Топырақтың катион алмасуының сандық сипаттамасы – катион алмасу қабілеті .
Топырақ бір типті катиондарды іріктеп сіңіріп, ерітіндіге басқа түрдегі иондардың баламалы мөлшерін береді.
PC(Ca2+) + Mg2+ерітінді ↔ PC(Mg2+) + Са2+ерітінді.
Топырақтың деградациясы - оның құрылымын бұзатын, жағымсыз химиялық қасиеттердің пайда болуына және құнарлылығын жоғалтуға әкелетін өзгерістер нәтижесінде топырақ сапасының біртіндеп нашарлауы.
Топырақ пен экожүйелердің биоэнергетикалық режимін бұзу (топырақтың құрғауы; топырақтың шаршауы және топырақтың азаюы)
Топырақтың гипотермиясы және екіншілік мәңгі қатуы.
Топырақ құнарлылығы – оның өсімдіктердің өсуін қолдау және өнімділікті оңтайландыру қабілеті. Бұл сипаттаманы топыраққа органикалық және бейорганикалық тыңайтқыштарды қолдану арқылы жақсартуға болады. Ядролық әдістерді қолдану арқылы алынған деректер қоршаған ортаға ең аз әсер ете отырып, топырақ құнарлылығын және ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Азот-15 және фосфор-32 изотоптары таңбаланған азотты және фосфорлы тыңайтқыштардың топырақтағы, ауылшаруашылық дақылдары мен судағы айналымын қадағалау үшін пайдаланылады, бұл тыңайтқыштарды пайдалану тиімділігі, циклі, қалдық әсері және трансформациясы туралы сандық деректер береді. Мұндай ақпарат тыңайтқыштарды қолданудың жетілдірілген стратегияларын әзірлеуде маңызды. Азот-15 изотопы әдісі бұршақ тұқымдас өсімдіктермен биологиялық фиксациация арқылы атмосферамен байланысқан азоттың көлемін анықтау үшін де қолданылады.
Топырақ құнарлылығын арттыруға көмектесетін факторлардың бірі қоректік заттарды өсімдіктер оңай сіңіретін формаларға айналдыратын пайдалы бактериялар болып табылады. Жауын құрттары тыныс алуды қамтамасыз етеді, бұл ауыл шаруашылығы дақылдарының дамуына қолайлы. Топырақ құнарлылығына не әсер ететінін ескере отырып, фермерлер ұзақ уақыт бойы егістіктерінің өнімділігін барынша арттыра алады.