خاکها مخلوطي از مواد معدني و آلي هستند که از تجزيه و تخريب سنگها در نتيجهء هوازدگي به وجود ميآيند که البته نوع و ترکيب خاکها در مناطق مختلف بر حسب شرايط ناحيه فرق ميکند. مقدار آبي که خاکها ميتوانند به خود جذب کنند، از نظر کشاورزي و هم چنين در کارخانههاي راهسازي و ساختماني داراي اهميت بسياري است. البته اين مقدار در درجه ي اول بستگي به اندازه دانههاي خاک دارد.
هرچه دانه خاک ريزتر باشد، آب بيشتري را به خود جذب ميکند که اين خصوصيت براي کارهاي ساختمانسازي مناسب نيست. به طور کلي خاک خوب و حد واسط از دانههاي ريز و درشت تشکيل يافتهاست. تشکيل خاکها به گذشت زمان، مقاومت سنگ اوليه يا سنگ مادر، آب و هوا، فعاليت موجودات زنده و بالاخره توپوگرافي ناحيهاي که خاک در آن تشکيل ميشود بستگي دارد.
نحوه به وجود آمدن خاک
در آغاز پيدايش، کره زمين به صورت توده مذابي بوده که با سردشدن تدريجي سطح خارجي آن سفت و سخت شده به صورت پوسته جامد (ليتوسفر) در آمده است، با گذشت زمان و تغيير و تحولات به وجود آمده در اين پوسته جامد، سنگ هاي آذين، رسوبي و دگرگوني تشکيل شده است. اين سنگ ها در مجاورت هوا و آب تحت تأثير عوامل جوي و موجودات زنده و عوامل فيزيکي و شيميايي، تغييراتي را متحمل شده، به تدريج خاک به وجود مي آيد.
خاک حاصل، در حال تکامل بوده، با گذشت زمان موادي به آن اضافه و يا خارج مي شود. مثلاً آبياري زياد بخشي از مواد موجود در سطح خاک را به طبقات پايين تر مي برد و يا در اثر تبخير شديد در نواحي خشک بعضي از مواد محلول به سطح خاک مي آيند. در نتيجه فعاليت هاي ياد شده به تدريج در خاک لايه ها و طبقاتي تشکيل مي شود که ازنظر جنس، رنگ و ضخامت با يکديگر تفاوت دارند. اين لايه ها در خاک شناسي، افق ناميده مي شود. مجموع افق هاي خاک را نيمرخ خاک يا پروفيل خاک مي گويند.
زمان لازم براي پيدايش خاک
تشکيل خاک پروسه اي دو مرحله اي است، مرحله اول تشکيل مواد مادري که در آن معمولاً ماد به صورت خرد شده در مي آيند و مرحله دوم که در آن افق ها خاک تشکيل مي گردد.
طبعاً اگر زمان لازم براي هوا ديدگي سنگ مادر نظير گرانيت يا کوارتزيت را جز زمان لازم براي تشکيل خاک ها به حساب آوريم زمان تشکيل خاک خيلي خيلي زياد خواهد شد. در حالي که اگر تشکيل خاک بر روي مواد مادري خرد شده و قابل نفوذ و به ويژه در اقليم گرو مرطوب آغاز شود. زمان لازم خيلي کوتاه تر و سريع تر خواهد بود. نباتات مي توانند، در مواد اوليه و سنگ مادر تازه نيز رشد و نمو نمايند بنابراين تشکيل خاک الزاماً مقدم بر رشد نمو گياه بر روي خاک نبوده و اين نکته با مشاهده پوشش نباتي بر روي بريدگي هاي کناره جاده ها شاهراه ها نيز قابل تأييد است.
خشکي و فرسايش شديد مواد در نواحي شيب دار، تشکيل و تحيل خاک بالغ به تعويق مي اندازد. بدين ترتيب زمان توسعه و تکامل خاک ها از خاکي به خاک ديگر کاملاً متفاوت است. در يک خاک ممکن است در طول زمان مشخص تغييرات فاحشي رخ دهد در حالي که در خاک ديگر در همان مدت تغييرات ناچيز باشد. بدين سبب درجه بلوغ خاک را با در نظر گرفتن ميزان تکامل افق هاي آن بيان مي کنند نه سن مطلق خاک.
سرعت تشکيل خاک و تحول خاک
به طور کلي سرعت تشکيل و تحول خاک همانند ساير پديده هاي طبيعي در طول زمان تغييرا پيدا مي کند. البته قابل ذکر است که
اولاً سرعت تغيير خصوصيات خاک ها در سنين جواني حداکثر بوده و هر چه خاک مسن تر شود تغييرات جزيي تر و نا محسوس تر مي گردد.
دوم اين که سرعت پديده هاي مختلف در طول زمان تغيير پيدا مي کند. به عنوان مثال تغييرات ميزان مواد آلي خاک ها را مي توان در سه مرحله مجزا مطالعه کرد. در خاک هاي جوان مقدار مواد آلي در خاک به سرعت افزايش مي يابد، زيرا افزايش اين مواد بيش از ميزان تجربه و تخريب آن ها مي باشد.
در خاک هاي بالغ مقدار مواد آلي خاک ثابت مي ماند چون که ميزان افزايش و تجربه اين مواد در حال تعادل با يکديگر و سر انجام در خاک هاي پير مقدار مواد آلي رو به کاهش مي گذارد زيرا در اثر هوا ديدگي شديد ميزان تجربه مواد آلي بيش از ميزان افزايش اين مواد صورت مي گيرد. در حالت اخير از حاصلخيزي خاک نيز کاسته مي گردد.
تشکيل رس هاي سيليکاتي را نيز مي توان به عوان مثال ديگري در رابطه با سرعت توسعه و تکامل خاک مورد توجه قرار داد. بدين معني که در خاک جواني که داراي مقدار زيادي کاني هاي اوليه باشد ميزان تشکيل رس زياد مي باشد. در حالي که خاک هاي بالغ و پير که مقدار کاني هاي اوليه آن ها کم است ميزان تشکيل رس نيز کم مي باشد و طبيعي است که مقدار زياد رس تأم با تجزيه و تخريب بيشتر اين گونه مواد است. بدين ترتيب برخي از فعل و انفعالات در خاک هاي جوان شديد است در حالي که برخي ديگر عمدتاً در حاک هاي قديمي و پير صورت مي گيرند.