Skip to main content
Global

7.4: קרקעות

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209258

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    אדמה היא השכבה הרופפת החיצונית המכסה את פני כדור הארץ. איכות הקרקע היא גורם מכריע מרכזי, יחד עם האקלים, של תפוצה וצמיחה של צמחים. איכות הקרקע תלויה לא רק בהרכב הכימי של האדמה, אלא גם באקלים, בטופוגרפיה ובאורגניזמים החיים בקרקע. בחקלאות, ההיסטוריה של האדמה, כמו נוהלי הטיפוח והגידולים הקודמים, משנה את המאפיינים והפוריות של אותה אדמה.

    חשיבות הקרקע

    אדמה חשובה לחברה שלנו בעיקר מכיוון שהיא מספקת את הבסיס לחקלאות וייעור. אדמה ממלאת תפקיד מפתח בצמיחת הצמחים. היבטים מועילים לצמחים כוללים מתן תמיכה פיזית, מים, חום, חומרים מזינים וחמצן. חומרים מזינים מינרליים מהאדמה יכולים להתמוסס במים ואז להיות זמינים לצמחים. דרך שורשיהם, צמחים סופגים מים ומינרלים (למשל, חנקות, פוספטים, אשלגן, נחושת, אבץ). עם אלה ופחמן דו חמצני שנרכשו במהלך הפוטוסינתזה, צמחים מייצרים פחמימות, חלבונים, שומנים, חומצות גרעין והוויטמינים, עליהם תלויים הצרכנים.

    אדמה ממלאת תפקיד כמעט בכל המחזורים הביוגיאוכימיים על פני כדור הארץ. מחזוריות גלובלית של אלמנטים מרכזיים כגון פחמן (C), חנקן (N), זרחן (P) וגופרית (S) עוברים כולם באדמה. במחזור ההידרולוגי (מים), אדמה מסייעת לתווך חדירה (חלחול) מפני השטח אל מי התהום. מיקרואורגניזמים החיים באדמה יכולים להיות גם מרכיבים חשובים במחזורים ביו-גיאוכימיים באמצעות פעולת פירוק ותהליכים אחרים כמו קיבוע חנקן.

    מספר אלמנטים נחשבים חיוניים לצמיחת צמחים. פחמן (C), מימן (H) וחמצן (O) נדרשים בכמויות גדולות, אך הם אינם נספגים כחומרים מזינים מינרליים מהאדמה. צמחים משיגים פחמן מפחמן דו חמצני באטמוספירה ומימן מהמים הנספגים בשורשים. אטומי חמצן מגיעים מפחמן דו חמצני שנרכש במהלך וחמצן גזי באטמוספירה (רוכשים באמצעות נשימה תאית אירובית) כמו גם מים. מבין החומרים המזינים המינרליים הנספגים מהאדמה, חומרים מזינים, כולל חנקן (N), אשלגן (K), סידן (Ca), מגנזיום (Mg), זרחן (P), גופרית (S) וסיליקון (Si) נחוצים על ידי צמחים בכמויות משמעותיות. מיקרו-תזונה הם יסודות חיוניים הנחוצים רק בכמויות קטנות, אך עדיין יכולים להגביל את צמיחת הצמחים מכיוון שחומרים מזינים אלה אינם כה שופעים באופיים. מיקרו-נוטריינטים כוללים כלור (Cl), ברזל (Fe), בורון (B), מנגן (Mn), נתרן (Na), אבץ (Zn), נחושת (Cu), ניקל (Ni) ומוליבדן (Mo). ישנם כמה אלמנטים אחרים הנוטים לסייע לצמיחת צמחים אך אינם חיוניים לחלוטין.

    למרות שהיבטים רבים של אדמה מועילים לצמחים, רמות גבוהות מדי של מתכות קורט (המופיעות באופן טבעי או מתווספות על ידי בני אדם) או קוטלי עשבים מיושמים עלולות להיות רעילות לצמחים מסוימים (איור\(\PageIndex{a}\)).

    שני צמחים נראים צהובים ונבולים לאחר הרעלה מקוטלי עשבים
    איור\(\PageIndex{a}\): צמחים מקומיים אלה מושפעים מקוטלי עשבים ששימשו להרוג עשבים שוטים סמוכים. תמונה מאת מאט לאבין (CC-BY-SA).

    מיקרו-נוטריינטים ומקרו-נוטריינטים רצויים בריכוזים מסוימים ויכולים להזיק לצמיחת הצמחים כאשר הריכוזים בתמיסת הקרקע נמוכים מדי (מגבילים) או גבוהים מדי (רעילות). חומרים מזינים מינרליים שימושיים לצמחים רק אם הם נמצאים בצורה ניתנת לחילוץ בתמיסות קרקע, כגון יון מומס ולא במינרל מוצק. חומרים מזינים רבים עוברים דרך האדמה ואל מערכת השורשים כתוצאה משיפועי ריכוז, הנעים על ידי דיפוזיה מריכוזים גבוהים לנמוכים. עם זאת, חלק מהחומרים המזינים נספגים באופן סלקטיבי על ידי ממברנות השורש, מה שמאפשר לריכוזים להיות גבוהים יותר בתוך הצמח מאשר באדמה.

    גורם חשוב המשפיע על פוריות הקרקע הוא pH הקרקע (היומן השלילי של ריכוז יון המימן). pH הקרקע הוא מדד לחומציות או בסיסיות של תמיסת הקרקע. בסולם ה- pH (0 עד 14) ערך של שבעה מייצג תמיסה ניטרלית; ערך הנמוך משבע מייצג תמיסה חומצית וערך גדול משבע מייצג תמיסה אלקליין (איור\(\PageIndex{b}\)). ה-pH של הקרקע משפיע על בריאותם של מיקרואורגניזמים בקרקע ושולט בזמינות החומרים המזינים בתמיסת הקרקע. קרקעות חומציות חזקות (פחות מ -5.5) מעכבות את צמיחתם של חיידקים המפרקים חומר אורגני בקרקע. התוצאה היא הצטברות של חומר אורגני שטרם התפרק, מה שמשאיר חומרים מזינים חשובים כמו חנקן בצורות שאינן שמישות על ידי צמחים. ה-pH של הקרקע משפיע גם על המסיסות של מינרלים נושאי חומרים מזינים. זה חשוב מכיוון שיש להמיס את החומרים המזינים בתמיסה כדי שצמחים יטמיעו אותם דרך שורשיהם. רוב המינרלים מסיסים יותר בקרקעות מעט חומציות מאשר בקרקעות ניטרליות או מעט אלקליות. עם זאת, קרקעות חומציות חזקות (pH ארבע עד חמש) עלולות לגרום לריכוזים גבוהים של אלומיניום, ברזל ומנגן בתמיסת האדמה, מה שעלול לעכב את צמיחתם של צמחים מסוימים.

    סרגל קשת מייצג את סולם ה- pH. פתרונות בסיסיים נפוצים הם מי ים ואקונומיקה. פתרונות חומציים נפוצים הם קפה שחור ומיץ לימון.
    איור\(\PageIndex{b}\): סולם ה- pH מודד את כמות יוני המימן (H +) בחומר. זה מראה את ה- pH של פתרונות ביתיים נפוצים. בעלי pH גבוה מ-7 הם בסיסיים (אלקליין), ואלה עם pH נמוך מ-7 הם חומציים. התמיסות מ- pH גבוה לנמוך הן אקונומיקה (13), מי סבון (12), תמיסת אמוניה (11), חלב מגנזיה (10), סודה לשתייה (9), מי ים (8), מים מזוקקים (7), שתן (6), קפה שחור (5), מיץ עגבניות (4), מיץ תפוזים (3), מיץ לימון (2) וחומצת קיבה (1). שים לב שערכי ה- pH הם משוערים. תמונה וכיתוב (שונה) מ OpenStax/אדוארד סטיבנס (CC-BY). גישה בחינם באתר openstax.org.

    מספר גורמים קובעים את ה- pH בקרקע. חומר אורגני באדמה מוריד את ה- pH במידה מסוימת, אך הוא פועל גם כחיץ, המגביל את השינויים ב- pH. האקלים חשוב גם הוא, כאשר כמויות גבוהות של גשמים מגבירות את השטיפה ומורידות את ה- pH. סוגים מסוימים של חומר אב, כמו אלה עתירי סיליקון, מורידים את ה- pH, בעוד שאחרים, כמו אבן גיר מעלים את ה- pH.

    הרכב הקרקע

    הקרקע מורכבת מחומר אורגני (כ -5%), חומר מינרלי אורגני (40-45% מנפח הקרקע), מים (כ -25%) ואוויר (כ -25%). הכמות של כל אחד מארבעת המרכיבים העיקריים של הקרקע תלויה בכמות הצמחייה, דחיסת הקרקע והמים הקיימים באדמה.

    החומר האורגני מורכב מאורגניזמים מתים בשלבי פירוק שונים. הוא בצבע כהה מכיוון שהוא מכיל חומוס, חומר שנרקב חלקית המכיל חומצות אורגניות. חומוס מעשיר את האדמה בחומרים מזינים, מעניק לאדמה מרקם רופף המחזיק מים ומאפשר לאוויר להתפזר דרכה. חמצן חשוב לשורשי הצמח ולתושבים רבים בקרקע. המרכיב האורגני של האדמה משמש כחומר מלט, מחזיר חומרים מזינים לצמח, מאפשר לאדמה לאגור לחות, הופך את האדמה לעיבוד לחקלאות ומספק אנרגיה למיקרואורגניזמים בקרקע. רוב המיקרואורגניזמים בקרקע - חיידקים, אצות או פטריות - רדומים באדמה יבשה, אך הופכים פעילים ברגע שהלחות זמינה.

    החומר האורגני של האדמה מורכב מסלע, המתפרק לאט לחלקיקים קטנים יותר המשתנים בגודלם. חלקיקי קרקע שקוטרם 100 מיקרומטר עד 2 מ"מ הם חול. (מיקרומטר, מיקרומטר, 10-6 מ ', או מיליונית המטר.) חלקיקי קרקע שבין 2 ל -100 מיקרומטר נקראים סחף, וחלקיקים קטנים יותר, בקוטר של פחות מ -2 מיקרומטר, נקראים חימר.

    אדמה צריכה להכיל באופן אידיאלי 50 אחוז חומר מוצק ו-50 אחוז שטח נקבוביות (איור\(\PageIndex{c}\)). חלל הנקבוביות מתייחס לפערים בין חלקיקי הקרקע. ככל שחלקיקי האדמה גדולים יותר, כך חללי הנקבוביות גדולים יותר. מים יכולים לעבור במהירות דרך חללי נקבוביות גדולים, כך שקרקעות עתירות חול מתנקזות בקלות. לחלקיקי אדמה קטנים יותר יש שטח פנים רב יותר ביחס לנפח ומייצרים חללי נקבוביות צרים. מים נצמדים למשטחים אלה, וקרקעות עשירות בחימר שומרות אפוא על מים. (חימר הוא גם טעון שלילי, אשר מושך מים.) כמחצית מחלל הנקבוביות צריך להכיל מים, והחצי השני צריך להכיל אוויר.

    צורות עגולות בגודל שונה מייצגות חלקיקי אדמה. חללי נקבוביות נמצאים ביניהם. חלק מהחללים מוצלים, מה שמעיד על מים.
    איור\(\PageIndex{c}\): חלקיקי אדמה ומרווחי הנקבוביות שביניהם. ההצללה השחורה מייצגת מים, הממלאים את חללי הנקבוביות בחלק התחתון של האדמה ונצמדים לחלקים צרים של חלל הנקבוביות בחלק העליון של האדמה. תמונה מתוך "פיזיוגרפיה של יער; פיזיוגרפיה של ארצות הברית ועקרונות קרקעות ביחס ליערות" (נחלת הכלל).

    מרקם הקרקע מבוסס על אחוזי חול, סחף וחימר (איור\(\PageIndex{d}\)). קרקעות בעלות אחוז גבוה מגודל חלקיק אחד נקראות על שם אותו חלקיק (באדמת חרסית יש אחוז גבוה של חימר). בקרקעות אחרות יש תערובת של שני גדלי חלקיקים ומעט מאוד מהגודל השלישי. לדוגמה, בחימר סחופי יש בערך 50% חימר ו -50% סחף ואילו בחימר חולי יש 50-60% חול ו -35-50% חימר. לקרקעות מסוימות אין גודל חלקיקים דומיננטי והן מכילות תערובת של חול, סחף וחומוס. קרקעות אלה נקראות נול, והן אופטימליות לחקלאות. בחמר בינוני יש בערך 40% חול, 40% סחף ו -20% חימר. חלקיקים גדולים יותר (חול) מקלים על ניקוז, וחלקיקים קטנים (חימר) מקלים על החזקת מים, כך שלקרקעות טיט יש ניקוז טוב ויכולות להישאר לחות. קרקעות החורגות מעט מחמר בינוני כוללות חול חרסית, טיט חולי, טיט חימר חולי, טיט חימר, טיט חימר סחופי וחמר סחף.

    משולש עם אחוז החימר, הסחף והחול המיוצג בכל אחד משלושת הצדדים. מרקמי קרקע נכתבים בתוך המשולש.
    איור\(\PageIndex{d}\): משולש מרקם אדמה משמש לקביעת מרקם הקרקע בהתבסס על אחוזי החול, הסחף והחימר. הציר השמאלי מייצג את אחוז החימר. הציר הימני מייצג את אחוז הסחף. הציר התחתון מייצג את אחוז החול. רוב הקרקעות המכילות יותר מ -40% מסווגות כטיט. יוצאים מן הכלל הם חרסיות סחופות, המכילות 40-60% חימר ו 40-60% סחף. יוצא מן הכלל נוסף הם חימר חול, המכילים 35-50% חימר ו 50-70% חול. טיט טיט טיט טיט טיט מכילים 25-40% חימר. טיט חימר מכיל 20-60% סחף, ואלומות חימר סחופות מכילות 60-75% סחף. טיט חימר סנדי מכיל 20-35% חימר ו 50-80% חול. נול בינוני מכיל 5-25% חימר, 20-50% סחף וחול 30-55%. קרקעות עם יותר מ -50% סחף ולא יותר מ -25% חימר הן טיט או סחף. בסחף יש 80-100% סחף ולא יותר מ -15% חימר. בחול יש 90-100% חול. בחולות סוערים יש 75-90% חול ולא יותר מ -15% חימר. אדמה עם קומפוזיציה שאינה מתאימה לקטגוריות שתוארו כבר תהיה טיט חול. כדי לקבוע את מרקם האדמה, מצא תחילה את אחוז החימר ועקוב אחר קו אופקי מימין. במקביל, מצא את אחוז הסחף ועקוב אחר קו באלכסון (למטה ומשמאל, במקביל לציר החימר). שני הקווים ייפגשו בסוג הקרקע הנכון. לדוגמה, קווים עוקבים מ -20% חימר ו -40% סחף מצטלבים בקטגוריית טיט בינוני. כדי לאשר, עקוב אחר קו אלכסוני (למטה וימין, במקביל לציר הישיבה) מנקודה זו לציר החול. קו זה חוצה את הציר ב -40%. לסיכום, ניתן לעקוב אחר קו מכל ציר המקביל לציר שהוא נגד כיוון השעון שלו. תמונה מאת ריצ'רד וילר/זפיריס בוויקיפדיה האנגלית (CC-BY-SA).

    קרקעות אורגניות לעומת מינרליות

    ניתן לחלק קרקעות לשתי קבוצות על סמך אופן היווצרותן. קרקעות אורגניות הן אלו הנוצרות משקע ולעתים קרובות מכילות יותר מ -30% חומר אורגני. הם נוצרים כאשר חומר אורגני, כגון פסולת עלים, מופקד מהר יותר מכפי שניתן לפרק אותו (איור\(\PageIndex{e}\)). קרקעות מינרליות נוצרות מבליה של סלעים, מכילות בדרך כלל לא יותר מ -30% חומר אורגני, והן מורכבות בעיקר מחומר אורגני. בליה מתרחשת כאשר תהליכים ביולוגיים, פיזיים וכימיים, כגון שחיקה, שטיפה או טמפרטורות גבוהות, מפרקים סלעים.

    בריכת מים עומדת עם אצות וטחב מוקפת שרך ועצים קטנים
    איור\(\PageIndex{e}\)): פירוק של חומר אורגני מתרחש לאט מאוד בביצה חומצית זו. החומר האורגני מצטבר, האופייני לקרקעות אורגניות. תמונה מאת ויליאם ל 'פאר (CC-BY-SA).

    אופקי קרקע

    חלוקת הקרקע אינה אחידה מכיוון שהיווצרותה מביאה לייצור שכבות; יחד, החלק האנכי של אדמה נקרא פרופיל הקרקע. בתוך פרופיל הקרקע, מדעני הקרקע מגדירים אזורים הנקראים אופקים. אופק הוא שכבת אדמה בעלת תכונות פיזיקליות וכימיות מובהקות השונות מאלו של שכבות אחרות.

    לפרופיל האדמה ארבע שכבות מובחנות: 1) אופק O; 2) אופק; 3) אופק B ו -4) אופק C (איור \(\PageIndex{f}\) -g). אופקים עליונים (המסומנים כאופקי A ו- O) עשירים יותר בחומר אורגני ולכן הם חשובים בצמיחת הצמחים, בעוד שכבות עמוקות יותר (כגון אופקי B ו- C) שומרות יותר מהתכונות המקוריות של הסלע למטה. בחלק מהקרקעות עשויות להיות שכבות נוספות (כמו אופק E, איור\(\PageIndex{f}\)), או חסרות אחת מהשכבות הללו. עובי השכבות משתנה גם הוא, ותלוי בגורמים המשפיעים על היווצרות הקרקע. באופן כללי, לקרקעות לא בשלות עשויות להיות אופקי O, A ו-C, בעוד שקרקעות בוגרות עשויות להציג את כל אלה, בתוספת שכבות נוספות.

    אדמה נחתכת ומציגה אופקים שכבה חומה כהה על גבי שכבה לבנה דקה יותר. מתחת להם שכבה חומה בינונית עמוקה. עשבים צומחים על פני השטח.
    איור\(\PageIndex{f}\)): פרופיל קרקע. התצלום מציג פרופיל אדמה מדרום דקוטה החושף שלושה אופקים. אופק A (אדמה עליונה) הוא חום כהה ומשתרע על מטר אחד. מתחתיו אופק ה- E הלבן (חמק), שעוביו כ- 6 סנטימטרים. אופק B (תת קרקע, שכותרתו Bt) הוא החום הבינוני והשכבה הנראית הנמוכה ביותר החצים הצהובים מסמלים טרנסלוקציה של חרסיות עדינות לאופק B. הסולם הוא ברגליים. מקור: אוניברסיטת איידהו ושונתה על ידי ד 'גרימלי.
    חמש שכבות אדמה מלמעלה למטה: דק וחום כהה; קצת עבה ואפור; עבה וחום בהיר; עבה ושזוף; וסלע אפור ומוצק.
    איור\(\PageIndex{g}\)): תמונה זו מציגה את האופקים השונים, או השכבות, באדמה. צמחייה צומחת על פני השטח. השכבה העליונה והחומה העמוקה היא אופק O (אורגני). מתחת לזה אופק A האפור (אדמה עליונה, או משטח). הבא הוא אופק B חום בהיר (תת קרקע). אופק C (מצע, או בסיס אדמה) שזוף וכולל חתיכות סלעים גדולות יותר. הסלע האפור הוא השכבה העמוקה ביותר. אופק ה- E (החמוק) שנמצא לעיתים בין אופקי A ו- B נעדר כאן. עבודה זו של וילסונביגס מורשית תחת CC BY-SA 4.0

    אופק O

    החלק העליון של אופק O מורכב מפסולת אורגנית שנרקבה חלקית כמו עלים. אופק זה בדרך כלל בצבע כהה בגלל חומוס.

    אופק

    אופק A (קרקע עליונה) מורכב מתערובת של חומר אורגני עם מוצרים אורגניים של בליה, ולכן הוא תחילתה של אדמה מינרלית אמיתית. באזור זה מי גשמים מחלחלים דרך האדמה ונושאים חומרים מפני השטח. אופק A עשוי להיות רק 5 ס"מ (2 אינץ '), או שהוא עשוי להיות מעל מטר. לדוגמה, לדלתות נהרות כמו הדלתא של נהר המיסיסיפי יש שכבות עמוקות של אדמה עליונה. תהליכים מיקרוביאליים מתרחשים באדמה העליונה, ואופק זה תומך בצמיחת צמחים. אורגניזמים רבים, כמו תולעי אדמה וחרקים חיים בין שורשי הצמח באופק זה.

    אופק B

    אופק B (תת קרקע) מורכב מחלקיקים קטנים שנעו כלפי מטה, וכתוצאה מכך שכבה צפופה באדמה. בחלק מהקרקעות אופק B מכיל גושים או שכבה של סידן פחמתי. תת הקרקע בדרך כלל בצבע בהיר יותר מאשר אדמה עליונה ולעתים קרובות מכילה הצטברות של מינרלים.

    אופק C

    אופק C (בסיס אדמה), כולל את חומר האב, החומרים האורגניים והאנאורגניים שמהם נוצרות קרקעות. בליה של חומר אב מייצג את השלבים הראשונים בפירוק הכימי של סלע לאדמה. לעתים קרובות חומר האב הבלוי מונח על ידי חומר האב עצמו, אם כי במקומות מסוימים הוא נישא ממקום אחר על ידי רוח, מים או קרחונים. מתחת לאופק C שוכן סלע האם. לאופי הכימי של חומר האם, בין אם גרניט, אבן גיר או אבן חול, למשל, יש השפעה רבה על פוריות האדמה הנגזרת ממנו.

    גורמים המשפיעים על היווצרות והרכב הקרקע

    ניתן לסווג את הגורמים הבסיסיים המשפיעים על יצירת הקרקע לחמישה יסודות: אקלים, אורגניזמים, טופוגרפיה, חומר אב וזמן. אפשר לומר שההקלה, האקלים והאורגניזמים מכתיבים את סביבת הקרקע המקומית ופועלים יחד כדי לגרום לבליה וערבוב של חומר האב בקרקע לאורך זמן.

    אקלים

    תפקיד האקלים בהתפתחות הקרקע כולל היבטים של טמפרטורה ומשקעים. קרקעות באזורים קרים מאוד עם תנאי פרמפרוסט (כמו הטונדרה הארקטית) נוטות להיות רדודות ומפותחות חלש בגלל עונת הגידול הקצרה. באקלים חם וטרופי, קרקעות נוטות להיות עבות יותר (אך חסרות חומר אורגני), עם שטיפה נרחבת ושינוי מינרלים. באקלים כזה, פירוק חומרים אורגניים ובליה כימית מתרחשים בקצב מואץ. נוכחותם של לחות וחומרים מזינים מבליה תקדם גם פעילות ביולוגית: מרכיב מרכזי באדמה איכותית. עיין בפרק ביומס לפרטים נוספים על השפעת האקלים על קרקעות.

    קרקעות עתיקות, לפעמים קבורות ונשמרות מתחת לפני הקרקע, מכונות פליאוסולים (איור\(\PageIndex{h}\)) ומשקפות תנאי אקלים וסביבה בעבר.

    שני פרופילי אדמה מוערמים זה על גבי זה אנכית. גיאולוג עומד לאורך פרופיל האדמה הקבורה.
    איור\(\PageIndex{h}\): פרופילי קרקע מודרניים לעומת קבורים. פרופיל אדמה קבור, או פליאוסול (מעל ראשו של הגיאולוג), מייצג התפתחות קרקע בתקופה הבין-קרחונית האחרונה. פרופיל אדמה מודרני (Alfisol) מתרחש בסמוך לפני הקרקע. מקור: ד 'גרימלי.

    אורגניזמים

    נוכחותם של אורגניזמים חיים בקרקע (ביוטה בקרקע) משפיעה מאוד על היווצרות הקרקע ומבנהו. מגוון של בעלי חיים נמצאים באדמה כגון נמטודות, עכבישים, חרקים, מרבה רגליים, רב רגליים, פשפשים, שבלולים ותולעי אדמה (איור). \(\PageIndex{i}\) האדמה מכילה גם מיקרואורגניזמים כמו חיידקים, ארכאים, פטריות ו"פרוטיסטים". בעלי חיים ומיקרואורגניזמים יכולים לייצר נקבוביות ונקיקים, ושורשי צמחים יכולים לחדור לנקיקים כדי לייצר פיצול רב יותר. בנוסף, עלים וחומרים אחרים הנופלים מצמחים מתפרקים ותורמים להרכב הקרקע. מיקרואורגניזמים לא רק מפרקים חומר אורגני, אלא תורמים לתהליכים אחרים במחזורי תזונה, כגון קיבוע חנקן.

    שרטוטי קו של מגוון חיות אדמה. לרבים מהם יש גופים מפולחים ונספחים משותפים.
    איור\(\PageIndex{i}\): איור של בעלי חיים הנפוצים באדמה. תמונה על ידי ארנה הנדריקס (CC-BY)

    חומר הורה

    קרקעות מינרליות נוצרות ישירות מבליה של הסלע, הסלע המוצק שנמצא מתחת לאדמה, ולכן יש להן הרכב דומה לסלע המקורי. קרקעות אחרות נוצרות בחומרים שהגיעו ממקומות אחרים, כמו חול וסחף קרחוני. חומרים הממוקמים בעומק האדמה אינם משתנים יחסית לחומר שהופקד. משקעים בנהרות עשויים להיות בעלי מאפיינים שונים, תלוי אם הנחל נע במהירות או לאט. נהר שנע במהירות יכול להכיל משקעים של סלעים וחול, ואילו לנהר שנע לאט יכול להיות חומר בעל מרקם עדין, כגון חימר.

    סוג חומר האב עשוי להשפיע גם על מהירות התפתחות הקרקע. חומרי אב בעלי מזג אוויר גבוה (כגון אפר וולקני) יהפכו מהר יותר לקרקעות מפותחות מאוד, ואילו חומרי אב עשירים בקוורץ, למשל, ייקח יותר זמן להתפתח. חומרי אב מספקים גם חומרים מזינים לצמחים ויכולים להשפיע על הניקוז הפנימי של הקרקע.

    טופוגרפיה

    לתכונות פני השטח האזוריות (המכונות באופן מוכר "שכבת האדמה") יכולה להיות השפעה רבה על מאפייניה ופוריותה של אדמה. הטופוגרפיה משפיעה על נגר מים, אשר מפשיט חומר אב ומשפיע על צמיחת הצמח. קרקעות במדרונות תלולים נוטות יותר לשחיקה ועשויות להיות דקות יותר מקרקעות שנמצאות על קרקע ישרה יחסית. הסתננות, חלחול מים דרך האדמה, מוגבלת בקרקעות תלולות.

    לטופוגרפיה המקומית יכולות להיות השפעות מיקרו אקלימיות חשובות. בחצי הכדור הצפוני, מדרונות הפונים דרומה חשופים לזוויות אור שמש ישירות יותר ולכן הם חמים ויבשים יותר ממדרונות הפונים צפונה. במדרונות הקרירים והלחים יותר הפונים צפונה יש קהילת צמחים דינמית יותר וקרקעות עבות יותר מכיוון שמערכות שורשים נרחבות מייצבות את האדמה ומפחיתות את השחיקה (איור\(\PageIndex{j}\)).

    שני מדרונות נפגשים באמצע ויוצרים תעלה. במדרון השמאלי יש שיחים ארוזים זה בזה, אך הצמחייה דלילה יותר במדרון הימני.
    איור\(\PageIndex{j}\): מדרון הפונה צפונה (משמאל) ומדרון הפונה דרומה (מימין) באקלים הים תיכוני (צ'פארל) של הרי סנטה מוניקה, קליפורניה. הצמחייה במדרון הפונה צפונה צפופה יותר בגלל תנאים קרירים ולחים ביחס למדרון הפונה דרומה. תמונה מאת נח אלהרדט (CC-BY).

    זמן

    הזמן הוא גורם חשוב ביצירת הקרקע מכיוון שקרקעות מתפתחות לאורך תקופות ארוכות. היווצרות קרקע היא תהליך דינאמי. חומרים מופקדים לאורך זמן, מתפרקים והופכים לחומרים אחרים שיכולים לשמש אורגניזמים חיים או להפקיד על פני האדמה.

    באופן כללי, פרופילי הקרקע נוטים להיות עבים יותר (עמוקים יותר), מפותחים יותר ומשתנים יותר עם הזמן. עם זאת, קצב השינוי גדול יותר עבור קרקעות בשלבי התפתחות צעירים. מידת השינוי וההעמקה בקרקע מאטה עם הזמן ובשלב מסוים, לאחר עשרות או מאות אלפי שנים, עשויה להתקרב למצב שיווי משקל בו שחיקה והעמקה (הסרות ותוספות) מאוזנות. קרקעות צעירות (פחות מ -10,000 שנה) מושפעות מאוד מחומר אב ובדרך כלל מפתחות אופקים ואופי במהירות. עם הזמן, ככל שתהליכי בליה מעמיקים, מערבבים ומשנים את האדמה, חומר האב הופך פחות מזוהה ככל שתהליכים כימיים, פיזיים וביולוגיים נכנסים לתוקף. קרקעות בגיל בינוני (בערך 10,000 עד 500,000 שנה) מאטות בהתפתחות הפרופיל והעמקתן, ועשויות להתחיל להתקרב לתנאי שיווי משקל. קרקעות ישנות (בנות 500,000 שנה) הגיעו בדרך כלל לגבול שלהן בכל הנוגע לאופק הקרקע ולמבנה הפיזי, אך עשויות להמשיך להשתנות כימית או מינרלוגית.

    התפתחות הקרקע לא תמיד מתמשכת. אירועים גיאולוגיים כמו מפולות, התקדמות קרחונים או עליית קווי חוף יכולים לקבור במהירות קרקעות. שחיקה בנהרות ובקווי חוף עלולה לגרום להסרה או לקיצוץ של קרקעות, ורוח או שיטפונות מפקידים לאט משקעים שמוסיפים לאדמה. בעלי חיים יכולים לערבב את האדמה ולעיתים לגרום לנסיגת קרקע, היפוך או "בליטה בכביש" לדרך ההתפתחות הרגילה, וזה מגביר את ההתפתחות לאורך זמן.

    טקסונומיה של קרקע

    קרקעות מסווגות לאחד מ-12 סדרי קרקע על סמך אופקי קרקע, אופן היווצרותם והרכביהם הכימיים. לדוגמה, Mollisols (איור\(\PageIndex{f}\)), הנמצאים בשדות עשב ממוזגים, הם בעלי קרקע עליונה עבה ועשירה בתוכן אורגני. ארידיסולים, לעומת זאת, הם קרקעות יבשות המכילות סידן פחמתי ונמצאות במדבריות. כל סדר אדמה מחולק עוד יותר לסדרי משנה. עיין ב - USDA שנים עשר הסדרים של טקסונומיה של הקרקע ושנים עשר צווי הקרקע מאוניברסיטת איידהו לפרטים נוספים.