Кіріспе

Топырақ қабаты – физикалық сипаттамалары жоғары және төменгі қабаттардан өзгешеленетін, топырақ бетіне параллель қабат. Топырақ көкжиегі – физикалық, химиялық және биологиялық қасиеттері жоғары және төменгі қабаттардан ерекшеленетін топырақ бетіне параллель қабат. Көкжиектер көбінесе айқын физикалық белгілермен, негізінен түс және текстура бойынша анықталады. Бұл сипаттамалар абсолютті шамада (мысалы, текстура үшін бөлшектердің мөлшері бойынша таралу) және айналадағы материалға қатысты, яғни жоғары және төменгі қабаттардан «ірі ұсақ» немесе «құмды» деп сипатталуы мүмкін. Анықталған көкжиектер көбінесе иерархиялық тәртіпте қолданылатын символдармен белгіленеді. Бас көкжиектер (негізгі көкжиектер) үлкен әріптермен көрсетіледі. Кіші әріптер мен сандар түріндегі қосымшалар бас көкжиектерді одан әрі ажыратады. Әлемде көкжиек символдарының көптеген жүйелері бар. Бұл жүйелердің ешқайсысы абсолютті дұрыс емес, олардың пайдалылығы жергілікті жағдайларды дәйекті түрде сипаттау мүмкіндігінде. Көкжиек символдарының әртүрлі анықтамалары болғандықтан, жүйелерді араластыруға болмайды. Көптеген топырақ жіктеу жүйелерінде көкжиектер топырақ түрлерін анықтау үшін қолданылады. Немец жүйесі анықтама үшін толық көкжиек тізбектерін пайдаланады. Басқа жүйелер анықтама үшін белгілі бір көкжиектерді, «диагностикалық көкжиектерді» таңдайды; мысалдар: Топырақ ресурстарының әлемдік анықтамалық базасы (WRB), USDA топырақ таксономиясы және Австралия топырақ жіктелімі. Диагностикалық көкжиектер әдетте атаулармен белгіленеді, мысалы, «камбикалық көкжиек» немесе «сподикалық көкжиек». WRB 40 диагностикалық көкжиекті тізімдейді. Топырақ түрін анықтау үшін диагностикалық көкжиектерден басқа да топырақ сипаттамалары қажет болуы мүмкін. Кейбір топырақтарда көкжиектердің анық дамуы байқалмайды. Топырақ көкжиегі – топырақ қалыптасу процестерінің (педогенез) нәтижесі. Мұндай процестерге ұшырамаған қабаттарды жай ғана «қабаттар» деп атауға болады.

Горизонт реті

Көптеген топырақтардың органикалық беткі қабаты болады, ол үлкен әріппен "O" деп белгіленеді (әріптер жүйеге қарай өзгеше болуы мүмкін). Минералды топырақ әдетте А горизонтынан басталады. Топырақ түзілу нәтижесінде жақсы дамыған теріндік горизонт болса, ол әдетте В горизонты деп аталады. Оның астындағы бос, бірақ жетілмеген горизонт С горизонты деп аталады. Қатты тау жыныстары көбінесе R деп белгіленеді. Көптеген жүйелер осы бестен артық горизонттар мен қабаттарды анықтайды. Келесіде горизонттар мен қабаттар топырақ профиліндегі орналасу ретімен, жоғарыдан төменге қарай тізімделеді. Олардың бәрі де әр топырақта кездеспейді. Мысалы, ірі жер жұмыстары немесе үнемі терең жырту сияқты адамның араласуына байланысты топырақтарда горизонттардың айқын белгілері мүлдем болмауы мүмкін. Далада топырақты зерттеу кезінде байқалған горизонттарға дұрыс атау беру үшін жергілікті жер бедеріне және жердің тарихи қолданылуына назар аудару қажет.

Топырақ профильдерінің үлгілері

О) Органикалық беткі қабаты: Өсімдік қалдықтары қабаты – жоғарғы бөлігі көбінесе толық ыдырамаған, бірақ төменгі бөлігі күшті гумификацияланған болуы мүмкін. А) Жер бетіндегі топырақ: Көп мөлшерде органикалық заттар жинақталатын және топырақ тіршілігіне толы минералды топырақ қабаты. Сонымен қатар, ауа райының әсерінен оксидтер (негізінен темір оксидтері) және саз минералдары түзіліп, жиналады. Онда айқын топырақ құрылымы байқалады. Бірақ кейбір топырақтарда саз минералдары, темір, алюминий, органикалық қосылыстар және басқа да құраушылар ерігіш болып, төмен қарай жылжиды. Бұл элювиация айқын болғанда, А горизонтының төменгі жағында ашық түсті E аралық топырақ горизонты көрінеді. А горизонты топырақтың биотурбациясы және биологиялық жиналған топырақтан ұсақ бөлшектерді айырып алатын беттік процестердің нәтижесінде де пайда болуы мүмкін. Мұндай жағдайда А горизонты "биомаска" деп есептеледі. В) Жер асты топырағы: Бұл қабатта А горизонтынан органикалық заттар аз болады, сондықтан оның түсі негізінен темір оксидтерінен түзіледі. Темір оксидтері мен саз минералдары ауа райының әсерінен жиналады. Топырақта жоғарғы қабаттардан заттар төмен қарай жылжыса, олар осы қабатта жинақталады. Саз минералдарының, темірдің, алюминийдің және органикалық қосылыстардың жинақталу процесі иллювиация деп аталады. В горизонті әдетте топырақ құрылымына ие. С) Субстрат: Қаттырған жоқ, нашар ауа райына ұшыраған немесе ауа райына ұшырамаған тау жыныстары қабаты. Бұл қабатта CaCO3 сияқты ерігіш қосылыстар жиналуы мүмкін. Қаттырған жоқ материалдан пайда болған топырақтар осы С қабатына ұқсас болады. R) Тас негізі: R горизонттары топырақ профилінің негізіндегі жартылай ауа райына ұшыраған немесе ауа райына ұшырамаған тас негізінің қабатын көрсетеді. Жоғарыда аталған қабаттардан айырмашылығы, R горизонттары негізінен қолмен қазу мүмкін емес, қатты жыныстың үздіксіз массаларын (тас-қиыршықтардан айырмашылығы) құрайды. Тас негізінен пайда болған топырақтар осы тас негізі қабатына өте ұқсас болады.

Топырақ ресурстарының әлемдік эталондық базасына сәйкес горизонттар мен қабаттар

Атаулар Топырақ ресурстары жөніндегі әлемдік анықтамалық базаның нұсқаулығының 4-ші басылымының (2022) 10-тарауында келтірілген.

Өтпелі деңгейлер мен қабаттар

Екі негізгі горизонттың қасиеттерін біріктіретін горизонт екі үлкен әріппен көрсетіледі, басымдысы бірінші жазылады. Мысал: AB және BA. Егер екі негізгі горизонттың бөлек, араласқан денелері бірге кездессе, горизонт белгілері слэш (/) арқылы біріктіріледі. Мысал: A/B және B/A. Негізгі горизонт белгілерінен кейін кіші әріптермен бағынышты қасиеттер көрсетілуі мүмкін (төменде қараңыз). Мысал: AhBw. I, L және W белгілері өтпелі горизонттарды белгілеуде қолданылмайды.

Бағынышты сипаттамалары

Бұл – бас горизонттарға қосылатын жұрнақтар тізімі. Тыныстан кейін, бұл жұрнақтарды қандай бас горизонттарға қосуға болатыны көрсетілген. а: Қатты ыдыраған органикалық материал – H және O горизонттары. b: Көмілген генетикалық горизонт – криотурбацияланбаған минералды горизонттар. c: Конкрециялар немесе түйірлер – минералды горизонттар. c: Копрогенді топырақ – L горизонты. d: Тығыз қабат (физикалық түбірлерге кедергі келтіретін) – минералды горизонттар, m жоқ. d: Диатомит – L горизонты. e: Орташа ыдыраған органикалық материал – H және O горизонттары. f: Қатып қалған топырақ – I және R горизонттарында емес. g: Стагнациялық жағдайлар – шектеу жоқ. h: Органикалық заттардың жинақталуы – минералды горизонттар. i: Сымбатты беттер – минералды горизонттар. i: Аз ыдыраған органикалық материал – H және O горизонттары. j: Жарозит жинақталуы – шектеусіз. k: Педогенді карбонаттардың жинақталуы – шектеусіз. l: Жер асты суларының жоғары көтерілуінен туындаған дақтар (көбею) – шектеу жоқ. m: Қатты цементация немесе консолидация (педогендік, массивті) – минералды горизонттар. m: Марль – L горизонты. n: Алмастырылатын натрийдің педогендік жинақталуы – шектеу жоқ. o: Сесквиоксидтердің қалдық жинақталуы (педогендік) – шектеу жоқ. p: Егіс шаруашылығы немесе адамның басқа да әсері – шектеу жоқ; шабылған E, B немесе C горизонттары Ap деп аталады. q: Педогенді кремнийдің жинақталуы – шектеусіз. r: Күшті тотығу – шектеу жоқ. s: Сесквиоксидтердің B горизонттарындағы илливиялды жинақталуы. t: Саз минералдарының B және C горизонттарындағы илливиялды жинақталуы. u: Қалалық және адам жасаған басқа материалдар (артефакттар) – H, O, A, E, B және C горизонттары. v: Плинтит кездесуі – шектеусіз. w: Түс немесе құрылымның дамуы – B горизонттары. x: Fragipan сипаттамалары – шектеу жоқ. y: Гипстің педогендік жинақталуы – шектеусіз. z: Гипстен гөрі ерігіш тұздардың педогендік жинақталуы – шектеу жоқ. @: Криотурбацияның белгілері – шектеу жоқ.

Тұрақтылығы бұзылған және тік бөліністер

Сандық префикстер литикалық үзілістерді көрсету үшін қолданылады. Конвенция бойынша, 1 көрсетілмейді. Сандық суффикстер бір горизонттағы бөлімшелерді көрсету үшін қолданылады. Профильдегі горизонттар тыныс белгісімен (-) біріктіріледі. Мысал: Ah E Bt1 2Bt2 2BwC 3C1 3C2.

Бас көкжиектер мен қабаттар

О: Органикалық топырақ материалдары (лимникалық емес). А: Минералды; органикалық заттардың (гумус) жинақталуы. E: Минералды; Fe, Al, саз немесе органикалық заттардың жоғалуы. B: Саз, Fe, Al, Si, гумус, CaCO3, CaSO4 жинақталуы; немесе CaCO3 жоғалуы; немесе сесквиоксидтердің жинақталуы; немесе топырақтың жер асты құрылымы. C: Педогендік өзгерістердің аз болуы немесе мүлдем болмауы, біріктірілмеген жер материалдары, жұмсақ тау жыныстары. L: Лимникалық топырақ материалдары. W: Топырақтың ішінде немесе астында сұйық судың (W) немесе мұздан тұрақты тоңған судың (Wf) қабаты (топырақтың үстіндегі су/мұз ескерілмейді). М: Адам жасаған материалдардың тамыр өсуін шектейтін жер асты қабаттары. R: Бедрок, мықты цементтелген және қатайған.

Өтпелі деңгейлер мен қабаттар

Екі негізгі горизонттың қасиеттерін біріктіретін горизонт екі үлкен әріппен көрсетіледі, басымдысы бірінші жазылады. Мысал: AB және BA. Егер екі негізгі горизонттың бөлек, араласқан бөліктері бірге кездессе, горизонт белгілері косымшасымен (/) біріктіріледі. Мысал: A/B және B/A.

Горизонт жұрнақтары

a: Өте ыдыраған органикалық заттар (тек O-мен бірге қолданылады). aa: (ұсынылған) Ангидрит (CaSO4) жинақталуы. b: Көмілген генетикалық горизонт (C горизонттарымен бірге қолданылмайды). c: Конкрециялар немесе түйіндер. co: Копрогендік топырақ (тек L-мен бірге қолданылады). d: Тығыз қабат (физикалық тұрғыдан тамыр өсуін шектеуші). di: Диатомит (тек L-мен бірге қолданылады). e: Орташа ыдыраған органикалық заттар (тек O-мен бірге қолданылады). f: Тұрақты тоңған топырақ немесе мұз (мәңгі тоң); үздіксіз жер асты мұзы; маусымдық мұз емес. ff: Тұрақты тоңған топырақ ("құрғақ" мәңгі тоң); үздіксіз мұз жоқ; маусымдық мұз жоқ. g: Қатты глей. h: Иллювиалды органикалық заттар жинақталуы. i: Аз ыдыраған органикалық заттар (тек O-мен бірге қолданылады). j: Ярозит жинақталуы. jj: Криотурбацияның белгілері. k: Педогенді CaCO3 жинақталуы (<50% көлем бойынша). kk: Маңызды педогенді CaCO3 жинақталуы (≥50% көлем бойынша). m: Үздіксіз цементтеу (педогендік). ma: Марль (тек L-мен бірге қолданылады). n: Педогендік, алмастырылатын натрий жинақталуы. o: Қалдық сесквиоксидтердің жинақталуы (педогендік). p: Егіс қабаты немесе басқа да жасанды бұзылулар. q: Екіншілік (педогендік) кремнийдің жинақталуы. r: Ыдыраған немесе жұмсақ тау жынысы. s: Иллювиалды сесквиоксидтер мен органикалық заттар жинақталуы. se: Сульфидтердің болуы (минералды немесе органикалық горизонттарда). ss: Сликенсайдтар. t: Силикатты саздың иллювиалды жинақталуы. u: Адам жасаған материалдардың болуы (артефакттар). v: Плинтит. w: B горизонтындағы әлсіз түс немесе құрылым (тек B-мен бірге қолданылады). x: Фрагипан сипаттамалары. y: Гипс жинақталуы. yy: Гипстің басымдығы (≈≥50% көлем бойынша). z: Гипстен гөрі ерігіш тұздың педогендік жинақталуы.

Басқа горизонтты өзгерту құралдары

Сандық префикстер литологиялық үзілістерді көрсету үшін қолданылады. Конвенция бойынша, 1 саны көрсетілмейді. Сандық суффикстер бас горизонт ішіндегі бөлімшелерді белгілеу үшін қолданылады. Мысал: A, E, Bt1, 2Bt2, 2BC, 3C1, 3C2.

Өтпелі кезеңдер

Екі горизонттың қасиеттерін біріктіретін горизонт екі үлкен әріппен көрсетіледі, басым горизонт бірінші жазылады. Мысал: AB және BA. Егер бөлек бөліктері екі түрлі горизонттың қасиеттерін көрсетсе, горизонт белгілері слэш (/) арқылы біріктіріледі. Мысал: A/B және B/A.

Горизонт жұрнақтары

Жоғарыда аталған негізгі сипаттамаларға қоса, әрбір горизонтқа қажетті толықтырулар енгізу үшін бірнеше өзгертулер бар. Біріншіден, әрбір негізгі горизонт түстің немесе текстураның тереңдікке қарай аздаған өзгерулеріне байланысты, сандық индекс қосылып, кішігірім горизонттарға бөлінеді (мысалы, B21, B22, B23 және т.б.). Бұл дала сипаттамасына қажетті тереңдік қосуға мүмкіндік береді, бірақ қызметкерлер топырақ профилін тым тар кішігірім горизонттарға бөлуден сақтану керек. Кез келген бағытта он метрдай ғана жылжу және тағы бір шұңқыр қазу, әрбір горизонттың тереңдігі мен қалыңдығы тұрғысынан өте әртүрлі профильді ашуы мүмкін. Шамадан тыс нақты сипаттама уақытты босқа шығаруға әкелуі мүмкін. Австралия жүйесінде, қағида бойынша, 5 см (2 дюйм) немесе одан да жуандығы аз қабаттар жеке қабат ретінде емес, көкжиек ішіндегі плиталар немесе бөліністер ретінде сипатталады. Сонымен қатар, горизонттың нақты ерекшеліктерін көрсететін қосымшалар да қосылуы мүмкін. Австралия жүйесі келесі қосымшаларды ұсынады: b: көмілген горизонт. c: минералдық конгломераттардың немесе түйіршіктердің болуы, мысалы, темір, алюминий немесе марганецтен. d: тамыр өсуін шектейтін қабат. e: айқын ақсылданған. f: А горизонттарындағы фауналық жиынтықтар. g: суы бар горизонт. h: органикалық заттардың жиналуы. j: сирек ақсылданған. k: карбонаттардың жиналуы, көбінесе кальций карбонаты. m: күшті цементтелу немесе консолидация. p: жырту немесе басқа да жер өңдеу амалдарынан бұзылған (тек А горизонттары үшін). q: екіншілік кремнийдің жиналуы. r: ауа райына ұшыраған, қазуға жарамды тау жынысы. s: сесквиоксидтердің жиналуы. t: саз минералдарының жиналуы. w: нашар даму. x: фрагипан. y: кальций сульфатының (гипс) жиналуы. z: кальций сульфатынан гөрі ерігіш тұздардың жиналуы.

Жер асты топырақтары

Топырақ түзілуі көбінесе in situ жағдайында жүзеге асатындай сипатталады: тау жыныстары ыдырайды, ауа райының әсеріне ұшырайды және басқа материалдармен араласады, немесе ауа райымен ыдыраған шөгінділер өзгеріске ұшырайды. Бірақ бұл процесс көбінесе одан да күрделі. Мысалы, толығымен қалыптасқан профиль бір аймақта дамып, кейіннен жел немесе су арқылы келген шөгінділермен көмілуі мүмкін, бұл шөгінділер уақыт өте келе жаңа топырақ профиліне айналады. Мұндай құбылыстар көбінесе жағалау аймақтарында кездеседі, ал сипаттамалары сандық префикстермен толықтырылады. Сондықтан, көмілген тізбекті қамтитын профиль O, A1, A2, B2, 2A2, 2B21, 2B22, 2C ретінде құрылымдалуы мүмкін, ал көмілген профиль 2A2 қабатынан басталады.

Топырақтың диагностикалық горизонттары

Көптеген топырақ жіктеу жүйелерінде диагностикалық горизонттар болады. Диагностикалық горизонт – топырақтың таксономиялық бірліктерін (мысалы, топырақ түрлерін) анықтауға қолданылатын горизонт. Таксономиялық бірлікті анықтау үшін қажетті тереңдікте бір немесе бірнеше диагностикалық горизонттың болуы немесе болмауы пайдаланылады. Сонымен қатар, көптеген жіктеу жүйелері таксономиялық бірліктерді анықтау үшін топырақтың басқа да сипаттамаларын қолданады. Диагностикалық горизонттарды нақты критерийлер жиынтығымен толық анықтау қажет. Топырақты (педонды, топырақ профилін) таксономиялық бірлікке жатқызғанда, осы топырақтың әрбір горизонтын тексеріп, оның диагностикалық горизонттың критерийлеріне сәйкес келе ме, жоқ па, анықтау керек. Анықталған диагностикалық горизонттар негізінде топырақты таксономиялық бірлікке жатқызуға болады. Келесі бөлімде екі топырақ жіктеу жүйесінің диагностикалық горизонттары тізімделген.