افق‌های خاک: پنجره‌ای به تاریخ زمین
خاک چیست و چگونه تشکیل می‌شود؟
خاک2 پوستهٔ نازک و حیاتی سطح زمین است که از ترکیب مواد معدنی، مواد آلی، آب، هوا و موجودات زنده تشکیل شده است. تشکیل خاک فرآیندی بسیار کند است و ممکن است برای تشکیل تنها 1 سانتیمتر خاک، بین 100 تا 1000 سال زمان لازم باشد. این فرآیند که هوادیدگی3 نام دارد، شامل تجزیهٔ سنگ‌های مادر تحت تأثیر عوامل مختلفی است.
| عامل | توضیح | مثال |
|---|---|---|
| آب و هوا | دما و بارش بر سرعت تجزیهٔ سنگ‌ها اثر می‌گذارند. | خاک جنگل‌های بارانی بسیار غنی و ضخیم است. |
| سنگ مادر | سنگ اولیه‌ای که خاک از آن تشکیل می‌شود. | خاک حاصل از سنگ آهک، قلیایی است. |
| جانداران | کرم‌ها، باکتری‌ها و ریشهٔ گیاهان به تشکیل خاک کمک می‌کنند. | کرم خاکی با حفر تونل، هوا و آب را به خاک نفوذ می‌دهد. |
| توپوگرافی | شیب زمین بر ضخامت و عمق خاک اثر می‌گذارد. | در دامنه‌های پرشیب، خاک نازک‌تر است. |
| زمان | هرچه زمان بیشتری گذرد، خاک کامل‌تر می‌شود. | خاک جلگه‌های قدیمی بسیار حاصلخیز است. |
شناسایی و معرفی افق‌های اصلی خاک
اگر بتوانیم خاک را مانند یک کیک برش دهیم، لایه‌های افقی مختلفی را مشاهده می‌کنیم که هر کدام ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند. به این لایه‌ها افق خاک می‌گویند. مجموعهٔ این افق‌ها، سولوم4 یا پروفیل خاک را تشکیل می‌دهند. چهار افق اصلی به ترتیب از سطح به عمق عبارت‌اند از: O, A, B, C.
| افق | نام رایج | عمق تقریبی | ویژگی‌های کلیدی و ترکیب |
|---|---|---|---|
| O | آلی5 | 0 - 5 سانتیمتر | برگ‌های ریخته‌شده، شاخه‌های کوچک، بقایای گیاهی و جانوری در حال تجزیه. رنگ تیره دارد. |
| A | surface soil | 5 - 30 سانتیمتر | مخلوطی از مواد معدنی و هوموس6 غنی. منطقهٔ اصلی رشد ریشهٔ بسیاری از گیاهان. رنگ آن تیره‌تر از لایه‌های زیرین است. |
| B | subsoil | 30 - 100 سانتیمتر | منطقهٔ تجمع رس7 و املاح مانند کربنات کلسیم $(CaCO_3)$ و اکسیدهای آهن. معمولاً سفت‌تر و متراکم‌تر است. |
| C | regolith | 100+ سانتیمتر | سنگ مادر نیمه‌تجزیه‌شده. مواد اولیه برای تشکیل لایه‌های بالایی را فراهم می‌کند. کمترین فعالیت زیستی را دارد. |
افق‌های خاک و زندگی روزمره
افق‌های خاک فقط یک مفهوم علمی نیستند، بلکه مستقیماً با زندگی و فعالیت‌های ما در ارتباط هستند. برای مثال، یک کشاورز می‌داند که بخش اعظم ریشهٔ گیاهان و مواد مغذی در افق A قرار دارد. اگر این لایه بر اثر شخم زدن نامناسب یا فرسایش از بین برود، حاصلخیزی مزرعه به شدت کاهش می‌یابد. افق B مانند یک مخزن، آب و برخی مواد معدنی را ذخیره می‌کند و در دوره‌های خشکی، ریشه‌های عمیق‌تر گیاهان از این ذخیره استفاده می‌کنند. ساخت‌وساز نیز به خاک‌شناسی مرتبط است؛ مهندسان باید بدانند که افق B به دلیل داشتن رس، در صورت خیس شدن ممکن است متورم شده و به پی‌های ساختمان فشار وارد کند.
مثلاً در کشت ذرت، ریشه‌های این گیاه می‌توانند تا اعماق افق B نفوذ کنند تا به آب و مواد معدنی دسترسی پیدا کنند. اگر افق B بسیار سفت و فشرده باشد، رشد ریشه متوقف شده و محصول کاهش می‌یابد.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. خاک‌های جوان (مانند خاک‌های مناطق کوهستانی یا زمین‌های رسوبی جدید) ممکن است فقط افق‌های A و C داشته باشند. تشکیل افق B به زمان زیادی نیاز دارد. از طرفی، در زمین‌های کشاورزی شدیداً تحت شخم، مرز بین افق‌های O و A ممکن است محو شده باشد.
افق A غنی از مواد آلی (هوموس) است و رنگ آن تیره‌تر است. در حالی که افق B منطقهٔ تجمع مواد معدنی مانند رس و املاح است و معمولاً رنگ‌های متمایل به قهوه‌ای، زرد یا قرمز به دلیل وجود اکسیدهای آهن دارد. از نظر بافت نیز افق B اغلب متراکم‌تر و سفت‌تر است.
بله، در زیر افق C، معمولاً یک لایه از سنگ بستر8 جامد و تجزیه‌نشده قرار دارد که به آن افق R می‌گویند. این لایه، دیگر خاک محسوب نمی‌شود و سخت و دست‌نخورده است.
پاورقی
1 Soil Horizons 2 Soil 3 Weathering 4 Solum 5 Organic Horizon 6 Humus: ماده‌ای تیره و غنی از کربن که از تجزیهٔ کامل بقایای گیاهی و جانوری به وجود می‌آید و برای حاصلخیزی خاک حیاتی است. 7 Clay 8 Bedrock