindiği gibi adhezyon; fiziksel yönden farklı molekül yapısına sahip iki cisim arasındaki, kohezyon ise fiziksel yönden aynı molekül yapısına sahip iki cisim arasındaki çekim kuvvetidir. Bu tanımlardan hareketle, toprak zerreleri ile su molekülü arasındaki çekim adhezyon, iki su molekülü arasındaki çekim ise kohezyon kuvvetini oluşturmaktadır. Toprak orta*mındaki su molekülü üzerine ayrıca, yerçekimi kuvveti de etkide bulunmaktadır. Ancak, kapillar kuvvetler suyun toprak ortamındaki boşluklarda tutulması yönün*de etkide bulunurken, yerçekimi kuvveti, suyun yerkabuğunun merkezine doğru hareketi yönünde etkili olmaktadır. Diğer bir anlatımla, topraktaki suyun alt kat*manlara doğru hareketi; yerçekimi kuvvetinin kapillar kuvvetten daha büyük olduğu noktadan itibaren başlamakta, eşitleninceye kadar devam etmektedir. Bunun tersi olarak, yerçekimi kuvvetinin kapillar kuvvetten daha küçük olduğu koşullarda, alt toprak katmanlarına doğru su hareketinden söz edilemez.
Su ile ıslatılmış bir toprak kütlesinden su dışarıya alınmaya çalışıldığında her birim su miktarı için belirli bir enerjiye, başka bir deyişle işe gerek vardır. Suyun özgül ağırlığının bir birim değerde olması nedeniyle, uygulanacak iş mik*tarı, rakamsal olarak basınç değerine eşit olmaktadır. Dolayısıyla iş deyiminden çok basınç deyimi kullanılmaktadır.
Suyun toprak zerreleri tarafından tutulma gücü, topraktaki nem miktarı azaldıkça artmaktadır. Bu nedenle, suyun tutulma gücü negatif olarak ifade edil*mektedir. Uygulamada genellikle negatif basınç yerine tansiyon deyimi kul*lanıldığından, toprak nemi tansiyonu denildiğinde, toprak zerrelerinin suyu kendi yüzeyleri etrafında tutma gücü anlaşılmaktadır. Toprak nemi tansiyonunun birimi, basınç birimleri ve genellikle cm. su sütunu (cmSS) yada kısaca cm. cinsinden belirtilir.
Bazı durumlarda toprak nemi, cmSS cinsinden belirtilen toprak nem tan*siyonunun logaritmasının alınması yoluyla da ifade edilir. Eide edilen değerlere, toprak nemi pF değerleri denir. Özellikle toprak neminin iyice azaldığı koşullarda, bu suyun toprak tarafından tutulma gücünün cmSS cinsinden belirtilmesinde büyük rakamlar kullanılma zorunluluğu doğmaktadır. Oysa ki bu değerin logarit*ması alınarak pF cinsinden ifade daha pratik olmaktadır, örneğin 1 cmSS toprak nemi tansiyonunun pF değeri; pF = log 1 = 0, 100 cmSS, toprak nemi tansiyonu*nun pF değeri ise pF = log 100 = 2'dir.
Kaynak: Sera Bitkilerinin Sulanması
Prof.Dr. Atila GÜNAY – Doç.Dr. M.Ali UL