خاک

خاک‌ها مخلوطی از مواد معدنی و آلی هستند که از تخریب سنگ‌ها در نتیجهٔ هوازدگی به وجود می‌آیند. نوع و ترکیب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب شرایط ناحیه فرق می‌کند. مقدار آبی که خاک‌ها می‌توانند بخود جذب کنند، از نظر کشاورزی و همچنین در کارهای خانه‌سازی٬ راه‌سازی و ساختمانی دارای اهمیت بسیاری است که این مقدار در درجهٔ اول بستگی به اندازهٔ دانه‌های خاک دارد.
هرچه دانهٔ خاک ریزتر باشد، آب بیشتری را به خود جذب می‌کند که این خصوصیت برای کارهای ساختمان‌سازی مناسب نیست. به‌طور کلی خاک خوب و حد واسط از دانه‌های ریز و درشت تشکیل یافته‌است. تشکیل خاک‌ها به گذشت زمان، مقاومت سنگ اولیه یا سنگ مادر، آب و هوا، فعالیت موجودات زنده و بالاخره توپوگرافی ناحیه‌ای که خاک در 
آن تشکیل می‌شود بستگی دارد.
خاک در اسلام یکی از پاک‌کننده‌ها محسوب می‌شود.
خارجی‌ترین بخش زمین از خاک تشکیل شده‌است. خاک محصول فرسایش و خردشدگی سنگ‌هاست.

خاک‌شناسی چیست؟

علمی که  خاک را مطالعه می‌کند خاک‌شناسی نامیده می‌شود.

طریقه تشکیل خاک

خاک ابتدا به کندی به صورت سنگ تشکیل می‌شود و بعد بر اثر فرسایش و قرار گرفتن در نزدیکی سطح زمین به صورت ذرات ریز (ماده منشأ) در می‌آید. مواد آلی هم با مواد غیر آلی (ذرات سنگ، مواد معدنی و آب) مخلوط می‌شوند تا خاک تشکیل شود.

عوامل مؤثر در تشکیل خاک

سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر
کمیت و کیفیت خاک‌های حاصل از سنگ‌های مختلف اعم از سنگ‌های آذرین، رسوبی و دگرگونی به کانی‌های تشکیل دهندهٔ سنگ، آب و هوا و عوامل دیگر بستگی دارد. خاک حاصل از تخریب کامل سیلیکات‌های دارای آلومینیوم و همچنین سنگ‌های فسفاتی از لحاظ صنعتی و کشاورزی ارزش زیادی دارد. در صورتی‌که خاک‌هایی که از تخریب سنگ‌های دارای کانی‌های مقاوم (از قبیل کوارتز و غیره) در اثر تخریب شیمیایی پدید آمده‌اند و غالباً به خاطر شنی و ماسه‌ای بودنشان  فاقد ارزش کشاورزی هستند.
خاک مجموعهٔ فعالی است که در حد فاصل اتمسفر، آب و قشر جامد زمین تشکیل شده‌است که از اثر مشترک آب و هوا، گیاهان و جانوران بر سنگ پدید آمده که پس از تکامل تدریجی به حد تعادل رسیده‌است. تکامل خاک از سه مرحله تشکیل شده‌است.
وفور آب‌های نفوذی و عوامل آب و هوا از قبیل حرارت و رطوبت و غیره در کیفیت خاک‌ها اثر بسزایی دارند. جریان آب‌های جاری بخصوص در زمین‌های شیب‌دار موجب شستشوی خاک‌ها می‌شوند و با تکرار این عمل مقدار مواد معدنی و آلی به تدریج تقلیل می‌یابد. اثر تخریبی اتمسفر که قبلاً بیان گردید روی برخی از کانی‌ها مؤثر و عمیق است و هر قدر رطوبت همراه با حرارت زیادتر باشد شدت تخریب نیز بیشتر می‌گردد. عامل زمان پس از تشکیل خاک اولیه منجر به تکامل ثانوی خاک و شکل‌گیری لایه بندی خاک، ساختمان خاک و جابجایی و رسوب پدوژنیک مواد معدنی و آلی موجود در لایه‌های فوقانی خاک می‌شود.

پوشش گیاهی و فعالیت موجودات زنده

پوشش گیاهی غالب هر منطقه و نوع و ترکیب مواد آلی حاصل از باقی‌مانده‌های گیاهی که مرتباً به خاک افزوده می‌شوند تأثیر به سزایی در خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک دارند. تمایز انواع خاک‌ها از دیدگاه کشاورزی به نوع و مقدار مواد آلی (ازت و کربن) موجود در آن بستگی دارد. به عنوان مثال نیتروژن و کربن موجود در اتمسفر به‌طور مستقیم قابل استفاده برای گیاهان نیست؛ بلکه ترکیبات نیتروژن‌دار و کربن دار لازم برای رشد گیاهان باید به شکل قابل حل در خاک وجود داشته باشد که این عمل در خاک‌ها به وسیلهٔ فعالیت‌های زیستی برخی از گیاهان و باکتری‌ها انجام می‌شود. خاک‌ها معمولاً دارای نوعی مواد آلی کربن‌دار تیره رنگی هستند که هوموس نامیده می‌شود و از بقایای گیاهان به وجود می‌آید. از جمله تأثیرات فیزیکی مواد آلی موجود در خاک، ذخیره رطوبت بیشتر در این خاک‌ها در مقایسه با خاک‌های با شرایط فیزیکی مشابه ولی فاقد مواد آلی است.

زمان

هر قدر مدت عمل فرسایش کانی‌ها و سنگ‌ها بیشتر باشد عمل تخریب فیزیکی و شیمیایی کامل‌تر انجام می‌گیرد. زمان فرسایش کامل بسته به نوع سنگ، ساخت و بافت سنگ‌ها و نیز ترکیب و خاصیت تورق کانی‌ها متفاوت است ولی به‌طور کلی سنگ‌های رسوبی خیلی زودتر تجزیه شده و به خاک تبدیل می‌شوند، در صورتی که سنگ‌های آذرین مدت زمان بیشتری لازم دارند تا تجزیه کامل در آن‌ها صورت گرفته و به خاک تبدیل گردند و تخریب سنگ‌ها ممکن است هزاران سال طول بکشد.

آب و هوا

وفور آب‌های نفوذی و عوامل آب و هوا از قبیل حرارت، رطوبت و غیره در کیفیت خاک‌ها اثر بسزایی دارند. جریان آب‌های جاری بخصوص در زمین‌های شیب‌دار موجب شستشوی خاک‌ها می‌شوند و با تکرار این عمل میزان مواد معدنی و آلی در آن‌ها به تدریج کاهش می‌یابد. اثر تخریبی اتمسفر که قبلاً بیان گردید روی برخی از کانی‌ها مؤثر و عمیق است و هر قدر رطوبت همراه با حرارت زیادتر باشد شدت تخریب نیز بیشتر می‌گردد. عامل زمان پس از تشکیل خاک اولیه منجر به تکامل ثانوی خاک و شکل‌گیری لایه بندی خاک، ساختمان خاک و جابجایی و رسوب پدوژنیک مواد معدنی و آلی موجود در لایه‌های فوقانی خاک می‌شود.
توپوگرافی محل تشکیل خاک
اگر محلی که خاک‌ها تشکیل می‌شوند دارای شیب تند باشد در نتیجه مواد تخریب شده ممکن است به وسیلهٔ آب‌های جاری یا عامل دیگری خیلی زود به سادگی از محل خود به جای دیگری حمل گردند یا شستشو به وسیلهٔ آب‌های جاری باعث تقلیل مواد معدنی و آلی خاک‌ها شود در نتیجه این منطقه خاک‌های خوب تشکیل نخواهند شد؛ ولی برعکس در محل‌های صاف و مسطح که مواد تخریب شده به سادگی نمی‌توانند به جای دیگری حمل شوند فرصت کافی وجود داشته و فعل و انفعالات به صورت کامل انجام می‌پذیرد.

مواد تشکیل دهنده خاک‌ها

موادی که خاک‌ها را تشکیل می‌دهند به چهار قسمت تقسیم می‌شوند:
مواد سخت: مواد سخت را ترکیبات معدنی تشکیل می‌دهند ولی ممکن است دارای مقداری مواد آلی نیز باشند. البته این ترکیبات معدنی از تخریب سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر حاصل شده‌اند که گاهی اوقات همراه با مواد تازه کلوئیدی و نمک‌ها می‌باشند.
موجودات زنده در خاک‌ها: تغییراتی که در خاک‌ها انجام می‌پذیرد به وسیلهٔ موجودات زنده در خاک انجام می‌گیرد. قبل از همه ریشه گیاهان، باکتری‌ها، قارچها، کرم‌ها و بالاخره حلزون‌ها در این تغییرات شرکت دارند.
آب موجود در خاک‌ها: آبی که در خاک وجود دارد حمل مواد حل‌شده را به عهده دارد که البته این مواد حمل شده برای رشد و نمو گیاهان به مصرف می‌رسد. آب موجود در خاک‌ها از باران و آب‌های نفوذی، آب جذب شده و بالاخره آبهای زیرزمینی تشکیل شده که در مواقع خشکی از محل خود خارج شده و به مصرف می‌رسد.
هوای موجود در خاک: هوا همراه با آب در خوه‌های خاک‌ها وجود دارد که البته این هوا از ضروریات رشد و نمو گیاهان و ادامه حیات حیوانات است. مقدار اکسیژنی که در این هوا وجود دارد از دی‌اکسید کربن کمتر است و این به ان علت است که ریشه گیاهان برای رشد و نمو اکسیژن مصرف کرده و دی‌اکسید کربن را پس می‌دهند.
خاک که پدوسفر نامیده می‌شود، می‌تواند به صورت یک مخزن شیمیایی در سطح زمین درنظرگرفته شود که از برهم کنش‌های چهارمخزن شیمیایی بزرگ تشکیل شده و به وسیله انرژی خورشیدی قدرت لازم را اخذ می‌نماید، خاک از زمانی که زندگی بر روی کره زمین شروع شده از گیاهان و حیوانات حمایت نموده‌است. خاک از سه حالت فیزیکی ماده یعنی جامد، مایع و گاز تشکیل شده‌است. تقریباً نصف حجم خاک بخش جامد، و نصف دیگر از آب و هوا تشکیل شده‌است. مقدار هوای خاک به مقدار آب بستگی دارد، در مقدار آب بهینه برای رشد اکثر گیاهان، آب و هوا ممکن است هر کدام به ترتیب در حدود ۳۰ و ۲۰ درصد از حجم خاک را اشغال کرده باشند. عملیات خاک ورزی می‌تواند نسبت آب و گازها در خاک سطحی را تحت تأثیر قرار دهد. درخاک‌های غرقابی شالیزار، اکسیژن فقط به صورت محلول در آب خاک وجود دارد
خاک‌ها بر اساس نیمرخ به سه دسته تقسیم می‌شود۱-افقA2