Toprak horizonları, yeryüzünü bir tabaka hâlinde örten ve kayalar ile organik maddelerin çeşitli ayrışma ürünlerinden oluşan toprağın dikine bir kesitinde ("toprak profili") gözlenen, yüzeye aşağı yukarı paralel, belirgin farklılıklar gösteren katmanlardır. Toprak horizonu olarak adlandırılan bu katmanların her biri, bitişiğindeki diğer horizonlardan tarlada fark edilebilen en az birkaç temel karakter bakımından farklılık gösterir.

Toprağın morfolojik, fiziksel, kimyasal ve mineralojik özellikleri hakkında veri kaynağı olan bu katmanlar, toprak bilimciler tarafından arazi koşullarında horizon sınırlarının belirlenmesinde kullanılır.

Oluşum (Horizonlaşma)

Topraklar, "regolit" adı verilen parçalanmış ana materyalden oluşur. Horizonlaşma, toprak oluşturan süreçlerin bir sonucudur. Toprak profilinin meydana gelmesine hizmet eden başlıca faktörler; ana materyal, iklim, canlılar, topoğrafya ve zamandır.

Bu faktörlerin etkisiyle, özellikle suyun profil içindeki hareketi, horizonların farklılaşmasına yol açar. Toprağa giren su, üst horizonlardan çözünen tuzları ve kolloidal maddeleri (kil mineralleri, organik kolloidler, demir ve alüminyum oksitler gibi) alt katlara taşır. Bu maddelerin alt katlarda birikmesi (illüviyasyon) B horizonu gibi katmanları meydana getirir. Maddelerin üst katlardan yıkanarak uzaklaşması (elüviyasyon) ise A₂​ gibi daha açık renkli horizonları oluşturur.

Örneğin, yağışlı ve ılık bölgelerde topraklar fazla yıkandığı için A horizonunun alt kısımları ağarır. Daha kurak iklim bölgelerinde ise humus maddesi derine kadar biriktiğinden A horizonu koyu renkli bir görünüşe sahip olur.

Tanımlama ve Etüt Yöntemleri

Toprak horizonlarının ve bir bütün olarak profilinin tanımlanması, laboratuvarda yapılamaz; bu çalışma, toprağın yerinde, yani arazide incelenmesini gerektirir. Toprak sınıflandırması ve etüdü için temel alınan en küçük toprak gövdesi "pedon" olarak adlandırılır. Bir pedon, profildeki horizonların şekillerinin ve ilişkilerinin incelenmesine olanak verecek kadar (genellikle 1 ila 10 m²) genişliğe sahip üç boyutlu bir toprak gövdesidir. Özellikleri belli sınırlar içinde benzer olan birbirine bitişik pedonlar ise "polipedon" veya toprak birliklerini oluşturur.

Arazide horizonların tespiti için renk, tekstür, strüktür, kıvam ve katmanlar arasındaki sınırlar gibi morfolojik özellikler incelenir. Toprak rengi, horizon sınırlarının belirlenmesinde kullanılan bir göstergedir. Geleneksel olarak Munsell Renk Skalası kullanılsa da güncel çalışmalarda CIELab (L, a, b) gibi sayısal renk parametrelerini ölçen kolorimetrik yöntemler de tercih edilmektedir.

Horizon Sembollendirmesi

Toprak horizonları, genetik kökenlerini ve profildeki konumlarını belirten bir sembol sistemi ile isimlendirilir. Bu sistem, ana horizonları, bu horizonların alt bölümlerini ve spesifik özellikleri belirten harf ve rakamlardan oluşur.

Ana Horizonlar

O, A, B, C ve R gibi büyük harflerle gösterilir. Bu harfler, ana materyalden olan dominant sapmayı ifade eder.

Birinci Dereceden Alt Bölümler

Ana horizonların alt taksimatı, büyük harften hemen sonra gelen bir rakamla gösterilir (Örn: O₁​, O₂​, A₁​, A₂​, B₁​, B₂, B₃​). 

Bu rakamların her birinin özel bir genetik anlamı vardır. Örneğin, A₃ ve B₁ geçiş horizonlarını, B₂ ​ ise B horizonunun geçiş özelliği göstermeyen ana kısmını belirtir.

İkinci Dereceden Alt Bölümler

Bir horizon içindeki daha ayrıntılı düşey farklılaşmalar, ikinci bir rakamla gösterilir (Örn: B₂₁​, B₂₂​). C horizonunda kullanılan C₁​, C₂​ gibi rakamlar ise genetik bir anlam taşımaz, sadece düşey sırayı belirtir.

Küçük Harf Sonekleri

Ana materyalden olan ikincil sapmaları veya horizonların özel niteliklerini göstermek için küçük harf sonekleri kullanılır. Bu ekler, harf veya rakamdan sonra gelir (Örn: B₃​ca - Kalsiyum karbonat birikimi; A₂​g - Gleyleşme; Bt - Kil birikimi). İstisnai bir kullanım 'p' harfidir (pullukla işleme), sadece A harfi ile ve hemen sonrasında kullanılır (Ap).

Litolojik Kesiklikler

Toprak oluşumunun birden fazla ana materyal üzerinde gerçekleştiğini (jeolojik bir farklılığı) göstermek için ana horizon sembollerinin başına Romen rakamları (II, III, IV vb.) ön ek olarak getirilir. En üstteki materyal için (I) rakamı kullanılmaz. (Örn: A₂​, B₁​, $II$B₂​, $II$C₁​).

İkincil Takımlar (Sequum)

Bir toprak profilinin (A ve B horizonları) başka bir toprak profili üzerinde gelişmesi durumunda, alttaki ikinci takımı göstermek için harflerin üzerine aksan işareti konur (Örn: $A^{\prime}_{2}$, $B^{\prime}_{2}$).

Ana Horizonların Tanımları

Toprak profili temel olarak organik (O) ve mineral (A, B, C, R) horizonlardan oluşur.

^{Toprak Horizonları (Yapay Zeka İle Oluşturulmuştur)}

O Horizonu 

Mineral toprakların yüzeyinde bulunan organik horizondur. Taze veya kısmen ayrışmış organik materyalden oluşur ve belirli bir orandan fazla organik madde içerir (Örn: mineral fraksiyon %50'den fazla kil içeriyorsa en az %30, kil içermiyorsa en az %20 organik madde).

O_1​

Orijinal bitkisel materyalin (yaprak vb.) çoğunun çıplak gözle tanınabildiği kattır. Eski sistemde L (döküntü) ve kısmen F (fermentasyon) katlarına karşılık gelir.

O₂

 Bitkisel veya hayvansal artıkların çoğunun orijinal şeklinin çıplak gözle seçilemediği, ileri derecede ayrıştığı kattır. Eski sistemde H (humus) katına karşılık gelir.

A Horizonu 

Genellikle yüzeyde veya yüzeye yakın oluşan mineral horizondur. İki temel süreçle karakterize olur: (1) Mineral fraksiyonla karışmış, hümüsleşmiş organik madde birikmesi veya (2) Kil, demir ve alüminyumun yıkanarak (elüviyasyon) uzaklaşması ve kuvars gibi dayanıklı minerallerin geride kalması.

A₁

Hümüsleşmiş organik maddenin mineral maddeyle karıştığı, genellikle koyu renkli yüzey horizonudur.

A₂

Maksimum elüviyasyon (yıkanma) horizonudur. Kil, demir ve alüminyum kaybettiği için genellikle altındaki B horizonundan veya üstündeki A_1​'den daha açık renklidir.

A₃

​A ile B arasında bir geçiş horizonudur; özellikleri A₁​ veya A₂​'ye daha yakındır, ancak alttaki B'nin bazı özelliklerini de taşır.

AB

A ve B özellikleri gösteren, üst kısmı A'ya, alt kısmı B'ye benzeyen bir geçiş horizonudur.

AC

B horizonu bulunmayan profillerde A ile C arasında bir geçiş horizonudur.

B Horizonu 

Genellikle A horizonunun altında yer alan, illüviyasyon (birikme) bölgesi olarak tanımlanan horizondur. Tipik özellikleri şunlardır:

• Silikat killeri, demir, alüminyum veya humusun birikmesi.
• Orijinal ana materyal yapısının bozulması ve granüler, blok veya prizmatik gibi toprak strüktürünün gelişmesi.
• Seskioksit kaplamaları nedeniyle A'dan daha koyu, daha kırmızı veya daha kuvvetli bir renge sahip olması.

B₁

 A (genellikle A_2​) ile B₂​ arasında bir geçiş horizonudur; B₂​'nin karakteristiklerini taşımakla birlikte A₂​'nin de bazı özelliklerine sahiptir.

B₂

B horizonunun temel özelliklerini en belirgin gösteren, A veya C'ye geçiş özelliği taşımayan ana birikme katıdır. Tanımı, profilin kendi koşullarına göre yapılır, kesin bir ölçüsü yoktur.

B₃

B horizonu ile C (ana materyal) veya R (ana kaya) arasında bir geçiş teşkil eder. Hem B_2​'nin hem de C veya R'nin özelliklerini belirgin şekilde gösterir.

C Horizonu

Solumun (A ve B horizonlarının) altında yer alan, A veya B horizonlarını belirleyen pedojenik süreçlerin etkisine nispeten az maruz kalmış mineral bir kattır (kaya tabakaları hariç). Genellikle solumun türediği ana materyale benzediği kabul edilir ancak bu her zaman kesin değildir. C horizonu, ana biyolojik aktivite sahasının altındaki ayrışmış materyali veya gleyleşme (Cg), kalsiyum karbonat (Cca), jips (Ccs) ya da diğer tuzların (Csa) biriktiği katmanları içerebilir.

R Horizonu 

Toprak profilinin altında bulunan granit, kumtaşı veya kireçtaşı gibi pekişmiş ana kayadır.

İlgili Terminoloji

Horizon tanımlarının yanı sıra, toprak profili tanımlamalarında bazı genel terimler de kullanılır:

Üst toprak (Topsoil): Genellikle pullukla işlenen yüzey katı (A_p​), mevcut A-horizonunu veya organik maddece zengin verimli yüzey katmanını ifade etmek için kullanılan genel bir terimdir.

Yüzey toprağı (Surface soil): Tarımsal amaçla işlenen toprak katını veya işlenmeyen arazilerde 12,5 cm ila 20 cm arasındaki yüzey kısmını belirtir.

Alt toprak (Subsoil): İyi gelişmiş topraklarda B horizonunu; az gelişmiş topraklarda ise yüzey toprağının altında bitki köklerinin geliştiği katmanı ifade eder.

Kullanım ve Sınıflandırma

Toprak horizonlarının ve profillerinin tanımlanması, toprak etüt ve haritalama çalışmalarının temelini oluşturur. Horizonların özellikleri (üst tanı horizonları ve yüzey altı tanı horizonları), toprak taksonomisi (Soil Taxonomy) gibi uluslararası sınıflandırma sistemlerinde toprakların ordolar (Örn: Entisol, Inseptisol), alt ordolar ve büyük gruplar hâlinde sınıflandırılmasında kullanılır. Örneğin belirgin bir pedogenetik süreç geçirmemiş, sadece A ve C horizonlarına sahip topraklar Entisol ordosunda sınıflandırılabilirken, daha fazla gelişim gösterenler Inseptisol ordosuna dahil edilebilir.