«Қолданбалы биология және топырақтану негіздері»

Топырақтағы ауаның қҧрамы атмосфера ауасынан ӛзгешелеу болады. 
Яғни топырақтағы ауаның қҧрамында атмосфера ауасына қарағанда кӛмір 
қышқыл газы СО
2
кӛп болады (0,3-2,7%), ал атмосферада СО
2
аз (0,03%), 
керісінше оттегі азырақ 15-20%, ал атмосферада кӛбірек 75-78% болады. 
Топырақ ауасында СО
2
-нің кӛп болуын оны мекендейтін тҥрлі жәндіктердің 
ауаны пайдаланып, СО
2
-ні бӛліп шығаруынан, ал оттегінің аз болуы топырақта 
мекендейтін микроорганизмдердің оны тҥрлі тотықтану және ыдырату 
процестеріне жҧмсауының әсерінен деп білеміз. Кӛмір қышқылынан басқа 
топырақ ауасына органикалық шіруден шығатын Н, Н
2
S, CH
4
, H
3
P, NO
2
, NH
4
– 
сияқты газдар кіреді. 
Тҥзілген СО
2
басым кӛпшілігі атмосфераға кӛтеріледі де, біразы 
топырақтың тӛменгі қабатына ӛтеді, кӛбіне жердің жоғарғы қабатында топырақ 
пен атмосфера ауасының арасындағы газ алмасуы кҥшті болғандықтан 
топырақтың беткі қабатындағы ауа қҧрамында тӛменгі жағына қарағанда оттегі 
мол болды. 
Топырақтың ауа режимі - топырақтағы ауа мӛлшері мен қҧрамының 
мезгілді (тәулік, ай, жыл бойы) ӛзгеруін сипаттайтын ауа қоры болып 
табылады. Топырақтағы ауа бос кҥйінде абсорбциялы, адсорбциялы және 
ерітінді тҥрінде болады. Ӛсімдіктерге бос кҥйіндегі және абсорбциялы ауа 
тиімді. Зерттелген мәліметтер бойынша топырақтағы ауа мӛлшері бидай, сҧлы 
дақылдары ҥшін - 10-15%. Арпа мен қант қызылшасы дақылдары ҥшін - 15-20% 
аралығында болғаны керек. Топырақ ауасы қҧрамындағы оттегі кӛзі негізінен 
атмосфера болса, СО
2
-ауадан және ӛсімдік пен топырақтағы, органикалық 
заттар ыдырауы мен тотығу процестері нәтижесінде пайда болады. 
Кӛмірқышқыл газының 1/3 бӛлігін орта есеппен ӛсімдік тамырлары шығарады. 
СО
2
мен тҧздары – карбонаттар топырақтағы кҥрделі процестерге қатысады. 
Біріншілік минералды бҧзылуы, карбонаттар мен фосфаттар ыдырауы т.б. 
процестер бӛлініп шығатын СО
2
-нің қатысуымен ӛтеді. Әр тҥрлі реакциялар 
нәтижесінде 
бӛлініп 
шығатын 
СО
2
-нің 
мӛлшері 
– 
топырақтың 
микробиологиялық белсенділігінің кӛрсеткіші. Ӛсімдіктердің ауадан қоректенуі 
олардың тамыр арқылы қоректенуімен тығыз байланысты. Соның арқасында 
табиғатта мәңгілік ауа алмасуы бӛліп жатады. Жер бетінде жылына 400 млрд. 
тонна шамасында органикалық заттар тҥзіледі, бҧл ҥшін ӛсімдіктер 170 млрд. 
тонна СО
2
-ні сіңіреді. Егер атмосферадағы кӛмір қышқыл газының қоры 
жылма-жыл толықтырылып тҧрмаса, оның қоры 4-ақ жылда сарқылады екен. 
Бірақ ӛсімдіктер мен жан-жануарлар қалдықтарының топырақта шіруі арқылы 
атмосфераға кӛп мӛлшерде СО
2
-бӛлінеді. Атмосферадағы СО
2
-нің қоры ӛте аз. 
Мысалы, 1 га жердегі атмосфераның 1 метрлік қабатында небары 5-6кг 
шамасында СО
2
-бар, бҧл ӛсімдіктер ҥшін мҥлде жеткіліксіз. 
Топырақ ауасы топырақта ӛсетін ӛсімдіктер мен микроорганизмдерге кӛп 
әсер етеді. Топырақтағы ауаның молдығына, аздығына, оның қҧрамына қарай 
мҧнда әр тҥрлі микроорганизмдер ӛмір сҥреді. Ӛсімдіктер тамырының тереңдеп 
немесе кӛлденең ӛсуіне топырақтағы ауа режимінің дҧрыс болуының пайдасы 

зор. Сонымен топырақтың ауа режимі де топырақ қҧнарлығына әсер ететін 
негізгі фактордың бірі. 
Ауа қасиеттеріне топырақтың ауа сиымы, ауа алмастыруы және (аэрация) 
ауа ӛткізуі жатады. 
1. Ауа сыйымы деп топырақ қуыстарында белгілі мӛлшерде ауа ҧстап тҧру 
қабілетін айтады. Ауа сыйымы - тҥйіртпекаралық және капиллярлық болып 
екіге бӛлінеді. Екеуінің қосынды кӛрсеткіші топырақтың жалпы ауа сыйымын 
сипаттайды. Топырақты ӛңдегенде, қопсытқанда оның жалпы ауа сыйымы 
артады. Механикалық қҧрамы ауыр, тҥйіртпексіз, тығыз топырақтарын ауа 
сыйымы - қҧрғақ тҥйіртпекті және механикалық қҧрамы жеңіл топырақтардан 
гӛрі тӛмен болады. 
2. Тҥйіртпекаралық ауа сыйымы деп топырақтың тҥйіртпектер арасындағы 
қуыстарда шоғырланған ауа мӛлшерін айтады. Топырақ тҧрақты тҥрде 
атмосферамен газ алмасып тҧрады. 
3. Капиллярлық ауасыйымы деп топырақтың тҥйіртпектері ішіндегі 
қылтҥтікшелеріне толған ауа мӛлшерін айтады. Мҧндағы ауа атмосферамен газ 
алмасу процесіне аз қатысады, бҧл кӛрсеткіш кӛлемі жағынан капиллярлық ауа 
сыйым мӛлшеріне сәйкес келеді. 
Аэрация - ауа алмастыруы, топырақтың жалпы ауа сыйымы мен кӛлемдік 
ылғал мӛлшерінің айырмасымен сипатталады (%) 
Аэрация=(Тжас-Тыл. м) Тжас-жалпы ауа сыйымы 
Тыл. м-ылғал мӛлшері 
Топырақта ылғал мол болса, ауа алмасу қҧбылысы нашарлайды. Аэрация 
табиғи жағдайға және адам ісіне байланысты ӛзгермелі келеді. 
Ауа алмасудың негізгі факторларына: 
Диффузия, температура, атмосфералық қысым, ылғалдылық, жел қуаты 
жатады.
Топырақ пен атмосфера арасында ауа алмасу қҧбылысын - топырақтың 
тынысы деп атайды. Газдың кӛлемі температура ӛскенде - ҧлғайып, 
температура суығанда кішірейеді. Сондықтан кҥндіз кҥн жылығанда топырақ 
қуыстарындағы ауа кӛлемі ҧлғайып, топырақтан ығыстырылып ауаға таралады, 
ал тҥнгі салқында газдардың кӛлемі кішірейеді де, топырақтың бос кеңістіктері 
атмосфера ауасымен толады. Газдар молекулалары кеңістікте ыдырап, біркелкі 
таралуға тырысады, олардың мҧндай қозғалысын диффузия деп атайды. Ол 
атмосферамен топырақ ауасы тҥйіскен шекарада ӛтеді де, топырақ 
―тынысында‖ маңызды рӛль атқарады. Жаңбыр суы топырақ қуыстарына
толып, ондағы ауаны ығыстырады, соңында бҧл су топыраққа сіңеді де, 
жоғарғы қабат қуыстары судан босап, атмосфера ауасымен толады. 
2. 
Атмосфера қысымы ӛскенде, топырақ қуыстарындағы ауа 
тығыздалады, ал қысым тӛмендегенде газдар топырақпен қайта атмосфераға 
ығыстырылады. Осы сипаттағы факторлар әсерінен топырақ пен атмосфера 
арасында газ алмасу процессі болмаса, ӛсімдіктер ӛніп-ӛсуі мен 
микроорганизмдердің тіршілігі мҥмкін болмас еді. 

Қҧрылысы тҥйіртпекті топырақтарда ауа ӛткізу қасиеті жоғары, ал тығыз 
қалыпты ауыр балшықтарда тӛмен болады. Газдар топырақтың қатты және 
сҧйық фазаларымен әрекеттесіп сіңіріледі немесе еріп кетеді. 
Қҧрамында балшықты минералдар мен органикалық заттар мӛлшері 
артқан сайын, топырақтың газдар сіңіру мӛлшері де ӛседі. Температура 
тӛмендегенде топырақ ылғалында газдар (әсіресе СО
2
) мӛлшері артып, ондағы 
карбонаттардың еруі мен тотығу реакциясы ҥдейді. Керісінше температура 
ӛскен сайын топырақ ылғалында газдар еруі кҥрт тӛмендеп, тотығу реакциясы 
бәсеңдейді, ол карбонаттар ерітінді кҥйінде тҧнбаға шӛгеді. 
Қысымның ӛсуі топырақтағы газдардың еруін кҥшейтеді, ал оның кемуі, 
яғни қысым тӛмендесе, газдың ерітіндісінен топырақ ауасына кӛшуі 
тездетіледі. 
Тотығу процесі – Оттегін алу (2КNО
2
+О
2
=2КNО
20
) 
- сутегін беру (2СНСООН янтарь қышқылы-2СНСООН+Н
2
футор 
қышқылы) сондай-ақ сутегі мен оттегінің қатысуынсыз электрондар беру 
жатады (Ғе
2+
+е
-
+Ғе
3+
), яғни тотығу электронды беру, ал тотықсыздану - 
электронды қосып алу процестері. 
Ауа ӛткізу деп нақтылы уақытта топырақтың ӛз денесінен ауа ӛткізу 
қабілетін айтады. Топырақтағы ауа қҧбылысына қарай тотығу және 
тотықсыздану процессі жҥреді. Ауа қҧрамында ӛткізгіштігі басым жағдайда 
тотығу, ал ол аз жағдайда тотықсыздану процессі жҥреді, керісінше ӛту процесі 
тотығу процесінде және яғни тотығу кезінде электрондары алу процестері 
жҥреді. Тотығу кезінде элементтерінің оң валенттілігі ӛседі, энергия бӛледі. 
Топырақтың тотығу және тотықсыздану процесін санды тҥрде сипаттау ҥшін 
топырақтың тотығу потенциалы (ТТП) қолданады. Осы ТТП-ң сутегіге қатысы 
Еh белгіленеді. Тотықсыздану процесі кезінде Еh кӛрсеткіші сілтілі топырақта 
ҥлкен болады, ал қышқыл топырақта Еh мӛлшері тӛмен болады. 
 
 
2
2
0
ln

жүктеу/скачать 3,34 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: