Лекция № 1.
Тақырып: Топырақ географиясы пәніне кіріспе.
Жоспар.
Кіріспе.
Топырақ туралы жалпы түсінік.
Пәннің мақсаты мен міндеттері.
1. Топырақтану – топырақ және оның құрылымы, құрамы, қасеиттері және географиялық таралу заңдылықтары, түзілуі, табиғаттағы орны, экологиясы, тиімді пайдалануы мен жақсарту жолдарын зерттейтін ғылым. Топырақтану ғылымының қалыптасуы орыстың аса дарынды табиғаттанушы ғалымы В. В. Докучаевтың есімімен тығыз байланысты. Докучаевтан кейін оның еңбегін көптеген талантты шәкірттері жалғастырды. Генетикалық топырақтану жаңа бір саласы ретінде қалыптасты. Генетикалық деген түсінік «генезис», яғни топырақтың пайла болуы, дамуы деген ұғымды білдіреді.
Топырақтану деген ғылымның бар екенін оның немен шұғылданатын біле бермейтіндер әлі де баршылық. Себебі топырақтану ғылымы-жас ғылым. Топырақ туралы түсінік тек |ХІХғасырдың 80 жылдарыф орыстың дарынды оқымыстысы В.В. Докучаевтің жемісті еңбектерінің арқасында қалыптасып, дамыды. Сондықтан да топырақтану ғылымын «Орыс ғалымы»деп айтады. Бұған оның «Орыс қара топырағы» деген еңбегі зор үлес қосты. Бұл топырақтың мақсаты да осы топырақтану ғылымына кең түрде түсінік беріп, оның қалыптасу жолдарын анықтай отырып баяндау.
Докучаевтің талантты оқушыларының бірі академик В.И. Вернадский: «Органикалық химияның дамуына бензол,физиологияның дамуына қандай міндет атқарса, топырақтану ғылымың дамуына В.В. Докучаевтің «Орыс қара топырағы» деген еңбегі де сондай міндет атқарды» деп жазды. Адамзат қажeтті азықты, жеңіл өнеркәсіп үшін шикізатты өсімдік және жануарлар көмегімен топырақ арқылы алады. Жер бетінде топырақ нағыз асыраушы болу үшін, оны терең білу қажет, оның құнарлығын кемітпей, үздіксіз арттыра отырып пайдалану керек.
Қазақ халқы жерді – ана, егістікті – асыраушы деп атайды. Сондықтан топырақ туралы мәселелерді шешу жолдарын адам баласы үнемі іздестіріп, топырақтану ғылымына өз үлестерін қосу қажет.
2. Топырақ – жердің қопсытылған, өлі табиғат пен тірі организмдердің межесінде жатқан құнарлы қабаты. Академик В.И. Вернадскийдің айтуынша, топырақ әрі тірі, әрі өлі, денеден құралады. Жалпы жер көлеміне қарағанда, топырақ - өте жұқа қабат. Мысалы: Жер шарын фудбол добындай деп есептесек, ондағы топырақ қабаты сақал қыратын қауіпсіз ұстараның қалыңдығынан он есе жұқа екен. Соған қарамастан, жер бетіндегі барлық тіршіліктің, оның ішінде адам өмірінің негізгі арқауы – топырақ. Бірақ ол туралы дұрыс түсінік, ғылым кешеуілдеп дамыды.
Топырақтану деген ғылымның бар екенін оның немен шұғылданатынын біле бермейтіндер әлі де баршылық. Себебі топырақтану ғылымы – жас ғылым. Топырақ туралы түсінік тек 19 ғасырдың 80 – ші жылдары орыстың дарынды оқымыстысы В.В.Докучаевтің жемісті еңбектерінің арқасында қалыптасып, дамыды. Сондықтан да топырақтану ғылымын « орыс ғылымы » деп дұрыс айтады. Бұған оның « Орыс қара топырағы » деген еңбегі зор үлес қосты. Бұл туралы В.В. Докучаевтің талантты оқушыларының бірі академик В.И. Вернадский: Органикалық химияның дамуына – бензол, физиялогияның дамуына В.В. Докучаевтің « Орыс қара топырағы » деген еңбегі де сондай міндет атқарады деп жазды.
Докучаев топырақтың табиғи және тарихи дене екенін анықтады. Былайша айтқанда, топырақ өмір бақи бір қалыпта өзгермей тұратын зат емес, керісінше, ол табиғи жағдайға, уақытқа байланысты өзгеріп отырады. Оның пайда болуының, дамуының өзінше заңдары бар. Докучаевтің анықтамасы бойынша, топырақтың пайда болуына, дамуына, өзгеруіне әсер ететін негізгі факторлар – ауа райы, тау жыныстары, төменгі және жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жәндіктер, жер бедері және аймақтың геологиялық жасы. Осы факторлардың көп жылдар бойы үздіксіз әсерлері нәтижесінде құнарсыз тау жыныстарынан құнарлы топырақ пайда болады. Ал адамзат игерген жерлерде топырақтың дамып, өзгеруіне қоғамның өндіргіш күштері үлкен әсер етеді.
Өсімдіктер құнарлы топырақсыз өспейді. Топырақта өсімдіктерге қажетті қоректік заттар, яғни биофильді заттар жиналады. Ал үлкен геологиялық айналым арқылы әлемдік мұхиттарда жиналатын көп элементтер өсімдіктердің арқасында топырақ құрамына жиналады,демек үлкен геологиялық айналымнан кіші биологиялық айналымға көшеді. Сондықтан топырақта сан сан түрлі өсімдіктер өсіп, жан – жануарларға қорек болады. Сөйтіп табиғаттың ең жоғары туындысы – адамзат қоғамы өсімдіктерді де, жануарларды да өз мұқтажына пайдаланады. Расында, топырақ – жер бетіндегі өмірдің негізі, асыраушы анасы. «Диқан ата» атанған Сыр бойының даңқты күрішшісі Ыбырай Жақаев айтқандай, «Жер – қоймадаға астық, өрістегі мал, ауыздағы ас». Топырақ ауыл шаруашылығының негізгі өндіргіш құралы. Онда жеңіл өнеркәсібімізге қажетті көптеген шикі – заттар өседі. Инженерлік және жол құрылыстарында топырақтану ғылымы пайдаланады. Орман топырақта өсетіндіктен, орман шарашылығы да топырақпен тікелей байланысты.
Топырақпен өзіміз тыныс алатын ауа құрамы мен ішетін су құрамдары да тығыз байланысты. Осымен бірге топырақтың халық шаруашылығының басқа да салаларында атқаратын рөлі үлкен.
3. Бұл пәннің негізгі мақсаты Қазақстанның әртүрлі аймақтарында және жақын, алыс шет елдерде топырақтың таралуы мен түзілуін студенттерге түсіндіріп, химиялық қасиеттерні оқыту; топырақты қоғамның әртүрлі салаларында пайдалану. Практикалық сабақтарда және дала практикасында студенттер әртүрлі эксперимент жүргізуге оқушыларды үйретуге оқып біліп үйренеді.
Бұл пәнді оқытуда топырақ географиясының басқа ғылымдардың салаларымен байланысын ашып көрсету психология және педагогика пәндерінен байланысын көрсете отырып биология пәндері мен химия, физика, география ғылымдары заңдалақтарын таныстыру студенттер топырақ географиясы пәнін түсіне отырып, оқушылардың ғылыми жұмыстар жетекшілікке және тәрбие жұмыстарын жүргізуде себебі оқыту жұмысы бір-біріне ұқсамайтын үш түрлі психологиялық жағдайда аудитория, зертхана және егістік
Міндеті: Студенттер топырақтың таралуын, қасиетін білуі келешек мұғалімдердің әртүрлі аймақтарда шаруашылықта топырақты экономикалық жағынан тиімді пайдалануға үйренеді.
Бұл пәнде студенттердің минералогия, биология ғылымдарын игеруді ескерген. Топырақ географиясы түсініп игеру үшін, жер шаруашылығы, минералогия, картография, физика, математика, информатика, химия, ботаника, экологияны үйрену қажет. Бұл пәнді игеру оқушыларды еңбекке баулуға, мамандық таңдауға тәрбиелеуге көмек береді.
Пайдаланылған әдебиеттер.
1. БиғалиевА., Жамалбеков Е., Білдебаева Р. «Қазақстан топырағы және оның экологиясы» Алматы: «Санат» 1995 ж.
2. Т.Т.Тазабеков «Топырақтар географиясы» Алматы: 2000 ж.
Лекция № 2.
Тақырып: Топырақтану ғылымының даму тарихы.
Жоспар.
Топырақтану ғылымының Еуропада дамуы.
Топырақтану ғылымының Ресейде дамуы.
Пайдаланылған әдебиеттер.
1. БиғалиевА., Жамалбеков Е., Білдебаева Р. «Қазақстан топырағы және оның экологиясы» Алматы: «Санат» 1995 ж.
2. Т.Т.Тазабеков «Топырақтар географиясы» Алматы: 2000 ж.
1) Ғылыми агрономиямен алғаш айналысқан Алмания табиғи зерттеушілері болды. 19 ғ басына дейін жүргізілген тәжірибе жұмыстарына сүйеніп, неміс ғалымы А.Тэер өсімдіктердің органикалық заттармен қоректенуі теориясын ұсынды. Осыған байланысты химиктер И.Берцелиус, К.Шпренгель топырақтың қара шіріндісі – гумуспен айналысты. Олар топырақ шіріндісінің күрделі екенін және органикалық заттардың бірнеше топтарынан тұрып, әртүрлі химиялық құрамы мен қасиеттерімен ерекшеленетінін анықтады. 1840 жылы неміс оқымыстысы Ю.Либихтің «Химияны егіншілік пен физиялогияда пайдалану» атты еңбегі жарық көрді. Бұл теорияны қолдаушылар көбейіп, агромәденихимия егіншілікке қарай бет бұрды. Топырақтанудың алғашқы бұшл бағытын негіздеушілер батыстың ірі оқымыстылары А.Тэер, Ю.Либих, М.Бертолло, Ж.Бусенго болды. Бұлар топырақ өсімдіктер тамырлары тарайтын орта, ол минералдық және органикалық заттардың қосындысынан тұрады деп пайымдайды.
Осы уақытта жоғарыда айтылған бағытқа байланыссыз агрономия мен топырақтанудың геология бағыты дамыды. Оның негізін салушылар неміс геологтары Ф.Фаллу, Ф.Рихтгофен еді. Сонымен топырақтанудың агрогеологиялық бағыты қалыптасты. Бұл бағыт тек Еуропада ғана емес, Солтүстік Америка, Австралия, Жаңа – Зеландияда дамыды.
2) Қара топырақтың пайда болуы жөніндегі алғашқы дұрыс болжам айтқан орыстың ұлы ғалымы М.В.Ломоносов. Оның «Жер қабаттары туралы» атты кітабы әйглі. В.В.Докучаев бір ғасырдан кейін осы еңбектегі қаралған мәселелерді негізге алды. Қара топырақтар туралы 18 ғ профессорлар М.А.Афонин, И.М.Комовтар да жазды. Бірақ олар топырақтың пайда болуымен шұғылданған жоқ.
Ерікті экономикалық қоғаммен қатар топырақ туралы мәліметтерді мамлекеттік мүлік министрлігінің ауылшаруашылығы Департамент есепшілері жинады. Осы материалдарды жинастырып, 1851 жылы К.С.Веселовский Ресейдің Еуропалық бөлігі топырағының сызба-нұсқа түріндегі картасын жасады.1879 ж В.И.Чаславскийдің дәл осы территорияның топырағына арналған жаңа толықтырылған картасы жарық көрді. Петербургте орман институтының профессоры П.А.Костычев топырақтанудан алғашқы оқулық жазды. П.А.Костычев топырақтануды тек аграномиялық қана емес, сонымен қатар оны биологиялық ғылымға да жатқызды.В.В.Докучаевтің ең жақын шәкірті Н.М.Сибирцев П.А.Костычевті топырақтанудың ғылыми негізін салушылардың бірі деп бағалаған.
Топырақ өлі табиғат пен тірі табиғат межесінде пайда болғандықтан, топырақтану ғылымы геология және биология ғылымдарына да жат емес. Тіпті соңғы кезге дейін топырақтануды ғылымның қай саласына, биология немесе геология ғылымына жатқызу жөнінде ғылымдар бір пікірге келе алмады. Ленин атындағы Бүкіл одақтық ауыл шаруашылық академиясының 1948 жылғы тамыз сессиясында топырақтануды биология ғылымына қосуға бір ауыздан қаулы алынып, топырақтың өлі денеден гөрі тірі денелерге жақындығы мақұлданды. Осы жылдан бастап топырақтану мамандарын дайындау геологиялық факультеттерде емес, биологиялық немесе ауыл шаруашылық оқу орындарында дайындала бастады. Ал Ғылым академиясы жүйелеріндегі топырақтану ғылыми – зерттеу институттары геология ғылымдарыбөлімінен биология ғылымдары бөліміне ауыстырылды.
Топырақ – табиғат көркінің айнасы. Бұл сөзде көп мән бар. Топырақтың тік қазылған пішініне қарап, сол жердегі ауа райының, өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің т.б. табиғат құбылыстарының тек қазіргі емес, өткен дәуірлерде қандай болғанын айта аламыз. Сонымен, топырақ жай жатқан өлі дене емес, жаратылыстың ерекше тарихи әрі табиғи денесі, оның пайда болу, жер бетіне таралу заңдылықтары мен қасиеттері бар. Оны топырақтану ғылымы зерттейді.
Докучаевтің қажырлы еңбегінің арқасында 1899 жылы ұйымдастырылып шыға бастаған топырақтану саласындағы ғылыми – теориялық «Топырақтану» (Почвоведение) журналы күні бүгінге дейін Ресей Ғылым академиясының топырақтану жөніндегі негізгі журналы болып келеді.
В. В.Докучаев ұйымдастырған топырақ зерттеу комиссиясы 1913 жылы Топырақтану ғылыми – зерттеу институты болып қайта құрылды. Бұған Қазан ревалюциясынан кейін В. В. Докучаевтің есімі берілді
Лекция №3 Топырақтану ғылымының дамуындағы В.В.Докучаевтың еңбегі
1.В.В.Докучаевтың топырақтану мен ландшафттану ғылымының негізін салуы
2.Топырақтану ғылымының орыс ғалымдарымен зерттелуі
Пайдаланылған әдебиеттер.
Жамалбеков Е., Білдебаева Р. « Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы » Алматы: « Қазақ университеті » 2000 ж.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. « Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі» Алматы: 2000 ж.
3. М. Құлдыбаев « Ауыл шаруашылығы микробиологиясы » Алматы: « Білім » 1994 ж.
ХІХ ғасырдың көптеген табиғаттанушы – саяхатшылардың қаратопыраққа біршама көңіл аударып, оның пайда болуы туралы өздерінің болжамдарын (мұхиттардан, батпақтардан, жербеті өсімдіктерінің әсерлерінен) айтқандарымен, қаратопырақтардың шын мәнісінде пайда болуы, олардың таралуы мен қасиеттері, көп жыл бойы бидай егісіне пайдаланудан топырақ құнарының азаю себептері осы ғасырдың 80-жылдарына шейін белгісіз болып келді. Міне, осы мәселелерді шешу үшін Ерікті экономикалық қоғам 1876 жылы арнайы қаратопырақ жөнінде комиссия құрды. Комиссия жұмысына Петербург университетінің геология және минерология кафедрасында қызмет істейтін жас геолог В.В. Докучаев шақырылды. Бұл таңдау кездейсоқ емес еді. ¤йткені ол бұрында Ерікті экономикалық қоғамның Петербург табиғат зерттеушілер мен минерологтар қоғамдарының белсенді мүшесі болып, осы қоғамның қаржыларымен экспедиция ұйымдастырып, топырақтануға жақын мәселелермен, дәлірек айтсақ, төрттік дәуірдің шөгінділерімен, өзен арналарымен, сай-салалардың құрылысы және пайда болуы мәселелерімен шұғылданған.
Егер далалық жұмыстар 1877-1878 жылдары жүргізілсе, одан кейінгі 1879-1881 жылдары химия-аналитикалық және ғылыми-өңдеу жұмыстары қолға алынды. Сонымен 1883 жылы В.В. Докучаевтың тарихта топырақтану жөніндегі әлемге әйгілі «Орыстың қаратопырағы» деген ғылыми еңбегі шықты. Бұл туралы В.В. Докучаевтың шәкірті, аса дарынды ғалым геохимик В.И. Вернадский кезінде былай деген: «Топырақтану ғылымының дамуы үшін қаратопырақ, кальцит кристаллографияның, бақа физиологияның, ал бензол органикалық химияның дамуына үлкен ролін атқарды». Бұл еңбектерінің нәтижесінде Докучаев тек қаратопырақтың пайда болуы ғана емес, сонымен қатар оның қасиеттерін, кеңістіктегі өзгерістерін, таралу заңдылықтарын анықтай келіп, жалпы топырақ туралы жаңа түсінікке келді. Топырақты зерттеудің ерекше жаңа топырақ-географялық салыстырмалы зерттеу әдісін ұсынды. Докучаев топырақтың табиғаттың ерекше табиғи, әрі тарихи денесі екенін анықтады. Топырақтың өте күрделі құрылымды екенін, ол өзін түзген тау жыныстардан морфологиялық көрінісі және химиялық құрамы жағынан жақсы ажыратылатынын, оның қалыңдығы тек жыртылған қабатпен шектелмейтінін көрсетті.
1888 жылы Ерікті экономикалық қоғам жанынан В.В. Докучаевтың басқаруымен арнайы топырақ комиссиясы құрылды. Бұл комиссия жұмысына тек ғалымдар ғана емес, топырақтануға қатысы бар басқа мекемелер қызметкерлері де тартылды. Комиссия алдымен Ресейдің Еуропалық бөлігінің топырақ картасын жасады. 1889 жылы Топырақтану комиссиясы «Топырақтану» журналын шығарды. Ол журнал күні бүгінге дейін Ресей Ғылым академиясының ТМД елдерінде осы саладағы жалғыз журнал.
1891 жылы Ресейдің қаратопырақты зонасының негізгі жерінде қатты құрғақшылық болды. В.В. Докучаев «Біздің далаларымыздың бұрынғысы мен қазіргісі» деген классикалық еңбегінде Ресей диқаншыларының егіншілікті дұрыс жүргізбей, топырақты тоздырғаны жайлы сөз болды. Егістіктерді ауыстырып екпей, бір жерге бір дақылды қайталап еге бергені, ылғал сақтау шараларын қолданбау, ол үшін орманды ағаш жүйелерін тиімді пайдаланбағаны жайында да айтылады.
1892-1895 жылдары В.В. Докучаев Ново-Александр ауылшаруашылық институтында (қазір ол Польша жерінде) директор болып қызмет атқарды, ауыл шаруашылығы жүйесіне дұрыс білім беруге біршама үлес қосты. Институтта әлемде бірінші болып топырақтану кафедрасын ұйымдастырды. Кафедраны В.В. Докучаевтың шәкірті Н.М. Сиберцев (1860-1900) басқарды. Ол 1900 жылы Докучаевтың топырақ жайындағы идеяларын жүйелі етіп баяндаған алғашқы «Топырақтану» оқулығының авторы болды.
1898-1900 жылдары Докучаев Кавказ тауларының топырақтарын, Түркістан, Каспийдің шығысын, тіпті Қарақұмдағы Чарджау аймағындағы Репетек құмдарын, гипсті топырақтарды зерттеді. Докучаевтың бұл әр түрлі аймақтарды зерттеу, оның топырақтану жайындағы ілімінің аясын кеңейте түсті. Бұл топырақтың, жалпы ландшафтардың көлденең және тік зоналық заңдарын негіздеуге мүмкіндік берді. Оның осы кездердегі еңбегі «Табиғат зоналығы туралы ілім, көлденең және тік белдеулік зоналары». Сондай-ақ оның Жердің терістік жарты шарының сызба-нұсқалық топырақ картасы Парижде өткізілген Әлемдік көрмеде көрсетіліп, дипломға ие болды.
В.В. Докучаев «Табиғат зоналары туралы ілім» деген мақаласын былай бастайды: «Табиғатты, оның күшін, апатын, денесін тану үшін ХІХ ғасырда алып қадамдар жасалды, сондықтан мұны табиғаттанушылар ғасыры, табиғат ғасыры деуі жай емес. Дегенмен адамзаттың осы ұлы білім жеңістеріне назар аудара отырып.... әсіресе Лавуазье, Ляйэл, Дарвин, Гельмгольц т.б. жұмыстарынан кейін, аса маңызды, әрі мәнді кемістікті байқамауға болмайды... Негізінен әр түрлі денелер-минералдар, тау жыныстары, өсімдіктер мен жануарлар және олардың болмысы, кейбір табиғи заттар -от, су, жер, ауа зерттелді. Тек олардың қатынастары, пайда болулары, ғасырлық, әрдайым заңды табиғат күштері мен денелері, тірі мен өлі табиғат арасындағы байланыстары мен болмыстары зерттелмеді. Ал шын мәнінде тек осы қатынастар, осы заңды қарым-қатынастар мен бір-біріне әсері табиғаттанудың негізін құрайды, табиғаттанудың ең бір тамаша әрі жоғарғы ғажабы».
В.В. Докучаев өзі негізін қалаған ғылым – топырақтану ғылымы жоғарыда жіберілген кемістіктерді ескеріп, табиғаттағы бұрыннан бар тірі мен тірінің, тірі мен өлі табиғаттың қарым-қатынастары мен бірінің-біріне әсерін зерттейтін ғылым деді. Докучаев осы терең ғылыми түсініктерімен табиғат ландшафтары туралы ілімді қалыптастырды. Ландшафтағы топырақ маңызын айта келіп, топырақты «ландшафтың айнасы» деп сипаттады.
1925 жылы Докучаев атындағы топырақтану комитеті, КСРО Ғылым академиясының В.В. Докучаев атындағы топырақтану институты болып қайта құрылды. Оның директоры болып академик К.Д. Глинка тағайындалды. Кеңестік заманның әр кезеңдерінде КСРО-ның әр республикаларында да арнайы топырақтану және агрохимия институттары ұйымдастырылып, жемісті зерттеу жұмыстарын бастады. Бұлардың барлығына В.В. Докучаев атындағы Топырақтану институты методикалық жетекшілік етті. Кеңбайтақ Кеңестік елдердің басым территорияларында топырақ-географиялық зерттеулер өріс алса, кейбір республикаларда топырақты мелиорациялау бағыттарында зерттеулер жүргізіле бастады. Еліміздің ылғалы мол батыс аймақтарында топырақты құрғату, ал Орта Азия, Оңтүстік Қазақстан, Кавказдың оңтүстігінде топырақты суару мелиорациялары дамыды.
Осы кезде топырақтанудағы ірі тұлға К.К. Гедройц (1872-1932) болды. Ол топырақтану химиясы саласында, дәлірек айтсақ топырақтың сіңіру комплексін, сор топырақтар мен сортаң топырақтарды зерттеуде аса ірі теориялық жетістіктерге жетті. Топырақтану, жалпы жер қыртысы геохимиясы саласындағы ірі ғалым Б.Б. Полынов (1877-1952) болды. Бұл екеуінің кейінірек академик болып сайлануы кездейсоқ емес екені анық. Кеңестік заманда топырақтың органикалық бөлігі туралы ірі жетістіктерге академик И.В. Тюрин жетсе, топырақтың географиясы саласында академиктер Л.И. Прасолов, И.П. Герасимов, топырақ агрохимиясы саласында академиктер Д.Н. Прянишников пен Я.В. Пейве терең зерттеулер жүргізіп, көптеген жаңалықтар ашты. В.В. Докучаевтың шәкірті академик В.И. Вернадскийдің айтуынша топырақ – аса күрделі, әрі өлі, әрі тірі дене. Сондықтан оны зерттеу де оңайға түспейді. Бір жағынан оған геологиялық ғылымдар әдісі қажет болса, екінші жағынан биологиялық ғылымдар әдістерін қолдану қажет. Алайда топырақ таза геологиялық та, таза биологиялық та дене болмағандықтан оны зерттеулер әдістері үнемі дұрыс нәтижелер бере бермейді. Топырақ сияқты күрделі денеге екі әдіс жеткіліксіз.
Топырақ осындай күрделі дене болғандықтан осы күндерге шейін оны белгілі бір ғылымдар қатарына жатқызу туралы әлемде біртұтас пікір жоқ. Мысалы біздің елімізде 1948 жылға шейін топырақтану ғылымы Жер туралы ғылымдарға жатқызылып, ол саладағы мамандар жоғары оқу орындарының геология-топырақтану факультеттерінде дайындалды. 1948 жылы Бүкілодақтық ауыл шаруашылығы академиясының тамыз сессиясынан кейін Топырақтану ғылымы бірауыздан биологиялық ғылымдарға жатқызылды. Мамандарды да дайындау оқу орындарының биология-топырақтану факультеттерінде басталды.
Сонымен топырақтану ғылымы аса күрделі және өте қажетті ғылым. Халық санының күн сайын өсуі, олардың әл-ауқатының көтерілуі үшін топырақтанудың маңызы жылдан-жылға арта бермек.
Топырақтану ғылымы жалпы табиғаттану ғылымдарының қатарына қосыла тұрып, оның қолданбалы ғылымдар ішінде және халық шаруашылығының басқа салаларында алатын орны да ерекше.
Топырақтану ғылымының халықаралық мәселелерін шешу үшін Халықаралық топырақтанушылар қоғамы бар. Бұл қоғам 1924 жылы ұйымдастырылған. Содан бері топырақтанушылардың Халықаралық ХV конгрестері болып, оның екеуі бұрынғы Одақ кездерінде Мәскеуде (1930, 1974) өтті.
Лекция №4 Топырақтану ғылымының Қазақстанда дамуы
1.Қазақ территориясындағы топырақты зерттеу жұмыстарының басталуы
2.Топырақты зерттеген қазақ ғалымдары
Бұл бөлімшедегі мәліметтер Қазақ ССР Ғылым академиясының топырақтану институты туралы еңбектен алынды. Қазақстанда топырақтану ғылымының негізінің қалануы Өмірбек Оспанұлы есімімен тікелей байланысты. Мәскеудегі Тимирязев ауылшаруашылық академиясының топырақтану және агрохимия мамандығын алған. Ө.Оспанұлы КСРО Ғылым академиясының В.В. Докучаев атындағы Топырақтану институтының аспирантурасына түсіп, 1936 жылы геология-минерология ғылымдарының кандидаты дәрежесін қорғап шықты. Бұл кезде Ө. Оспанов топырақтану саласынан өз ұлтымыздан шыққан, алғашқы ғылыми дәрежесі бар ғалым болатынын мақтанышпен айтамыз.
Ғылыми дәрежесі бар ғалым алғаш КСРО Ғылым академиясының қазақ филиалында геология секторында аға ғылыми қызметкер, кейінірек филиал төл алқасында қызмет атқарды. Осы кездері филиал төралқасының төрағасы Қ.И. Сәтпаевтың орынбасары бола жүріп, болашақ Қазақ Ғылым академиясының негізін қалауда көптеген ұйымдастыру жұмыстарын жүргізді. Ө. Оспанұлы Қазақстанда топырақтану секторын ұйымдастыру мәселесін көтеріп, оған басшылық ету үшін елімізге аты белгілі профессор А.И. Безсоновты шақырды. Сонымен республикамызда топырақ зерттеуші алғашқы ғылыми ұжым пайда болды. Бұл топқа Отан соғысы жылдарының басында Алматыға көшіп келген КСРО Ғылым академиясы Докучаев атындағы Топырақтану институтының директоры Л.И. Прасолов бастаған, кейінірек академик болған И.П. Герасимов, профессорлар М.А. Глазовская, Е.В. Лобова т.б. қосылды. Сонымен Қазақстан топырақтары жан-жақты ғылыми негізде зерттеле бастады. Дегенмен сектор ұйымдастырылғанға дейін Қазақстан жерінің топырақтары туралы ешқандай мәліметтер болмады десек шындыққа үйлеспейді.
Қазақстан жерінде ХVІІІ-ХІХ ғасырларда Ресей ғалымдары тарапынан жасалған ғылыми экспедициялар: Лепехин, Гмелин, Паллас, Краснов, Миддендорф, Пржевальский, Уәлиханов, Семенов т.б. негізінен жалпы табиғаттану мақсатындағы географиялық сапар-саяхаттар еді. Ал тікелей топырақ қыртысын Қазақстанда зерттеу осы үстіміздегі ғасырдың басында, Ресейдің халық тығыз мекендеген Еуропалық бөлігінен шаруаларды шығысқа, Қазақстан мен Сібірге көшіру мақсатымен құрылған қоныстандыру басқармасы қолға алғанды.
Бұл жұмыстар Докучаевтың дарынды шәкірті топырақтану саласындағы алғашқы академик К.Д.Глинканың басқаруымен жүргізілген. Бұл экспидицияларға Докучаевтың ізбасары, кейінірек еліміздің көрнекті топырақтанушы ғалымар: С.С. Неуструев, Л.И.Прасолов, А.И.Безсонов, Р.И. Аболиндер өте құнды материалдар жинады. Осы еңбектердің нәтижесіндеел қоныстанып, жерлерін егіншілікке пайдалануға жарайтын көптеген аймақтар анықталды. Ескеретін жай, осы кездегі зерттеулер еліміздің топырақтану саласына үлес қосып, кейбір осы аймақтағы анықталған топырақ аттары бүкіләлемдік топырақтану терминдеріне енді. Мәселен С.С. Неуструевтың Шымкент уезіндегі тау етегіндегі топыраққа қойған алғашқа аты – «сұртопырақ» (серозем), Перовск (Қызылорда) уезіндегі Қазалы топырақтарға қойған аты «сұрқұба» (серобурые) қазірде әлемдік терминдерге айналған.
Аса дарынды ғалым-генетик, ауылшаруашылығы ғылым академиясының президенті Н.С.Вавиловты 1930 жылдардың аяқ жағында жала жауып, көзін жойған Т.Д.Лысенко көп жылдар бойы негізсіз ғылымды уағыздап Кеңес кезіндегі агробиологиялық ғылымға көп нұқсан келтірді.
Кезінде Сталиннің сеніміне кірген Лысенко табиғатты өзгертудің Сталиндік жоспары деген ғылыми негізделмеген жоспарды насихаттады. Еліміздегі бүкіл шөлдерді жазираға айналдырамыз деген бөспе сөз орын алды. Уақыт өте, Лысенко уағыздаған ғылым бағыты негізсіз екені анықталды.
Дәп сол кездегі табиғатты өзгертудің Сталиндік жоспары аясында жүзеге асқан В.И.Ленин атындағы Қарақұм каналының құрылысының негізсіз екенінің әбден құрылыс біткеннен кейін анықталғаны өте өкінішті жағдай. Қүрылысы 1950-жылдары басталып, 1970 жылдары аяқталған, ұзындығы мың шақырымға созылған, басын Амудариядан алып Каспий теңізіне шейін жақындаған бұл құрылыс – кезіндегі коммунизмнің ұлы құрылысының бірі болатын. Ренішке орай, бұл құрылыс өзін-өзі ақтамады, керісінше табиғатқа көп зиян келтірді. Біріншіден Аралға құятын Амударияның мол суын басқа жаққа бұрып, Аралдың құрғауына басты себеп болды. Екіншіден канал негізінен Қарақұм арқылы ешқандай су өткізбейтін әркеттерсіз салынғандықтан көп су босқа ысырап болып, құмға сіңіп, суды егіншілікке пайдалану коэффициенті өте төмен болды. Қазылған канал бойларында шөлге тән емес көптеген көлдер мен батпақтар пайда болды.
Іле Алатауы биік, онда табиғаттың белдеулік зоналары түгел кездеседі. Бұл жайындағы алғашқы толық мәлімет Аболиннің (1930 ж.) Ленинградта шыққан ''Балқаш өңірінің шөл даласынан Хан Тәңірінің қарлы биіктігіне шейін'' деген классикалық еңбегінде келтірілген (Аболин Р.И., 1930)
Ылғалмен қамтамасыз етілген, күрделі мелиорациялауды қажет етпейтін терістік аудандардағы жыртуға жарамды жерлер түгелдей игерілген. Бұл жерлердің көбісі 1950 жылдары тың және тыңайған жерлерді игеру жөніндегі үкіметің шешімдері нәтижесінде егістік жерге айналды. Мысалы, 1953 жылы республикамыздың бүкіл егістік жер көлемі 10,6 млн. гектар болса, тың игеруден кейінгі жылдары жыртылған жалпы жер көлемі 36 млн. гектардан асты, яғни 1953 жылға қарағанда, Қазақстанның егістік жері 3,4 еседей көбейіп, ол ірі астықты өлкеге айналды.
Қазақстандағы тың игеру негізінен мамандандырылған (совхоздарды) кеңшарларды ұйымдастыру арқылы жүзеге асқаны белгілі. Егер 1950 жылы республикамызда не бары 22 астық совхозы болса, тың көтерілгеннен кейін астық өндіруші совхоздар саны Қазақстанда 620-ға жетті. Жалпы республикамызда кеңестер кезінде совхоздар саны - 2060, 400-ден астам колхоз бар еді, сондықтан Қазақстан аграрлы республика болды.
Топырақтану секторының, Мәскеу мамандары қолданған алғашқы жемісті еңбектері енді Топырақтану институтын ұйымдастыруға негіз болды. Мұндай институт Ғылым академиясының құрамында 1945 жылы ашылды. Институттың әр кезеңде мына төмендегі кісілер директоры болып қызмет атқарды: Ғылым академиясының корреспондент – мүшесі Ө. Оспанов (1945 – 1969), академик В.М.Боровский (1968 – 1984), Ғылым академиясының корреспондент – мүшесі Ж.У.Ақанов 1984 жылдан осы институтқа басшылық жасапкеледі.
Институт осы саладағы республикамыздың ғылыми – методикалық орталығы бола тұрып, топырақтану ғылымының дамуына өте үлкен үлес қосты.
Пайдаланылған әдебиеттер.
1. Бигалиев А.Б., Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Қазақстанның топырағы« Қазақстан топырағы және оның экологиясы » Алматы: « Санат » 1995 ж.
Жамалбеков Е., Білдебаева Р. « Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы » Алматы: « Қазақ университеті » 2000 ж.
3. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. « Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі» Алматы: 2000 ж.
4. М. Құлдыбаев « Ауыл шаруашылығы микробиологиясы » Алматы: « Білім » 1994 ж.
Лекция №5 Топырақ түзілу факторлары
1. Топырақтың пайда болуы.
2. Топырақ түзуші факторлар.
Топырақ түзуге негізгі алты фактор: ауа райы, тау жынысы, жоғарғы және төменгі сатыдағы өсімдік пен жануарлар дүниесі, жер бедері, аймақтық геологиялық жасы және қоғамының өндіргіш күші қажет.
Тірі организмдер мен олардың топырақ түзілуіне әсері. Жер бетінде алғашқы пайда болған тірі оргаизмдер өсімдікте жәндікте емес – ультрабактериялар, олар өздері өмір сүретін ортаға өте бейім келеді. Олардың кейбірулері тіпті тастарда да өсе бастаған. Олар өздеріне керекті көмірқышқылы газы мен азотты ауадан ғана емес тастан да алды. Сөйтіп олар тіпті тасты бірті-бірте бұзып , бүлдіре бастады. Ал үгілген ұнтақталған тау жыныстар оларға таптырмас мекен болды.
Бұл микрооргаизмдер табиғаттың ыстық –суығын, оттегінің барын я жоғын, ортаның қышқылдығын, я сілітілгін таңдамады. Сондықтанда олар табиғатта кез-келген жерде кездеседі. Олаға сумен қорек болса, жеткілікті. Бактериялардан басқа, алғашқы тау жыныстарында балдырлар, саңырауқұлақтар да өсіп -өнді.
Сонымен алғашқы тірі организмдер су, жел және мұздар мен бірге Жердің тасты қыртысын бұзып, өздері өлгеннен кейін шіріп қарашірінді құрады. Шырын желім тәрізді болғандықтан қопсыған үгітілген жыныстарды бір-бірімен жымдастырып, біріктірді, сөйтіп алғашы құналы аздау топырақтар пайда бола бастады. Бұл құбылыстар ғасырлар бойы созылып алғашқы микроорганизмдермен төменгі сатылы өсімдіктер өздерінен кейінгі дамып өсетіндерге жағдай жасады.
Тау жынысының үгілуінен бөлінетін қоректік заттардың бір бөлігі енді топырақтың тіршілік көзі болып саналатын организмдер бойына ауыса бастады. Ал олар өліп, ыдыраған кезде, топырақтың жоғарғы қабаттарында және оның белгілі бір тереңдіктерінде қоректік заттарға айналып, топырақ құнарлығын арттырады. Бұл келесі өсетін өсімдіктерге қолайлы жағдай жасайды.
Сонымен араға ғасырлар салған уақыт өте келе алғашқы пайда болған топыраққа айналды, оларда өсетін өсімдіктер, мекендейтін жәндіктер көбейді, төменгі сатыдағы өсімдіктермен қатар, жоғарғы сатыдағы өсімдіктер өсіп, тірі жәндіктер мен жануарлар пайда болды.
Топырақты мекендейтін, онда өсіп-өнетін организмдердің молдығы топыраққа жай ғана әсер етіп қоймай, топырақтағы көптеген қосылысардың бағытына, олардың қасиеттеріне зор ықпал етті.
Топыраққа тек микроорганизмдердің ғана емес сонымен қатар онда мекен ететін көптеген зоофауналар , қарапайымдылар, төменгі және жоғарғы сатылы жан- жануарлар, құр-құмырсқалардың пайдасы көп. Мәселен, жауын құрты әртүрлі өсімдіктер қалдығымен қоректеніп, денесі арқылы органикалық заттарға бай, суға шыдамды топырақ түйінділерін шығарып топырақ қабаттарын әрі бері тесіп өтіп, ондағы су – ауа режимін жақсартады. Осыған байланысты Ч. Дарвиннің «Топырақты адам қоғамы соңғы мыңдаған жылдар бойы жыртып келеді. Ал оған дейін топырақты бірнеші жылдар бойы жауын құрты жыртып келген» деген тамаша айтылған тамаша сөзі бар.
Қазіргі кезде топырақта өмір сүретін организмдерді тек оны мекендейтін тіршілік иесі ретінде емес, оның белгілі бір бөлігі деп қарайды, яғни бұлрда топырақ құрамына кіреді деген сөз Сондықтан да топырақты тірі дене деп есептейді.
Ауа райының топырақ түзудегі рөлі орасан зор климатқа яғни ауадан түсетін ылғал мөлшерінің ауа температурасының ыстық, суығына, үсіксіз уақыттың қысқа немесе ұзақтығына қарай әр жер әр түрлі өсімдік, жан-жануарлар мен микроорганизмдер тіршілік етеді. Олардың әрекетіне әр жерде әр түрлі топырақтар түзіледі. Мәселен, шөлде шөл топырағы түзілсе, тундрада мәңгі тоң астында дамымаған, мәңгі жас құнары аз топырақ түзіледі, ал ауа райы жайлы, одан түсетін ылғалы мол, күн сәулесі жеткілікті аймақтарда құнары мол қара топырақ түзіледі.
Топырақ түзілу құбылысының жылдамдығы ғарыштан келетін күн сәулесінің қуатына тікелей байланысты. Күн сәулесімен қатар тірі организмдерге ылғал қажет, осыған байланысты топырақ түзілу жылдамдығы, күні жылы, әрі ылғалы мол аймақтарда өте жоғары, ал керсінше, ылғалы аз күі суық нмнсн ыстық аймақтарды бұл құбылыстардың белсенділі төмен. Осы себептен де климат жағдайларына топырақтың химиялық және минералдық құрамдары тікелей байланысты.
Күні жылы, ылғалы мол аймақтарда топырақ минералы негізінен қатты үгілген, балшықты екінші минералдан, ал кұн райы ыстық, немесе суық, ылғалы өте аз аймақтар топырақ құрамындағы минералдардың басым бөлігі жөнді үгілмеген алғашқы минералдардан тұрады.
Ылғалы мол аймақтың топырағында суға ерігіш тұздар аз кездессе, керсінше құрғақ шөл аймақтар топырақ құрамы суға ерігіш тұздарға бай келеді. Ауа райының жиі желді болып келуі де топырақтағы құбылыстарға, оның құнарына көп әсер етеді.
Топырақ түзуші тау жыныстарының топырақ түзуге әсері. Түзілген топырақтың химиялық минералдық және механикалық құрамы өзін түзген тау жыныстарының құрамына өте ұқсас келеді.Топырақ түзуші тау жынысын топырақ түзуші аналық жыныс деп атайды. Сонымен аналық топырақ түзуші тау жынысы өзі түзген топырақтың көптеген химиялық, физика-химиялық және физикалық қасиеттерін анықтайды.
Топырақ түзуге, оның құнарлылығын арттыруға жер бедерінің тигізетін әсері. Жер бедерінің әр түрлі болуына қарай , оған судың келуі, сумен бірге қоректік заттардың ілесе келуі, тіпті күн сәулесінің түсуі түрліше болады. Жер бедерінің біркелкі болмауы топырақ түзілуге және олардың құнарлығына әсер етеді. Топыраққа жер бедерлерінің әсерлері туралы айтқанда, оның аса биік (макро) немесе орта (мезо) немесе майда (микро) деп бөлінетінін естен шығармауымыз жөн. Аса ірі таулы алқаптардан топырақ –климаттақ зоналық заңдылықтар жазық аймақтардағы топырақтың таралу заңдылығына сәйкес келе бермейді. Бұл ірі таулы алқаптарда топырақ-климаттық жағдайлардың тау етегінен биіктікке қарай таралып, өзгерулері табиғаттың белдеулік заңына бағынады.
Топырақ түзуге аймақтың геологиялық жасының әсері. Геологиялық жаңа аймақта топырақта жас, яғни жаңа түзіле бастаған топырақ, ал геологиялық ескі аймақтың топырағы да ескі. Міне, осы тұрғыдан алғанда кең байтақ ТМД елдерінің теріс жағында жаңа жас топырақтар тұзіліп жатса, оңтүстік жағында көне дәуірден келе жатқан топырақтар кездеседі. Мәселен, сонғы жылдары шегініп бара жатқан Арал теңізінің суы тартылуына байланысты оның бұрынғы түбінде жаңадан топырақ түзілу құбылыстары басталды.
Топырақ түзу процестеріне адам қоғамының тигізетін әсері. Адам өзінің саналы әрекеттер нәтижесінде жерді қолдан суарып немесе құрғатып, мелиорациялап, топырақтың табиғи даму құбылыстарына көп өзгерістер енгізді. Бұл өзгерістердің көбі – топырақтың пайдалы қасиеттерін жақсартуға, топырақ құнарлылығын арттыруға бағытталған шаралар.
Топырақтарды көп жыл бойы суарып, тыңайтқыштар енгізуден топырақтардың бұрынғы табиғи қасиеттері өзгеріске түсіп, жаңа «Мәдениеттелген» сапалы топырақтарға айналды. Адамның саналы әрекетінің арқасында, табиғи жағдайда құнарсыз жатқан топырақтан құнары артқан, сапалы топырақтарға айналды.
Денгенмен, осы әрекеттердің барлығы оң нәтиже беріп жүр деп айтуға болмайды.
Суармалы алқаптардағы егістікті суарудағы және жерді мелиорациялаудағы жіберілген қаттеліктерден құрамында тұзы шамалы топырақтың екінші рет сорлану құбылыстары басталып немесе батпақтанып, топырақтары егістікке жарамай, істен шығып қалатын жағдайлардың да болып тұратыны рас.
Қазіргі ғылым - техникалық үдеу мен қоғамның дамуы нәтижесінде адамзат топырақ түзілу құбылысын оның құнарын арттыруы жолын бүтіндей өз қолына алып, жаңа бесбұрыс жасауға кірісті. өндірістік күштерінің дамуымен көптеген қолдан бүлдірген жерлерді қайта құнарландыру жұмысы жүргізілуде.
Ертеректе адам қоғамының топыраққа әсерлері негізіне мелиорациянанған жерлермен шектелетін. Ал қазір адамзат қоғамының топыраққа жалпы табиғатқа тигізетін әсерлері өзгерді. Сонымен қатар көптенген аймақтарда топыраққа атом жарылыстарының әсері де аз емес.
Ал кейбір жерлерде топыраққа әсер ететін жергілікті факторлар кездеседі. Мәселен, кейбір алқаптарда жер асты ыза суының топырақ бетіне жақын жатуы, ол жерлерде шалғынды топырақтың түзілуіне әкеп соғады. Өзен бойларындағы біраз алқаптар жыл сайынғы су тасқындарының әсеріне тап болады.
Тапсырма:
Топырақтың геологиялық негіздері
Топыраққа әсер ететін жергілікті факторлар
Тірі организмдер мен олардың топырақ түзілуіне әсерін өз өлкесі мысалында түсіндіру
Пайдаланылған әдебиеттер.
1. Бигалиев А.Б., Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Қазақстанның топырағы« Қазақстан топырағы және оның экологиясы » Алматы: « Санат » 1995 ж.
Жамалбеков Е., Білдебаева Р. « Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы » Алматы: « Қазақ университеті » 2000 ж.
3. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. « Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі» Алматы: 2000 ж.
4. М. Құлдыбаев « Ауыл шаруашылығы микробиологиясы » Алматы: « Білім » 1994 ж
Лекция №6 Топырақтың минералдық құрамы
1. Топырақ түзілуінің алғашқы минералдары.
2.Үгілу құбылыстары және екінші минералдардың түзілуі.
Майда ұнтақталған тау жыныстары мен олардың топырақтағы минералды бөліктері өзінің пайда болу жағынан екі топқа бөлінеді: алғашқы – магматикалық және метаморфикалық аса қатты үгілмеген, екіншісі – жердің үгілу немесе топырақ қабаттарында алғашқы минералдардың көпжылдық үзіліссіз үгілуінің нәтижесінде, үгілудің соңғы аса майда ұнтақталған өнімдерінен түзілген минералдар Алғашқы минералдың үлесі топырақ құрамдары неғұрлым ірірек, жеңілірек болса, соғұрлым оның құрамында тасы, құмы мол болады да, ал топырақ құрамы сазды, балшықты болған сайын алғашқы минералдар азайып, екінші минералдар көбейеді. Тіпті балшықты топырақтар түгелдей екінші минералдардан тұрады деуге болады. Ол жағдайға тағы әсер ететін жай – жыныстар мен топырақтарда созылған үгілудің ұзақтығы және үгу агенттерінің белсенділігі. Жылы, әрі ылғалды аймақтарда үгілу құбылыстары белсенді өтетіндіктен, ол өңірлерде негізінен екінші минералдар мол болады.
Алғашқы минералдар. Химиялық құрамы жағынан тау жыныстарындағы алғашқы минералдар – негізінен элементтердің оттегі қосылыстары, тотықтар мен силикаттар. Тотықтарға кварц SiO2 , гепатит Fe2O3, магнетит Fe3O4, рутил ТіО2 т.б., ал силикаттарға дала шпаттары, слюдалар, пироксендер, амфиболдар және оливиндер жатады. Кварц – ең кең тараған минерал. Жер астынан атқылаған, шикізат төгінді, үйінді және топырақ құрамындағы тау жыныстарында ол 25-40% мөлшерде, ал кварцты құмдар мен құмтастарда 90%-дан астам мөлшерде кездеседі. Кремний оттегі қосылысы бекем қаңқалы құрылым түзгендіктен, үгілу құбылыстарына да берік болады. Сондықтан олар топырақтардың элювиалды қабаттарында қалдықты минерал ретінде көп кездеседі. Топырақта гематит пен рутил не бары 0,5% ғана.
Силикаттар - көп таралған минералдар тобы. Мұнда да кремний оттегі қосылыстары SiO4 , берік төртбұрышты қаңқалы құрылым құрап, басқа иондар арқылы жалғасады.
Қаңқалы силикаттар тобына көп тараған дала шпаттар минералдары жатады. Олардың қаңқаларының ортасында кремний және алюминий иондары орналасқан. Ал төртбұрышты қаңқалар кальций, натрий және калий иондарымен жалғасқан. Дала шпаттары SiO2 : Al2О3 қатынастары 5-6-ға тең болған жағдайда қышқылды, ал ол қатынас 2-3-ке азайған кезде негізді болып саналады. Қышқылды дала шпаттары құрамында калий мен натрий бар. Олардың қатарына кең тараған калийлі дала шпаты – ортаклаз немесе микролин – К(Al Si3О8) және натрийлі дала шпаты – альбит – Na(Al Si3О8). Ал негізгі дала шпаты қатарына – анортит Са(Al 2 Si2О8) жатады.
Қышқылды дала шпаттары мен негізгі дала шпаттарының қосылыстарынан плагиоклаздар тобы құралады. Қышқылды дала шпаттары ашық, ал негізгі дала шпаттары күңгірт түсті келеді. Сонымен қатар қышқылды дала шпаттары үгілу құбылыстарының беріктігі күшті. Ең берігі калийлі дала шпаты – микроклин. Бос шөгінді жыныстар мен топырақтар құрамында әр түрлі үгілуге ұшырайтыны дала шпаттарының жартысына жуығы.
Силикаттар тобына слюдалар да жатады. Олар табиғатта күрделі кристалл –химиялық құрылымды болып кездеседі. Алюмосиликаттардың ерекшелігі – олардың құрамында калиймен қоса магний, темір иондары мен ОН ионының болуы. Калийлі слюда – мускавит Kal2 (Al Si3О10 ) – (ОН) 2 ақшыл, ал магнийлі-темірлі слюда – биотит К(Mg Fe) 3, (Al SiО10 ). (ОН) 2 күңгірт түсті. Слюдалардың тау жыныстары мен топырақтағы үлесі - 4-5 %.
Силикаттардың келесі тобын пироксендер мен амфиболдар түзейді. Олар негізінен күңгірт, жасыл түсті минералдар. Пироксендерден көп тарағаны – авгит, ал амфиболдардан көп тараған минералдар – роговая обманка. Пироксендердің кристалл-химиялық формуласы: R 2 (Si2О6), ал амфиболдардікі R 7 (Si4О11) (ОН) 2. Олардың топырақтағы жалпы мөлшері - 5-15 %.
Силикаттарға жататын тағы бір кең тараған минерал оливендер (Mg, Fe) (SiO4 ). Олардың көлемі бос жыныстар мен топырақта 0,5-1%-дан аспайды.
Алғашқы жыныстар түзуші минералдардың бірі – фосфаттар. Олардан көп тарағаны – апатит - Са5 (ClF)(PO4)3. Бос жыныстар мен топырақтарда 0,3-0,5%-кездеседі. Апатит –фосфордың көзі, оған қоса мұнда хлор мен фтор да кездеседі.
Оттегінсіз, алғашқы минералдар қатарына сульфидтер жатады. Олардан көбірек тарағаны – темір сульфиді: FeS2 – пирит. Олар шашыраңқы түрде кездеседі, мөлшері 0,3-0,5%-дан аспайды. Бұлардан басқа топырақта бос жыныстар мен кейбір алғашқы минералдар кездеседі.Үгілу құбылыстары және екінші минералдардың түзілуі. Сонымен жоғарғы сипатталған алғашқы минералдардың көп жылдар бойы әрі қарай үгілулерінің нәтижесінде майда ұнтақталған, яғни екінші минералдар пайда болады. Алғашқы минералдарды үгуші агенттер: су, оттегі, көмір қышқылы, әр түрлі органикалық қосылыстар. Олардың минералдарға әсерлері негізінен келесі құбылыстар арқылы жүзеге асады.
Гидротациялану (сулану) –сусыз минералға су молекуласының қосылуы. Бұл құбылыс тотықты алғашқы минералдардың сумен қосылып, үгілудің нәтижесінде екінші минералдарға айналады. Мысалы:
гетит - Fe2O3 + Н2О=2FeO(OH)
гидрогетит - 2FeO(OH)+ Н2О= Fe2O(OH) 2
лимонит - Fe2(OH) 2+n Н2О=2Fe(OH) 3 n Н2О
Тотығу. үгілу кезінде алғашқы минералдар ішіндегі тотықпаған минералдар тотығады. Ондай минерал жоғарыда сипатталған темір сульфиді.
FeS2 + 7О2+2H2O=2FeSO4-H2SO4 одан әрі FeSO4+ О2- H2O=Fe(OH)3- H2SO4, одан әрі H2SO4+CaAl2Si2O8+4H2O= H2 Al2SiO82H2O+Ca SO4- 2H2O, яғни бөлінген күкірт қышқылы алғашқы минералмен реакцияға түсіп, ондағы негіздің орнына сутегі ионы барып, екінші минерал – коалин балшығын түзеді. Күкірт қышқылы басқа силикаттармен реакцияларға араласқанда тағы да басқа екінші минералдар, күкірт қышқылы тұздары түзіледі. Ол жағдайлар одан ары реакцияларға жол ашады.
Ыдырау немесе гидролиз. Силикаттардың ыдырауы ондағы негізгі иондардың стегі ионымен алмасуы арқылы жүзеге асады. Сутегі ионның көзі есебінде суда еріген көмірқышқылы мен органикалық қышқылдардың иондары атқарады. Ыдырау құбылыстары және ыдыраған заттардан екінші минералдардың синтезделуі көптеген балшықты минералдардың түзілуіне әкеледі. Балшықты минералдардың ұнтақтығы соншалық, олардың диаметрлері микро мм және одан да ұсақ бөлшектерімен өлшенеді. Олардың ұнтақтығы балшықты минералдарға коллоидтық қасиет береді. Олар көбінесе теріс зарядты болады да, катиондарды жұтып алу қасиетіне ие болады.
Коллоидтар сияты ерітіндіге немесе тұнбаға айналады. Олардың кейбіреулері ылғалданғанда ісінеді. Ол минералдар қабатты силикаттар тобына (екі, үш, төрт қабатты) SiO2 : Al2О3 қатынасы – арасында. Олардың барлығы суланған. SiO2 : Al2О3 екіге тең болғанда екі қабатты минерал түзіледі: олардың қатарларына каолинит Al4Si4O10(OH)8 және галлуази Al4(Si4O10)( OH)8 4H2O жатады. Каолинит слюдалар дала шпаттары үгіліп K, Na, Ca, Mg, аздап SiO2 шайылған кезде пайда болады. Ол берік минерал, сондықтан негіздері аз қабаттарда мол кездеседі.
Ішкі қабатты минералдарда калий, магний, кальций және гидроксиния (H3O) иондары кездеседі. Қаңқалы құрылымдарда кремнийдің бір бөлігі алюминиймен, ал алюминийдің бір бөлігі – темірмен, магниймен алмастырылған. Сондықтан SiO2 : Al2О3 арақатынастары өзгеріп тұрады. Бұл топырақтағы минералдарға гидрослюда, иллит, вермикулит, монтморилонит, бейделлиттер жатады. Алғашқы үш минерал қышқылы аз ортада, ал соңғы екеуі калций мен магний мол сілтілі ортада түзіледі. Гидрослюда мен иллит – негізінен калийлі алюмосиликат, ал монтмориллонит – кальцийлі-магнийлі. Вермикулит пен хлорит (төрт қабатты силикат) мол магнийлі, біршама темірі бар. Олар әдетте мускавит пен биотиттің үгілуінен түзіледі.
Алғашқы силикаттардың суланып, екінші минералдарға көшкен кезінде біршама кремний босайды. Олардың біразы еріп, ағып кетеді де біразы күшті суланып, аморфты күйінде SiO2п H2O шөгеді. Кеуіп, біршама суын жоғалтқанда опалға, ал кристалданғанда халцедонға айналады. Кремний жетпеген жағдайда алюминий су тотығы таза күйінде кристалданып, Al2О3 n НО боксит, Al(OH) 3 гибсит немесе AlО(OH) 3 бемитит түзеді. Бұлар - ылғалды субтропикті, тропикті аудандардың үгілген минералдары. Ал темір құрамды силикаттар үгілген кезде авгит, роговая обманка, оливин темірдің су тотығы босап, ол судан босап, кристалданған кезде бірте-бірте лимонитке, гтдрогетитке, гетит пен екінші гематитке айналады. Бұл минералдар қызғылт сарыға боялған.
Екінші минералдардың тұрақтылығы. М.Джексон екінші минералдардың үгілуге және еруге шыдамдылығы жөнінен төмендегідей бөлген. Саны өскен сайын шыдамдылығы артады.
1. Гипс, галит, мирабилит т.б. тұздар.
2. Кальцит, арагонит, доломит.
3. Хлорит, нонтронит.
4. Иллит, мускавит, серицит.
5. Вермикулит.
6. Монтмориллонит, бейделлит.
7. Екінші диоктаэрикалық хлорит.
8. Аллофаны, каолинит, галлуазит.
9. Бемит, гиббсит.
10. Гематит, гетит, лимонит.
Пайдаланылған әдебиеттер.
1. Бигалиев А.Б., Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Қазақстанның топырағы« Қазақстан топырағы және оның экологиясы » Алматы: « Санат » 1995 ж.
Жамалбеков Е., Білдебаева Р. « Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы » Алматы: « Қазақ университеті » 2000 ж.
3. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. « Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі» Алматы: 2000 ж.
4. М. Құлдыбаев « Ауыл шаруашылығы микробиологиясы » Алматы: « Білім » 1994 ж.
Лекция №8 Топырақтың гумус құрамы
1. Топырақтағы қарашірінді.
2. Егіншілік жұмыстарындағы топырақты құнарландыру шаралары.
Топырақтың басқа табиғи денелерден ерекшелігі – оның құнарлылығы. Құнарлылық деген топырақтың өсімдіктерді өніп-өсуіне кажетті қоректі элементтермен және сумен қамтамасыз ету касиеті. Жер бетінде адамның, өсімдік пен жануарлардын өмір сүруі топырақтын осы касиетімен тікелей байланысты. Көне дәуірлердің өзінде топырақтың құнарлылығын отпен, күнмен, сумен теңеп, оған табынған болатын. Көне Египетте құнарлылықтың патшасы болып Изида, ал Римде - Прозерпина саналған. Біздің дәуірге дейінгі IV ғасырда Қытайда топырақтарды "ақ", "көк", "сары" деп, олардың құнарлылығын "аз", "көп", "орта" деп бөлді. Грек философтары Аристотель, Феофраст, Лүкреций, Вергилий, Колумелла, Плиний т.б. топырақ құнарлылығы туралы оө трактаттарында жазған. Сол кезден топырақ құнарлылығының көздері туралы ойланып, топырақ неге тозады, қалай оны дұрыс пайдалануға болады деген ойлар туа бастады. Феодализм мен капитализм кезенінде әр түрлі топырақтар, құнарлылығына қарай бағаланып, сол бойыша салық салу жолдары іздестірілді. Х‡ІІІ-ХІХ ғасырларда топырақ құнарлылығына социолог және экономист ғалымдар да назар аудара бастады.
Топырақ туралы мәліметтер жиналып, табиғат зерттеу ғылымдары дами бастағаннан соң, топырақ құнарлылығына да көзқарастар өзгере бастады. Ерте кезеңдерде топырақ құнарлылығының кему себебі оның ішіндегі "майлар", "тұздар" тағы басқалардың азаюына байланысты деп есептеді, кейінірек құнарлылықтың себептері "су", "қарашірінді", "минералды элементтер" деп саналды. Содан кейін ғана құнарлылықты топырақтың барлық касиеттерімен байланыстыра бастады. Осы көзқарастармен бірге, топырақ құнарлылығы деген түсініктер де өзгерді. Гумус теориясы дамыған кезде А.Тэер (1830) топырақтың құнарлылығы - топырақтың өсімдіктерді қара шіріндімен қамтамасы ету, ал Либих (1840) барлық минералдық элементтермен қамтамасыз ету деген пікірді айтты.
Осы заманнын ғылыми әдебиеттерінде топырақ құнарлылығы жөнінде академик В.Р.Вильямстің (1936 ж.) анықтамасы жазылған. Оның айтуынша, топырақ құнарлылығы дегеніміз -топырақтың өсімдіктерді бір мезгілде үздіксіз сумен және қоректену элементтермен камтамасыз етуі.
Қазіргі кезде топырақ құнарлылығы кен ауқымды түсінік. Мысалы, борпылдақ тау жыныстарында да ылғал және өсімдіктердің қоректік элементтері бар, бірақ жалаңаш тау жыныстарына өсімдіктердің тұқымын сепсе, ол өспейді. Тек судың өзінt отырғызсақта солай болады, тұқымдар көгергенмен өсімдік шықпайды.
өсімдіктерге ылғал мен тамыр арқылы берілетін қоректік элементтерден басқа жарық, жылу, оттегі қажет, ал оның көк бөлімдеріне көміртегі керек.
Топырақ - әрі тірі, әрі өлі дене. Оның құрамында, жоғарыда айтылғандай, көптеген тірі микроорганизмдер бар. Олар құнарлықты қалыптастыруда үлкен рөл атқарады. Күн сәулесі топырақтың жылулық режимін анықтайды, бұл да топыраққа құнарлылық туғызатын элементтердің бірі, өйткені ол ылғалдың булануына барлық физикалық - химиялық процестерге молекулярлық деңгейде әсер етеді. Топырақтағы фотохимиялық реакциялардың пайда болуы олардың белсенділігіне әсер етіліп күн сәулесіне байланысты.
Сонымен топырақ аналық организм сияқты күннің энергиясын, қоршаған ортаның қоректік заттары мен элементтерін пайдаланып, оларды күрделі биофизикалық-химиялық процестер нәтижесінде ыдыратып, өсімдіктерді барлық кажеттілігімен қамтамасыз етеді. Осыған орай топырақтың құнарлылығы - топырақтың өсімдіктердің өніп-өсуіне керекті жағдай туғызу касиеті. Топырақтың құнарлылығының негізі- өсімдіктің күн сәулесінен өтетін фотосинтез арқылы органикалық заттардың синтездеуі деген сөз.
Топырақ құнарлылығының мынандай категориялары болады:
1. Табиғи құнарлылық.
2. Жасанды немесе эффективті.
3.Экономикалық.
Бұл түсініктерді өз мағыналарына сәйкес ұғыну кажет. Табиғи кұнарлылық табиғи күйіндегі ешқандай адам әрекетін кажет етпейтін құнарлылық. Жасанды құнарлылық негізінен адам әрекетінің нәтижесінде (мелиорациялау, тынайту т.б.) пайда болған құнарлылық. Ал экономикалық құнарлылық жерден алынған өнімді бағалау.
Сонымен топырақ құнары дегеніміз оның өзінде өсетін өсімдіктерді бүкіл өсу, даму кезендерінде барлық кажетті қоректік заттармен, ылғал, күн сәулесі және ауамен камтамасыз етуі.
Жоғарыда топырақтың құнарына әсер ететін көптеген топырақ касиеттеріне сипаттама бердік. Топырақтардың ол касиеттерін төменгі топтарға ажыратуға болады:
1. Топырақтардың физикалық касиеттеріне оның суға төзгіш құрылымы, ауа өткізгіш кеуектілігі, ылғалды жақсы сіңіріп, оныұстап тұру, оңай өңдеуге болатын жақсы физикалық - механикалық касиеттері жатады.
2. Топырақтардың химиялық және физика – химиялық касиеттеріне: топырақта қара шіріндінің молдығы, өсімдіктерге сіңімді азот, фосфор, калий және микроэлементтердің неғұрлым жеткілікті болуы, топырақ ортасы реакциясының ыңғайлылығы,топырақ сіңіру кешенінің кальций катионына канық болуы,топырақтың ауамен қамтамасыз етіліп, оның тотығу- тотықсыздану мүмкіндігінің мол болуы, зиянды суға еритін тұздардың неғұрлым аз болуы немесе болмауы жатады.
3. Топырақтың биологиялық касиеттеріне: микробиологиялық белсенділіктің жоғарылығы негізінен бактериялардын басым, сонымен қатар ауадан азот жинаушы микроорганизмдердің, биологиялық белсенді ферменттерді шығаратын микроорганизмдердің, топырақ құрылымына және оны қопсытуға әсер ететін төменгі сатылы жәндіктердің болуы.
4. Бүкіл өсімдіктердің өсіп-өнуі мезгілінде гидротермикалық режимнін болуы, яғни өсімдіктерді кажетті ылғал мен жылумен қамтамасыз ету.
Осы көрсеткіштерінің косындысы топырақтың құнарлылығын анықтайды.Көп жағдайларда топырақ құнарлылығы табиғи жағдайдың өзінде-ақ қамтамасыз етілген. Алайда топырақтардың әр түрлі табиғи зоналарда орналасуына қарай олардың жоғарыда келтірілген топырақ құнарына әсер ететін касиеттері әр түрлі. Мәселен, бір зоналарда ылғал жетіспейтін болса, керісіеше, кейбір зоналарда күн сәулесі жетіспейді. Ал кейбір зоналарда топырақ құрамында зиянды тұздар косындысы тым мол. Осы жағдайларға байланысты әр түрлі табиғи зоналарда топырақ құнарлылығының әр түрлілігі заңды құбылыс. Табиғи күйінде кейбір топырақтар құнарлылығының өте жоғарылығына көзге түседі. Мұндай топырақтар қатарына В.В.Докучаев "топырақ патшасы" деп атаған қаратопырақтар жатады. Топырақтың табиғи құнарлылығының өлшеміне: оның биологиялық өнімділігінің деңгейі, яғни белгілі бір өлшемдегі жерден алынған өсімдіктер өнімі, көлемі есептелінеді. Бұл көрсеткіштер өсімдіктердің әр түрлі табиғи жағдайларда өніп-өсуіне байланысты әр түрлі. Олардың өнімдері гектарына бірнеше ондаған центнерден бастап бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған центнерге жетеді.
Бұл өнім топырақтардың табиғи немесе мүмкіндік құнарлылығы жағдайында алынған өнімдер. Топырақтың табиғи күйіндегі құнарлылығымен қатар оның тиімділік немесе экономикалық құнарлығы болады. Топырақ құнарлылығы адам коғамының белсенді араласуының нәтижесінде іске асады. Адам қоғамының топырақты егістікке пайдалануы бірнеше ғасырларға созылып келеді. Егіншілік өнімін арттыру мақсатында топырақты өңдеп, тыңайткыштар еңгізіп, әр түрлі жақсарту шараларын қолданып, топырақтардың кажетті касиеттерін өз мұқтаждығына қарай өзгерту - адам коғамының ғасырлар бойы келе жатқан іс-әрекеттері. Игерілген топырақтар бұрынғы табиғи дене ғана емес, бұл енді адам коғамының өндіргіш күші арқылы өзгерген денеге айналады. Осыған байланысты топырақтардың табиғи құнарлылығы деген түсінік орнына енді адам әрекетіне байланысты езгерген тиімділік немесе экономикалық құнарлылық түсінігі пайда болады.
Адам қоғамының іс-әрекеті нәтижесінде коғамның табиғи - тарихи әлеуметтік жағдайларында пайда болған топырақтың тиімділік құнарлылығы дәрежесі коғамның дамуының өндірістік күштері мен оның өндірістік қатынастар дәрежесіне тікелей байланысты. Бұл салада адам қоғамының алғашқы дамыған қарапайым тіршіліктерінен бастап, казіргі ғылыми - техникалық прогреске жеткенше қаншама кезеңдер өткені белгілі. Бұл уақыттар ішінде топырақты егіншілікке пайдалану жүйелері де коғамның даму құбылыстарына сай, агрономия ғылымының бірте-бірте өрістеуіне жетеді. Алғашқы кезеңдерде, адам қоғамы топырақты тек өңдеу арқылы оның табиғи құнарын пайдаланып, бір жерлердің құнары азайса, оны тастап, басқа жерлерді игерді.
Дегенмен келе-келе бұл жағдайлардың тиімсіз екендігін түсінген адам қоғамы, өндеген жерлерді оларға әр түрлі минералдық және органикалық тыңайтқыштар енгізу арқылы тұрақты пайдалану мүмкіндігін түсінді. Бұл салада әлемде агрохимия деген ғылым пайда болып, оның дамығанына да ғасырлар өтті.
Адам коғамы дамып, халық санының әлемде өсуі топырақты тиімді пайдаланудың басқа жолдарын қарастыруға мәжбүр етті. Осы бағытта топырақты тек қоректік заттармен (минералды және органикалық тыңайтқыштар) қамтамасыз етумен қатар олардың топырақ құнарының бір негізі - ылғал режимін реттеу жолын іздестіруге келтірді. Бұл салада құрғақ және шөлді топырақтарды қолдан суару әдістері колданылса, ылғалы мол батпақты топырақтарды қолдан құрғату жолдары жүзеге асырылуда. Жалпы бұл бағыттағы іс-әрекеттерді су мелиорациясы, деп атайды.
Топырақ құнарына олардың химиялық құрамы да көп әсер етеді. Мәселен, құрғақ, шөлді аудандар топырағында мөлшерден артық суда еритін тұздар қосындысы жиі кездеседі. Оларды сумен шайып, артық тұздарды бұл топырақтардан кетірмейінше, ол жерлерден жақсы өнім алынбайды. Сонымен қатар кейбір топырақтардың сіңіру комплекстері натрий катионына қаныққан, (сортаң) топырақ ортасының реакциясы сілтілі, олардың физикалық қасиеттері өте нашар, ылғалы жоқ кезде қатып, ал ылғал болғанда батпаққа айналып құнарсыз болады. Керісінше, кейбір топырақтардың сініру комплексі, сіңірілген сутегі, біршама алюминий катионына қаныққан (орманды зонаның күлгін топырақтары), олардың топырақ ортасының реакциясы қышқыл болып көптеген мәдени өсімдіктер үшін құнарсыз болады. Міне осы жағдайларды қолдан жақсартпайынша, бұл топырақтардан жақсы өнімдер алу мүмкін емес. Сондықтан осындай топырақтар кездесетін аймақтарда, олардың тұзын шайып немесе топырақ орталарының реакцияларын химиялық мелиорациялау (гипстеу, әктендіру) арқылы жақсарту шаралары әлемде көптен жүргізілуде. Топырақтанудың бұл саласын топырақты мелиорациялау деп, онымен шұғылданатын ғылым мелиоративтік топырақтану деп аталады.
Топырақ құнарлылығына әсер ететін жағдайдың бірі оның эрозияға ұшырауы. Бұл ғасырлар бойы түзіліп, жиналған топырақтың құнарлы беткі қабатының қатты соққан жел-дауылдың әсерлерінен немесе қатты нөсерлетіп жауған жаңбырдан тез еріген қардан, кей жағдайларда суармалы егістік жерлерді суару кезінде суды мөлшерден артық жіберудің нәтижелерінде жуылып-шайылуынан болады. Әлемде топырақтың жел эрозиясына да, су эрозиясына да ұшыраған алқаптар аз емес. Сондықтан да табиғаттын бұл апатымен күресу жолдары топырақтанудың бір саласы.
Әлемдегі ғылыми-техникалық прогрестің нәтижесінде, әсіресе өндірістің карышты дамуынан табиғатқа, оның ішінде топырақ құнарына зиянды әсері де толып жатыр. Соның ішіндегі ең негізгілері жер қойнауының әр түрлі тереңдігінде жатқан қазба байлықтарды барлап, казып алу жәпе оларды байыту кезінде құнарлы топырақ кабаттары бұзылып, жер бетіне жер астындағы құнарсыз тау жыныстары шығып көптеген жерлер құнарсызданады. Оған қоса көптеген зауыт - фабрикалар мен жылу электростанциялардан шығатын күл-қоқыстармен ластанып, құнарларынан айырылатын жерлер баршылық. Осындай жерлеріміздін құнарын қайта қалпына келтіруді қайта культивация- деп атайды. Мұндай жағдайларда, шын мәнінде, топырақтар адам қолынан жасалған антропогенді топырақтар түзіледі. Топырақтанудың бұл саласы әлемде соңғы жылдары қолға алына бастады.
Сонымен топырақ құнарын тиімді пайдалану, оны арттыру жолдары жалпы ауылшаруашылық ғылымдар жетістіктеріне агрономия, агрохимия сонымен қатар топырақтану ғылымының салаларына (топырақ мелиорациясы, топырақ эрозиясы және одан қорғау, топырақты қайта құнарландыру) тиесілі. Бұл мәселелердің қоғамның дамуымен маңызы арта түспек. Табиғат қорларының барлық салаларын, оның ішінде жер қорларын сақтау оны тиімді пайдалану сияқты мәселелер көптеген елдердің ата заңдары мен табиғатты және оның барлық салаларын қорғау туралы арнайы заңдарында қарастырылған. Республикамыздың табиғатын қорғап, оның экологиялық жағдайларын жақсарту, жер корларын сақтап тиімді пайдалану туралы арнайы заңдар кабылданған. Мәселе - осы заңдарды бұлжытпай орындауда.
Өз бетінше әзірленуге берілетін сұрақтар:
1. Топырақтың топырақ құнарлылығын арттыратын қасиеттері.
2. Топырақ құнарлылығын арттыру үшін жүргізілетін шаралар.
3. Топырақты тыңайту жолдары.
4. Топырақты ұтымды пайдалану.
Лекция № 9-10.Топырақтың құрамы.
Топырақ ауасы.
Топырақ ылғалы.
Топырақтың тірі бөлігі.
1) Топырақта судан басқа, өсімдік тамырларының тыныс алуымен бактериялардың тіршілігі үшін ауа да қажет. Ғалымдардың есептеулеріне қарағанда өсімдік тамырлары топырақ ауасын өздерінің салмағының мыңнан бір бөлігіндейін ғана пайдаланады. Дегенімен, көп жағдайларда ауаның осындай өте аз мөлшерінің өзі топырақта жетіспейді, сондықтан да өсімдіктердің дұрыс өсуі баяулайды.
Топырақта неғұрлым ылғал көп болса, соғұрлым ауа аз болады немесе керісінше болады. Көбінесе батбақты жерлерде өсімдіктердің нашар өсетіндігі, ондағы ылғалдың аса көптігінен, ал ауаның өте аздығынан болады. Топырақтағы ауаның құрамы атмосфера аусының құрамынан згешелеу болады, яғни топырақтағы ауа құрамында атмосферадағы ауа құрамына қарағанда көмірқышқыл газы көп болады. Топырақ ауасының құрамында көміртегі көп болады. Топырақ ауасының құрамында көміртегінің көп болуы ондағы түрлі биологиялық процестердің әсерінен болады. Топырақты мекендейтін түрлі жәндіктер, жан-жануарлар өздерінің өмір сүруі кезінде ондағы оттегін пайдаланып, көмірқышқылы газын көптеп бөліп шығарады.
Атмосфера мен топырақ ауасының алмасуында табиғатта белгілі үлкен заңдылық бар, ол үнемі тоқтаусыз жүріп жатады. Атмосфера мен топырақ ауасының құрамының үнемі бір қалыпты болып тұрмауынан түрлі газдардың бір-біріне диффузиялық ауысуы басталады. Топырақ пен атмосфера ауасының алмасуына жел мен жаңбыр да үлкен әсерін тигізеді. Жел топырақтың беткі қабаттарындағы ауаны ығыстырып шығарып, оның орнына атмосфера ауасының кіруін тездетеді. Ал жаңбыр сулары топыраққа түскенде онымен бірге сол суда еріген атмосфера ауасы да топыраққа өтеді де, топырақ ауасын ығыстырып шығады. Бұл әрине структуралы топырақтарда жаңбырдан кейін өте жақсы байқалады, ал структурасыз, механикалық құрамы сазды топырақтарда, оның бетінде жаңбырдан соң қабыршақ пайда болатындықтан ауа алмасуы өте нашар болады. Көбінесе топырақтың жоғарғы қабатында топырақ пен атмосфера ауасының арасындағы газ алмасуы күшті болатындықтан, топырақтың жоғарғы қабатындағы ауа құрамында оның төменгі қабаттарына қарағанда оттегі көп болады да, көміртегі аз болады.
Топырақ ауасы атмосфера ауасынан үнемі дымқылдау болады, сол себептен де бұл екуінің арасындағы газ алмасуы топырақтың құрамына себепші болады. Ауаның еркін алмасуы әр топырақта әр түрлі болады.
М: Құм топырақтардың бөлшектерінің арасындағы кеуектері өте ірі болады да, бұл топырақтардың терең қабаттарына ауа оңай өтеді, сөйтіп мұндай топырақтарда өсімдіктер тамырлары еркін тыныс алады.
Жоғарыда айтып өткен ауасы аз, суы мол топырақтарда ( мысалы батпақ жерлерде ) өсімдіктер өте нашар өсіп – дамуын көбінесе, міне осындай себептерден деп түсіну керек.
Бұл айтылған өсімдіктер дұрыс өсуі үшін топырақтарда су мен ауа белгілі қатынас мөлшерінде ғана жеткілікті болса дұрыс болатындығын анық көрсетеді.
2) Топырақ қопсытылған су сыйымдылығы бар дене болғандықтан оның құрамында әр уақытта азды-көпті ылғал болады.Топырақ ылғалы – оның құнарлығының бір шарты. Ылғал топыраққа ауадан түскен жауын-шашын мен жер бетіндегі судан және жер астының ыза суынан келеді. Жалпы топырақтағы ылғал төмендегідей бірнеше түрге бөлінеді.
Химиялық байланысқан су топырақ минералдарының құрамына еніп, өте тығыз байланысқа түседі.Сондықтан топырақтағы су биологиялық процестерге қатыспайды.
Бу күйіндегі су топырақ кеуектерінде кездесетін, судың жоғары температурада булануынан пайда болады. Бу күйінде ол өсімдіктерге сіңбейді, тек тамшыға айналғанда ғана оны өсімдіктер жақсы сіңіре алады.
Гигроскопиялық су топырақтың беткі қабаты арқылы сіңірілген молекула күйінде болады. Ол өсімдіктерге пайдасыз. Топырақпен тығыз байланысқан бұл суды тек 1000 астам температураға дейін қыздыру арқылы ғана түгел буға айналдыруға болады.
Қылтүтік суы топырақ қылтүтіктерінде жоғары – төмен жылжи отырып өсімдіктер бойына оңай сіңеді.
Гравитациялық су өз салмағымен топырақтың жоғары бетінен төменгі қабаттарына жылжиды. Өсімдіктерге оңай сіңеді. Бірақ өз салмағымен тез жылжитындықтан, өсімдіктер оны көп пайдалана алмайды, ол су топырақ астына жер асты ыза суының қорына қосылады.
Топырақ суын абсолюттік таза су деп түсінбеуіміз керек. Бұл құрамында суға еріген әр түрлі заттары бар топырақ ерітінділері. Өсімдіктер барлық қоректік заттарды тек осы ерітінділерді бойына сіңіру арқылы алады.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
4. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрение и урожай. - А., 1984.
5. Е.Жамалбеков, Р.Білдебаева. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы. - А., 1997.
6. Т.Т.Тазабеков. Жалпы топырақтану. – А., 1998.
Лекция № 12 Топырақтың механикалық құрамы
1. Топырақтың механикалық құрамы
2.Топырақтың бөлшектік құрылымы
Топырақтың қатты минералды минералдық бөлігі, негізінен әр түрлі өзгерістерге ұшыраған топырақ құрушы аналық жыныстардан тұрады. Бұл аналық жыныстар топырақ түзу процесінде өсімдік тіршілігіне керекті заттарға байыған, толтырылған ортаға айналады.
Топырақтың механикалық құрамы деп әр түрлі түйіршік бөлшектерден тұратын топырақ көлемін айтады. Түйіршіктер көлемінің әр түрлілігіне қарай топырақтың механикалық құрамы да әр түрлі болып келеді. Топырақ түйіршіктері неғұрлым майда болса, топырақтар да соғұрлым ауыр, балшықты болып келеді. Ал түйіршіктер ірілеу топырақтар жеңіл, құмдақ немесе құмды болады. Егер топырақ құрамында майда түйіршіктер мен ірілеу түйіршіктер аралас кездессе, мұндай топырақтар құм балшықты топырақтар деп саналады. Әдетте майда ұнтақталған түйіршіктерден тұратындықтан түйіршік көлемі өлшенеді, ал диаметр ұзындығы мм – мен есептеледі.
Топырақтану саласындағы ірі ғалым, профессор Н.А.Качинскийдің зерттеуі бойынша, топырақ құрамындағы түйіршіктер көлеміне қарай былайша бөлінеді: 3 мм – ден ірілері – тастар, 1 мм-ден 3 мм-ге дейін ірі құм, 0,15 тен 1 мм-ге дейінгі орташа құм, 0,15- тен 0,05 мм-ге дейінгі ұсақ құм, 0,01 ден 0,05 мм-ге дейінгі ірілеу шаң, 0,001 – ден 0,005 мм-ге дейінгі майда шаң, 0,001-ден кішілеу тозаң болып табылады.
Топырақтың механикалық құрамы топырақ түзуде, оны ауыл шаруашылығы мен басқа да мақсаттарға пайдаланғанда зор маңыз атқарады. Топырақтың кеуектілігі, су сиымдылығы, ылғал өткізгіштігі, ылғалды буландыруы, қоректі заттарды жинау мүмкіндігі, ауа мен жылу ұстау режимдері оның механикалық құрамы мен тығыз байланысты. Құмды және құмдақ топырақтардың құрылымы әр түрлі ірі бөлшектерден тұрады. Ылғалды жақсы өткізеді, ауа мен жылу режимдері қолайлы келеді, оны өңдеу өте оңай. Бірақ мұндай топырақтар қоректік заттарға қара шірікке кедей болады. Себебі олар ылғалмен жуылып кетеді.
Ал балшықты топырақтар керісінше ылғалды аз өткізеді. Су сиымдылығы мол, ауа режимі нашар болады, оны жырту да тым қиын. Дегенімен мұндай топырақтар қоректік заттарға бай, құнарлы келеді.
Құмды және балшықты түйіршіктер аралас келетін топырақтар ауыл шаруашылығына пайдалануға өте қолайлы болып табылады. Бұл топырақтарда құмды және балшықты түйіршіктердің пайдалы қасиеттері үйлесімді келіп топырақтың ылғал ауа режимдерін жақсартып құнарлығын арттырады.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
4. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрение и урожай. - А., 1984.
5. Е.Жамалбеков, Р.Білдебаева. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы. - А., 1997.
6. Т.Т.Тазабеков. Жалпы топырақтану. – А., 1998.
Лекция № 7 Топырақтың тірі бөлігі
1. Топырақта микроорганизмдер және төменгі сатылы өсімдіктер
2. Тірі организмдердің топырақ қара шірігін түзудегі ролі ерекше
Топырақ - тірі дене. Топырақтың құрамында тек өлі минералды заттар ғана емес, әр кезде азды - көпті тірі организмдер,түрлі микроорганизмдер мен қарапайым майда жәндіктер болады. Бұлар топырақтың тірі бөлігін құрайды. Микроорганизмдер табиғаттың ыстық – суығына да, оттегінің бары жоғына да, ортаның қышқылдығы мен сілтілігіне де қарамайды, барлық жағдайға бейім келеді. Тек оларға қажетті ылғал мен қорек зат болса болғаны, сондықтан олар табиғаттың барлық бұрышында да кездеседі. Олар топырақтың бір бөлігі болып саналады. Топырақтың тірі бөлігіне өсімдіктердің тірі тамырлары да жатады, өйткені өсімдіктің тамырынсыз топырақ пайда болмайды.
Топырақта микроорганизмдер және төменгі сатылы өсімдіктер: негізінен бактериялар, кейбір балдырлар, саңырауқұлақтар мен қыналар көп кездеседі. Бұлардың ішінде топырақта ең көп тарағаны - бактериялар.
Топырақта микроорганизмдердің түрлері мен санының әр түрлі болуы ондағы табиғижағдайлардың, яғни топырақтың түрліше болуына байланысты.
Ғылыми деректерге сүйенсек: құнарлы қара топырақтың бір грамында бактерия саны 5 миллиардқа, құнары аздау күлгін топырақта оның саны 1 миллиардтай екен. Еліміздің көрнекті микробиолог ғалымы Н.А. Красильниковтың есептеуіне қарағанда топырақтың құнарлы қабатында гектарына 5-7 тоннаға дейін тірі бактериялар болады екен (КрасильниковН.А.,1954)
Балдырлардың да топырақта негізінен екі түрі, жасыл және диатамды түрі тіршілік етеді. Бұлар алғашқы топырақ түзушілер қатарына жатады. Топырақта көп тарағандардың бірі - саңырауқұлақтар. Олар негізінен орманды, ылғалды аймақтардың топырағында өседі.
Саңырауқұлақтардың көп тараған түрі - актиномицеттер (немесе сәулелі саңырауқұлақтар). Қыналар - топырақта көп кездесетін, алғашқы топырақ түзуші төменгі сатылы өсімдіктердің бірі.
Микроорганизмдердің көбісі топырақтың жоғары құнарлы қабатында, әсіресе, өсімдік тамырларының айналасында, қалаберді өсімдік тамырларының ішінде ( түйіршек бактериялар) кездеседі.
Топырақ құрамында бұл микроорганизмдер мен төменгі сатылы өсімдіктерден басқа төменгі сатылы қарапайым жәндіктер: амебалар, тамыраяқтылар, инфузориялар және тағы басқалар кездеседі. Бұлардың саны 1г топырақта 1-1,5 миллионға шейін жетеді.
Жоғарыда айтылған микроорганизмдер мен төменгі сатылы организмдер топырақта жай ғана өмір сүрмейді. Олар өседі, өнеді, өледі, сөйтіп топыраққа күрделі өзгерістер енгізеді.
Микроорганизмдер, өсімдіктер мен жануарлардың органикалық қалдықтарын шірітіп, ыдыратып жай қосылыстарға: суға, көмір қышқыл газына, аммиакка және басқа заттарға айналдырады.
Егер жер бетінде тек өсімдіктер мен жануарлар ғана болса, көп органикалық заттар ыдырамай, жинала берер еді де, табиғаттағы заттардың айналымына едәуір кедергі келтірер еді, тіршілік “ санитарларынсыз” өмір де болмас еді.
Микроорганизмдер органикалық қалдықтарды тек ыдыратып қана қоймайды, олар бұдан күрделі түзіліс - гумус құрайды. Ол туралы жоғарыда айтылған. Сонымен топырақта өмір сүретін микроорганизмдер мен төменгі сатылы қарапайым жәндіктер оның қасиеттеріне әсерін тигізетін, тіпті өзі түзуші фактордың бірі бола тұрып, оның құрам бөлігі болып саналады. Міне, сондықтан да топырақ тірі денеге жақын деп танылып, биологиялық ғылымдардың бір саласы ретінде қарастырылады.
Бұл айтылған микроорганизмдер мен төменгі сатылы организмдерден басқа топырақты мекендейтін әр түрлі омыртқасыз және омыртқалы жәндіктер мен жануарлар көп – ақ. Олардың топыраққа тигізетін әсері аз емес. Дегенмен, олар тікелей топырақ құрамына енбейді. Олардың ішінде топырақ қасиеттері мен құнарына өте мол әсер ететін жәндік жауын құрты. Ол топырақпен және топырақ араласқан органикалық заттармен қоректенеді де, оны денесінен әр түрлі түйіршіктер ретінде шығарып, өзіне тән капролитті құрылым түзеді. Топырақты денесімен ары – бері тесіп өтетіндіктен, оның топырақтың ауа – ылғал режимінде де әсері көп.
Қазақстанда жауын құрттары суармалы егіс алқаптарында, әсіресе Шығыс Қазақстандағы Алтай таулы аймағында көп кездеседі. Алтай аймағында жауын құртының ірі түрлері өмір сүреді. Әрине, олардың топыраққа тигізетін әсері де өте мол. Бұл жағдай қазақстандық топырақ зерттеуші география ғылымының докторы А.А. Соколовтың еңбектерінде баяндалған.
Тірі организмдердің топырақ қара шірігін түзудегі ролі ерекше. Топырақтың органикалық заттарының ішінде неше түрлі шіріген немесе толық шірімеген жануарлардың қалдықтары көп. Жалпы топырақтағы органикалық заттардың көзі ретінде топырақтың бетіне түсіп, топырақ қабаттарына жиналып, топырақтың процесіне қатысатын – биоценоз қалдықтары. Биоценоздың мөлшері, құрылымы мен динамикасы табиғи зоналардың бәрінде бірдей емес.Негізі органикалық қалдықтар өсімдіктерден қалады. Бұл биологиялық қалдықтар омыртқасыз жануарлар мен микроорганизмдер қалдықтарымен салыстырғанда бірнеше ондаған немесе жүздеген есе артық, ал омыртқалы жануарлармен салыстырғанда мың есе артық. Сондықтан өсімдіктердің жер бетіне түскен қалдықтары және олардың тамырлары, ыдыраған өсімдіктердің бөліктері - органикалық заттарды құрайтын негізгі материалдар. Тундра зонасында түскен өсімдік қалдықтарының мөлшері 150 – 25000 г/м2 , соның ішінде тамырлардың қалдықтары топырақтың бетіндегі қалдықтардан 3 – 4 есе көп. Микроорганизмдердің биологиялық массаларының мөлшері 10 – 15 г/м2, топырақтағы омыртқасыз жануарлардікі - 1 – 3 г/м2, ал жер бетіндегі омыртқалы жануарлардікі – 0,01г/м2.
Орманды – тайгалық зонада өсімдіктердің топырақ бетіндегі қалдықтары 25 – 40 мың г/м2 және тамырлардың мөлшері ожан 3 –5 есе аз болады. Орманды топырақтарда микроорганизмдердің тірі бөлшектерінің салмағы 30 г/м2, ал олардың ішінде саңырауқұлақтар басым келеді. Омыртқасыз жануарлардың биологиялық салмақтаоы күлгін топырақтарда 2 –3 г/м2, ал шымды- күлгін топырақтарда 7 – 12 г/м2, орманды сұр топырақтарда 90г/м2.
Орманды зоналарға қарағанда, далалы зонада түскен шөпті өсімдіктердің биологиялық салмақтаоы едәуір аз 1200 – 2500 г/м2 және тамырлардың қалдықтарының салмағы жер бетіне түскен бөліктерге қарағанда 3 –6 есе көп. Далалы топырақтардың микрофлорасы өте бай, түрлері де сан алуан. Бұл топырақтарда саңырауқұлақтар азайып, бактериялар мен актиномицеттер көбейеді. Омыртқасыз жануарлардың саны азайып, 12 –16 г/м2 – қа дейін төмендейді, бірақ осылардың ішінде жауын құрттары басым келеді.
Шөл зонасында өсімдіктер қалдықтары өте аз, тамырлардың салмағы көбейіп, арақатынасы 1:8 – 1:9 болады. Топырақтың биологиялықбелсенділігі де төмендейді, бірақ та ылғал түсетін аз мезгіл ішінде жоғары болуы ммкін.
Гумустың түзілуі осы түскен қалдықтардың химиялық құрамына байланысты. Гумус қышқылдарын түзуге қалдықтардың ыдырауынан босаған барлық жеке химиялық бөлшектер қатысады. Әр түрлі зонада түскен органикалық қалдықтардың салмағы әр түрлі болғандықтан, топыраққа түскен белоктардың, көмірсутектерінің, липидтердің және басқа да органикалық құрамдардың бір – бірінен айырмашылығы бар.
Органикалық қалдықтардың ыдырау процесстерін, және гумустың түзілу жолдарын зерттеу үш бағытта жүреді: бірінші бағытта, гумустың негізгі көзі өсімдіктер қалдықтары болғандықтан, солардың топырақтағы химиялық өзгеру жағына көңіл бөлінеді. Екінші бағытта, топырақ бетіне түскен қалдықтар, орман төсеніштерінің ыдырау морфологиясы мен жылдамдығы зерттеледі. Ал үшіншісінде - өсімдіктер қалдықтарын ыдыратуға қатысушы микроорганизмдерге назар аударылады.
Органикалық заттардың ыдырауы - өте күрделі құрылымдар мен молекулалардың жартылай жай молекулаларға ауысуы, оның ішінде толық ыдырап кеткен заттарға (CO2, NH3, H2O т.б.)
Органикалық компоненттердің ыдырауы өте күрделі әрі өте ұзаққа созылатын құбылыс, өйткені бұл механикалық немесе физикалық бөлінуден, биологиялық немесе биохимиялық қосылыстардан тұрады.
Органикалық заттарды ыдыратуда топырақтағы әр түрлі организмдер үлкен рөл атқарады. Барлық топырақтарда органикалық заттарды ыдыратуда міндетті түрде бактериялар қатысады, өйткені олар заттарды ыдыратуға өте қабілетті. Олар өздері шығаратын ферменттермен қоректену үшін белоктарды көмірсутектерді, органикалық қышқылдарды, спирттерді пайдаланады. Бактериялар сияқты актиномийеттер де органикалық заттарды ыдыратуға белсенді қатысады. Олар көмірдің қорек көзі ретінде лигнин сияқты әр түрлі органикалық қосылыстарды, шірінді заттарды пайдаланады. Топырақта ұзақ уақыт болып, өздеріне қолайлы жағдай туғыза отырып, әсіресе қаратопырақта белсенді түрде органикалық заттарды шірітуде үлкен рөл атқарады.
Саңырауқұлақтарда ферменттердің сан алуан түрлері кездеседі, олар органикалық заттардың өзгеруіне жан-жақты қатысады, бірақ та бактериялармен салыстырғанда әрекеттесу жылдамдығы аз. Ал ароматикалық заттарды шірітуде олар белсендірек.Табиғатта лигнин мен таниннің ыдырауы осы организмдерге байланысты. Гумустың түзілуіде саңырауқұлақтардың көмегінсіз өтпейді. Топырақта целлюлозаны, триходерма, фузариум, кейбір аспцилиумдерді ыдырататын да осылар.
Органикалық заттардың құралуына балдырлар - авторофтар қатысады.Балдырлар түзген органикалық заттардың салмағы топырақтың жоғарғы қабатында түзілген барлық органикалық заттардың 0,05-0,2%-ын құрайды.Балдырлар көбіне топырақтың беткі қабатында тараған,10-20 см- ден төмен де олардың саны жоқтың қасы. Амеба, инфузориялар, нематодтар, балдырлар үшін таптырмас жем. Балдырлар шығаратын әр түрлі заттар саңырауқұлақтар мен бактерияларға қорек.
Топырақтағы органикалық заттардың іріп-шіруіне негізінен күрделі функциялар атқаратын-омыртқасыз жануарлар.Олар өсімдік қалдықтарын физикалық немесе механикалық түрде бөлшектеп, майдалап, оларды әрі қарай саңырауқұлақтар мен бактериялардың ыдратуына дайындап береді.Омыртқасыз жануарлар ыдырай бастаған өсімдік қалдықтарын топырақтың төменгі қаатына апарып,онда ауаның алмасуына құрамын жақсартуға,органо-минералдық құрымдардың түзілуіне жағдай туғызады. Олардың тіршілік әрекетінен органикалық заттардың ыдырауы үдемелі жүреді.
Омыртқалы жануарлардың да топырақтағы биологиялық затардың айналымында біраз ролі бар.Бұл жануарлар түрлері топырақтың физикалық қасиеттерін қалыптасуға және де топырақты араластыруға қатысады.
Барлық жағдайларда да органикалық заттардың ыдырауы ферменттердің белсенді қатысуымен өтеді.Ферменттер-белок молекуларының ішінде ең ірі және ерекше органикалық құрылым. Олардың молекулалық салмақтары -10 мыңнан бірнеше милионға дейін.Бұлар топырақта өтетін барлық биохимиялық реакциялардың үдеткіші –катализаторлары.Ферменттер зат алмасуды реттейді.Сондықтан барлық тіріліктік процестерінде оның маңызы ерекше.Олар топырақта өсімдік бойынан, жануарлар мен ұсақ организмдердің денелерінен тарайды. Ферменттер катализатор ретінде органикалық заттардың ыдырауы мен синтезделуін, химиялық реакцияларының жүруін күшейтеді. Барлық ферменттер бір құрамды және екі құрамды болып екі топқа бөлінеді. Топырақтағы ферменттірдің белсенділігі мен қоректік элементтердің шоғырлануының арасында тығыз байланыс бар. Олардың белсенділігі сұр топырақтан қара топыраққа жылжығанда артады.Гумустың түзілуі де ферменттердің түрлеріне, белсенділіктеріне байланысты.
Топырақтағы күрделі химиялық компонентердің ыдырауы. Микроорганизмдер, жануарлар және өсімдіктер қалдықтарының белоктары ферменттердің қатысуымен аминоқышқылдарына ыдырайды. Олардың біразын микроорганизмдер пайдаланады, ал қалғаны аминге ыдырайды. өлген организмдердің белоктары – топырақтағы негізгі азот көзі.өсімдік қалдықтарында 1% азот бар және C:N арақатынасы 50- ге тең. Органикалық қалдықтар ыдыраған сайын органикалық заттар азотқа баийды, C:N арасы 10 – 12 болады. Сондықтан да C:N арақатынасын органикалық заттардың гумустенуі деңгейінің көрсеткіші ретінде пайдаланады. Органикалық қалдықтардан басқа топырақтың азоттануы ауадан түсетін ылғалға байланысты, ылғалмен 8 – 10кг/га азот түседі.
Азот сіңіруші микроорганизмдер де азот көзі болып табылады. Олар ауадан молекулалық азотты сіңіріп, күрделі азот қосындыларын құрайды. Бұларға көбінесе ауадан азот сіңіретін бактериялар жатады. Бұршақты дақылдар тамырын жайлайтын түйін бактериялар әр гектар жердің топырағына 100 – 250 кг мөлшерінде атмосфера азотын сіңіреді. Топырақта дербес тіршілік құратын азот сіңіруші организмдер бар, олар жасыл өсімдіктермен аралас тіршілік теді. Орыс ғалымы С.Н. Виноградский 1892 – 1894 жылдары анаэробты (ауасыз, оттегінсіз тіршілік ететін) бактерияларды тапты. 1901 жылы Бейерник басқа түрлерін ашты. Бұл дербес бактериялар жылына топырақта гектарына 20 – 150 кг/га дейін атмосфнралық азотты сіңіре алады. Түйнекті және дербес азот сіңіруші бактериялар топырақта биологиялық жолмен құралатын азот қорын жасайды. Ал азот - өсімдіктердің басты қоректік элементі. Азот қоры топырақ құнарлылығын арттырады, яғни топырақтағы гумусты азотқа байытады. Әр түрлі топырақта өсімдіктердің азотпен қоректену түрлері әр түрлі болады. Мысалы, аммонийлі – батпақты топырақтарда, нитратты - аммонийлі – орманды топырақтарда, нитратты – шымды далалы, жақсы кеуектелген топырақтарда.
Моно – және дисахаридтер өсімдік қалдықтарында болады және ыдыраған сайын мөлшерлері өзгеріп тұрады. Орташа мөлшері 4 – 9%. Көбінесе бұлар микроорганизмдерге қорек болғандықтан, топырақтарда өте тез ыдырайды.
Крахмал құрамында белок, целлюлоза бар. Ферменттердің әсерінен ыдырағыш келеді, өсімдіктер шіріген сайын оның мөлшері кемиді.
өте баяу ыдырайтын топырақтағы органикалық зат – целлюлоза. Оның микроорганизмдердің тек 5% - ы ғана ыдырата алады.
Тапсырма сұрақтары:
1. Топырақтағы микро организмдер мен төменгі сатылы өсімдіктер.
2. Тірі ағзалардың топырақ түзудегі ролі.
3. Топырақтағы күрделі химиялық компоненттердің ыдырауы.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
4. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрение и урожай. - А., 1984.
5. Е.Жамалбеков, Р.Білдебаева. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы. - А., 1997.
6. Т.Т.Тазабеков. Жалпы топырақтану. – А., 1998.
Лекция №9 Топырақ ылғалы
1. Топырақтағы ылғал көрсеткіштері
2. Ылғал түрлері
Топырақ ылғалы судың физикалық күйін және оның түрлеріне тығыз байланысты. Ылғал топырақта сұйық, қатты, бу күйінде болады. Әр түрлі су қосылып, топырақ ылғалдылығының мөлшерін анықтайды. Топырақ ылғалдылығының жинақты мөлшері өзгepiп отырады. Ол топырақтың толық су сыйымдылығымен өзгеріп отырады. Топырақтың су сыйымдылығы - оның суды аз мөлшерде cіңіріп ұстай алатын қасиеті, топырақтың су сыйымдылығы деп топырақтың табиғи кеңістігі сумен бден толған жағдайды айтады. Топырақтың барлық қуыстары жаңбыр суымен және көктемде қар epiген кезде толады. Бұл өсімдікке зиян, ce6e6i су топырақта барлық ауаны ығыстырады да өсімдіктер тамырлары тұншығады. Қыл түтікшесі су сыйымдылығының шамасы жер асты суының тереңдік деңгейіне және жоғарыдан келетін топырақтағы су мөлшеріне байланысты. Топырақтың су өткізгіштігі - оның жоғарыдан төмен қарай су өткізу қасиеті. Ол топырақтың түйіршілігіне, механикалық құрамына, органикалық қорына байланысты, ол cіңіpy, ылғалдану ж не өткізу кезеңдерінен құралады. Жақсы су өткізгіш топырақтарға құм, құмайт, ең аз су өткізгіш топырақтарға балшықтар жатады.
Суды ең жақсы көтеретін топыраққа құрамында ipi бөлшектері көп құм балшықты топырақтар жатады. Қылтүтікшелі су көтеру арқылы топырақ құрғақшылық жерлерде өсімдіктерді сумен қамтамасыз етіп тұрады. Ал шөлдерде жақын жататын ащы жер асты суларының булануынан топырақ сортаңдана бастайды.
Гигроскопиялық қасиетіне топырақтың буды физикалық күшпен ciңіріп, бойына ciңіріп алу қасиеті жатады. Буланғыштық қасиетке топырақтың болымды түйіршіктерден, олардың арасындағы куыстардан және өзінің бетінен суды буландыруы жатады. Түйіршіктігі жағынан механикалық құрамы ауырлаған сайын топырақтың буландыру қасиеті артады. Буландырғыш қасиетінің топырақ үшін жалпы ылғалдық балансында зор маңызы бар. Су тәртібі. Өзен, көл, бөген-тоған, батпаққа, т.б. айдындарға
жиналған судың шығыны мен кipici, су көлемінің құбылуы. Өзен суының тәртібі – тәуліктік, тоқсандық, айлық болады. Атмосфералық жауын-шашынның біркелкі таралмауына және қар мен мұздың маусымдық epyiнe байланысты өзеннің жылдық су тәртібі біркелкі болмайды.
Топырақтың су тәртібі - топырақтың түзілу процесінен құнарлығы калыптасуындағы басты жағдай. Су мөлшеріне топырақтың физикалық-механикалық касиеттері байланысты. Топырақтағы су мөлшері қоректік заттың құрылымына, жылжуына және сумен epiтінді күйінде өсімдік бойына ciңіруінe себебін тигізеді.
Топырақ қопсытылған су сыйымдылығы бар дене болғандықтан, оның құрамында әр уақытта азды-көпті ылғал болады. Топырақ ылғалы – оның құнарлығының бір шарты. Ылғал топыраққа ауадан түскен жауын-шашын мен жер бетіндегі судан және жер астының ыза суынан келеді. Топырақ ылғалы әр жерде әр қилы. Бір жерлерде топырақтың ылғалдылығы мол болса, екінші жерлерде тапшылау. Топырақта кездесетін ылғалдың өзі де өсімдіктерге сіңімділігі әр түрлі болып келеді. Ылғалдың кейбір түрлері өсімдіктерге тіпті сіңбейді. Жалпы топырақтағы ылғал төмендегідей бірнеше түрге бөлінеді (Кесте 1) .
Химиялық байланысқан су топырақ минералдарының құрамына еніп, өте тығыз байланысқа түседі. Сондықтан топырақтағы биологиялық процестерге қатыспайды.
Бу күйіндегі су топырақ кеуектерінде кездесетін, судың жоғары температурада булануынан пайда болады. Бу күйінде ол өсімдіктерге сіңбейді, тек тамшыға айналғанда ғана оны өсімдіктер жақсы сіңіре алады.
1- кесте Ылғал түрлері ( С. А. Монин бойынша )
Топырақ ылғалының түрі
|
Байланыс мөлшері мен өзгешелігі
|
1.Сұйық, ылғал немесе су
а) гравитациялық су
б) Топырақ түйірлерінің ішіндегі су бос сулар
в) жарғақты су физикалық бос байланысты
2.Бу
г) Бу ұшпалы су
д) Гигроскопиялық су физикалық берік байланысты
3.Қатты күйдегі су
е) Мұз қатты
ж) Кристалданған су химиялық байланыстағы
гидратты сулар
з) Жасушадағы су биологиялық байланысты сулар
|
Гигроскопиялық су топырақтың беткі қабаты арқылы сіңірілген молекула күйінде болады. Ол өсімдіктерге пайдасыз. Топырақпен тығыз байланысқан бұл суды тек 100° астам температураға дейін қыздыру арқылы ғана түгел буға айналдыруға болады.
Қылтүтік суы топырақ қылтүтіктерінде жоғары-төмен жылжи отырып өсімдіктер бойына оңай сіңеді.
Гравитациялық су өз салмағымен топырақтың жоғары бетінен төменгі қабаттарына жылжиды. өсімдіктерге оңай сіңеді. Бірақ өз салмағымен тез жылжитындықтан, өсімдіктер оны көп пайдалана алмайды, ол су топырақ астына жерасты ыза суының қорына қосылады.
Қатты күйіндегі судың қатарына мұз, қар жатады. Қатты күйінде өсімдіктерге сіңімсіз, ал еріген кезде топыраққа сіңіп, өсімдіктер үшін пайдаға асады. Табиғаттағы олардың көлемі негізінен суық аймақтарда, Антарктида түгелдей, терістік мәңгі тоң тараған алқаптарда жыл бойы кездессе, кей аймақтарда тек жылдың қыс айларында, ал кейбір аймақтарда тіпті жылдың қыс айларында да болмайды. Себебі, әлемде қыс болмайтын жерлер де кездеседі.
Жерасты ыза суы топырақтың, ал көбіне топырақ түзуші тау жыныстарының әр түрлі тереңдіктерінде әдетте, су өткізбейтін қабат үстінде жиналады. Жерасты ыза суы көбіне топырақ қабатынан көа тереңдікте жататындықтан топыраққа және өсетін өсімдіктерге еш әсері тимейді. Ал керісінше, кей жағдайларда, әдетте, ТМД елдерінің батыс және теріскейде жатқан ылғал мол түсетін аудандарында, өзен бойлары мен сағаларында және суармалы егіс алқаптарында топырақ астындағы ыза сулар жер бетіне жақын жатып топырақ түзуге, өсімдіктер өміріне өте үлкен әсерін тигізеді. Мұндай жағдайда көбінесе шалғынды топырақтар кездеседі.
Топырақ суын абсолюттік таза су деп түсінбеуіміз керек. Бұл құрамында суға еріген әр түрлі заттары бар топырақ ерітінділері. өсімдіктер барлық қоректік заттарды тек осы ерітінділерді бойына сіңіру арқылы алады. Сондықтан да топырақ суы – оның құнарлығының негізгі шарттарының бірі. Академик Г.Н.Высоцкий топырақ суының өсімдіктер үшін маңызын айта келіп, оны адам қанымен салыстырған (Г.Н.Высоцкий, 1962).
Тапсырма сұрақтары:
1. Топырақ құнарлылығын арттырудағы органикалық заттардың маңызы.
2. Топырақтағы қарашірінді.
3. Егіншілік жұмыстарындағы топырақты құнарландыру шаралары.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
Лекция №10 Топырақ ауасы
1. Топырақтың ауа және жылу режімі
2. Топырақтың аэрация үрдісі.
Топырақ қопсыған кеуек дене болғандықтан, оның құрамында үнемі ауа болады. Бұл ауаның мөлшері топырақтың ылғалдылығына, тығыздығына, өңделу жағдайларына, механикалық құрамына, өсіп-өніп тұрған өсімдіктерге, тағы басқа жағдайларға байланысты.
Егістіктер егілетін, өңделген топырақтарда ауаның мөлшері топырақ көлемінің 30-40 пайызына тең. Мұның біраз бөлігі топырақ бөлшектеріне сіңеді, оны сіңген ауа деп атайды. Ал ауаның қалған мол бөлігі топырақ кеуектерінің арасында болады.
Неғұрлым топырақта су көп болса, соғұрлым онда ауа мөлшері аз, себебі мол су ауаны топырақ құрамынан ығыстырып жібереді. Мысалы, күріш егістерінің топырақтарында су жер бетінде көлдеп тұратындықтан, онда ауа мөлшері мүлдем жоқ. Керісінше, ылғалы аз, жиі қопсытылып, жиі өңделетін топырақтарда ауа мол болады.
Топырақ – көптеген өсімдіктер мен микроорганизмдердің тіршілік ететін мекені. Олар тыныс алады, көптеген органикалық заттарды ыдыратып ауаға ұшырады. Осының нәтижесінде топырақ ауасының құрамы, атмосферадағы ауаға қарағанда өзгешелеу. Мысалы, топырақ ауасындағы көмір қышқылының мөлшері 0,15 - 165% шамасында, ал атмосферадағы оның мөлшері небары - 0,03% ғана. Топырақ ауасындағы оттегі мөлшері атмосферадағыдан анағұрлым аз.
Топырақ ауасы топырақта өсетін өсімдіктер мен микроорганизмдерге көп әсер етеді. Топырақтағы ауаның молдығына, аздығына, оның құрамына қарай мұнда әр түрлі микроорганизмдер өмір сүреді. өсімдіктер тамырының тереңдеп немесе көлденең өсуіне топырақтағы ауа режимінің дұрыс болуының пайдасы зор.
Сонымен, топырақтың ауа режимі де – топырақ құнарлығына әсер ететін негізгі фактордың бірі.
Топырақта судан басқа, өсімдік тамырларының тыныс алуымен бактериялардың тіршілігі үшін ауа да қажет. Ғалымдардың есептеулеріне қарағанда өсімдік тамырлары топырақ ауасын өздерінің салмағының мыңнан бір бөлігіндейін ғана пайдаланады. Дегенімен, көп жағдайларда ауаның осындай өте аз мөлшерінің өзі топырақта жетіспейді, сондықтан да өсімдіктердің дұрыс өсуі баяулайды.
Топырақта неғұрлым ылғал көп болса, соғұрлым ауа аз болады немесе керісінше болады. Көбінесе батбақты жерлерде өсімдіктердің нашар өсетіндігі, ондағы ылғалдың аса көптігінен, ал ауаның өте аздығынан болады. Топырақтағы ауаның құрамы атмосфера аусының құрамынан згешелеу болады, яғни топырақтағы ауа құрамында атмосферадағы ауа құрамына қарағанда көмірқышқыл газы көп болады. Топырақ ауасының құрамында көміртегі көп болады. Топырақ ауасының құрамында көміртегінің көп болуы ондағы түрлі биологиялық процестердің әсерінен болады. Топырақты мекендейтін түрлі жәндіктер, жан-жануарлар өздерінің өмір сүруі кезінде ондағы оттегін пайдаланып, көмірқышқылы газын көптеп бөліп шығарады.
Атмосфера мен топырақ ауасының алмасуында табиғатта белгілі үлкен заңдылық бар, ол үнемі тоқтаусыз жүріп жатады. Атмосфера мен топырақ ауасының құрамының үнемі бір қалыпты болып тұрмауынан түрлі газдардың бір-біріне диффузиялық ауысуы басталады. Топырақ пен атмосфера ауасының алмасуына жел мен жаңбыр да үлкен әсерін тигізеді. Жел топырақтың беткі қабаттарындағы ауаны ығыстырып шығарып, оның орнына атмосфера ауасының кіруін тездетеді. Ал жаңбыр сулары топыраққа түскенде онымен бірге сол суда еріген атмосфера ауасы да топыраққа өтеді де, топырақ ауасын ығыстырып шығады. Бұл әрине структуралы топырақтарда жаңбырдан кейін өте жақсы байқалады, ал структурасыз, механикалық құрамы сазды топырақтарда, оның бетінде жаңбырдан соң қабыршақ пайда болатындықтан ауа алмасуы өте нашар болады. Көбінесе топырақтың жоғарғы қабатында топырақ пен атмосфера ауасының арасындағы газ алмасуы күшті болатындықтан, топырақтың жоғарғы қабатындағы ауа құрамында оның төменгі қабаттарына қарағанда оттегі көп болады да, көміртегі аз болады.
Топырақ ауасы атмосфера ауасынан үнемі дымқылдау болады, сол себептен де бұл екуінің арасындағы газ алмасуы топырақтың құрамына себепші болады. Ауаның еркін алмасуы әр топырақта әр түрлі болады.
М: Құм топырақтардың бөлшектерінің арасындағы кеуектері өте ірі болады да, бұл топырақтардың терең қабаттарына ауа оңай өтеді, сөйтіп мұндай топырақтарда өсімдіктер тамырлары еркін тыныс алады.
Жоғарыда айтып өткен ауасы аз, суы мол топырақтарда ( мысалы батпақ жерлерде ) өсімдіктер өте нашар өсіп – дамуын көбінесе, міне осындай себептерден деп түсіну керек.
Бұл айтылған өсімдіктер дұрыс өсуі үшін топырақтарда су мен ауа белгілі қатынас мөлшерінде ғана жеткілікті болса дұрыс болатындығын анық көрсетеді.
Тапсырмалар:
1. Топырақтың ауа және жылу режімі, оның экологиялық маңызы.
2. Топырақтың аэрация үрдісі.
3. Топырақтың ауа және жылу режімдерінің өсімдіктің тіршілігіндегі орны.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
3) Топырақ – тірі дене. Топырақтың құрамында тек өлі минералды заттар емес, әр кезде азды – көпті тірі организмдер: түрлі микроорганизмдер мен қарапайым майда жәндіктер болады. Бұлар топырақтың тірі бөлігін құрайды. Микроорганизмдер табиғаттың ыстық – суығына да, оттегінің бары – жоғына да, ортаның қышқылдығы мен сілтілігіне де қарамайды, барлық жағдайға бейім келеді.
Топырақта микроорганизмдер және төменгі сатылы өсімдіктер: негізінен бактериялар, кейбір балдырлар, саңырау құлақтар мен қыналар көп кездеседі. Бұлардың ішінде топырақта ең көп тарағаны – бактериялар болып табылады. Топырақ құрамында бұл микроорганизмдер мен төменгі сатылы өсімдіктерден басқа, төменгі сатылы қарапайым жәндіктер: амебалар, тамыраяқтылар, инфузориялар және тағы басқалары кездеседі. Бұлардың саны 1 грамм топырақта 1 – 1,5 млн-ға шейін кездеседі.
Жоғарыда айтылған микроорганизмдер мен төменгі сатылы организмдер топырақта жай ғана өмір сүрмейді, олар өседі, өнеді, өледі, содан топыраққа күрделі өзгерістер енгізеді.
Лекция № 14-15 Топырақтың морфологиясы. Топырақтың физикалық қасиеті.
Жоспар.
Топырақтың морфологиясы.
Топырақтың физикалық қасиеті.
Топырақтың сіңіру қасиеті.
Топырақ ортасының реакциясы.
1) Топырақтың пайда болу процесінде өзіне тән құрылымның бірі – пішін түзуі, яғни топырақтың морфологиясының қалыптасуы. Осы арқылы топырақтар бір-бірімен және өзі түзілген тау жыныстарынан ажыратылады. Морфологиялық құрылымды жалпы топырақтың құрылымымен шатастырмау керек. Морфологиялық құрылым – топырақтың сыртқы пішіні. Топырақ әр түрлі морфологиялық көріністерден құралған табиғи дене.
Топырақтың негізгі морфологиялық сипаттамаларына топырақтың түсі, құрылымы, тығыздығы, механикалық құрамы, әр түрлі қосылыстардың бары мен жоқтығы жатады.
Топырақтың қазылғандағы тік қабаттары топырақтың профилі деп аталады. В.В.Докучаев жоғарғы бетінен төмен қарай негізгі үш қабатқа бөлді. А – қара шірікті қабат. В - өтпелі қабат. С – топырақ түзуші аналық тау жыныс қабаты.
Топырақтың түсі – топырақтың морфологиялық көріністерінің ішіндегі ең негізгі бөлігі болып табылады. Топырақтың түстеріне әсер ететін негізгі құрамдар: 1) Гумус заттары, олар топыраққа қара немесе қара-қоңыр түс береді. 2) Темір және марганец тотықтары, сары, қызыл, сия түстер береді. 3) Кремний қосылыстары, әк, каолинит, алюминий гидроксиді және суға тез ерігіш тұздар (хлоридттер мен сульфаттар). Олардың түстері ақ болып келеді. 4) Темірдің шала тотығы, ол көкшіл, сұр сия түсті келеді.
Топырақтың нығыздығы - оның борпылдақ қуысты немесе нығыз болу қасиеті, бұл көрсеткіш топырақтың тығыздығы мен жұмсақтығын және құрылым бөліктерінің арасындағы қуыстар дәрежесін білдіреді.
Кейбір топырақтардың пішінінде әр түрлі жаңа қосылыстарды байқауға болады. Олардың түстерінің топырақтың жалпы түстерінен айырмашылығы айқын көрінеді. Бұл заттар химиялық немесе биологиялық жолмен пайда болуына байланысты.
2) Топырақтың физикалық қасиеттеріне оның құнарлығын сипаттайтын маңызды көрсеткіштер: топырақ құрылымы, су-ауа режимі, жылылық, меншікті және көлемді салмағы, сонымен қатар өндірістік құрылыс жол салуға топырақтың қаттылығы, иленгіштігі, жабысқақтығы сияқты қасиеттері жатады.
Топырақ құрылымы – оның су-ауа алмасуына т.б. көптеген физикалық қасиеттеріне әсер етіп, оның құнарлылығына өте үлкен септігін тигізеді. Топырақтың суды өз денесіне сіңіріп, ұстап қалу қасиетін оның су сиымдылығы деп атайды. Топырақтың су сыйымдылығына оның кеуектілігімен қатар механикалық құрамы, топырақтағы қара шіріктің мөлшері де әсер етеді. Мысалы: қара шірікке бай 100 грамм балшықты топырақ 50 грамдай суды бойына ұстаса, 100 грамм құмдақ топырақ не бары 5-25 грамм суды ғана ұстай алады. Ал органикалық заттарға өте бай шымтезекті топырақтардың 100 грамы өзінен екі-үш есе артық көлемдегі суды сіңіре алады.
Торыпақтың ылғал режимі оған түсетін ылғалмен одан шығын болатын ылғалдар мөлшерімен анықталады. Түсетін ылғалдар: а) ауа ылғалдары (жаңбыр,қар); б) еріген қар суы; в) будан түсетін ылғал; г) өсімдіктердің жапырақтары мен бұтақтарында қалатын ылғалдар.
Топырақтардың дамуы мен өсімдіктердің өмірі үшін жылу қажет. Топырақтың жылулық қасиеті оның қажетті қасиеттерінің бірі болып табылады. Топырақ жылуы белгілі бір мөлшерге жеткен кезде ғана онда өсімдіктер тамыры өсе бастайды. Топырақтың жылулық режиміне ауа райы, өсімдік, жер бедері, қар жамылғысы, топырақтың механикалық құрамы, ылғалдылық пен түсі әсер етеді. Әр түрлі топырақ күн сәулесінен әр түрлі қызады.Ашық түсті топырақтарға қарағанда, қара шіріндіге бай қара топырақ пен қара қоңыр топырақ анағұрлым тез жылынады.
3) Топырақтың сіңіру қасиеті деп, оның топырақ ішіндегі ерітінділерінің кейбір қосылыстарды, майда ұнтақталған минералдарды және органикалық қосылыстарды, микроорганизмдерді және ұнтақталмаған ірі заттарды өзіне сіңіріп, ұстап қалуын айтады. Топырақтың сіңіру құбылысы жалпы топырақтың дамуымен және топырақта өсетін өсімдіктерде күлді элементтердің жиналуымен қатар жүреді.
Әр түрлі топырақтың сіңіру қабілеттері әр деңгейде болады. Ол көбінесе топырақтағы өте жоғары бөлшектерге, түйірлерге, коллойдты бөлшектердің мөлшеріне байланысты.
Сіңіру оның тәсілдеріне қарай, бірнеше түрге: механикалық, физикалық, химиялық және биологиялық сіңірулерге бөлінеді (К.К.Гедройц, 1933ж).
Топырақтың механикалық сіңіру қасиеті деп, оның сумен немесе желмен бірге келген әр түрлі заттардың топырақ кеуектерінде ұсталынуын айтады. Топырақтың физикалық сіңіруі деп, топырақ бөлшектерінің беткі қабатының топырақ ауасы мен ерітіндісінен кейбір молекулаларды сіңіру қасиетін айтады. Топырақтың химиялық сіңірілуі деп, топыраққа жуысқан ерітінділерден топырақтың кейбір иондарды сіңіру арқылы суға ерімейтін немесе өте аз еритін тұздарды құру процесін айтады. Топырақтың биологиялық сіңірілуі деп, топырақтың тірі бөлігі микроорганизмдер мен өсімдік тамырлары арқылы әр түрлі заттарды сіңіруін айтады.
Топырақтың сіңіру қасиетінің оның құнарлығына әсері өте зор. Топырақ әр түрлі заттарды өзіне сіңіріп, ұстап қалу арқылы құнарлылығын арттыра түседі. Осы сіңірілген заттардың ішінде өсімдіктерге қажетті негізгі макроэлементтер: фосфор, калий, кальцийлермен қатар, аз да болса көптеген микроэлементтер кездеседі. Сондықтан да топырақтарда әр түрлі өсімдіктер өсіп, нәр алады.
4) Әр түрлі топырақтарда топырақ ортасының реакциясы да әр түрлі. Топырақтың сіңірген комплекстеріне қарап, әдетте, олардың реакциясын қышқыл, бейтарап, сілтіленген деп ажыратады.
Топырақтың қышқыл ортасы, топырақтың сіңіру комплексі негізінен сутегі катионымен толықтырылған топырақтарда кездеседі. Бұл жауын-шашыны мол аймақтарда тараған күлгін және қызыл топырақтарда болады.
Топырақтың бейтарап ортасы, топырақтың сіңіру комплексі негізінен кальций катионымен қаныққан топырақтарда көп. Бұл қара топырақты, қара қоңыр топырақты аймақтарда тараған.
Ал топырақтың сілті реакциясы, топырақтың сіңіру комплексі негізінен натрий катионымен толықтырылған топырақтарда болады. Мұндай топырақтар еліміздің оңтүстік аймақтарындағы жартылай шөл және шөлді аймақтардағы сортаң, сорланған жерлерде кездеседі.
Топырақ ортасының реакциясы – топырақ қасиеттеріне, ондағы өсетін өсімдіктер мен өмір сүретін бүкіл жәндіктер мен микроорганизмдерге, жалпы топырақ құнарлығына әсер ететін негізгі фактордың бірі болып табылады.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
4. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрение и урожай. - А., 1984.
5. Е.Жамалбеков, Р.Білдебаева. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы. - А., 1997.
6. Т.Т.Тазабеков. Жалпы топырақтану. – А., 1998.
Лекция № 14 Топырақтың морфологиясы
1.Топырақтың морфологиялық құрылым
2. Топырақ құнарлылығы
Топырақтың морфологиясы:
Топырақ қабатының сипаттамасы
Топырақтың физикалық қасиеттері
Топырақтың құрлымдық құрамын анықтау
Топырақтың су өткізгіштігін анықтау
Топырақтың құнарлылығы
Топырақтың басқа табиғи денелерден ерекшелігі – оның құнарлылығы. Құнарлылық деген топырақтың өсімдіктерді өніп-өсуіне кажетті қоректі элементтермен және сумен қамтамасыз ету касиеті. Жер бетінде адамның, өсімдік пен жануарлардын өмір сүруі топырақтын осы касиетімен тікелей байланысты. Көне дәуірлердің өзінде топырақтың құнарлылығын отпен, күнмен, сумен теңеп, оған табынған болатын. Көне Египетте құнарлылықтың патшасы болып Изида, ал Римде - Прозерпина саналған. Біздің дәуірге дейінгі IV ғасырда Қытайда топырақтарды "ақ", "көк", "сары" деп, олардың құнарлылығын "аз", "көп", "орта" деп бөлді. Грек философтары Аристотель, Феофраст, Лүкреций, Вергилий, Колумелла, Плиний т.б. топырақ құнарлылығы туралы оө трактаттарында жазған. Сол кезден топырақ құнарлылығының көздері туралы ойланып, топырақ неге тозады, қалай оны дұрыс пайдалануға болады деген ойлар туа бастады. Феодализм мен капитализм кезенінде әр түрлі топырақтар, құнарлылығына қарай бағаланып, сол бойыша салық салу жолдары іздестірілді. Х‡ІІІ-ХІХ ғасырларда топырақ құнарлылығына социолог және экономист ғалымдар да назар аудара бастады.
Топырақ туралы мәліметтер жиналып, табиғат зерттеу ғылымдары дами бастағаннан соң, топырақ құнарлылығына да көзқарастар өзгере бастады. Ерте кезеңдерде топырақ құнарлылығының кему себебі оның ішіндегі "майлар", "тұздар" тағы басқалардың азаюына байланысты деп есептеді, кейінірек құнарлылықтың себептері "су", "қарашірінді", "минералды элементтер" деп саналды. Содан кейін ғана құнарлылықты топырақтың барлық касиеттерімен байланыстыра бастады. Осы көзқарастармен бірге, топырақ құнарлылығы деген түсініктер де өзгерді. Гумус теориясы дамыған кезде А.Тэер (1830) топырақтың құнарлылығы - топырақтың өсімдіктерді қара шіріндімен қамтамасы ету, ал Либих (1840) барлық минералдық элементтермен қамтамасыз ету деген пікірді айтты.
Осы заманнын ғылыми әдебиеттерінде топырақ құнарлылығы жөнінде академик В.Р.Вильямстің (1936 ж.) анықтамасы жазылған. Оның айтуынша, топырақ құнарлылығы дегеніміз -топырақтың өсімдіктерді бір мезгілде үздіксіз сумен және қоректену элементтермен камтамасыз етуі.
Қазіргі кезде топырақ құнарлылығы кен ауқымды түсінік. Мысалы, борпылдақ тау жыныстарында да ылғал және өсімдіктердің қоректік элементтері бар, бірақ жалаңаш тау жыныстарына өсімдіктердің тұқымын сепсе, ол өспейді. Тек судың өзінt отырғызсақта солай болады, тұқымдар көгергенмен өсімдік шықпайды.
өсімдіктерге ылғал мен тамыр арқылы берілетін қоректік элементтерден басқа жарық, жылу, оттегі қажет, ал оның көк бөлімдеріне көміртегі керек.
Топырақ - әрі тірі, әрі өлі дене. Оның құрамында, жоғарыда айтылғандай, көптеген тірі микроорганизмдер бар. Олар құнарлықты қалыптастыруда үлкен рөл атқарады. Күн сәулесі топырақтың жылулық режимін анықтайды, бұл да топыраққа құнарлылық туғызатын элементтердің бірі, өйткені ол ылғалдың булануына барлық физикалық - химиялық процестерге молекулярлық деңгейде әсер етеді. Топырақтағы фотохимиялық реакциялардың пайда болуы олардың белсенділігіне әсер етіліп күн сәулесіне байланысты.
Сонымен топырақ аналық организм сияқты күннің энергиясын, қоршаған ортаның қоректік заттары мен элементтерін пайдаланып, оларды күрделі биофизикалық-химиялық процестер нәтижесінде ыдыратып, өсімдіктерді барлық кажеттілігімен қамтамасыз етеді. Осыған орай топырақтың құнарлылығы - топырақтың өсімдіктердің өніп-өсуіне керекті жағдай туғызу касиеті. Топырақтың құнарлылығының негізі- өсімдіктің күн сәулесінен өтетін фотосинтез арқылы органикалық заттардың синтездеуі деген сөз.
Топырақ құнарлылығының мынандай категориялары болады:
1. Табиғи құнарлылық.
2. Жасанды немесе эффективті.
3.Экономикалық.
Бұл түсініктерді өз мағыналарына сәйкес ұғыну кажет. Табиғи кұнарлылық табиғи күйіндегі ешқандай адам әрекетін кажет етпейтін құнарлылық. Жасанды құнарлылық негізінен адам әрекетінің нәтижесінде (мелиорациялау, тынайту т.б.) пайда болған құнарлылық. Ал экономикалық құнарлылық жерден алынған өнімді бағалау.
Сонымен топырақ құнары дегеніміз оның өзінде өсетін өсімдіктерді бүкіл өсу, даму кезендерінде барлық кажетті қоректік заттармен, ылғал, күн сәулесі және ауамен камтамасыз етуі.
Жоғарыда топырақтың құнарына әсер ететін көптеген топырақ касиеттеріне сипаттама бердік. Топырақтардың ол касиеттерін төменгі топтарға ажыратуға болады:
1. Топырақтардың физикалық касиеттеріне оның суға төзгіш құрылымы, ауа өткізгіш кеуектілігі, ылғалды жақсы сіңіріп, оныұстап тұру, оңай өңдеуге болатын жақсы физикалық - механикалық касиеттері жатады.
2. Топырақтардың химиялық және физика – химиялық касиеттеріне: топырақта қара шіріндінің молдығы, өсімдіктерге сіңімді азот, фосфор, калий және микроэлементтердің неғұрлым жеткілікті болуы, топырақ ортасы реакциясының ыңғайлылығы,топырақ сіңіру кешенінің кальций катионына канық болуы,топырақтың ауамен қамтамасыз етіліп, оның тотығу- тотықсыздану мүмкіндігінің мол болуы, зиянды суға еритін тұздардың неғұрлым аз болуы немесе болмауы жатады.
3. Топырақтың биологиялық касиеттеріне: микробиологиялық белсенділіктің жоғарылығы негізінен бактериялардын басым, сонымен қатар ауадан азот жинаушы микроорганизмдердің, биологиялық белсенді ферменттерді шығаратын микроорганизмдердің, топырақ құрылымына және оны қопсытуға әсер ететін төменгі сатылы жәндіктердің болуы.
4. Бүкіл өсімдіктердің өсіп-өнуі мезгілінде гидротермикалық режимнін болуы, яғни өсімдіктерді кажетті ылғал мен жылумен қамтамасыз ету.
Осы көрсеткіштерінің косындысы топырақтың құнарлылығын анықтайды.Көп жағдайларда топырақ құнарлылығы табиғи жағдайдың өзінде-ақ қамтамасыз етілген. Алайда топырақтардың әр түрлі табиғи зоналарда орналасуына қарай олардың жоғарыда келтірілген топырақ құнарына әсер ететін касиеттері әр түрлі. Мәселен, бір зоналарда ылғал жетіспейтін болса, керісіеше, кейбір зоналарда күн сәулесі жетіспейді. Ал кейбір зоналарда топырақ құрамында зиянды тұздар косындысы тым мол. Осы жағдайларға байланысты әр түрлі табиғи зоналарда топырақ құнарлылығының әр түрлілігі заңды құбылыс. Табиғи күйінде кейбір топырақтар құнарлылығының өте жоғарылығына көзге түседі. Мұндай топырақтар қатарына В.В.Докучаев "топырақ патшасы" деп атаған қаратопырақтар жатады. Топырақтың табиғи құнарлылығының өлшеміне: оның биологиялық өнімділігінің деңгейі, яғни белгілі бір өлшемдегі жерден алынған өсімдіктер өнімі, көлемі есептелінеді. Бұл көрсеткіштер өсімдіктердің әр түрлі табиғи жағдайларда өніп-өсуіне байланысты әр түрлі. Олардың өнімдері гектарына бірнеше ондаған центнерден бастап бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған центнерге жетеді.
Бұл өнім топырақтардың табиғи немесе мүмкіндік құнарлылығы жағдайында алынған өнімдер. Топырақтың табиғи күйіндегі құнарлылығымен қатар оның тиімділік немесе экономикалық құнарлығы болады. Топырақ құнарлылығы адам коғамының белсенді араласуының нәтижесінде іске асады. Адам қоғамының топырақты егістікке пайдалануы бірнеше ғасырларға созылып келеді. Егіншілік өнімін арттыру мақсатында топырақты өңдеп, тыңайткыштар еңгізіп, әр түрлі жақсарту шараларын қолданып, топырақтардың кажетті касиеттерін өз мұқтаждығына қарай өзгерту - адам коғамының ғасырлар бойы келе жатқан іс-әрекеттері. Игерілген топырақтар бұрынғы табиғи дене ғана емес, бұл енді адам коғамының өндіргіш күші арқылы өзгерген денеге айналады. Осыған байланысты топырақтардың табиғи құнарлылығы деген түсінік орнына енді адам әрекетіне байланысты езгерген тиімділік немесе экономикалық құнарлылық түсінігі пайда болады.
Адам қоғамының іс-әрекеті нәтижесінде коғамның табиғи - тарихи әлеуметтік жағдайларында пайда болған топырақтың тиімділік құнарлылығы дәрежесі коғамның дамуының өндірістік күштері мен оның өндірістік қатынастар дәрежесіне тікелей байланысты. Бұл салада адам қоғамының алғашқы дамыған қарапайым тіршіліктерінен бастап, казіргі ғылыми - техникалық прогреске жеткенше қаншама кезеңдер өткені белгілі. Бұл уақыттар ішінде топырақты егіншілікке пайдалану жүйелері де коғамның даму құбылыстарына сай, агрономия ғылымының бірте-бірте өрістеуіне жетеді. Алғашқы кезеңдерде, адам қоғамы топырақты тек өңдеу арқылы оның табиғи құнарын пайдаланып, бір жерлердің құнары азайса, оны тастап, басқа жерлерді игерді.
Дегенмен келе-келе бұл жағдайлардың тиімсіз екендігін түсінген адам қоғамы, өндеген жерлерді оларға әр түрлі минералдық және органикалық тыңайтқыштар енгізу арқылы тұрақты пайдалану мүмкіндігін түсінді. Бұл салада әлемде агрохимия деген ғылым пайда болып, оның дамығанына да ғасырлар өтті.
Адам коғамы дамып, халық санының әлемде өсуі топырақты тиімді пайдаланудың басқа жолдарын қарастыруға мәжбүр етті. Осы бағытта топырақты тек қоректік заттармен (минералды және органикалық тыңайтқыштар) қамтамасыз етумен қатар олардың топырақ құнарының бір негізі - ылғал режимін реттеу жолын іздестіруге келтірді. Бұл салада құрғақ және шөлді топырақтарды қолдан суару әдістері колданылса, ылғалы мол батпақты топырақтарды қолдан құрғату жолдары жүзеге асырылуда. Жалпы бұл бағыттағы іс-әрекеттерді су мелиорациясы, деп атайды.
Топырақ құнарына олардың химиялық құрамы да көп әсер етеді. Мәселен, құрғақ, шөлді аудандар топырағында мөлшерден артық суда еритін тұздар қосындысы жиі кездеседі. Оларды сумен шайып, артық тұздарды бұл топырақтардан кетірмейінше, ол жерлерден жақсы өнім алынбайды. Сонымен қатар кейбір топырақтардың сіңіру комплекстері натрий катионына қаныққан, (сортаң) топырақ ортасының реакциясы сілтілі, олардың физикалық қасиеттері өте нашар, ылғалы жоқ кезде қатып, ал ылғал болғанда батпаққа айналып құнарсыз болады. Керісінше, кейбір топырақтардың сініру комплексі, сіңірілген сутегі, біршама алюминий катионына қаныққан (орманды зонаның күлгін топырақтары), олардың топырақ ортасының реакциясы қышқыл болып көптеген мәдени өсімдіктер үшін құнарсыз болады. Міне осы жағдайларды қолдан жақсартпайынша, бұл топырақтардан жақсы өнімдер алу мүмкін емес. Сондықтан осындай топырақтар кездесетін аймақтарда, олардың тұзын шайып немесе топырақ орталарының реакцияларын химиялық мелиорациялау (гипстеу, әктендіру) арқылы жақсарту шаралары әлемде көптен жүргізілуде. Топырақтанудың бұл саласын топырақты мелиорациялау деп, онымен шұғылданатын ғылым мелиоративтік топырақтану деп аталады.
Топырақ құнарлылығына әсер ететін жағдайдың бірі оның эрозияға ұшырауы. Бұл ғасырлар бойы түзіліп, жиналған топырақтың құнарлы беткі қабатының қатты соққан жел-дауылдың әсерлерінен немесе қатты нөсерлетіп жауған жаңбырдан тез еріген қардан, кей жағдайларда суармалы егістік жерлерді суару кезінде суды мөлшерден артық жіберудің нәтижелерінде жуылып-шайылуынан болады. Әлемде топырақтың жел эрозиясына да, су эрозиясына да ұшыраған алқаптар аз емес. Сондықтан да табиғаттын бұл апатымен күресу жолдары топырақтанудың бір саласы.
Әлемдегі ғылыми-техникалық прогрестің нәтижесінде, әсіресе өндірістің карышты дамуынан табиғатқа, оның ішінде топырақ құнарына зиянды әсері де толып жатыр. Соның ішіндегі ең негізгілері жер қойнауының әр түрлі тереңдігінде жатқан қазба байлықтарды барлап, казып алу жәпе оларды байыту кезінде құнарлы топырақ кабаттары бұзылып, жер бетіне жер астындағы құнарсыз тау жыныстары шығып көптеген жерлер құнарсызданады. Оған қоса көптеген зауыт - фабрикалар мен жылу электростанциялардан шығатын күл-қоқыстармен ластанып, құнарларынан айырылатын жерлер баршылық. Осындай жерлеріміздін құнарын қайта қалпына келтіруді қайта культивация- деп атайды. Мұндай жағдайларда, шын мәнінде, топырақтар адам қолынан жасалған антропогенді топырақтар түзіледі. Топырақтанудың бұл саласы әлемде соңғы жылдары қолға алына бастады.
Сонымен топырақ құнарын тиімді пайдалану, оны арттыру жолдары жалпы ауылшаруашылық ғылымдар жетістіктеріне агрономия, агрохимия сонымен қатар топырақтану ғылымының салаларына (топырақ мелиорациясы, топырақ эрозиясы және одан қорғау, топырақты қайта құнарландыру) тиесілі. Бұл мәселелердің қоғамның дамуымен маңызы арта түспек. Табиғат қорларының барлық салаларын, оның ішінде жер қорларын сақтау оны тиімді пайдалану сияқты мәселелер көптеген елдердің ата заңдары мен табиғатты және оның барлық салаларын қорғау туралы арнайы заңдарында қарастырылған. Республикамыздың табиғатын қорғап, оның экологиялық жағдайларын жақсарту, жер корларын сақтап тиімді пайдалану туралы арнайы заңдар кабылданған. Мәселе - осы заңдарды бұлжытпай орындауда.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
Лекция № 16 Топырақ зоналары
1. Топырақтың көлденең зоналылығы.
2. Топырақтың тік белдеулік зоналылығы
Топырақ зоналары - топырақ түрлерінің түзілуі мен генетикалық қасиеттері өзіндік биоклиматтық жағдайына сай қалыптасқан табиғи аймақтар. Әрбір топырақ зонасы топырақтардың жамылғы құрамы, экологиялық жағдайлар кешені, сол зонада өсірілетін ауылшаруашылық дақылдарының түрлері, қолданылатын агрономиялық және мелиорациялық шаралар өзгешелігімен анықталады. Сонымен бірге топырақ зонасы өз алдына, климат өзгешеліктеріне, топырақтың қысқы тоңдануы мен жазғы жылынуы, ылғалдану тереңдігі, ылғал шығысына сәйкес бөлінеді.
Жер шары құрлығында тегістік және таулық топырақтар тараған. Жазықтық топырқтары 6 географиялық топқа біріктіріледі.
I топқа полярлық белдеудің топырақтары кіреді, полярлық тундра және полярлыға таяу тундраның глейлі топырақтары. Олардың кескінінде бұзылу үрдісі сәл дамыған, жиектері жұқа және онда айқын тоңды құбылыс белгілірі бар./ Скандинавия елдері мен Канада/.
II-III топтарға қоңырсалқын жайлы /бореалды/ аймақ топырақтары кіреді, олар тау жыныстарының сиалитті бұзылу жағдайында дамыған; Топырақ құралуында маусымдық ырғақ басым, кескіні жақсы дамыған; кейде тіпті қарашірінді шоғырланған. Топырақтары: күлгін, шымды күлгін, тоңды тайгалы /бореалды/, қоңыр, сұр ормандық топырақтар, прерилік қара топырақ / баріалдыға таяу /, қара, қара қоңыр, қоңыр, сұр-қоңыр топырақтар/аридті обылыстар/. Қоңыржай белдеудің мухиттық ылғалды өлкелерінде қоңыр орман топырақтары кең тараған./ Батыс Европа, Шығыс Азия мен Оңтүстік Америкада тараған/.
IV топқа тропикке таяу белдеу топырақтары кіреді, олар қызыл, сары, сары - күрең субтропикалық ормандар және қызғылт қара субтропикалық прерилер топырағы, сұр-күрең субтропикалық дала топырағы, құба субтропикалық шөл дала және жартылай шөл топырақтары /Батыс Европа, Шығыс және Таяу Азия, Африка мен Солтүстік Америкада тараған/.
V топ тропикалық белдеу топырақтарын біріктіреді онда экваторлық ормандардың фералит топырағынан бастап, шөлділеу /биік шөптесінді / саванналардың қызғылт-қоңыр топырағына дейін /Орталық Африка, Оңтүстік Азия, Австралия, мен Оңтүстік Америкада/ тараған.
VI топ ішкі аймақтың топырақ типтерін біріктіреді, ол үш қара топырақ типтерін қамтиды: шымды корбанатты /рендзиндер/, тропикалық қара және далалық шабынды қара топырақтар.
Таулы обылыстарға негізінен терістікте тараған топырақтар тән, бірақ мұнда өзгеше биік таулы шалғынды топырақтар дамыған.
Бұрынғы КСРО территориясы 15 агротехникалық зоналарға бөлінген, олар солтүстіктен оңтүстікке қарай орналасып, ендік бағытта /батыстан шығысқа қарай/ созылып, ретті, кең белдеулі жайғасқан.
|
полярлық тундра зонасы
|
|
солтүстік тайга зонасы
|
|
орталық тайга зонасы
|
|
оңтүстік тайга зонасы
|
|
қоңыр топырақты орман зонасы
|
|
орманды дала зонасы
|
|
дала зонасы
|
|
құрғақ дала зонасы
|
|
қоңыржай белдеудің шөлейт зонасы
|
|
шөл зонасы
|
|
тау етегіндегі жартылай шөлді зона
|
|
субтропиктік белдеудің шөлді зонасы
|
|
субтропиктік тау етегіндегі жартылай шөлді зона
|
|
субтропиктік бұталы дала және құрғақ орманды зона
|
|
субтропиктік ылғалды орман зонасы
|
Олардан өзге 5 таулы обылыстары бар.(Розов, 1973).
|
Карпат-Кавказдық (жылы, ылғалды)
|
|
Орта Азиялық (құрғақ, жылы)
|
|
Оңтүстік Сібірлік (суық, ылғалды)
|
|
Солтүстік Сібірлік (өте суық,орташа ылғалды)
|
|
Камчаткалық-Курильдік (өте ылғалды суық)
|
Бұл өңірлердің топырақ зоналары – тау беткейлерінде биіктік бағытта құралған.
Сонымен бұрынғы КСРО жеріндегі көп топырақтар әлемде де тараған, тундралық, күлгін қоңыр, сұр ормандық топырақтар, қара, қара-қоңыр, сұр-қоңыр және сортаң топырақтар. Сондай –ақ бұрынғы Одақта жоқ топырақтар да әлемде кездеседі. Солтүстік Америка прериінің қызыл және сары топырақтары, преридің қызғылт-қара топырағы, биік саванналық қызғылт топырақ, тропикалық сирек орман қызыл-кұрең топырағы, тропикке таяу және тропикалық латериттер мен фераллиттер, қара топырақтар, т.б
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2000.
2. Р.Елішев., Т.Смағұлов., Ә.Балғабаев. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2000 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 1994.
4. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрение и урожай. - А., 1984.
5. Е.Жамалбеков, Р.Білдебаева. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы. - А., 1997.
6. Т.Т.Тазабеков. Жалпы топырақтану. – А., 1998.
Лекция № 17 ТМД елдерінің топырағы
1. ТМД аумағы бойынша топырақ типтерінің таралуы
2. Топырақтың зоналарға бөлу заңдылығы
Басқа жерлер көлемі де жылдан-жылға азаюда. Ормандардың азаюы, кептеген аймақтардың құрғақтануы, тіпті шөлге айналуы, ластануы үдемелеп өсуде. Дегенмен бұл жағдайлар әлемнің әр бұрыштарында әр түлі. Мысалы, Канадада әр түрғынға шаққанда жыртылған жер көлемі 2 гектардай, Аргентинада 1 гектар, Америкада - 0,8 гектар, Испанияда - 0,5 гектар.
Ал бұрынғы ТМД-да бұл көрсеткіш 0,85 гектар, Туркіменстанда - 0,33, Өзбекстанда - 0,22, Грузия мен Арменияда не бары 0,17 гектардан келеді екен. Қытай мен Үндістанда әр адам басына келетін жыртылған жер көлемі бұл көрсеткіштен де төмен, шамамен 0,10-0,12 гектар, ал Жапонияда тіпті 0,04 гектар (Прошляков В.П., 1979). Ал Қазақстан әлемдегі ең жері бай елдін бірі, оның ішінде жыртылған жер көлемі әр адамға 1,3 гектардан келеді. Ескеретін тағы бір жағдай, гәп тек жыртылған жер көлемінде ғана емес, оның өнімділігінде. Мәселен, көп жағдайларда суармалы жерлер, суарылмайтын жерлерге қарағанда өнімді бірнеше есе артық береді. Кейбір аймақтарда, ауа райы бұл жерлерден жылына 2, тіпті 3 рет өнім алуға мүмкіндік береді. Тағы есте болатын жағдай, тамақтық заттарды еске алғанда, әңгіме тек астықты дақылдар туралы ғана емес, сонымен қатар жердің басқа тамақтық және техникалық заттарды өндіру мүмкіншілігін ескеру керек. Мәселен, бір гектардан алынған шай, кофе, жүзім, темекі, мақта өнімдері бір гектар жерден алынған астық өнімдерінен көп қымбат. Оның үстіне соңғы дақылдар барлық аймақтарда өсе бермейді. Астықты дақылдардың да барлық жерлерде өсе бермейтіні анық. Дегенмен олардың өсу географиясы жоғарғы айтылған дақылдарға қарағанда көп тарағаны анық. Міне, сондықтан да жердің халықты асырай алу мүмкіншілігін есептегенде, әнгіме тек тамақтық, астық өндіруде болмауы керек, қай жерлерде адам өміріне қажетті, аймақтың ауа-райына сәйкес келетін заттарды мол өндіру тұрғысында болуы кажет. Қазіргі әлемдік интеграция, нарық заманында жер шарының, бір жерінде өндірілген адам қоғамына қажетті заттар жер шарының басқа бөлігінде өзінің тұтынушыларын табатыны анық. Дегенмен бұл мәселе де экономикалық тиімділік заңына бағынатыны күмәнсіз.
Бұл зона Ресейдің солтүстік шеткі бөлігін алып жатыр. Оған Солтүстік Мұзды мұхиттағы кейбір арктикалық аралдар да кіреді.
Бұл зонаның көлемі 180 млн гектардай, яғни ТМД елдерінің барлық жер көлемінің 8,1%-ін алып жатыр. Бұл көлемге негізінен Сібір өңіріндегі таулы алқаптардағы таулы - тундралық топырақтар көлемі 150-160 млн гектар жерге қосылады. Геологиялық дәуірі жағынан алып қарағанда, бұл аймақ мұз дәуірінен кейін босаған ең жас аймақ.
Біршама жерлерін әлі де мұз басып жатыр. Бұл Ресейдің ең суық зонасы, қысы 7-8 айға дейін созылады да, жазы өте қысқа әрі салқын болады. Бұл зонадағы вегетациялық кезеңнің ұзақтығы небары 2-3 айға ғана. Ылғал аз түседі, жылына 150-300 мм, әрі күні суық, булану аз болады және топырақтың астын мыңдаған жылдан мәңгі тон басып жатқандықтан, ылғалдың жерге сіңуі де жоқтың қасы. Ылғалдың жер бетіне сіңуінің мардымсыздығынан аз түскен ылғалдың өзі бұл жерде керекті мөлшерден артық. Батыстан шығысқа қарай мөлшері азайып, оның есесіне күн суыта түседі.
Бұл аймақта қалыпты өмір сүруге қажет күн сәулесі жетіспейді, ауа райы суық, тіршіліктің дамуына қолайсыз. Күннің суықтығынан топырақ қабаттарын ұзақ жылдар бойы тоң басып жатады. Тек жаздың 2-3 айларында ғана топырақтың беткі жұқа қабаты еріп, мұздан арылады. Жалпы тундраның өзі терістіктен оңтүстікке қарай үш зонашаға бөлінеді: 1) арктикалық тундра; 2) кәдімгі тундра; 3) орманды тундра. Алғашқысы ең терістіктегі қар-мұз басқан жалаңаш тундра. Екіншісі жөнді дамымаған батпақты - глейлі топырақтар, біркелкі түзілмеген ойдым-ойдым бөлшектерден тұрады. Булану аз болғандықтан, жер бетін ылғал басып, оның астына ауа бармағандықтан, онда анаэробтық құбылыстар жүріп, топырақтағы темірлі қосылыстар тотықсызданып, топыраққа көкшіл-жасыл түс береді. Осындай топырақтарды глейлі топырақтар деп атайды. Жалпы «тундра» деген сөз жергілікті карель тілінде жөнді дамымаған, ормансыз деген түсінікті береді. Жөнді дамымаған, мәңгі мұзы мол топырақтар орманның өсуіне сөзсіз қолайсыз. Мұнда глейлі-батпақты топыраққа бейімделген батпақты шөптер, мүктер, қыналар өседі. Ал оңтүстікке жылжыған сайын орманды-тундра занашасы орын алады. Табиғат жағдайына сай мұнда өсетін өсімдіктер де шамалы. Негізінен қына мен мүк, қышқыл өлең шөптер, бұталар, қара бүлдірген өніп-өседі, ал оңтүстікке таман жылжыған сайын тапал қайың, шілік және басқа ағаштар өсетін орманды -тундра басталады. Дегенмен бұл жердің де ағаштары мардымсыз.
Тундра топырағы тоңның әсерінен әр түрлі бөлшекке бөлінетін ыдырамалы, батпақты-күлгінді болып келеді.
Бұл зонада негізінен бұғы шаруашылығы жақсы дамыған. Егіншілік жоқтың қасы. Кейбір жел тимейтін ықтасын жерлерге топырақты дұрыстап өңдеп, тыңайтқыштар енгізіп, көң төгіп, аз мөлшерде ерте пісетін көкөніс, басқа да дақылдар егуге болады. Ал жабық жылытқысы бар қондырғыларды көкөністерді жыл бойы өсіруге болады.
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2010.
2. Елішев Р., Смағұлов Т., Балғабаев Ә. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2007 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 2004.
4. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрение и урожай. - А., 2004.
5. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы. - А., 2007.
6. Т.Т.Тазабеков. Жалпы топырақтану. – А., 1998.
WEB сайттар
meganovosti.net
www.ria.ru
Лекция № 19 Бореалды белдеу
1. Топырақтың таралу аумағы.
2.Топырақтың түрі мен құрамы.
Орманды зонаның күлгінді және шымды-күлгінді топырақтары. Тундраның оңтүстігіне қарай өте кең алқапты орманды (тайга) зонасы алып жатыр. Оның көлемі ТМД елдерінің, негізінен Ресейдің территориясының 52%-ке жуығын (11520 мың км²) қамтиды. Негізінен орманды тайга зонаның 20%-ке жуығы батпақты жерлер. Олар ойпатты Сібір, Беларус, Балтық бойы аймақтарын қамтиды. Бұл аймақта да өткен дәуірлерде түгелдей мұз жатқан. Сондықтан мұз әсерінің қалдықтары әлі сақталған.
Бұл зонаның да ауа райы салқын, дегенмен тундрадан көп жылы. Қысы ұзақ, әрі қатты суық болса, жазы қысқа, жылына жерге 350 - 600 мм-дей мөлшерде ылғал түседі. Булану аз болғандықтан, түскен осы ылғалдың өзі мөлшерден артық болып топырақ қабаттарындағы суға ерігіш және басқа да заттарды топырақ астына шайып әкетеді. Ал мұның өзі біраз жерлерде батпақты аймақтардың пайда болуына әкеп соғады.
Кең алқапты зонаның батысынан шығысына қарай ауадан түсетін ылғал азайып, күн суыта түседі. Бұл заңдылық Қиыр Шығыста, мұхит жағалауында бұзылып, мұнда ауадан түсетін ылғал да молайып, ауа райы да біршама жылынады. Дегенмен жалпы зона бойынша бір типке жататын топырақ түзіледі. Себебі зонаның Батысы мен Қиыр Шығысында ауадан түсетін ылғал молырақ болғанына қарай орташа температура жылырақ, булану мол болады. Әрине әр аймақтың табиғи-климаттық ерекшеліктеріне сәйкес топырақтардың да жергілкті провинциялық өзгешеліктері анық байқалады.
Зонаның әр алқаптарындағы қар жамылғысының қалыңдығы да әрқалай. Еуропалық бөлігінде оның қалыңдығы – орта есеппен 50-60 см, Сібірде 20-30 см. Сібірдің қары жұқалау болғанымен, ауа райы өте суық, мұнда мәңгі тоңдар жатыр. Жаңбыр жазда мол жауады. Жалпы жер бедеріне келсек, Енисей өзеніне дейін жазықтық, ал одан шығысқа қарай таулы аймақтар. Сонымен зонаның жалпы 64%- жазық алқаптар, таулы алқаптарда зона территориясының 36% орналасқан.
Зона жерін негізінен орман алып жатыр. Оның солтүстігінде суыққа төзімді қылқан жапырақты ағаштар өссе, оңтүстігіне қарай қылқанды емес жапырақты ормандарға ұласады. Шырша, сәмбі тал, қарағай, кей жерлерде емен, жабайы жүзім, шетен және қайын, көктерек өседі. Шөбі жайқалған шабындықты жерлер және батпақты аймақтар да ұшырасады. Жауын-шашын мол вегетациялық уақыт жеткілікті болғандықтан, мұнда органикалық қалдықтар көп жиналмай, тез ыдырап, шіріп кетеді. Топырақ бетінде ағаш жапырағы мол төгіледі де оның өзі аяқ астындағы төсеніштей болып қалыңдай береді де бара-бара минералдық затқа айналады. Топырақ ортасының реакциясы қышқыл, яғни топырақтың сіңіру-алмасу комплексі негізінен сутегі катионды мен аздаған алюминий катионына қаныққан. Мұндай ортада микроорганизмдерден саңырауқұлақтар көп тараған. Олар ылғалы мол көлеңкелі жағдайда жақсы дамиды. Орман төсенішін ыдыратын да, гумусты синтездеушілер де – осы саңырауқұлақтар. Олардың әсерінен гумус қышқылының бір түрі – фульво қышқылы басымырақ болады. Бұл қышқылға топырақтың минералды бөлігіндегі көп заттар еріп, топырақтың төменгі қабаттарына жылжиды. Қышқылды ортада қарашірік те жылжымалы болып шайылып кетеді. Осыған қоса жауын-шашынның әсерінен сілтілер, әкті қосындылар топырақтың төменгі қабаттарына қарай жуылып кетеді. Сондықтан бұл зоналық топырақтардың морфологиялық құрамы қышқылға, суға аз еритін ақ-күлгін кварцқа бай келеді. Бұл топырақтарды осы себептен күлгінді топырақтар деп атайды. Топырақтың жоғарғы қабаттарынан шайылып, еріген заттар топырақ астында 50-60 см тереңдікте немесе одан да төменде жиналады. Бұл аймақтың топырағы негізінен төмендегідей үш зонашаға бөлінеді: күлгінді, шымды-күлгінді және шымды-шалғынды топырақтар.
Күлгінді топырақтар. Топырақтың күлгінді қабаты орман төсенішіне жақын жатады. Орман төсенішінің қалыңдығы 7-8 см (А1). Бұл қабаттан төмен айрықша (А2) күлгінді ұнға ұқсаған ақ қабат жатады. Күлгінді қабаттың қалыңдығы 30-35 см-дей. Бұл қабаттан қышқылға, суға еритін жылжымалы заттардың барлығы шайылып кеткенімен, онда суға аз еритін кремний қышқылы қалады. Күлгінді қабаттан кейін топырақтың иллювиалды (жиналмалы) В қабаты басталады. Бұл қабаттың тереңдігі 80-90 см-ге дейін жетеді. Топырақтың бұл қабатына жоғарыда жатқан А2 қабатынан темір мен алюминийдің тотықтары жиналады, ал тез жылжитын заттар бұл қабаттан төменгі қабаттарға дейін өтеді.
Шымды-күлгінді топырақтардың күлгінді топырақтардан айырмашылығы сол, мұнда орман төсеніші жөнді емес, қалыңдығы небары 2-3 см ғана. Төсеніштің өзі тек сынып түскен, шіріген ағаштар мен қураған шөптердің қалдықтарынан тұрады.Бұл төсеніштен кейін шымды қабат басталады. Оның түсі – қоңыр-сұр, қалыңдығы 10-20 см. Бұл қабатта негізінен шөптердің тамырлары таралған. Ал одан кейін аса дамымаған күлгінді қабат жатыр. Тек қана шалғын шөп өсетін ормансыз жерлерде шымды-шылғынды топырақтар кездеседі. Бірақ бұл зонада олар көп емес. Оның біразын шалғынды батпақты топырақтар алып жатыр.Өсімдіктер үшін қоректік заттарға бұл зонаның топырақтары кедей, оның қарашірігі де өте аз (0,5-1,5%), топырақ ортасының реакциясы қышқыл (ph – 4,5-5,5). Бұл зонада ТМД елдерінің негізгі орман шаруашылығы дамыған. Егін, бау-бақша егуге зонаның батыс Еуропалық жақ бөлігінде тек 4,5-5,0% жер ғана игерілген. Халық тығыз орналасқан Мәскеу, Санкт-Петербург, Балтық бойы мемлекеттері, Беларусь аймақтарындағы зонаның көп жерлері көптен егіншілікке игеріліп, топырақтары жақсы өңделіп, тыңайтқыштар енгізудің нәтижесінде қолдан мәдениленген топырақтарға айналып жақсы өнімдер беруде. Бір жақсысы бұл аймақтарда ауадан түсетін ылғал еккен егістіктерді жақсы қамтамасыз етеді. Сондықтан мұнда көптеген көкөністер, картоп, мал азықтық шөптер, астық егістері тұрақты жақсы өнім береді. Тек бұл аймақтарда күн көзін мол пайдаланатын дақылдар егілмейді. Бұл топырақтарды егістік жерге айналдыру үшін міндетті түрде органикалық және минералды тыңайтқыштар ендіріп, топырақтың қышқыл реакциясын төмендететін әк қолдану қажет. Соңғы жылдары бұл ТМД елдерінің қара топырақты емес алқапты ауыл шаруашылығына кең көлемде игеру жұмыстары жүргізіліп жатыр.
Тапсырма сұрақтары
Бореалды белдеу туралы жалпы сипаттама
Бореалды белдеу топырақтың таралу аумағын картадан ажырата білң
Әдебиеттер:
1. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. – А., Қазақ университеті, 2010.
2. Елішев Р., Смағұлов Т., Балғабаев Ә. Агрохимия және тыңайтқыш қолдану жүйесі. - А., 2007 .
3. М. Құлдыбаев. Ауыл шаруашылығы микробиологиясы. – А., Білім, 2004.
4. Елешев Р.Е. Фосфорные удобрение и урожай. - А., 2004.
5. Жамалбеков Е., Білдебаева Р. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы. - А., 2007.
6. Т.Т.Тазабеков. Жалпы топырақтану. – А., 1998.
WEB сайттар
meganovosti.net
www.ria.ru
Лекция № 20 Суббореалды белдеу
1. Топырақтың таралу аумағы.
2.Топырақтың түрі мен құрамы.
Күлгін топырақты зона мен қара топырақты зоналардың арасында жіңішке болып ирелеңдеп, батыстан шығысқа қарай созылып, өтпелі зона- орманды-далалы, орманның сұр және шалғынды-даланың сілтісізденген қара топырақтары жатыр. Бұл негізінен ормандар мен ормансыз шалғынды шөп өсетін алқаптардың топырақтары. Жалпы орманды-дала зонасының көлемі 150 млн гектардай немесе ТМД елдерінің 6,8%-ін қамтиды.
Орманды территорияларда орманның сұр топырағы, ал ормансыз жерлерде шалғынды қара топырақ пен сілтісізденген қалың қабатты қара топырақ таралған. Ауа райы орманды зонадан жылылау, ал далалы зонадан салқындау. Зонаның батыс бөлігі жылырақ және жауын-шашын молырақ, ал шығысқа қарай күн суыта түсіп, ылғал мөлшері азаяды.
Емен өскен жердегі сұр топырақ мынадай болады:
Достарыңызбен бөлісу: |