ПОӘК «Топырақтану» пәнінеіне арналған оқу-әдістемелік материалдар
жүктеу/скачать 2,97 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ДӘРІС 7 Топырақтың сулық қасиеттері Мақсаты
- Түйінді сөздер
- Химиялық байланған су
- Сулық қасиеттер
- Сусіңіру - топырақтың жоғары қабаттан төмен қарай су өткізу қабілеті
- Судың топырақтағы құбылымы (режимі) жəне
Созылғыштық деп, топырақтық сыртқы күштер əсерінен біртұтастығын жоғалтпай, көлемін өзгерту жəне əсерден кейін құрылымын қалпына келтіру кабілетін айтады. Бұл қабілет топырақтың лай фракциясына жəне ылғалдылығына тəуелді. құрғақ топырақта созылғыштық жоқ болады, артық ылғалды топырақ болмайды. Аттербергше топырақтың ылғалдылығына қарай, мынандай созылғыштық константасын (шегін) анықтайды: Созылғыштықтың жоғары ағу шегінде-салмақты ылғалды топыраққа стандартты конус (үшбұрыш) өз массасымен (76 г) 10 см тереңдікке енеді; Созылғыштықтың төменгі илену шегінде-салмақты ылғалды топырақ үлгісін диаметрі 3 мм-лік үзілмейтін бауға иелеуге болады; Созылғыштық саны деп, жоғарғы жəне төменгі созылғыштық көрсеткіштер арасындағы айырмашылықты айтады. Ең жоғарғы созылғыштық сан (17-ден артық) балшық, жоғарғы - 7-17 құмбалшық, аз > 7-құмайт топырақта болады, ал құмда жалпы созылғыштық болмайды - ол 0-ге тең. Лайлық түйірлер фракциясының (тобының) сапалы құрамы (түйірлері) созылғыштыққа тікелей əсерін тигізеді. SіО 2 мен R2О3арасалмағы аз болса, топырақ лайында созылғыштық артады: құрамында алмаспалы натрий катионы басым топырақтың созылғыштығы өседі де, кальций мен магний катиондарына қанған жəне гумусы көп топырақтарда созылғыштық қасиет тіпті болмайды. Жабысқақтық деп, ылғал топырақтың басқа денелерге жабысу қасиетін айтады. Ол топырақтың технологиялық қасиеттеріне теріс əсер етеді - ауылшаруашылық машиналар бөлшектеріне топырақ жабысып, топырақ өңдеуге жұмсалатын трактор куаты мен жанармай мөлшері артып, жұмыстар сапасы төмендейді. Жабысқақтық топырақты металдан ажыратуға керек күшпен (г/см5) өлшенеді. Ол төменгі ылғалдылықта басталады да, ылғал мөлшері көбейген сайын өсіп, тиісті шекте төмен дейді. Жабыскақтық механикалық құрамға орай балшық топырақтарда күшейіп, құмда төмен дейді. Ол алмаспалы катиондар мен карашіріндіге байланысты өзгереді. Н. Качинский топырақтың шетінен артқан (>15 г/см3), өте (5-15), орташа (2-5) жабысқақтығын бөлген; бұл касиет пен агрономиялық маңызды күй топырақтың физикалық жетілуіне - ңпісуінең байланысты. Жыртуға жетілген топырақ жақсы қопарылып, агрегаттары жақсы бытырайды да, техникаға жабыспайды. Физикалық ңшісуң топырақтың механикалық құрамына, алмаспалы катиондар мен гумус мөлшеріне байланысты. Көктемде жыртуға алдымен құм жəне құмбалшық топырақтар жетіледі, сондай-ақ бірқалыптағы гранулометриялық құрамды жəне гумусы көп топырақтар бұрын ңпіседің. Физикалықтан басқа топырақтың биологиялық «пісуін» ажыратады, ол топырақтың тіршілікке қолайлы жылу жағдайын, яғни оның температурлық тəртібін сипаттайды. Бұндай жағдайда биологиялық процестер (кішіжандылар тіршілігі) жанданып жəне тұқым себу кезі келеді. Тəуелсіз мемлекеттер достастығы (ТМД) территориясының Азия бөлігінде топырақтың биологиялық ңпісуің, физикалық күйіне карағанда, біраз кешіккені, ал Еуропа бөлігінің топырақтарында аталған жетілудің екі түрі бір мезгілде өтетіні байқалады.
(монтмориллонит) жəне кебір (Nа* катионына қанған) топырақтарға тəн. Ісіну - топырақтың колайсыз қасиеті, ол топырақ агрегаттары ыдырауынан туады. Ісіну көрсеткіші топырақтың жалпы көлемінен шығарылған көлемдік салмақ (процент) пен сипатталады.
минералогиялық құрамына, түйіртпектшік күйіне, ылғалдану мен гумус мөлшеріне, сондай-ақ егіншілікте пайдалану ерекшеліктеріне сəйкес өзгереді. Жоғары байланыстылық қабілет балшықты, төменгі – құм топырақтарға тəн. Жоғары байланыстылық қасиет өсімдік солуына жақын ылғал мөлшерінде байқала бастайды, топырақтағы сіңірілген натрий да оны өсіреді, өйткені бұл катион топырақ түйіртпектерін ыдыратып, түйірлерінің беткі салыстырмалы аумағын арттырады, содан барып олардың бір-бірімен тұтасуы күшейеді. Топырақты түйіртпектілігі артқан сайын, оның байланыстылығы нашарлайды. Байланысқан топырақ массасын жыртқанда түйірлер байланысы үзіледі де, ол эрозияға шалдығады. Байланыстылығы күшті топырақты өңдеу қиынға түседі, яғни оған көп күш пен куат жұмсалады. Салыстырмалы өсімдіктер талабына сай өніп-өсуіне ең жоғары технологияны талдау үшін жоғарыда аталған қасиеттер параметріне баға бере, факторлар ролінде көрсету керек. Егіншілікте топырақтың гранулометриялық жəне минералдық құрамы көп өзгермейтіндіктен, оның физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін реттеу үшін тиімді əдістерді талғап қолдану керек. Айталық, əр гранулометриялық құрамды топырақтарды жыртқанда ылғалдығын ескеру, ауыр топырақтардың астыңғы қабаттарын қопсыту жəне т.б. Топырақтың физикалық жəне физика-механикалық қасиеттеріне кешенді жағдайлар жан- жақты, яғни оның ылғалдылығы, түйіртпектілігі, қарашірінді мөлшері жəне алмаспалы катиондар құрамы, əсер етеді. Тиімді агрошараларға көп жылдық шөп пен сидераттар егу, жыртуды азайту, органикалық тыңайтқыш беру жəне т.б. жатады. Топырақтағы қарашірінді мөлшерін көбейту оның физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін жақсартуға жəне мəдениленуіне себептеседі. Қышқыл топырақтарды əктеу, сілтілілерін ғаныштау, сіңірілген негіздер құрамын өзгерту арқылы олардың жалпы физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін жақсартады. Физикалық қасиеттер ішінде тығыздылықты, қуыстылықты, үлестік салмақты қалыптастыруда ауылшаруашылық, əсіресе ауыр техникасының топыраққа тигізетін əсері зор. Ауыр тракторлар (К-700) мен комбайындар тың өлкесі топырақтарын 50-80 см тереңдікке дейін тығыздайтыны анықталды. Сондықтан, машина-трактор паркін сараптауға қатал талап қою, яғни оның топырақ нығыздалуына əкелмейтініне, топырақтың физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін жақсартуға бағытталғаны қажет.өсімдіктер талабына сай өніп-өсуіне ең жоғары технологияны талдау үшін жоғарыда аталған қасиеттер параметріне баға бере, факторлар ролінде көрсету керек. Егіншілікте топырақтың гранулометриялық жəне минералдық құрамы көп өзгермейтіндіктен, оның физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін реттеу үшін тиімді əдістерді талғап қолдану керек. Айталық, əр гранулометриялық құрамды топырақтарды жыртқанда ылғалдығын ескеру, ауыр топырақтардың астыңғы қабаттарын қопсыту жəне т.б. Топырақтың физикалық жəне физика-механикалық қасиеттеріне кешенді жағдайлар жан-жақты, яғни оның ылғалдылығы, түйіртпектілігі, қарашірінді мөлшері жəне алмаспалы катиондар құрамы, əсер етеді. Тиімді агрошараларға көп жылдық шөп пен сидераттар егу, жыртуды азайту, органикалық тыңайтқыш беру жəне т.б. жатады. Топырақтағы қарашірінді мөлшерін көбейту оның физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін жақсартуға жəне мəдениленуіне себептеседі. Қышқыл топырақтарды əктеу, сілтілілерін ғаныштау, сіңірілген негіздер құрамын өзгерту арқылы олардың жалпы физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін жақсартады. Физикалық қасиеттер ішінде тығыздылықты, қуыстылықты, үлестік салмақты қалыптастыруда ауылшаруашылық, əсіресе ауыр техникасының топыраққа тигізетін əсері зор. Ауыр тракторлар (К-700) мен комбайындар тың өлкесі топырақтарын 50-80 см тереңдікке дейін тығыздайтыны анықталды. Сондықтан, машина-трактор паркін сараптауға қатал талап қою, яғни оның топырақ нығыздалуына əкелмейтініне, топырақтың физикалық жəне физика-механикалық қасиеттерін жақсартуға бағытталғаны қажет. ДӘРІС 7 Топырақтың сулық қасиеттері Мақсаты: Топырақтың су қасиеттерімен құбылымының тәртібі Міндеті: Топырақтың су қасиеттерінің негізгі нақты белгілері Түйінді сөздер: топырақтың су қасиеттерінің ерекшелігі Дәріс жоспары: Топырақтың сулық қасиеттері және құбылымы 1 Топырақтың сулық қасиеттері жəне құбылымы Су күйі. Топырақ көп фазалы (бөлекті) жəне дисперсті (бытыранды) жүйе болғандықтан, оған суды сіңіріп жəне ұстап түру қасиет тəн. Қай кезде болмасын, онда белгілі бір мөлшерде жəне күйде су болады. Құрғақ топырақты 1050С те кептіріп, процентпен анықталған су мөлшерін ылғалдылық дейді, оның қорын м3/га жəне мм-мен белгілейді. Топыраққа су атмосфералық жауын-шашын, ыза суы, ауа буының қоюлану (конденсация) жəне қолдан беру (суару) жолдарымен келеді. Топырақтағы су-өсімдіктер мен жандылар тіршілігінің негізі. Өсімдіктер органикалық заттар түзуге суды əр мөлшерде қажет етеді. Бір мөлшердегі органикалық зат түзуге керек су көлемін транспирация («жіпсу») коэффициенті (ТК) деп атайды. Безенчук тəжірибе стансасының бақылаулары бойынша ауылшаруашылық дақылдарының ТК мынандай: бидай - 406, сулы - 430, тары - 266, арпа - 382, жүгері - 238 жəне жоңышқа - 586 тең, яғни өсімдіктер 1 г құрғақ органикалық зат құрау үшін 200-ден 600 г-ға дейін су жұмсайды. Транспирациялық коэффициент көп жағдайларға, яғни дақылдардың сортына, топырақтың өңдеу тəсілдеріне, су режиміне байланысты өзгереді. Сондықтан, қолайлы су режімін қалыптастыру - агротехниканың басты мақсаты. Өсімдіктерді сумен қандыру, тек топыраққа сіңген судың көлемімен өлшенбейді, ол топырақтың су құбылымына: су сіңірілуіне, өткізгіштігіне, суды ұстап қалуына, оны сақтауына жəне өсімдікті дер кезінде сумен қамтамасыз етуіне байланысты. Сондықтан бір климат жағдайында, біркелкі жыртылған, беті тегіс танап топырақтарындағы су мөлшері əртүрлі болуы мүмкін. Бір дəрежеде ылғалданған топырақтағы тиімді судың мөлшері оның граунлометриялық құрамына, қарашірінді мөлшеріне жəне басқа қасиеттерге байланысты өзгереді. Сондықтан, топырақтағы судың құбылымы тек жауын суының мөлшеріне емес, көп жағдайда, ондағы су күйіне байланысты. Өсімдіктерге қажет топырақтағы судың мөлшерін, ондағы су қарым-қатынасын жəне күйін білу керек. А. Лебедев, С, Долгов жəне А. Роденің зерттеулерінше су топыраққа үш-қатты (мұз), сұйық жəне бу күйінде болады. Олардың топырақпен байланысы бірдей емес. байланған су Химиялық деп - ион күйінде, екіншілік балшықты минералдар немесе металдардың сулы тотықтары құрамындағы конституциялық (қаңқалы) суды айтады. Мұндай суларды топырақты 150-300С-та қыздырғанда ғана болып шығаруға болады. Ал минералдар құрамында-кристалдар торындағыны кристалды су деп атайды, яғни ол минералдар құрамына жаралған көзінде кірген. Оны топырақты 105-3000С -та қыздырғанда кетіруге болады. Химиялық байланған су молекулалық күшпен ұсталатындықтан өсімдікке тиімсіз. Су буы - топырақ бөлшектері мен түйірлері аралығындағы ауа құрамына кіреді. Əдеттегіде топырақ ауасы су буына қаныққан. Сондықтан, бұл ылғал күйі топырақтың жылы жерінен суық қабатына қарай жылжып барып, қоюланады-конденсацияланады, яғни бу суға айналады. Бұл құбылыс топырақ беті салқындаған кезде байқалады, мысалы, түнде шөлді аймақтың күз маусымында кұмдар бетінде бу коюланып, кескін бойы жоғарғыдан төмен жылжиды. Осылай конденсацияланған судың өсімдіктерге тиімділігі шамалы болса да, пайдасы бар. Гигроскопиялық ылғал - топырақтың тым майда (дисперсті) түрлері бетінде ауадан ұсталып тұратын су молекулалары; топырақтың ондай суды сіңіру қабілетін гигроскопиялық дейді. Түйірлер беті жұқа су қабыршағымен оралған жəне молекулалық күшпен ұсталатындықтан ерекше қасиеті бар: тығыздығы жоғары (1,7) болғандықтан ол қатпайды жəне тұздарды ерітпейді. Бұл судың топырақта сіңірілуі заттар табиғатына, ауа температурасы мен ылғал мөлшеріне байланысты. Атмосфера су буына қаныққан жағдайда топырақ суды өзіне көп сіңіре алады да, ылғалдану дəрежесі максималды гигроскопиялыққа жетеді, оның мөлшерін максималды (ең үлкен) гигроскопиялық дейді. Қабыршақты ылғал - топырақтың дисперсті түйірлері бетінде тарту күшімен қабыршақтанып ұсталып тұратын су, ол өсімдіктерге тиімсіз. Жалпы тиімсіз су мөлшері 1,5 максималды гигроскопиялыққа тең. Топырақтағы мұндай ылғал мөлшерінде өсімдіктер сола бастайды. Өсімдіктер тұрақты сола бастайтын топырақтағы судың мөлшерін жансыз қор деп атайды, себебі мұндай ылғалды өсімдік пайдалана алмайды. Жансыз деңгейден жоғары жиналған ылғал қорын өнімдік су деп атайды. Оның қоры — ауылшаруашылық дақылдары өнімді дамуының негізі. Еркін (сұйық) су - топырақ түйіртпектері ішіндегі жəне араларындағы кеңістіктерді жайлайды. Бірінші орындағылары кылтүтікшелік, ал екіншілері бос кеңістіктегі гравитациялық (тартымды) суға жатады. Қыл түтікшелік ылғал топырақтың жіңішке қуыстарында сұйықтамшы күйінде жиналады. Мұндай сулар топырақта мениск (жиектік тарту) күші мен ер бағытта, көбінесе жоғары немесе төмен қарай жылжиды. Олар тар қылтүтікшелік тірелген жəне тар түтікшелік ілінген болып екіге бөлінеді. Қылтүтікшелік тірелген су ыза деңгейінен көтеріледі. Ол тарайтын топырақ қабатын қылтүтікшелік деңгейі деп атайды (капилярная кайма). Қылтүтікшелік тірелген су тараған қабат қалындығы топырақтың су көтеру қабілетіне байланысты болса, ілінген сумен қамтамасыз етуде аталған сулардың маңызы өте зор. Олардың ең тиімді түрлері жауын-шашын, суару жəне ыза суларымен қанады. Топырақ беті бүркелмесе, еркін сулар қылтүтікшелер арқылы буланып кетеді, сондықтан бұл құбылысты тиісті топырақ өңдеу тəсілдерімен тежеу керек. Гравитациялық ылғал – барлық қылтүтікшелері суға толған топырақ, ал одан əрі ылғалданған жағдайда түйіртпектер аралығына толған су. Ол топырақта салмақтың күшпен еркін, жоғарыдан төмен қозғалатын болғандықтан, гравитацтялық деп аталады. Төмен қарай аққан су топырақтың астыңғы қабаттарын ылғалдандырып, ыза деңгейіне жетуі мүмкін. Бұл су өсімдіктерге тиімді, бірақ топырақтағы барлық қуыстарды толтырып, ауаны ығыстырады да, анаэробты жағдай туғызады. Сулық қасиеттер. Негізгі су қасиеттеріне топырақтың суөткізу, суұстау, су сыйымы жəне сукөтеру қабілеті жағады. Сусиымына топырақтың суды сіңіріп, ұстап түру қабілеті жатады. Оның толық, далалық, қылтүтікшелік жəне гигроскопиялық түрлері бар. Толы сусыйымы (ТСС) деп, топырақтың барлық қуыстары гравитациялық суға толған кездегі ылғалдылықты айтады. Мұндай жағдайда топырақтың ауа алмастыру қабілеті (аэрация) бəсендеп, өсімдік тамырлары түншығады. Дала (кіші) сусыйымы (ДСС) деп, топырақтың гравитация суы төмен ағып кеткеннен кейінгі ұсталған (ілінген) судан құралған ылғалдылығын айтады Оның мөлшері топырақтың механикалық, минералдық жəне химиялық құрамына, көлемдік тығыздығына байланысты. Далалық, су сыйымдылықтың құм топырақтардағы мөлшері 3-5, құмбалшықты жəне балшықты топырақтарда 18-23 процентке тең, оның ең жоғары мөлшері (35 %) берік түйіртпекті құмбалшықты қара топырақтарда болады. бытыранды топырақта, түйіртпекті топыраққа қарағанда, қылтүтікшелілік су көтеру қабілет жақсы жетілген. Сукөтеру деп, топырақтың қылтүтіктері арқылы ыза деңгейінен мениск күшімен сукөтеру қабілетін айтады. Судың топырақта көтерілу жылдамдығы мен биіктігін қылтүтікшелер диаметрі анықтайды, яғни қылтүтіктер диаметрі жіңішкерген сайын, олардың су көтеру қабілеті артады. Бұ құбылыс керісінше де білінеді. Мысалы, қылтүтікшелер мен су көтерілу құм топырақта 30-60 см болса, лёсті құмбалшықта 3-4 м-ге тең, ал балшықта 6-7 м-ге жетеді. Шаңды Сусіңіру - топырақтың жоғары қабаттан төмен қарай су өткізу қабілеті. Су топыраққа үш ретті құбылыспен сіңеді: сіңу, ылғаддану, өту. Сіңу мен ылғалдану деп, топырақтың бос кеңістіктерінің бірте-бірте суға толуын айтады. Бұл топырақтың су сіңіру қабілетінің бірінші сатысы. Ылғалдану құбылысы топырақ, массасы толық (түйіртпектер іші мен аралығындағы кеңістік) суға толғанша жүреді. Өту деп, гравитациилық судың өз салмағы мен топырақ қуыстары арқылы төмен жылжуын айтады. Егер топырақ бірінші сағатта суды 15 см терендікке сіңірсе-жақсы, 5-тен 15 см-ге-орташа, ал 5 см-ге дейін ғана сіңірсе-аз сіңіретін болып саналады. Булану деп, сұйық судың қызған топырақ бетінен буға айналу құбылысын айтады. Ол топырақтың гранулометриялық құрамына, түйіртпектілігіне, беткі жанды өсімдік жамылғысы, жансыз органикалық қалдықтармен бүркелуіне жəне құрлық бедеріне, ылғалдануына жəне климатқа байланысты өзгереді. Аса жоғары булану түйіртпексіз, түсі қара, кылтүтіктері ылғалға толған топырақта, ал аз мөлшердегі булану ірі дəнді, құмды жəне өсімдік жамылғысы бар топырақтар бетінде байқалады. Агрономиялық тəжірибеде мынандай топырақ-гидрологиялық су константылары (тұрақты көрсеткіштер) қолданылады: максималды гигроскопиялық (МГ), солу ылғалдылығы (СЫ), қылтүтіктердегі үзілмелі ылғал (ҚҮЫ), кіші (дала) су сыйымдылық (ДСС), толық су сыйымдылық (ТСС). Құрғақ топырақ деп аталғанымен, онда берік байланған, адсорбцияланған, өсімдік тамырларының сору күші жетпейтін су болады. Мұндай су диффузиялы күшпен жылжиды. Бұл өсімдіктерге тиімсіз. Максималды адсорбциялық жəне қылтүтіктердегі үзілмелі ылғалдылық арасында (диапазонда) осал байланған қабыршақты су болады. Ол топырақта сорбциялық (тарту) күшпен ұсталады, сəл жылжымалы өсімдіктерге тиімсіз, ал СЫ мен ҚҮЫ арасыдағы судың өнімділігі аз, яғни оған қараған өсімдіктер нашар өніп-өседі. ҚҮЫ-ДСС арасындағы су қылтүтікшелерге толған судан тұрады; ұстап тұратын күш осал болғандықтан, оның өсімдікке тиімділігі жақсы, өнімділігі жоғары болады. ДСС пен ТСС арасында гравитациялық су тұрады, ол өсімдікке өте тиімді, бірақ артық мөлшерде болғандықтан өнімділігі нашар қуыстылық азаюынан, тіпті оның жоғалуынан, топырақта ауа алмасу (аэрация) нашарлап, өсімдіктер өніп-өсуі төмендейді. Топырақ суға толық көктемде, қар еріген кезде немесе ұзақ суарудан соң қанады. Бірақ топырақ кескінінен гравитациялық су тез өтіп кететіндіктен, бұл сумен ылғалдану уакыты қысқа болады. Толық су сыйымдылық пен кіші су сыйымдылықтың ара қашықтығын максималды суберу (МСБ) жүйесі деп атайды. Сонымен, өнімді ылғалдылық СЫ пен ДСС аралығында байқалғанымен, ең қолайлы, жоғары өнімді ылғалдылық ҚҮЫ мен ДСС арасында жатыр. Өнімді ылғалдылықтың төменгі деңгейі - СЫ, оның мөлшерін вегетациялық тəсілмен (өсімдіктер өсіру) жəне есептеу арқылы, яғни максималды гигроскопиялық (МГ х 1,5) арқылы шығарады. Ал жоғары өнімді ылғалдылықтың төменгі деңгейі - ҚҮЫ. Суару алдындағы топырақ 39 ылғалдылығы ҚҮЫ-дан төмен болмағаны керек, яғни құмбалшықты, балшықты топырақтар үшін ол ДСС-тің 60-70 процентіне тең. Судың топырақтағы құбылымы (режимі) жəне оны реттеу. Топырақтағы су құбылымын да білу керек, ондағы су қорының кірісі мен шығысын су балансы, кірісін шығысының тепе-теңдігі дейді. Топырақтың су балансы 
жүктеу/скачать 2,97 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|