Toprak
Dünya yüzeyinin, bitkilerin yetiştiği en üst katmanına toprak denir. Ilıman bölgelerde toprak kalınlığı genellikle 15 ile 25 cm arasında değişir. Bunun altında ise, genellikle renk ve doku bakımından farklı bir toprak altı katmanı yer alır. (Bir toprağın dokusu, ona dokunulduğunda algılanan yumuşaklık ya da kumlu olma gibi özellikleri ifade eder.) Toprak altı katmanının altında ise kayaç katmanı uzanır.
Tarım uzmanları toprakları, inceliklerine (yani tane iriliklerine) göre, kumlu, killi ve milli olarak sınıflandırırlar. Kumlu topraklar büyük tanecikler içerir; çakıllı toprakların içerdiği parçacıklar ise daha da büyüktür. Kumlar ve çakıllar rüzgârda ve güneşte çabucak kurur. Killi topraklar çok küçük taneciklerden oluşur, ıslaklıklarını ya da nemlerini uzun süre korur; bu yüzden genellikle ağır ve yapışkandır, kuruduğunda ise son derece sert bir yapı kazanır. Çok zengin topraklar olan milli topraklar kum, kil ve çürümüş bitki artıklarının bir karışımıdır.
Jeologlar ise (Dünya’nın oluşumunu inceleyen bilim adamları), toprakları kökenlerine göre sınıflandırırlar. Buna göre, yatak değiştiren ırmaklardan artakalan taneciklerden oluşan topraklara alüvyonlu (lığlı) topraklar, buzullardan artakalan topraklara ise buzul sürüntüsü (sürüntii kili ya da til) denir. Los, rüzgârla taşınmış topraktır. Tortul topraklar ise tabandaki kayaçlardan türemiştir.
Topraklar üç bölümden oluşur:
1) Mineral kırıntıları,
2) ölü bitki artıkları ile daha önce yaşamış olan canlıların kalıntıları,
3) halen yaşamakta olan canlıların bulunduğu topraklar.
Mineral kırıntıları, yağmur, don, güneş ve rüzgârın etkisiyle kayaçlardan kopan taneciklerden oluşur. Bu taneciklerden kuvars ya da kumtaşı kökenli olanlar çok serttir. Bunlar genellikle çakıl, kum ve mil halinde bulunur; çakıl ve kum en iri toprak tanecikleridir, mil ise daha ince taneciklidir. Öbür mineral kırıntıları çok daha küçüktür ve bunlara kil denir. Çapı 0,002 mm ya da daha küçük olan bütün tanecikler kil tanımına girer. Daha büyük çaptakiler ise mil olarak tanımlanır. En güçlü büyüteçlerle bile görülemeyecek kadar küçük kil tanecikleri vardır.
Ölü bitki ve hayvan kalıntıları son derece önemlidir, çünkü toprak ile bir kum yığını arasındaki fark buradan kaynaklanır. Bitkiler canlıyken enerjilerini güneş ışığından sağlar ve bu enerjiyi şeker, nişasta, selüloz gibi çeşitli maddeler (bütün bunlara “organik madde” denir) halinde dokularında depolar. Öldükleri zaman bu enerji, ölü bitkilerle beslenen ve bunların bir bölümünü de humus denen koyu renkli, yapışkan bir maddeye dönüştüren milyonlarca canlı tarafından kullanılır; humus toprağın verimini artırır. Gene bu canlılar ölü bitkilerin bazı bölümlerinden de nitratları, fosfatları ve bitkilerin öbür besin maddelerini oluştururlar.
Toprakta yaşayan çok miktarda canlı vardır. Bunların en küçükleri, sayılarla ifade edilemeyecek kadar çok olan bakterilerdir. Bir avuç toprakta bütün dünyadaki erkekler, kadınlar ve çocuklardan daha çok bakteri bulunabilir. Aynı toprakta, bakterilerden başka, uç uca eklense kilometrelerce uzanacak mantar iplikçikleri ile tek hücreli başka canlı türleri de var olabilir. Bu canlıların bir bölümünü mikroskobik bitkiler, bir bölümünü hayvanlar, bir başka bölümünü de bitkiler ile hayvanlar arasında yer alan canlı türleri oluşturur. Hayvanlar genellikle başka hayvan ve bitkilerle beslenir; ama bazı bitkiler, bazı canlılar üzerinde zehirleyici etkiler yaratan, bazı canlılar üzerinde ise bu tür etkileri olmayan ilginç maddeler üretebilir. Örneğin mantarlarca üretilen penisilin ve streptomisin, insanda hastalığa yol açan bazı mikroplar ve başka mikroorganizmalar için son derece zehirlidir, ama insanın kendisi için zararsızdır. Bu nedenle bu tür maddeler tıpta kullanılabilmektedir.
Toprakta, bu mikroskobik canlı türlerinin dışında düşlenebilecek herhangi bir şeyden tamamen farklı türden, son derece garip canlı toplulukları da bulunur. Bunlardan bazıları, milyonlarca yıldır hemen hemen hiçbir değişime uğramamış olan en eski canlı türleridir; bazıları ise yalnızca karanlıkta yaşayabilir ve ışığa çıkınca ölür.
Toprak sürekli bir değişim içindedir. Canlılar sürekli olarak ölü bitki tüketir ve böylece toprağın organik madde birikimini kullanıp bitirir. Ama bu birikim gene kesintisiz olarak yenilenir. Yere düşen yapraklar ve toprağın içinde kopup ayrılan kök parçaları, canlıların ölü bitki kalıntıları tüketimim aynı hızla karşılar.
Bitki kökleri ayrıca, mineral tanecikleri ile bitki artıklarının, ekmek kırıntısına ya da çok küçük sünger parçalarına benzer biçimde birleşmesine yol açar. Bu kırıntıların su tutabilen küçük gözenekleri vardır; gözeneklerdeki su kendiliğinden süzülüp gitmez ve bitki köklerince emilinceye kadar saklı kalır. Kırıntılar, aralarından hava ve su geçebilecek kadar gevşek bir toprak yapısı oluşturur. Eğer gereğinden çok su varsa bu su süzülüp toprakaltı katmanına geçer.
Toprağın İşlenmesi
Bitkilerin tam bir yetişkinliğe erişinceye kadar gereksinim duydukları her şeyi karşılayabilen toprak verimli demektir. Verimli topraklar gözenekli kırıntılı yapıdadır, böylece kökler toprağın içine kolayca yayılır; hava, su ve besin maddelerine ulaşır. Verimli topraklarda bitkiye zarar verecek hiçbir madde bulunmaz. Topraklar verimlilik bakımından çok değişir; ama çiftçiler genellikle gübre atarak bitkiler için gerekli ek besin maddelerini toprağa katarlar. Bahçelerde aynı şey, çapalama sırasında toprağa çürümüş bitki artıklarından oluşan bir gübre karışımı karıştırılarak yapılır. Ana maddesi hayvan dışkısı olan çiftlik gübresi çok iyi bir gübredir. Nemli iklimlerde toprakta bulunma olasılığı en yüksek olan zararlı madde asitlerdir; topraktaki asitler kireç ya da kireçtaşıyla etkisiz hale getirilir (nötrleştirilir). Kurak iklimlerde ise bazen tuza rastlanır ve bunun giderilmesi her zaman kolay olmaz.
Hiç sürülüp ekilmemiş topraklar işlenmemiş, el değmemiş ya da bakir topraklar olarak nitelenir. Bu tür topraklar ilk kez sürülüp ekildikten sonra bir süre iyi ürün verebilir. Tropik orman topraklarında ya da ılıman iklim kuşağındaki fundalık topraklarında bu yalnızca birkaç yıl sürer; ama, Kanada bozkırlarının belirli kesimlerinde olduğu gibi, başka bazı işlenmemiş topraklarda bu süre çok daha uzundur. Toprağın sürülmesi başlar başlamaz topraktaki canlılar etkinliklerini artırır ve çürümüş bitki artıklarını daha büyük bir hızla ayrıştırırlar. Eğer aynı toprak parçasına her yıl artarda buğday ya da mısır ekilirse, organik maddeler tükenir, sonunda toprak kırıntıları artık bu yapılarını koruyamaz hale gelir ve dağılır. O zaman toprak yapısal özelliğini yitirir; özellikle de sıcak, kurak iklimlerde toza çok benzer bir duruma gelir ve aşınma (erozyon) başlar. Şiddetli bir rüzgâr toprağı üfürüp götürür ve geriye sert, verimsiz toprakaltı katman kalır. Dünyanın pek çok yerinde bu olaya rastlanmaktadır.
Aşınmaya karşı çare, daha çok tohum ekmek ve bunları, toprakta organik maddelerin birikmesi ve kırıntılı yapının yeniden oluşması için yeterince uzun bir süre büyümeye bırakmaktır. Bunun için en uygun olan, özellikle de baklagiller ve yoncalarla karışık olarak ekilen çayır bitkileridir. Aşınmaya karşı korunmaya alınmış topraklardan önceleri otlak olarak yararlanılır, toprak iyice kendini toparlayınca yeniden ekilir.
Toprağın verimini koruyabilmenin başka yolları da vardır ve bunların en önemlisi toprağı doğru işlemektir. Bunun da başında, gereksinim duyduğu ölü bitki artıklarını toprağa yeniden kazandırmak gelir. Toprağa çiftlik gübresinin serpilmesi, burçak ve hardal gibi azotça zengin bitkilerin olgunlaşmaya başlamadan önce sürülüp toprağa karıştırılması (yeşil gübre) oldukça yararlı gübreleme yöntemleridir; ama yıpranmış ya da yorgun bir toprağı yeniden ekilebilir duruma getirmenin en güvenli yolu, toprağı yalnızca otlak olarak “dinlenmeye”, yani nadasa bırakmaktır. Ürünler genellikle dönüşümlü (nöbetleşe) olarak ekilir, yani aynı tarlaya her yıl farklı türden bir bitki ekilir. Ürün türleri ve ekim sırası doğru seçilmek koşuluyla, dönüşümlü ürün ekimi toprağa gereksinim duyduğu azotlu maddeleri kazandırır; bu, toprağın yapısını koruyabilmenin en iyi yoludur.
Topraklar laboratuvarlarda incelenerek ya da bitkilerin gelişimi izlenerek eksik olan elementler belirlenebilir. Gerekli bitki besin maddeleri sağlanır ve organik maddeler yenilenirse, toprak verimliliğini sürdürür, hatta daha da verimli hale gelebilir.
