קרקע

המונח "אדמה" מפנה לכאן. אם הכוונה למשמעות אחרת, ראו אדמה (פירושונים). קרקע היא תערובת של מינרלים, חומרים אורגנים, מים ואוויר, המצוייה בשכבה העליונה של קרום כדור הארץ. קרקעות שונות נבדלות זו מזו ביחסי כמויות החומרים המרכיבים אותן. יחס של 1% חומר אורגני, 49% מינרלים, 25% מים ו-25% אוויר, הוא יחס אידיאלי לגידולי חקלאות שונים. הקרקע כמצע: הקרקע מייצבת את הצמח ושורשי הצמחים גדלים בקרקע ובעזרתם קולטים הצמחים את המים המצויים בה. יחד עם המים, קולט הצמח גם מינרלים החשובים לקיומו. הקרקע מהווה בית גידול לבעלי חיים קטנים (יונקים, חרקים, תולעים), ולפטריות וחיידקים רבים. תהליכים המתרחשים בקרקע: בקרקע מתרחשים שינויים פיזיים כגון בליה וסחיפה של הסלע, שינויים כימיים כגון פירוק חומרים אורגנים לאנאורגנים ותהליכים ביולוגים כגון טריפה, הפרשה ומוות. תכונות הקרקע: תכונות הקרקע קובעות את הצמחייה השולטת באזור, את אוכלוסיות בעלי החיים המתקיימים באזור, וכן את מידת הניצול האפשרי על ידי האדם לגידולי חקלאות. תכונות שונות יכולות להשתנות מאזור לאזור. כיום ניתן להגדיר חמישה גורמים עיקריים המשפיעים על התהוות קרקע: חומר האב. האקלים. הטופוגרפיה (תבליט השטח). חומר אורגני. זמן. בנוסף, נהוג להוסיף את הגורם השישי - האדם. דרך ההתהוות של הקרקע קובעת במידה רבה את תכונותיה. קרקע מתחילה להיווצר כאשר סלע יסוד או סלע משקע מתפורר ונשחק בעקבות תהליכי בליה וסחיפה; שינויי טמפרטורה, גשם, זרמי מים וזרמי רוח גורמים להתפוררות הסלע, להמסת חלק ממרכיביו ולתחילת היווצרות הקרקע. לתהליך התפוררות הסלע תורמות גם חזזיות שהן צורות חיים שבהן שותפים פטריות ואצות ביחסי גומלין. הצמחים המצליחים להיאחז בקרקע תורמים להתפוררותה ומעשירים אותה בחומר אורגני. במשך מאות ואלפי שנים משתנה הקרקע ללא הרף; הרוח וזרמי המים מרחיקים את החלקיקים הקלים יותר ועל ידי כך משנים את ההרכב של הקרקע הנותרת. על הקרקע משפיעים תהליכים פיזיקליים, כימיים וביולוגים. תהליכים אלה משפיעים יחד על תכונות הקרקע ומתרחשים כל העת ואינם פוסקים. הקרקע מהווה בית גידול לאורגניזמים כגון חיידקים, פטריות, חד-תאיים שונים, חרקים ויונקים קטנים. הפטריות והחיידקים מפרקים חלקי אורגניזמים שמתו ומשחררים את תוצרי הפירוק (מינרלים שונים) לקרקע. סוגי הצמחים הגדלים בבית הגידול נקבעים במידה רבה על פי תכונות הקרקע במקום זה. הצמחייה עצמה משפיעה על תכונות הקרקע; תורמת להתפוררותה ולחומר האורגני שבה, וכך, בעקיפין, משפיעה הקרקע גם על סוגי בעלי החיים המתקיימים בבית הגידול וניזונים מהצמחים הגדלים בה. כמות האוויר והמים משתנה בהתאם לאקלים ולעונה, אך לרוב ביחד הכמות עומדת על כ-40–45 אחוז מסך הקרקע. ערך מורחב – מרקם הקרקע מרקם הקרקע (טקסטורה) נקבע על פי הגדרת התפלגות היחס בין גודל החלקיקים המינרלים בדוגמת הקרקע (חול, טין וחרסית); מקטע החול, הוא הגס בין המקטעים, מכיל את כל החלקיקים המינרליים שקוטרם גדול מ-63 מיקרומטר ועד לגודל הקטן משני מילימטר. מקטע הטין (סילט), הוא המקטע הבינוני, מכיל את גודל החלקיקים הנע בין שני מיקרומטר ועד ל-63 מיקרומטר. מקטע החרסית, הוא המקטע הקטן מבין השלושה, מכיל את כל החלקיקים בעלי גודל הקטן משני מיקרומטר. בספרות מקצועית מופיע גם המושג חול דק, כמרקם שבין חול לטין. לרוב, יופיעו בקרקע כל סוגי המרקם. היחס ביניהם הוא זה שיקבע את טיב הקרקע. לדוגמה: קרקע המכילה 52% חול, 28% חרסית ו-20% טין היא קרקע בעלת מרקם של חול חרסיתי-סילטי. קרקע המכילה 62% חרסית, 20% חול ו-18% טין היא קרקע בעלת מרקם חרסיתי. מבנה הקרקע (סטרקטורה של הקרקע) הוא אופן סידור גרגירי המרקם המוצקים במרחב נתון. יחידת המבנה הקטנה ביותר היא התלכיד (אגרגט). תלכידי הקרקע נחלקים לסוגים הבאים: אגוזי, לווחי, פריזמטי או עמודי, גרגרי. אופן הסידור קובע מהו נפח הקרקע הכולל, ומה היחס בין הנפח של נקבובי קרקע לעומת חומר מוצק. למבנה הקרקע השפעה רבה על מעבר אוויר ומים בקרקע. ככל שהמעברים החופשיים גדולים ורבים יותר, כך יהיה קל יותר לשורשים להגיע אל המים והגזים שבקרקע. הקרקע היא שכבה של חומר לא מלוכד הנמצא במקומות רבים על פני השטח, בעוביים שונים - מכמה מילימטרים ועד כמה עשרות מטרים. היא מורכבת מכמה חומרים: חלקי סלע וחלקיקי סלע, שהם תוצרים ישירים של תהליכי הבליה. תוצרי בליה עדינים ודקים יותר, גרגירי חול וחרסית, שחלקם קשורים לתהליכי בליית הסלע באתרו וחלקם הובלו על ידי המים או הרוח מאזורים רחוקים יותר. חומרים אורגניים ורקב, שהם תוצרים של פעילות הצמחים ובעלי החיים באתר שבו הקרקע מתפתחת. חללי אוויר, שחלקם מלאים במים, בגרגירי אבק או בחרסיות. בחתך של קרקע מסוימת אפשר להבחין בפרופיל של הקרקע, הכולל כמה אופקים B, A ו-C - האופקים הם מעין שכבות הנוצרות בתהליך ההיווצרות של הקרקע. כל אחד מאופקי הקרקע מתאפיין בתכונות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות המייחדות אותו מהאופקים שמעליו או מתחתיו. ככל שזמן ההיווצרות של הקרקע ארוך יותר כן גדל מספר האופקים ואופקי-המשנה שאפשר לראות בחתך הקרקע. פרופיל הקרקע, הנוצר במהלך התפתחות הקרקע, מתפתח מפני השטח כלפי מטה. בחתך סכמתי אופק - A האופק העליון, שראשיתו בפני השטח, ועוביו - מסנטימטרים בודדים ועד 40 ס"מ. צבעו כהה בדרך כלל, והוא עשיר בחומר אורגאני, בעיקר סמוך לפני השטח. החומר האורגאני כולל עלים, שורשי צמחים, שאריות של בעלי חיים מתים או תרכובות אורגניות שהן תוצרי הפירוק שלהם. דרך אופק זה מחלחלים מי הגשם ומשקעים אחרים היורדים על פני השטח, והם שוטפים כלפי מטה את החלקיקים הקטנים ביותר: חרסיות, מלחים וחומרים אחרים המתמוססים במים. בחלקו התחתון של אופק זה יש פחות חומרי ריקבון אורגניים, ולכן צבעו בהיר יותר. אופק B הוא אופק של הצטברות. הוא כולל בעיקר את המרכיבים הבאים: גרגרים בגודל חרסיתי; שרידים של פעילות אורגאנית שהתרחשה בעומק (באזור שורשי הצמחים, למשל); ולעיתים גם מלחים או גבישי קלציט, שנשטפו לעומק עם מי הגשמים והתגבשו בחללי האוויר שבקרקע. צבעו של אופק זה הוא לרוב חום או אדמדם, הוא בהיר יחסית לאופק, A ועוביו בדרך כלל 20–60 ס"מ. אופק - C האופק התחתון - מכיל שברים של סלע האב שלא השתנו. בין השברים ניתן למצוא גרגרי חול וגרגרים חרסיתיים, שהם תוצר ישיר של בליית סלע האב או שנשטפו מהחלקים העליונים של הקרקע. עוביו של אופק זה שונה ממקום למקום, והוא מושפע פחות מהתהליכים המתרחשים מעליו. משאב טבע - כל אחד מהחומרים המצויים באוויר, במים ובקרקע ומנוצלים על ידי האדם לצרכיו. בית גידול - המקום שבו גדל ומתפתח אורגניזם, והוא כולל את כל התנאים (קרקע, מים, מזון, טמפרטורה ועוד) הנחוצים לקיומו. סלע המקור שחומרי הבלית מתנתקים ממנו בתהליך הבליה. לקרקע ארבעה מרכיבים עיקריים: חומר אנאורגני (50%-60%) - מוצקים: החומר האנאורגני קובע את המרקם (ביחס בין חלקיקים גדולים לקטנים). מקורו הוא בסלע האב. התרכובת הנפוצה ביותר היא צורן דו-חמצני SiO2. עוד חומרים נפוצים הם זרחן, תחמוצות ברזל, חמרן, גפרית, סידן, אשלגן, מגנזיום וכו'. אלו הם תוצרי פירוק של חומרים אורגנים, למשל אמון +NH4. המינרלים חשובים מאוד להתפחות התקינה של הצמחים. מינרלים אלה נקלטים על ידי שורשי הצמחים יחד עם המים. דוגמה לכך היא היסוד מגנזיום (Mg) המהווה חלק ממולקולות הכלורופיל. הצמחים קולטים את המגנזיום מהקרקע ובלעדיו לא יתפתח הכלורופיל. דוגמה אחרת היא היסוד זרחן (P) המהווה חלק ממולקולת ה-ATP וחלק מחומצות הגרעין שבתאי הצמחים. חומר אורגני (עד 10%) - מוצקים: מקור החומר האורגני בשורשי הצמחים, בהפרשות, בעלים, בפירות שנשרו ובאורגניזמים שמתו. את כל אלה מפרקים אוכלי הרקב; תולעים, חרקים שונים, פטריות וחיידקים (מפרקים). חומרים אורגנים אינם אחידים בהרכבם ובשיעורי התפרקותם. למשל: עמילן וסוכר מפורקים מהר יותר מאשר תאית (רב-סוכר) וליגנין (חומר עיקרי בעצים גדולים). לאחר הפירוק הראשוני, נותר בקרקע חומר אורגני המתפרק באיטיות רבה, זוהי הרקבובית (הומוס - Humus). החומר האורגני בקרקע הוא המקור החשוב ביותר לחנקות (תרכובות המכילות בתוכן יוני -NO3) ומלחי אמוניה +NH3 המשמשים לבניית חלבונים. לתהליך פירוק החומרים האורגנים חשיבות רבה משום שהוא מאפשר קיומה של מערכת אקולוגית ומיחזור חומרים. החומר האורגני קובע את טיב הקרקע בכך שהוא יוצר גושים גדולים התורמים לאוורור בקרקע. אוויר בקרקע (15%-20%) - גזים שונים: תהליכי הנשימה של האורגניזמים בקרקע גורמים לשינוי בהרכב האוויר שבקרקע לעומת האוויר החופשי שמעליה. ההבדל הגדול ביותר הוא באחוז ה־CO2 שריכוזו בקרקע גבוה יותר. אוויר מהקרקע הוא המקור לחמצן הדרוש לנשימת שורשי העצים והאורגניזמים האחרים. תמיסת קרקע (25%-35%) - נוזל - מים הממיסים חומרים שונים בתוך הקרקע: מיד אחרי השקיה או רדת גשמים, מתמלאים חללי האוויר שבין חלקיקי הקרקע במים. כוח הכובד (כוח המשיכה, גרביטציה), גורם לכך שחלק מהמים מחלחלים ישירות לשכבות העמוקות של הקרקע והם אינם זמינים לצמחים ששורשיהם נמצאים בשכבות הקרקע העליונות. מים אלה נקראים מי הכובד. לא כל המים מחלחלים לעומק; לחלקיקי הקרקע נצמדות מולקולות מים בכוח האדהזיה (Adhesion); נקודת קיבול השדה - מצב שבו נמצאת הקרקע כאשר רוב מי הכובד חלחלו לעומק ונותרו מים זמינים לצמחים, בשכבות הקרקע העליונות. נקודת הכמישה - כמות המים המוחזקת בקרקע ואינה זמינה לצמחים משום שמים אלה צמודים לחלקיקים הקרקע. נקודת הכמישה מגיעה כאשר הצמחים הצליחו לינוק את רוב המים שהיו צמודים לחלקיקי הקרקע ונותרו עוד מים צמודים לחלקיקי הקרקע אך הצמח אינו יכול לינוק אותם יותר והוא כומש ונובל. חומציות - קרקע עשירה ביוני מימן בעלת pH נמוך מ-5 היא קרקע חומצית. החיסרון העיקרי של קרקע זו היא בכך שמשתנה בה מאזן הקטיונים (יונים חיוביים). כמותם של קטיונים חשובים לצמח, כמו קטיון סידן (Ca+2) יורדת ומצד שני עולה כמותם של קטיונים אחרים כמו אלומיניום וברזל העלולים להיות רעילים לצמחים. מליחות - קרקע מלוחה אופיינית לאזורים שבהם יורדים משקעים מעטים. מקור נוסף להגברת מליחות הקרקע היא השקיה של שטחי חקלאות במים שבהם ריכוז המלחים גבוה. באזורים שבהם משקעים רבים, מומסים המלחים ונשטפים אל מי התהום. באזורים שחונים מצטברים המלחים בשכבות העליונות של הקרקע. היונים הגורמים למליחות הקרקע הם יוני כלוריד (-Cl), יוני גפרית (למשל SO4−2), דו-פחמות (-HCO3) ויוני נתרן (+Na). ריכוז מלחים הנקלטים בצמח הוא גבוה יחסית לריכוזו שבתאי השורש ומקשה על קליטת המים מהקרקע. על סלע גיר באקלים ים תיכוני נוצרת קרקע טרה רוסה. על סלע דולומיט באקלים ים תיכוני נוצרת קרקע טרה רוסה עם פחות קלציט לעומת הטרה רוסה שעל סלע הגיר. על סלע קירטון נוצרת קרקע רנדזינה בעלת גוון אפור. על סלעי אבן גיר ודולומיט באקלים ערבתי נוצרת קרקע רנדזינה. על סלע בזלת נוצרת קרקע בזלת. בצפון הנגב ובצפון-מערב הנגב רווחת אדמת לס בעומק של עד כ-20 מ' (חריג מאוד) – בקעת באר שבע וחבל אשכול. במרכז הנגב יש קרקע לס מאוד רדודה. מעורבת בחצץ וסלעים (עומק אדמה של סנטימטרים מועטים). הגבול הצפוני של קרקעות הלס הוא נחל שקמה. הלס בישראל הוא תוצאה של בליית סלעים במדבר סהרה והסעתם על ידי הרוח. הסיבה להתרכזות הלס באזור זה היא מישור החוף והלחות הגבוהה בו. עם התקדמות חלקיקי הלס צפונה הם סופגים לחות עד שהם נעשים כבדים מדי בשביל הרוח ושוקעים. לכן מאזור נחל שקמה יורדת דרסטית כמות חלקיקי הלס הנישאים באוויר. התנאים הגאולוגיים בארץ עוזרים להיווצרות קטנות. ניתן לראות כי באזורים נרחבים באזור הגלבוע, הכרמל, רמת הגולן, בקעת הירדן והנגב התופעה נמצאת בשפע. תפרוסת: לאורך קו החוף כאשר הרצועה נעשית צרה יותר כלפי צפון. הרכב: גרגירי קוורץ (Sio2) מהווים 90%. קלציט (CaCo3), שלדי בעלי חיים ימיים – 7%. ברזל (Fe) ושאר מינרלים כהים – 3%. גודל הגרגרים: 0.1 מ"מ–2 מ"מ. סלע עם אחוז גבוה של קוורץ מזכיר את אבן החול בתמנע ובאילת (אבן החול הנובית) אך זה אינו יכול להיות מקור החול שכן הכמות שם קטנה מדי וכן לא קיימת רציפות מאתרים אלה לחול הים. ריכוז גבוה של קוורץ ואבן חול נמצא ליד הרי הגרניט (השילד הערבו-נובי) באזור חבש (אתיופיה), סודאן ומזרח מצרים. הנילוס עובר דרך הרי גרניט וחול אלו. הנילוס מסיע את אבן החול, הגרניט והקוורץ אל הים התיכון שם הם מורבדים ויוצרים את הדלתא של הנילוס (דלתא – כיבוש האדמה את הים). זרמי הים התיכון סוחפים מתוך הדלתא את החול הזה אל חופי סיני וא"י (תוך אספת קלציט בדרך), המינרלים הכהים מגיעים מהגרניט (מיקה – ברזל). הצרות הרצועה כלפי צפון תומך במסקנה זו שכן הם קרובים יותר למצרים (מקור החול). אם בודקים את גודל הגרגירים, מוצאים גרגרים קטנים יותר ככל שמצפינים שכן הספיקו להישחק יותר עם הובלתם בים (סיני: 2 מ"מ, חיפה: 0.1–0.4 מ"מ). הגרגר אינו מוסע על ידי הים בלבד שכן היה שוקע. כיוון הרוח הדומיננטית (דרום מערב) משפיעה על הגלים והם שזורקים את הגרגר על החוף בסיני. בעקבות שטיפת הגלים הוא חוזר לתוך הים במאונך לחוף וכשהוא מוטח חזרה בחוף הוא מוטח קצת צפונה (כיוון הגלים עם כיוון הרוח הדומיננטית) וכך הגרגר מתקדם בזיגזגים (גלסים) לאורך החוף צפונה. סכר אסואן קוטע את מהלכו של הנילוס (באגם נאצר). הנהר מביא עמו חולות קוורציים. הסכר חוסם את מעבר החולות הקוורציים, ואל הדלתא של הנילוס זורמת רק כמות קטנה של חול והדלתא מצטמקת. במהלך 40 השנה מהקמת הסכר הדלתא הצטמקה ב-1–2 ק"מ. כחלק מניסיון לעצור את הסחף שמו המצרים חגורות בטון כדי לעצור את הסחף ושחיקת הדלתא. לארץ ישראל מגיע רוב החול היום מהמצבורים הגדולים בסיני אך מצבורים אלה אינם מתחדשים בחול חדש מהדלתא. כרגע השפעת הסכר אינה משמעותית אך אספקת החול הסדירה לישראל נעצרה. כאשר מצפינים ממפרץ חיפה מגלים שהרכב החול שונה לחלוטין: קוורץ (20%–40%), קלציט+דולומיט (40%–60%). חול זה נקרא בלשון מדוברת זיפזיף ומוצאו בהרס סלעי הכורכר שלאורך החוף ובבלייה של סלעי המשקע הימי בגליל. לאחר נחיתת החול בארץ ישראל הוא מתחיל לפלוש לפנים הארץ הוא עושה זאת על ידי הרוח לאחר שנשחק מספיק בהובלתו דרך הים והחוף. החולות נעים "בהקפצות", לרוב עד חצי מטר גובה. נחיתתם מקפיצה לעיתים גרגרים אחרים (תלוי במסת הגרגיר). כאשר החול נתקל במכשול הוא נערם ויוצר מתלול מתון אל עבר המכשול ולאחריו נפילה תלולה – הדיונה. מאחר שהקלציט מושפע מהר יותר מהמים מאשר הקוורץ, הגשם היורד בחורף ממיס את הקלציט וגורם לו לחלחל מטה אל קרקעית הדיונה, תהליך הנמשך לאורך שנים. עם המעבר לעונה היבשה מתאדים המים דרך החללים שבחול. מתחת לדיונה נוצר ריכוז גבוה יחסית של קלציט אשר עוטף את גרגירי הקוורץ. הקלציט מתגבש סביב הקוורץ ומתקבל סלע הבנוי גרגירי קוורץ המלוכדים על ידי הקלציט. זהו הכורכר (אבן חול גירית: קוורץ וקלציט לעומת אבן החול הנובית: קלציט ותחמוצת הברזל). הכורכר בנוי 30%-60% קוורץ ו 30%-60% קלציט בתלות בעומק הכורכר ובמשך היווצרותו. היווצרות הכורכר דורשת אקלים ים תיכוני (עונות גשומות לצד עונות יבשות). הכורכר מסודר ברכסים בכיוון צפון דרום וגובהם אינו עולה על 80 מ'. בצפון ישנם 2–3 רכסים זה לצד זה ובדרום מספרם מגיע ל 4–5 רכסים בו זמנית לאורך הרצועה. ישנה סברה האומרת שרכסי הכורכר הם עדות לקו חוף ישן אך טענה זו הופרכה על ידי בדיקת שרידי האדם ברכסי הכורכר. אם אכן היו רכסי הכורכר עדות לקו חוף ישן היינו מוצאים רכסי כורכר עם שרידים חדשים יחסית ללא שרידים ישנים, אך זה אינו המצב - אנו מוצאים בכל רכסי הכורכר עדות לבני אדם מתקופות שונות ללא הבחנה או סדר. ערך מורחב – חמרה מקור השם במילה הערבית אחמר שפירושה אדום - צבעו של חול זה. תפרוסת: רכסי חול אדום נמצאים במרכזו של מישור החוף. הרכב: קוורץ – 90% תחמוצת הברזל – 5% גודל הגרגירים: תמיד קטן יותר מחול הים החמרה היא בעצם חול הדיונות עם תחמוצת הברזל. ההנחה אומרת שצבעה האדום בא מהברזל ששוקע עליה מהלס, וכן זוהי הסיבה שלטרה רוסה יש גוון אדום אף על פי שזו אדמה שהתפתחה מגיר. אינה נפוצה בארץ (ניתן לראות משטחים בעיקר במעלה עקרבים הרומי, באזור ירוחם ובנחל חתירה). מדובר במשטחי סלע רציף המכסים את פני הקרקע. לעומתם נפוצה בארץ - בעיקר לאורך הערבה ובמישורי הנחלים פארן וחיון - תצורת הסרירים (טעות נפוצה בארץ היא לכנות את צורת הסרירים בשם "רג"...), שהיא משטח של חלוקי סלע המכסים את פני הקרקע. הסרירים הם שברי אבן צור שנותרו על פני השטח אחרי שחלקי סלע רכים וקלים יותר הוסרו והוסעו ברוח ובמים. קרקע זאת דלה ואיננה משמשת לחקלאות. פרופ' דן יואל, קרקעות ארץ-ישראל והקשר שבינן לבין הצומח הטבעי, באתר מט"ח, 1984 חיפוי קרקע, הגן הסולארי, 2009 בילי סביר, "כדור הארץ והסביבה - ספר לימוד בגאוגרפיה ופיתוח הסביבה", משרד החינוך והתרבות, המזכירות הפדגוגית, האגף לתכנון ולפיתוח תכ"ל והפיקוח על הוראת הגאוגרפיה, תשע"א, 2010 רמי זיידנברג, "תנועת האדמה - מבט מן השטח על מצב קרקעות ישראל", אקולוגיה וסביבה 1, פברואר 2013, עמ' 17–19 זווית- סוכנות ידיעות למדע ולסביבה, ‏השתלת איברים – גרסת הטבע, באתר "הידען", 5 במאי 2023 קרקע, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) כדור הארץ והסביבה: ספר לימוד בגאוגרפיה ופיתוח הסביבה, ישראל. משרד החינוך, התרבות והספורט. המינהל הפדגוגי. האגף לתוכניות לימודים, שנת ההוצאה: תשע"א - 2010