Топырақтың химиялық құрамы және ондағы қоректік заттардың өзгеру процестері

Топырақтың химиялық құрамы негізінен аналық жыныстың химиялық

құрамына байланысты.

Топырақтың қатты бөлігінің жартысына жуығы (49 пайыз) оттек үлесіне,

үштен бірі кремний, 10 пайызы темір мен алюминий үлесіне, 7 пайызы басқа химиялық элементтердің үлесіне тиеді . Жоғарыда аталған химиялық элементтердің барлығы топырақтың минералдық бөлігінде минералдық қосылыстар түрінде кездеседі. Көміртек, сутек, оттек, күкірт минералдық жəне органикалық, ал азот дерлік тұтас

органикалық бөлігінде болады. Топырақтың құрамына біріншілік жəне екіншілік минералдар күреді. Олардың химиялық құрамы жəне құрылымы толығымен топырақ түзілу жағдайларын айқындайды Топырақтың минералдық құрамының негізгі бұлағы литосфераның құрлық қабығы құрамындағы таулық жыныстар. Ал органикалық заттар топырақта өсімдіктер мен түрлі жəндіктер тіршілігі

арқасында құралады. Айтылған минералдық жəне органикалық заттардың өзара байланысы арқасында өте күрделі қоспалар жаралады.Топырақта минералдық құрам 80-90 %-ға жетсе, органикалық құрам 10 %-

тей ғана. Қазір топырақ құрамында көптеген белгілі химиялық элементтер бар.Американ геологі Ф. Кларк атымен (1889) топырақ-литосфера құрамындағы элементтер мөлшерінің орташа көрсеткіші кларк деп аталған. Химиялық элементтер мөлшеріне қарағанда, литосфера массасының тең жартысына дейіні оттегінен тұрады екен (47,2 проц.), төрт бөлшектің бірі кремнийге келеді - 27,6, олардан кейін алюминий (8,8), темір (5,1) кальций, натрий, калий мен магний тұр (2-ден 3 процентке дейін əр қайсысы). Аталған 8 элементтер үлесі 99 проц. болса, қалған элементтерге, атап айтқанда, өсімдікке

ең қажет көміртегі, азот, күкірт, фосфорға жүздің оннан бір бөлігіндей процент келеді. Ең аз мөлшерде микроэлементтер кіреді.

Топырақтың химиялық құрамы негізінен таулық жыныстар құрамына байланысты жəне оған литосферадағы түрлі химиялық элементтер кіреді.

Литосфера мен топырақ құрамындағы элементтер санында ең бірінші орында оттегі тұр, екінші болып - кремний, одан соң - алюминий, темір жəне тағы басқалар орналасқан, тек топырақта көміртегі 20, азот он есе көп мөлшерде шоғырланған. Бұл элементтердің топырақтарда көп жиналуы түрлі өсімдіктер мен жəндіктердің тіршілітінен болған. Мысалы, А. Виноградов айтуынша,

өсімдіктер жəне жəндіктер қалдығанда көміртегі 18, азот 0,3% (тірі зат есебімен) мөлшерде болады.

Топырақ құрамындағы оттегі, кремний, алюминий, темір, кальций, магний, натрий, калий жəне басқа элементтер мөлшері литосфераға қарағанда көбірек

болуы аналық тау жыныстардың бұзылуына жəне топыраққұралу жағдайлары мен ондағы процестер құбылысына байланысты. Түрлі химиялық элементтер мен олардың тотықтарының мөлшерлі саны,

абсолюттік (толық) жəне салыстырмалы өзгеріске сəйкес, азаюы немесе көбеюімүмкін. Шөгінді жыныстарда үлбір кремнийдің санды мөлшері магмалық жынысқа

қарағанда, көбірек, ал көлемдік мөлшерін алса-негізінен топыраққұраушы жыныстың тегіне жəне оның механикалық құрамына байланысты өзгереді.

Кремний тотығы санды мөлшерінің кебеюі бұзылу құбылысына, əсіресе, қопсындылардың кварцпен толықтырылуына жəне олардың бұзылудан өткенде

қайта жиналған ірілі-уақты қатты заттар іріктелуіне байланысты.Жыныстардың кварцпен баюы, минералдардың бұзыла өзгеруімен қатар,

кварцтық кремнийден үлбір құбылыс арқылы пайда болған екіншілік кварц

шоғырының нəтижесі. Құмды жыныстар құрамында үлбір кремний 90 проценттен астам болса,

құмбалшық пен балшықты жыныстарда оның мөлшері 50-70% төмендейді, ал АІ2О3 мен Fе2О3 жəне басқа тотықтар үлесі керісінше түседі. Қопсынды

жыныстарда байланған үлбір кремний магмалық жыныстарға қарағанда, аздау, өйткені оның кей бөлшектері шайылуға бейім, керісінше аз шайылмалы АІ мен Fе-дің 1,5 тотықтары қопсынды жыныстарда сақталып калады.Міне осындай заттардың заңдылық өзгерістерін химиялық талдау арқылы біледі. Байланған үлбір кремнийдің азаюымен алюминий, темір 1,5тотықтарының көбею есебін – SіO2:AІ2-нің төменгі қатынасы тəн. Бұзылу құбылысынан қалған заттар ішінде ең жеңіл шайылатындарға кəдімті қарапайым тұздар жатады. Олардың еру қасиеті валенттілігі төмен элементтерде жоғары болады, сондықтан қопсынды жыныстар мен топырақта негіздер қашанда литосферадан гөрі аздау. Қопсынды жыныстар құрамынданегізгі элементтер ылғалды климатта аз, құрғақ жағдайда көбірек болады.Топыраққұраушы жыныстарды құрамындағы сілтілі жəне жерсілтілі негіздер

мөлшеріне қарай тұзды, карбонатты жəне сілтісізденген түрлерге айырады.И. Антипов-Каратаев (1958) сілтісізденген жыныстарда кальций, магний,

натрий жəне калий тотықтарының мөлшері 1-3 проценттен аспайтынын

дəлелдеген, ал карбонатты жыныстар құрамында СаСОз 15-20 процентке

жетеді. Топырақкұраушы жыныстардың химиялық. Құрамы белгілі мөлшерде

жыныстң механикалық жəне минералдық құрамына сəйкес келеді. Құмды

жыныстар кварцтан, көбінесе үлбір кремнийден тұрады. Егер жыныстың механикалық құрамы балшықты өте-мөте дисперсті (майда) екіншілік минералдар түйірлерінен тұрса, онда үлбір кремний мөлшері азайып, керісінше,

алюминий мен темір 1,5 тотықтары жəне олардың құрамындағы химиялық ылғал мөлшері де артады.

Топыраққұрушы жыныстарда əдеттегі табиғи геохимиялық іздер сақталғаны, яғни оларда құрылған топырақта үлбір кремний мөлшері көп

болғаны байқалады.Карбонатты лесті жыныста құралған топырақтар кальцийге қанған, ал тұзды жыныстарда құралғандары сортаңды келеді. Бірақ аналық жыныста топыраққұралу процесі барысында өзгеріп отырады, сондықтан топыраққұралу

типіне қарай оның кескінінде түрлі химиялық элементтердің мөлшері мен

таралуы өзгермелі келеді. Əр топырақ типі өзіне тəн оқшау, анықталғанхимиялық құрамды, жиектермен сипатталады. Мысалы, топыраққұраушы

жыныстарға қарағанда, шымды-күлгін топырақтың жоғарғы қабатында үлбір кремний молдау, керісінше алюминий мен темір 1,5 тотықтары аздау, ал қара

топырақ кескіні бойында аталған тотықтар құрамы тұрақты, мөлшері біркелкі

болады. Топырақтардың жыныстардан айтарлықтай ерекшелігі олардың құрамындағы органикалық заттардың жоғарғы қабатта шоғырлануында жəне

өте-мөте кажетті көміртегі мен азотты, көп топырақтарда фосфор, күкірт жəне

кальций сияқты элементтердің молшылығында. Сонымен, химиялық құрамтопырақтыц тау жынысынан айырмашылығын көрсетеді.

Тау жыныстарының құбылу мінезі, көлемі жəне мөлшері топыраққұраушы

жағдайларға сəйкес өзгереді, сондай-ақ топырақтардың да химиялық құрамы

ылғи бұзылу мен топыраққұралу құбылыстарына сəйкес қалыптасады