מרקם הקרקע

מרקם הקרקע הוא מונח בפדולוגיה (חקר האדמה), המתאר כלי סיווג לאפיון הקרקע, בשדה ובמעבדה, על פי גודל וסוג החלקיקים המרכיבים את הקרקע. לרוב, ההתייחסות היא לחלקיקים האנאורגניים, אך לעיתים גם לחלקיקים האורגניים. הגדרת מרקם הקרקע מתבצעת על ידי משולש מיון, שמתייחס ליחס חול, טין (סילט) וחרסית. מראה ותחושת הקרקע משתנים כפועל יוצא ממרקם הקרקע. גודלם של חלקיקים אלו, שהיו שברי סלעים בעברם, משתנה באופן ניכר החל מפיסות חצץ גדולות (גופים מוצקים הגדולים מ-2.0 מ"מ) ועד גרגרי החרסית הקטנים ביותר (חלקיק הקטן מ-0.002 מ"מ). הגדרת חלקיקי הקרקע מתבססת בעיקר על גודלם והרכבם המינרלי של הגרגרים. לרוב, ככל שגודל הגרגיר קטן הלכידות בין החלקיקים גדלה, זהו אחד הגורמים המשפיעים על מרקם הקרקע. את מרקם הקרקע בודקים לרוב באמצעות משולש קרקעות, לאחר שבודקים (באמצעים כימיים ועל פי חוק סטוקס) כמה חרסית (גרגרים הקטנים מ-0.002 מ"מ), כמה טין (0.002-0.05 מ"מ ) וכמה חול (גרגרים שגודלם עד 2 מ"מ) יש בקרקע, ניגשים לדיאגרמה ובודקים איך נקרא מרקם הקרקע הנבדקת. לעיתים אנו נדרשים לבצע בדיקת קרקע מבלי שברשותנו ציוד מעבדה משוכלל. לכן, בעזרת תרשים הזרימה המופיע משמאל נוכל לאפיין את סוג הקרקע. הנחת העבודה בבניית התרשים מתבססת על ערכי הנוזלים שבדגימת היד וכן על דגם השבירה של הדגימה. לכל סוג קרקע ישנו דגם שבירה שונה. כדי להמחיש זאת, יש לנסות ולדמיין מה יקרה אם ננסה למעוך בכף ידינו אדמת חרסית בוצית לעומת רגב חול בחוף הים. חלוקת הקרקע מתייחסת לטווח של גודל הגרגר. קיימות שתי שיטות מיון מקובלות לחלוקת הקרקע. השיטה הראשונה היא השיטה הבריטית, ADAS, שמשתמשת ב-11 חלוקות, השיטה השנייה היא פותחה על ידי משרד החקלאות האמריקאי, ה-USDA, שמשתמשת ב-12 חלוקות. במדעי הקרקע משתמשים בחלוקה הבריטית ואילו בגיאומורפולוגיה, השיטה המקובלת היא החלוקה האמריקאית. חרסית: חלקיק שקטן מ-0.002 מ"מ טין (סילט): 0.002-0.05 מ"מ חול דק מאוד: 0.05-0.10 מ"מ חול בינוני: 0.25-0.50 מ"מ חול גס: 0.50-1.00 מ"מ גרגרי חול גדולים: 1.00-2.00 על פי חלוקה זאת, על גרגרים הגדולים מ-2 מ"מ לא נאפיין קרקע. לכל מדינה יש את חלוקת גודלי הגרגר שלה על פי המאפיינים הנפוצים שלה. אחוז המינרלים שמרכיבים את הקרקע משפיעים על אופן תיאור מרקם הקרקע. תכונה הנגזרת מהרכב המינרלי וממרקם הקרקע הוא שטח הפנים הסגולי, שהוא שטח הפנים של כלל החלקיקים ב-1 גרם של קרקע יבשה. מרקם הקרקע הוא ביטוי לגודל החלקיקים שמהם מורכבת הקרקע. מרקם הקרקע מסווג על פי האחוזים, לפי משקל של שלושת המקטעים (fractions) של גודל הגרגר. עם מקטעי הקרקע נמנים חרסית, טין (סילט), וחול. התפלגות גודל החלקיקים מבטאת את הכמויות היחסיות של החלקיקים בגדלים השונים המרכיבים את הקרקע. מקטעי חרסית, טין וחול בכמויות שוות למדי מכונים יחדיו חמרה (סיין). לפי מרקם הקרקע מבחינים בין קרקעות מסוג חרסית, טין וחמרה. ישנן קרקעו המכילות תערובת ביניים של מרכיבים אלה כמו למשל : "חרסית חולית", "טין חולי " או "חול חמרתי" (loamy sand ), בקרקע חולית-חמרתית למשל, המקטע החולי של הקרקע עשיר בגרגירי קוורץ ולעיתים גם בפלדספר ואילו המקטע החרסיתי עשיר במינרלים ובתחמוצות ברזל. סיווג הקרקע נקבע לרב בעזרת שימוש במשולש קרקעות. לדוגמה: קרקע המכילה 62% חרסית, 20% חול ו-18% טין תחשב כטרה רוסה (חרסיתית), ולעומת זאת קרקע המכילה 15% חרסית, 65% טין ו-20% חול תחשב כקרקע טין-חמרה (loamy silt). הסיווג הראשון, היא השיטה הבינלאומית, הוצע לראשונה על ידי אלברט אטרברג (1905), והתבסס על מחקריו בדרום שוודיה. אטרברג בחר את הגודל 20 מיקרו מטר כגבול עליון למקטע של טין, וזאת כיוון שגודל חלקיקים קטן מגודל זה אינו נראה לעין בלתי-מזוינת. הוועדה הבינלאומית של האגודה למדעי הקרקע (ISSS) המליצה על שימוש בסיווג זה במסגרת הקונגרס הבינלאומי הראשון של מדעי הקרקע ב-1927 שהתקיים בוושינגטון. אוסטרליה גם אימצה שיטה זו וציינה כי מרווחי הלוגריתמים השווים של השיטה הם תכונה מעולה ושיש לשמרה. משרד החקלאות בארצות הברית אימץ שיטה שונה ב-1938, וארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO) השתמש בשיטה זו במפת הקרקע העולמית של ארגון אונס"קו ו-FAO וגם המליץ על השימוש בה. למיון סוג הקרקע האופייני לאזור מסוים חשיבות רבה בהבנת ההתנהגות הפיזיקלית של הקרקע בעוד שדיסציפלינות רבות החל מגאוגרפיה דרך מקצועות ההנדסה וכלה במדעי החקלאות משקיעים משאבים רבים בבחינת התנהגות הקרקע תוך שהם ממיינים אותה לפי השיטות שהוצגו לעיל. אחד המאפיינים החשובים ביותר של סוגי הקרקע השונים הוא מנת הרטיבות של הקרקע המייצגת את תכולת המים בקרקע, נתון המשפיע בין השאר על יכולת סחיפת הקרקע. חקלאי הבונה תוכנית השקיה לחלקה מסוימת ייעשה שימוש בנתוני סחיפת הקרקע כדי להימנע מהאצה של סחיפת הקרקע מעבר לתהליך הטבעי הקיים. מהנדס אזרחי לדוגמה, עושה שימוש במאפייני הקרקע על מנת לבחור את סוג מבנה התמך (קיר תומך, סוללה או סכר) שעליו לתכנן כדי לשאת את העומסים שמפעיל המבנה על הקרקע. בישראל ובעולם קיימות חברות המתמחות בבדיקות קרקע אשר מספקות למתכננים מידע גיאומכני הכרחי הנחוץ לשם תכנון הנדסי המתאים לסוג הקרקע. אופק (פדולוגיה) Toogood JA (1958) A simplified textural classification diagram. Canadian Journal of Soil Science 38, 54-55. Kenneth j. Andrew S. Goudie (2011) The SAGE Handbook of Geomorphology. Sage Publications Inc, pg.122-128. שלמה שבואל, צפונות כדור הארץ, האוניברסיטה הפתוחה (2006) עמ' 320–321. Raymond B.Daniels ,Richard D.Hamme (1992) Soil Geomorphology, Braun-Brumfield Inc. pg. 25-26 האנציקלופדיה העברית, החברה להוצאת אנציקלופדיות בע"מ, כרך ל, עמ' 324–341. מדיה וקבצים בנושא מרקם הקרקע בוויקישיתוף קרקעות - אנליזה, דף שער בספרייה הלאומית ראו Albert Atterberg בוויקיפדיה באנגלית.