קרקע: מאפיינים, היווצרות, הרכב, שכבות, סוגים - סביבה - 2025

הקרקע היא השכבה העליונה של ליתוספירה הנגרמת על ידי הבליה של הסלע כתוצאה מפעולתם של אקלים ישויות ביולוגיות. הבנה על ידי בליה של פיצול הסלע ויוצרים חומר לא מבודד בעל מבנה ומרקם מוגדרים.

הצבירה של החלקיקים המוצקים המרכיבים את האדמה קובעת את המבנה שלה ואת החלק היחסי של החלקיקים הקטנים מ- 2 מ"מ מגדירים את המרקם. חלקיקים אלה מקובצים לשלוש מחלקות כלליות, החל בקוטר גדול יותר לקטן יותר: חול, סחף וחימר.

קרקע. מקור: דרך לגאיה

הפעולה של גורמים אקלימיים כמו משקעים וטמפרטורה כמו גם אורגניזמים חיים אחראית להיווצרות האדמה. גורמים אלה מפעילים פעולה על חומר ההורה או על סלע האם ומפיצים אותו לאורך פרקי זמן ארוכים.

תהליך זה מוליד מבנה נקבובי מורכב המורכב ממינרלים שונים, מים, אוויר וחומר אורגני. מבנה זה מתרחש באופקים או בשכבות מוגדרים פחות או יותר עם צבע, קומפוזיציה, מרקם ומבנה אופייניים.

קיים מגוון רחב של סוגי אדמה, המתוארים ומסווגים על פי מערכות סיווג שונות. האדמה היא בסיס התמיכה של הכיסוי הצמחוני, הטבעי והחקלאי כאחד, מהווה נדבך בסיסי במערכת האקולוגית.

עם זאת, האדמה מושפלת ואבודה בגלל שחיקה, תוצאה של גורמים אקלימיים ופעולה אנושית. בעוד הזיהום משפיל את האדמה על ידי החדרת חומרים רעילים לתוכו או המשפיעים על תכונותיו הפיזיקליות, הכימיות והביולוגיות.

מאפייני אדמה

האדמה היא מטריצה ​​המורכבת מאלמנטים אביוטיים כמו מינרלים, מים ואוויר, עם גורמים ביוטיים, בתנאים מסוימים של אקלים והקלה. למטריצה ​​זו יש מרקם, מבנה, צפיפות ונקבוביות מוגדרים, ומהווה מערכת אקולוגית עם הביוטה האופיינית לה.

- מרקם

מרקם האדמה נקבע על ידי החלק היחסי של חול, סחף וחימר הקיימים בו. זה מהווה את השבריר הדק של האדמה (אדמה עדינה), שם יש לחול חלקיקים גסים יותר, בקוטר 2 עד 0.08 מ"מ. המרכיב השני בקוטר הוא סחף עם 0.08 עד 0.02 מ"מ ולבסוף חימר עם פחות מ- 0.02 מ"מ,

הרכב זה תלוי בחומר ההורה או בסלע האם שהולידו את האדמה, כמו גם בגורמים שהשתתפו בהיווצרותו. כל שבר בקוטר העולה על 2 מ"מ נחשב כבר לשבריר גס של האדמה או החצץ.

החול

הרכב החול הוא סיליקה לרוב, מכיוון שמדובר במינרל השופע ביותר בסלעים בכדור הארץ. עם זאת, ישנם גם חולות נגועים משחיקת אלמוגים או חול וולקני מסלעים געשיים.

הלימוזינה

זהו משקע הטרוגני של שברים ביניים, המורכב מרכיבים אורגניים ואורגניים כאחד.

חֶרֶס

חרסינים הם סיליקטים אלומיניום מיובשים ונחשבים פעילים כימית באדמה. יש להם התנהגות קולואידלית, טעונה חשמלית וחשובה בשמירה על רטיבות ומרכיבי מינרלים.

- מבנה

מבנה האדמה ניתן על ידי איחוד החלקיקים המוצקים של האדמה ויוצרים סתרים או יחידות מבניות הנקראות peds. היווצרותם של מבנים אלה היא תוצר של תהליך ההחלדה או הצבירה הנגרם כתוצאה מאירועים פיזיקלים-כימיים.

מבנה אדמה. מקור: לא סופק מחבר קריא במכונה. פסטרנק הניח (בהתבסס על טענות בזכויות יוצרים).

זה קורה בגלל משיכה של מטענים חשמליים הפוכים בין חלקיקים, הכוללים מים, חומוס ותחמוצות אלומיניום וברזל.

תסביכים הומיים

חומוס הוא חומר קולואידי הנגרם על ידי פירוק של חומר אורגני כתוצאה מפעולת פירוק חיידקים ופטריות. אגרגטי החומוס יוצרים קומפלקסים המצטמצמים חלקיקי אדמה ויוצרים אדניות.

אורגניזמים חיים המוסיפים אדמה

שורשי הצמחים והחומרים שהם מוציאים תורמים גם הם לחלקיקי אגגלוטינט היוצרים מבנה באדמה. באותו אופן, אורגניזמים כמו תולעי אדמה הם דבר בסיסי בעיבוד האדמה ובהגדרת מבנהו.

- צפיפות ונקבוביות

מרקם האדמה ומבנהו קובעים את קיומם של הנקבוביות בה, בעלי קוטר משתנה. ההרכב והנקבוביות של האדמה קובעים גם צפיפות משתנה, שכן ככל שהנקבוביות נמוכה יותר כך צפיפות האדמה גבוהה יותר.

נקבוביות קרקע חשובות מכיוון שהן מהוות את מערכת החללים שדרכם מסתובבים מים ואוויר בקרקע. גם המים וגם האוויר בקרקע חיוניים להתפתחות החיים בתוכה.

- ממשק ומערכת אקולוגית

באדמה מתקיימים בין היסודות המינרלים של הליטוספירה, המים ההידרוספרה, אוויר האטמוספירה ויצורים חיים של הביוספרה. האדמה שומרת על חילופי יסודות כימיים עם מים, כמו גם גזים עם האטמוספרה, כמו O2 ו- CO2.

לעומת זאת, יצורים חיים מהאדמה משיגים חומרים מזינים ומים, ומספקים חומר אורגני ומינרלים. בהקשר זה האדמה הינה מערכת אקולוגית בה גורמים קשורים זה לזה.

Rhizosphere

הסביבה היא זו המקיפה את שורשי הצמחים באדמה ויוצרת מצב מסוים באדמה. בסביבה זו השורשים משיגים מים וחומרים מזינים מינרליים מהאדמה ומספקים אקסודטים שונים, בנוסף לביסוס קשרים סימביוטיים.

Rhizosphere היא המקום בו רוב חיי האדמה מתרחשים, מכיוון שכאן יש יותר זמינות פחמן.

- פוריות

תכונה בסיסית של האדמה היא פוריותה, מכיוון שהיא מכילה אלמנטים מינרליים חיוניים להתפתחות צמחים יבשתיים. בין המינרלים הללו ניתן למצוא מקרונוטריינטים כמו חנקן, זרחן ואשלגן וכן מיקרו-תזונה (ברזל, בורון, אבץ, מנגן, ניקל, מוליבדן, בין היתר).

- מים

מים נמצאים המסתובבים בחלק הנקבובי של מבנהם, דבקים בחלקיקים קולואידיים (חרסות) וממלאים תפקיד מהותי ביצירת מבנה האדמה. מקור המים העיקרי לצמחייה הוא האדמה והמינרלים החיוניים לצמחים מומסים בה.

היווצרות קרקע

תהליך היווצרות הקרקע או הפדוגנזה, הוא תוצר הפעולה של מספר גורמים. אלה נעים בין הסלע שמוליד אותו לגורמים שמסבירים אותו.

- חומר הורי

הסלע היוצר את הליטוספרה הוא שכבה רציפה של הרכב מינרלוגי מגוון בהתאם לאופיו. הם יכולים להיות סלעים משקעיים, מטמורפיים או דלקתיים הנוצרים על ידי תהליכים שונים.

נוף הסלע. מקור: דרך לגאיה

רגולית

תחת פעולה של גורמים אקלימיים וביולוגיים, הסלע מתפלג או שברים בהדרגה ויוצרים שכבה משתנה של חומר עבה הנקרא רגולית. האקלים והיצורים החיים ממשיכים לפעול על חומר זה עד שהם יוצרים את האדמה.

- מזג אוויר

פני כדור הארץ נתונים לתנאי אקלים שונים ומייצרים שיפוע טמפרטורה ולחות. בכל אזור יש משטר של גשמים, רוחות וטמפרטורות שמשתנה במהלך היום והשנה.

תנאים אלה פועלים על חומר האב, משפילים אותו ומקנים לו מבנה מסוים ויוצרים סוגים שונים של קרקעות.

מִשׁקָע

מים משפיעים על היווצרות הקרקע הן על ידי ההשפעה הארוזית הגופנית על הסלע והן על ידי אספקת המים עצמה. מים, כממס אוניברסלי, הם מרכיב בסיסי בתגובות הכימיות המתרחשות ביצירת האדמה.

בנוסף, עודף לחות והחילופין בין תקופות רטובות ויבשות משפיעים על סוג האדמה שנוצר.

טֶמפֶּרָטוּרָה

טמפרטורות גבוהות מעדיפות תהליכים כימיים שונים התורמים להיווצרות אדמה. ואילו השונות הקיצונית בטמפרטורות מעודדת מתחים מבניים בסלע, ויוצרים שברים.

- גורמים ביוטיים

פעילותם של יצורים חיים המאכלסים את האדמה ועליה מכריעה בהיווצרות האדמה.

צִמחִיָה

הנוכחות של כיסוי צמחיה ממלאת תפקיד ביציבות המצע, ומספקת סביבה שתורמת להיווצרות האדמה. ללא כיסוי צמחיה, הסחף גובר ובעקבות כך אובדן האדמה בהיווצרותו.

לעומת זאת, שורשי הצמחים והגלידתם תורמים לפיצול החומר ההורי ומהווים קלסרי אדמה.

אורגניזמים אחרים

המיקרואורגניזמים והמקרואורגניזמים המאכלסים את האדמה תורמים משמעותית להיווצרותו. מפרקים כמו חיידקים, ארקאה, פטריות ופרוטוזואה מעבדים חומר אורגני ויוצרים חומוס.

תולעי אדמה מקדחות מנהרות וצורכות אדמה, ומעבדות חומר אורגני בצורה שתתרום ליצירת מבנה באדמה. זה מגביר את נקבוביות האדמה ולכן את זרימת המים והאוויר.

יש גם מספר גדול של בעלי חיים חופרים גדולים יותר התורמים גם להיווצרות קרקע, כמו שומות, בריקים ואחרים.

- הקלה

זה חשוב מאוד בהיווצרות האדמה, מכיוון שמדרון תלול מונע את קביעות האדמה בהיווצרותה. לעומת זאת, מישור או שקע בסמוך לאזור הררי יקבלו את חומר האדמה השטוף.

- מזג אוויר

היווצרות קרקע מחייבת תהליך ארוך של בליה על הסלע ועיבוד regolith. לכן גורם הזמן חיוני להתפתחות האדמה עד שיגיע לשיאו.

- רצפת שיא

לאחר שהושג איזון בתהליך ההיווצרות ביחס לתנאים סביבתיים, נוצרה קרקע לשיא. בנקודה זו, האדמה המדוברת נחשבת למגיעה לרמה האבולוציונית הגבוהה ביותר.

הרכב קרקע

הרכב האדמה משתנה בהתאם לסלע המקור שהוליד אותו ואת התהליכים היוצרים אדמה מעורבים.

מינרלים

כמעט כל המינרלים הידועים ניתן למצוא באדמה, כאשר הקבוצות הנפוצות ביותר הן סיליקטים, תחמוצות, הידרוקסידים, פחמימות, סולפטים, סולפידים ופוספטים.

חומר אורגני

תלוי בביום בו הוא מתפתח, לאדמה יהיה תוכן גבוה או נמוך יותר של חומר אורגני. לפיכך, ביער הגשם הטרופי מרבית החומר האורגני נמצא במלטה השטחי (אופק 0) והאדמה הבסיסית דלה בחומוס.

ביער הנשירים הממוזג ישנו שיעור גבוה יותר של הצטברות של חומר אורגני מפורק ובאזורים מדבריים הצטברות חומר אורגני זה נמוכה מאוד.

מים

במטריקס הנקבובי של האדמה, מים מסתובבים הן בצורה נוזלית והן כאדי מים. חלק מהמים מחוברים חזק לחלקיקי האדמה הקולואידיים.

אוויר

למטריקס הנקבובי יש אוויר, ולכן חמצן, פחמן דו חמצני וחנקן אטמוספרי. האוויר בקרקע חשוב לשמירה על החיים באדמה, כולל נשימה רדיקלית.

שכבות (אופקים)

בהיווצרות הקרקע, כוח המשיכה, חדירת המים, גודל החלקיקים וגורמים אחרים יוצרים מבנה שכבתי. שכבות אופקיות אלה מסודרות בשיפוע אנכי ונקראות אופקי אדמה, ויוצרים יחד את פרופיל הקרקע.

אופקי קרקע. מקור: מריאנה QM

באופן מסורתי, 3 אופקים יסודיים מזוהים באדמה המזוהה מלמעלה למטה עם האותיות A, B ו- C. בעוד שצוות אגף סקר האדמה בארצות הברית מגדיר 5 אופקים יסודיים ושתי שכבות אפשריות.

אופק 0

זו נוכחות של שכבה של חומר אורגני שטחי עם הרכב מינרלי של פחות מ- 50 אחוז בנפח. במקרה זה, רמת הפירוק של החומר האורגני הנוכחי אינה חשובה.

אופק א

זהו אופק פני השטח או מתחת לאופק 0, המאופיין בתוכן חומוס מעורבב עם המרכיב המינרלי. צבעו כהה ויש שורשים, כמו גם שינוי עקב פעילות ביולוגית.

אופק E

ישנה דומיננטיות של חול ואטמה בגלל אובדן חימר, מראה צבע בהיר.

אופק ב

זהו אופק עשיר במינרלים עם הצטברות של חימר וחומרים אחרים, שיכולים ליצור בלוקים או שכבות חרסית אטומים.

אופק ג

זהו האופק הקרוב ביותר לסלע ולכן פחות כפוף לתהליכי הפדוגנזה. זה מורכב משברי סלעים, הצטברות של מלחי גבס או מסיסים, בין שאר החומרים.

שכבה R

זהה שכבות של סלע קשה, הדורש שימוש בציוד כבד לקידוח.

שכבה W

שכבה זו נוספה לאחרונה כדי להתייחס לנוכחות שכבה של מים או קרח בכל רמה. כלומר, שכבה זו יכולה להיות ממוקמת בין כל אחד מהאופקים שהוזכרו לעיל.

סוגי אדמה

ישנם קריטריונים שונים לסיווג קרקעות, החל מתכניות פשוטות מאוד המבוססות על מרקם או אקלים, וכלה במערכות מורכבות. בין האחרונים ניתן למנות את ה- USDA (מחלקת החקלאות של ארצות הברית) ו- FAO-UNESCO.

- על פי המרקם

היא מבוססת על מרקם האדמה, על פי חלקה של חול, סחף וחימר. כדי להגדיר אותו, משתמשים במשולש הטקסטורות בקרקע (FAO או משרד החקלאות של ארצות הברית).

כך נוצרים שיעורי המרקם המציגים קרקעות חוליות, חרסיות או סחופות והשילובים השונים, כמו אדמה חולית-חולית.

- לפי מזג האוויר

סיווג זה חל על קרקעות שבהן היווצרות היסוד היסודי הוא האקלים ומולידים את הקרקעות הזונליות.

קרקעות לחות

לחות גבוהה מזרזת תהליכי היווצרות קרקע, תוך פירוק סידן פחמתי ומשבשת סיליקטים ושכבי שדה. ברזל ואלומיניום שולטים בהיותם קרקעות בפוריות נמוכה ותכולה גבוהה של חומר אורגני כמו הסוגים הלטריטיים של יער הגשם הטרופי.

קרקעות יבשות

הלחות הנמוכה מעכבת את תהליך היווצרות האדמה, כך שהם דקים ועם נוכחות של חומר הורה בקושי. הם מציגים חומר אורגני מועט בהתחשב בצמחייה הדקה שהם תומכים בשפע סידן פחמתי כמו ארידיסולים.

קרקעות אקלים ממוזגות

תנאי הלחות והטמפרטורה הם בינוני ועמוק קרקעות פוריות נוצרות לאורך זמן. הם מציגים כמויות משמעותיות של חומר אורגני ומינרלים בלתי מסיסים כמו ברזל ואלומיניום כמו באלפיסולים.

- USDA

זוהי מערכת הטקסונומיה של האדמה של משרד החקלאות של ארצות הברית, שמכירה ב -12 הזמנות כקטגוריה מעולה. זה עוקב אחר קטגוריית תת-המשנה הכוללת 64 כיתות, הקבוצות עם יותר מ -300 כיתות והתת-קבוצות עם יותר מ -2,400 כיתות.

מאפייני אבחון

מערכת זו משמשת כאלמנטים אבחנתיים כדי להקצות אדמה לשיעור, את סוג הלחות בקרקע כמו גם את משטר הטמפרטורה. כמו כן, נוכחות של אופקים מסוימים הן על פני השטח (epipedons) והן בתוך האדמה (endopedons).

FAO-UNESCO

הקטגוריה העליונה במערכת זו, המקבילה להזמנה במערכת USDA, היא קבוצת אדמות המאג'ור וכוללת 28 כיתות. השלב הבא בהיררכיה הוא יחידת הקרקע והיא מכסה 152 כיתות.

תפקידים וחשיבות

קרקע היא מרכיב בסיסי במערכות אקולוגיות יבשתיות ובסיס לרוב הפעילויות האנושיות.

תמיכה ותזונה של צמחיה יבשתית

האדמה מספקת את התמיכה בה נבנים צמחי אדמה באמצעות מערכת השורשים שלהם. בנוסף, הוא מספק חומרים מזינים מינרליים ומים שצמחים דורשים להתפתחותם.

בסיס החקלאות והגידול

זהו גורם ייצור חיוני בחקלאות, אם כי ישנן טכניקות מודרניות המפקידות עליה, כמו הידרופוניקה. עם זאת, ייצור המוני של מרבית הגידולים אפשרי רק באזורים גדולים של אדמה.

מחזור פחמן ורצף

בחילופי הגז שלה עם האטמוספרה, האדמה מספקת וסופגת CO2. במובן זה האדמה תורמת להפחתת אפקט החממה ולכן התחממות כדור הארץ.

פרפרפרוסט

זוהי שכבה של אדמה אורגנית קפואה ברוחב רוחב סיבובי, המהווה שמורה חשובה של CO2 באדמה.

יסוד בנייה

האדמה היא בסיס התמיכה במבנים אנושיים, כמו כבישים, תעלות, מבנים, ורבים אחרים.

סחף קרקע

שחיקה היא אובדן האדמה כתוצאה מפעולה של גורמים אקלימיים או פעילות אנושית. שחיקת אדמה קיצונית מייצרת מדבור והיא אחד האיומים הגדולים ביותר על קרקעות חקלאיות.

סחף קרקע. מקור: שירות הדגים וחיות הבר בארה"ב

שחיקת מים

משקעים גורמים לאובדן קרקע כתוצאה מהשפעת טיפות מים על אגרגטים ונגר השטח לאחר מכן. ככל שהאדמה חשופה יותר והמדרון תלול יותר, כך הגרירה הנגרמת כתוצאה מנגר.

שחיקה אורולית

הרוח נושאת חלקיקי אדמה, במיוחד בתנאים צחיחים, בהם היא יבשה ועם מעט הידבקות. הצמחייה פועלת כמחסום רוח, ולכן היעדרותה תורמת להגברת ההשפעות של שחיקת הרוח.

שחיקה אנתרופית

בין הפעילויות השוחקות ביותר הן יערות יערות וגידולים אינטנסיביים, בעיקר בגלל מכניזציה חקלאית. כמו גם כרייה, בעיקר מוקשים עם בור פתוח ובניית תשתיות.

זיהום קרקע

קרקעות ניתנות לזיהום מסיבות טבעיות והן מעשה ידי אדם, אך המקרים החמורים ביותר נובעים מפעילות אנושית.

אגרוכימיקלים

יישום חומרי הדברה כימיים ודשנים הוא אחד הגורמים העיקריים לזיהום קרקע. רבים מהמוצרים הללו הם שיורית, ולוקח להם פרקי זמן ארוכים להתפרקות ביולוגית.

מי קולח ומים

ביוב גרוע ובלתי מטופל, כמו גם מי נגר מאזורים עירוניים ותעשייתיים, הם הגורם לזיהום. מי נגר נושאים פסולת כמו שמנים, שמנים מוטוריים ושאריות צבע המזהמות את האדמה.

כְּרִיָה

פעילות זו לא רק מבזה את האדמה פיזית, אלא היא גם מקור לכימיקלים מזהמים. כזה הוא המקרה של כספית וארסן המשמשים למיצוי מתכות כמו זהב.

באותה דרך השימוש במשאבות הידרופנאומטיות בעלות עוצמה גבוהה לשחיקת האדמה בחיפוש אחר מתכת, משחרר מתכות כבדות מזהמות.

תעשיית השמן

שפיכות נפט במתקני קידוח ונזילות מצומות שמירת בוץ מזהמות את האדמה.

גשם חומצי

מפת גשם חומצית. מקור: Alfredsito94

גשם חומצי המיוצר על ידי גזים תעשייתיים כאשר הוא מגיב באטמוספירה באדי מים, גורם לחמצת קרקעות.

אַשׁפָּה

הצטברות פסולת מוצקה, בעיקר פלסטיק ופסולת אלקטרונית, הם מקור לזיהום קרקע. בין השאר, פלסטיק משחרר דיוקסינים ופסולת אלקטרונית תורמת מתכות כבדות לאדמה.

הפניות

1. FAO (2009). מדריך לתיאור קרקעות. ארגון המזון והחקלאות של האו"ם.
2. INIA (2015). יום פתוח של מדע וטכנולוגיה. המכון הלאומי למחקר חקלאי, Tacuarembó.
3. ג'רמילו, DF (2002). מבוא למדעי הקרקע. הפקולטה למדעים, האוניברסיטה הלאומית בקולומביה.
4. Lal, R. (2001). השפלה בקרקע כתוצאה משחיקה. השפלה קרקעית ופיתוח.
5. מורגן, RPC (2005). שחיקת קרקע ושימור. הוצאת בלקוול.