С. Б. Темралиева (қолы ) (аты-жөні) «Қолданбал ы биология және топырақтану негіздері»

1. 
   Топырақ туралы түсінік
   

1. 
   Топырақтану ғылымының тарихы
   

Топырақ — жердің жақсы қопсытылған, өлі табиғат пен тірі организмдердің межесінде жатқан құнарлы қабаты. Академик В. И. Вернадскийдін, айтуынша, топы­рақәрі тірі, әрі өлі денеден құралады (биокостное тело).

Жалпы жер көлеміне қарағанда, топырақ. — өте жұқа қабат. Мысалы, Жер шарын футбол добындай деп есептесек, оңда топырақ қабаты сақал қыратын қауіпсіз ұстараның қалыңдығынан он есе жұқа екен. Соған карамастан, жер бетіндегі барлық. тіршіліктің, оның ішінде адам өмірінін негізгі арқауы — топырақ. Бірақ ол туралы дұрыс түсінік, ғылым кешеуілдеп дамыды. Мәселен, біздін, кұлағымыз ботаника, зоология, геология, география сиякты ғылымдарға әбден қанық. Бұл ғылымдардың нендей міндеттер атқаратынын да және қандай жетістіктерге жеткенін де жақсы білеміз. Мысалы, ботаника өсімдіктер туралы ғылым болса, зоология жан-жануарлар дүниесінің сыр-сипаты, ал геология, география болса жалпы жер туралы жэне тау жыныстары мен жердің астыңғы қабаттарын зерттейтін ғылым. Топырақтану деген ғылымның. бар екенін оның немен шұғылданатынын біле бермейтіндер әлі де баршылык. Себебі топырақтану ғылымы—жас ғылым. Топырақ туралы түсінік тек XIX ғасырдың 80-жылдары орыстын дарынды оқымыстысы В. В. Докучаевтің жемісті енбектерінің арқасында қалыптасып дамыды. Сондықтан да топырақтану ғылымын «орыс ғылымы» деп дұрыс айтады. Бүған оның «Орыс қара топырағы» деген еңбегі зор үлес қосты . Бүл туралы В. В. Докучаевтін талантты оқушыларының бірі академик В. И. Вернадский: «Органикалык химиянын дамуына — бензол, физиологияның дамуында бақа қандай міндет атқарса, топырақтану ғылымынын, дамуына В. В. Докучаевтің «Орыс қара топырағы» деген еңбегі де сондай міндет атқарды» деп жазды.

Докучаев топырақтың табиғи және тарихи дене екенін анықтады. Былайша айтқанда, топырақ өмір бақи бір калыпта өзгермей тұратын зат емес, керісінше, ол табиғи жағдайға, уақытқа байланысты өзгеріп отыра-ды. Оның пайда болуының, дамуынын, өзінше зақдары бар. Докучаевтің анықтамасы бойынша, топырақтын 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 кұнарсыз тау жыныстарынан құнарлы топырақ пайда болады. Ал адамзат игерген жерлерде топырақтың дамып, өзгеруіне коғамның өндіргіш күштері үлкен әсер етеді.

Өсімдіктер құнарлы топырақсыз өспейді. Топырақта өсімдіктерге кажетті коректік заттар, яғни биофильді заттар жиналады. Ал үлкен геологиялық айналым арқылы әлемдік мұхиттарда жиналатын көп элементтер өсімдіктердің арқасында топырақ құрамына жиналды, демек үлкен геологиялык, айналымнан кіші биологиялық айналымға көшеді. Сондықтан топырақта сан түрлі өсімдіктер өсіп, жан-жануарларға қорек болады. Сөйтіп, табиғаттың ең жоғары туындысы — адамзат қоғамы өсімдіктерді де, жануарларды да өз мүқтажына пайдаланады. Расында, топырақ — жер бетіндегі өмірдің негізі, асыраушы анасы. Топырақ ауыл шаруашылығының негізгі өндіргіш құралы. Онда жеңіл өнеркәсібімізге қажетті көптеген шикізаттар өседі. Инженерлік және жол құрылыстарында топырақтану ғылымы пайдаланылады. Топырақпен өзіміз тыныс алатын ауа құрамы мен ішетін су құрамдары да тығыз байланысты. Осымен бірге топырақтың халық шаруашылығының басқа да салаларында атқаратын рөлі үлкен.

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 ғалымдар бір пікірге келе алмады. Ленин атындағы Бүкілодактық ауыл шаруашылык академиясының 1948 жылғы тамыз сессиясында топырақтануды биология ғылымына қосуға бір ауыздан каулы 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 ғылымдары бөлімінен биология ғылымдары бөліміне ауыстырылды.

Топырақ — табиғат көркінің айнасы. Бүл сөзде көн мән бар. Топырақтың тік қазылган пішініне қарап, сол жердегі ауа райының, өсімдіктер мен жануарлар дүниесің т. б. табиғат құбылыстарының тек қазіргі емес, өткен дәуірлерде кандай болғанын айта аламыз. Сонымен, топырақ жай жаткан өлі дене емес, жаратылыстың ерекше тарихи әрі табиғи денесі, оның пайда болу, жер бетінде таралу заңдылықтары мен қасиеттері бар. Оны топырақтану ғылымы зерттейді.

Докучаевтің жетекшілігімен 1888 жылы ұйымдастырылған Ресейдегі топырақ зерттеу комиссиясы — бүкіл дүние жүзіндегі бұл саладағы бірінші топырақтану ғылымының ұясы еді. Бұл ғылымнын дамуына Докучаевтің замандасы, орыстың ірі оқымыстысы П. А. Костычев, окушылары Н. М. Сибирцев, К. Д. Глинка көп үлес қосты.

Докучаевтің қажырлы еңбегінін арқасында 1899 жы­лы ұйымдастырылып шыға бастаған топырақтану саласындағы ғылыми-теориялык «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 кайта кұрылды. Бұған Қазан революция-сыман кейін В. В. Докучаевтің есімі берілді.

1. 
   Топырақтану қандай ғылым?
   
2. 
   Топырақтану ғылымының негізін салушы ғалым кім?
   
3. 
   В.В. Докучаев шәкірттерін атаңыз?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)

№2 дәріс

1. 
   Топырақтың морфологиялық белгілері.
   
2. 
   Түсі, қалындығы, құрылымы, бөлшектік құрамы , тұтқырлығы, жаңа заттар, кірме заттар, қайнауы, ауысуы, ылғалдылығы және т.б.
   

Далалық жағдайда топырақтың морфологиялык құрамын зерттеген кезде тік қазылған шұнқырлар пайдаланылады. Бұл әдісті алғаш рет топырактану ғылымының негізін салушы Докучаев қолданды, ол қазірге дейін іс жүзінде топырақты далалық жағдайда зерттеудің негізгі әдісі болып келеді. Докучаев топырақты негізгі үш кабатка бөлген. Бірінші кабат А — негізгі қарашірікке боялған, топырақтын, құнарлы қабаты; екінші өтпелі қабат В—түсі ашығырақ, бірте-бірте тау жынысына ауысады; үшінші қабат С — топырак түзуші аналық жыныс қабаты. Топырақ қабаттарын бөлудің, бұл жүйесі осы күнге дейін сакталып келеді, оларды А₁ ,А₂, В₁, В₂, С₁,С₂ т. б. етіп белгілейді.

Т - торфты горизонт; А - орман төсеніші қабаты; G - глейлі горизонт; D - төсеніш қабат; С - қабаттардың астында жататын, одан қасиеттері ерекше келетін тау жынысы қабаты; L - өте қатты, темір қосылыстары көп қабат.

Топырақтың морфологиялык көріністерінің ішінде оның түсі негізгі орын алады, өйткені оның аттары осы түсіне қарай қойылған. Топырақтың түсіне катты әсер ететін нәрсе — оның құрамындағы қарашіріктің мөлшері. Бұлардан басқа топырақтың морфологиясына оның, құрылымы, кеуектілігі, құрамындағы әр түрлі тұздар, механикалық құрамы, өсімдік тамырларының таралуы т. б. енеді. Темір оксидтері топыраққа қызыл түс береді. Топырақтың құрамынды кварц, каолинит, әк, гипс көп мөлшерде болса, онда түсі ақ немесе ақшыл келеді. Темір гидрооксидтері көптігінен топырақсары түстес болады. Марганец оксидтері күлгін және қою көк түс береді. Ылғал топырақтарда темір (ІІ) қосылыстары көп болса, көкшіл, жасылдау түс беріп тұрады.

Топырактың механикалык кұрамы деп, әр турлі деңгейдегік бөлшектерден туратын топырақ көлемін айтады. Түйіршіктер көлемінің әр турліділігіне карай топырактың механикалык кұрамы да әр түрлі болып келеді.

Топырак туйіршіктері неғурлым майда болса, топы­рактар да солғурлым ауыр, балшыкты болып келеді. Ал түйіршіктері ірілеу топырактар женілдеу, кумдакты, кумды болады. Егер топырақ құрамында майда түйіршіктер мен ірілеу туйіршіктер аралас кездессе, мұндай топырактар кұм-балшықты топырактар деп саналады. Әдетте, топырақ майда ұнтакталған туйіршіктерден туратындыктан, туйіршік көлемі оның диаметрінің қалындығымен өлшенеді, ал диаметр ұзындығы миллиметрмен есептеледі. Топырактану саласындағы ірі ғалым. профессор Н. А. Качинскийдің зерттеуі бойынша, топырак курамындағы туйіршікіср келеміне қарай бы-лаіниа бөлінелі: диаметр/ 3 мм-ден /іріректер/ — тастар, 1 м.м-ден 3 мм-ге дейіні — ірі кұм, 0,15-тен I мм-re дейіні орташа кум, 0,25-тен 0,05 мм-ге дейіні — ұсак кұм, 0,01 -лі-н 0,05 мм-ге дейіні — ірілсу шаң, 0,001-ден 0,005 мм-п дейіні — майда шан, ал днаметрі 0,001 мм-ден кішіс\і — тозак .

Топырактың механикалык курамы топырак тузуде, оны ауыл шаруашылығы мен баска да мақсаттарға пайдаланғанда зор маңыз атқарады. Топырактьщ кеуек-тілігі, су сыйымдылығы, ылғал өткізгіштігі, ылғалды буландыруы, қоректі заттарды жинау мумкіндігі, ауа мен жылу устау режимдері оның механикалық курамы-мен тығыз байланысты.

Қумды және кұмдақ топырактардың кұрылымы (структурасы) әр түрлі ірі бөлшектерден тұрады. Ылғалды жаксы өткізеді, ауа мен жылу режимдері қолайлы ке-леді, оны өңдеу өте оңай. Бірақ мұндай топырактар коректік заттарға, карашірікке кедей болады, себебі олар ылғалмен жуылып кетеді. Ал балшыкты топырактар, керісінше, ылгалды аз өткізеді, су сыйымдылығы мол, ауа режимі нашар болады. Оны жырту да тым қиын. Дегенмен мұндай топырақтар қоректік заттарға бай, кұнарлы келеді.

Жаңа заттар дегеніміз - топырақ түзілу барысында көзге көрінетін морфологиялық жағынан қалыптасқан топырақ массасынан бөлінетін минералдар жиынтығы. Құрамы, түсі, пішіні бойынша жаңа заттар сол жердегі топырақ массасынан ерекшеленеді. Жаңа заттар шығу тегі жағынан химиялық және биологиялық болып бөлінеді. Химиялық жаңа заттарға жататындар: гипс, әкті қосылыстар, темір гидроксиді мен марганец тотықтары түзетін жаңа заттар. Сондай-ақ кремнеземдық ұнтақ та жаңа заттарға жатады. Ол қышқыл орман топырақтарына тән. Биологиялық жаңа заттарға жататындар: капролиттер - бір бөлігі топырақтан тұратын, құрттардың ас қорыту жүйесі арқылы өткен олардың экскрименттері, топырақта тіршілік ететін жануарлардың жолдары т.б.

Кірме заттар - бұл топырақ түзу процесімен қатысы жоқ, бірақ топырақ құрамында кездесетін органикалық және минералды заттар. Шығу тегі бойынша төрт топқа жіктеледі:

1. 
   Литоморфтар - тас қалдықтары
   
2. 
   Криоморфтар - топырақтағы мұз тәрізді формалар
   
3. 
   Антропоморфтар - адам қызметімен байланысты заттар: кірпіш сынықтары, әйнек, құрылыс қалдықтары.
   
4. 
   Биоморфтар - топыраққа көмілген жануарлардың сүйектері, тамыр сабақтардың шіріген қалдыұтары, өсімдіктердің тастанған қалдықтары.
   

1. 
   Топырақтың морфологиялық белгілеріне қандай белгілер жатады?
   
2. 
   Топырақтың түсі неге байланысты?
   
3. 
   Топырақтың механикалық құрамы бойынша жіктелуін атаңыз?
   
4. 
   Жаңа заттар дегеніміз не?
   
5. 
   Кірме заттарға қандай заттар жатады?
   
6. 
   Топырақтың «қайнауы» немен байланысты?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)
№3 дәріс

Тақырыбы: Топырақ құраушы факторлар. Үгілу құбылысы. Топырақ құраушы жыныстар.

Мақсаты: Студенттерді топырақ түзілу процестерімен таныстыру. Тірі ағзалардың топырақ түзу процесіндегі орны мен маңызын ұғындыру. Топырақтың тірі бөлігімен таныстыру.

1. Топырақтың пайда болу теориялары. Топырақ құраушы жыныстар. Гипергенез. Бұзылу процесс өнімдері.

2. Антропогенді және табиғи факторлардың топырақ құрау процесіне әсері. Топырақ құраушы факторлар.
Табиғатта топырақтың түзілуі — өте ұзаққа созылатын құбылыс. Топырақ тау жыныстарынын ұзақ геологиялық мерзім ішінде әр түрлі жолдармен үгілуі мен мүжілуінің нәтижесінде түзіледі. Топырақ түзуші жыныстар ілкі әуелде қатайған тау жыныстары болғанмен, онын үстіңгі қабаты табиғат күштерінің көп жылғы үздіксіз әсер етуінен бірте-бірте қирап, бұзылып, қопсыған жыныстарға айналады. Бүл табиғат күштерінің ішінде температураның, судың, желдің, күн сәулесінің, көшпелі мұздардың әсері ерекше. Үгілудін негізгі үш түрі бар: олар физикалық, химиялық және биологиялық үгілулер. Тау жыныстарыыын физикалық жолмен үгілуі деп жыныстардың химиялык құрамы өзгермей, тек әр түрлі механикалық бөлшектерге бөлінуін айтады. Физикалық үгілулерге әсер ететін негізгі күштер: температура, жел, тасқын сулар мен көшпелі мұздар. Химиялык, үгілу процесі — тау жыныстарынын құрамындағы ор түрлі тұздардың немесе басқа қосылыстардың суда, қышкыл мен сілтіде еруінен жэне ауадағы оттегімен тотығуынан пайда болатын құбылыстар. Мұның нәтижесінде химиялық қүрамы жағынан жаңадан минералдық заттар құралады. Бүл заттар суда еру касиетіне, өзіндік салмағына және жер бедерінің құрылысына қарай ор жерлерде шөгеді. Физикалық үгілу мен химиялык үгілу процестері, әдетте, қосарласа жүріп отырады.

Сонымен, физикалык және химиялык үгілулердің салдарынан таулар бұзылып, тастар мүжіледі. Құм мен балшық суға жуылып-шайылып, су күшінің зорайып, азайып, басылуына, жер бедерінің ыңғайына карай шөгіндіге айналады. Желмен ауаға ұшады, тозанданады. Бүл процестер расырлар бойы толастамайды. Жаңбыр күшейсе немесе жел катты соқса, жер беті өзгеріп тұрады. Ескі дәуірде жәндіктер мен өсімдіктердің жоқтығы-нан майда, ұнтақталған жыныстарды біріктіретін ештеңе болмай, қарашірік құралмайды, сондыктан топырақ түзілмеді. Шын мәнінде, топырақтың түзілуі биологиялық үгілумен байланысты. Физикалык немесе химиялық үгілу өзінше топырақ түзе алмайды, өйткені топырқк түзу процесі — биологиялық құбылыс.

Үгілу кезінде қатты тау жыныстарынан қопсыған, ылғал жұтқызып, су өткізгіш жыныстар пайда болады.

Әдетте, физикалык және химиялык үгілу кезінде босанып суда ерігіш, өсімдіктерді коректендіретің минералды заттар үлкен геологиялық айналымға түседі. Қопсыған. үнтакталған жыныстарға тірі организмдер қоныстангаи уакыттан бастап өсімдіктер мен микроорганизмдсрдіи сіңіруі нәтижсінде коректік заттар үлкен айналымға түседі, яғни үлкен, геологиялық айналымнан кіші биологиялык. айналымға көшеді. Органикалық заттар суда ерімейтін болғандықтан, бүл заттардың қоры жылдан жылға көбейе береді Қүрамында коректік заттарга кедей тау жынысы тірі организмдер мекендегеннен кеиің қоректік минералды және органнкалық азотты заттар мен байиды, былайша айтканда, кұнарсыз тау жынысының орнына кұнарлы топырақ пайда болады.

Топырактың паида болуына негізгі алты фактор әсер етеді. Олар: ауа райы, топырак түзуші тау жынысы, жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктер мен жәндіктер. ;жер бедері, аймактың геологиялык дәуірі және коғамның өндіргіш күші.

АЛҒАШКЫ ТІРІ ОРГАНИЗМДЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ТОПЫРАҚ ТҮЗУГЕ ӘСЕРІ

Ауа райының топырақ түзудегі рөлі орасан зор. Шынында да, климатқа. яғни ауадан түсетін ылғал мөлшеріне,температураның ыстык-суығына карай, үсіксіз мезгілдің кыска немесе ұзақтығына т. б. жағдайларға байланысты әр жерде ә р түрлі өсімдік, жәндіктер мен микроағзалар тіршілік етеді. Олардың әрекетінен әр жерде әртүрлі топырактар түзіледі. Мәселен, шөлде шөл топырағы түзілсе, тундрада тундраға сәйкес қүнары аз жас топырактар түзіледі, ал ауа райы жаксы, ауадан тусетін ылгал мен күн сәулесі жеткілікті аймактарда қунары мол кара топырактар түзіледі. Себебі ауа райына қарай аналық тау жыныстарының үгілуі мен мүжіліне топырактың түзілу процесі, оның кұнары тікелей байланысты.

Топырак түзуші тау жыныстарының түзілген топыраққа ететін әсері де аз емес. Әдетте, түзілген топырақтардың химиялық кұрамы өзін түзген тау жыныстарынын кұрамына өте үксас келеді. Тіпті кейбір аймактар­да топырақ түзуші тау жыныстарының химиялық кұрамы бүл аймактарға тән емес, кұрамы басқа топырактардың түзілуіне алып келеді. Мысалы. бұрынғы КСРО-ныц кең алкапты, күлгін топыракты аймарындағы кездесетін кара шірікті, әктасты топырақтарды алайык. Бүл жерлерде топырак. түзуші тау жыныстарының әкті заттарға бай болуы терістік аймакка тән емес карашірігі, әкті заттары мол топырақ түзуге әсер етеді. Тау жыныстарының өзі тузген топыраққа әсері, әсіресе, шөлді аймактарда айкын көрінеді. Себебі бүл аймактарда ауадан түсетін ылғалдың аздығына карай, тау жынысына әсері аз болады да, оның кұрамына күрделі өзгерістер енгізе коймайды.

Топырак түзуге, оның құнарлылырына жер бедерінің тигізетін әсері өте үлкен. Жер бедерінің әр түрлілігіне карай, ылғал мен қоректік заттар түрліше болып келеді. Тегіс жерлерге ауадан түскен ылғал жаксы сінеді, ал жер беті тегіс емес беткейлі, денесті жерлерге ылғал дұрыс сіңбей, ойпатты жерлерге су жиналады. Жер бедерінің топырақ түзудегі тағы бір әсері—әр түрлі беткейлерге күн сәулесінің әр түрлі мөлшерде түсуі. Мы­салы, таулы алқаптарда терістік беткейлерге күн сәулесі аз, оңтүстік беткейлерге мол түседі. Бұл жағдайлар әр қилы жер бедерлерінде әр түрлі топырактардың түзілуіне эсер етеді.

Топырақ түзуге аймақтык-геологиялық дәуір көп эсер етеді. Геологиялық жас аймақта топырақтар жас, жаңа түзіле бастаған топырақтар, ал геологиялық ескі аймакта топырақтар ескі болады. Осы тұрғыдан алған-да, кек-байтак ТМД елдерінің солтүстік жағында жаңа топырактар түзіліп жатса, оңтүстік жағында көне дәуір-ден келе жаткан топырактар дамиды. Себебі оның теріскей жағы кейінгі дәуірлерде ғана мұздан арылған, ал онтүстікте бұған бірнеше дәуірлер өтті. Тіпті оңтүстік аймактың көп жерлерін мұз баспаған, сондықтан бұл алкаптарда топырақтын даму процестері ертеде басталған.

Топырақ түзу процестеріне адамзат қоғамының тигізетін әсері орасан зор. Адамзат қоғамы өзінік саналы әрекеттерінін нотижесінде топыракты колдан суарып немесе құрғатып, мелиорациялап, онын табиғи даму процестеріне көп өзгерістер енгізеді. Бұл өзгерістердің көбі — топырақтың пайдалы касиеттерін жаксартуға, құнарлылығын арттыруға бағытталған шаралардың нәтижесі.

Жер жыртылып, топырак өцделгеннен кейін табиғи өсімдіктер орнына мәдени дақылдар егіледі, ал олардың топыракка ететін осері табиғн өсімдіктерге карағанда, әрине, өзгеше.

Топырақтарды көп жыл бойы суарып, тыңайткыштар енгізген кезде, олардың бүрынгы табиғи касиеттерінің көбі өзгеріп, жаңа, «мәдениеттенген» сапалы топы-рақтарға айналады. Мысалы, мұндай топырактар катарына Орта Азиядағы көп жылдар бойы суарылып келе жаткан жазиранын топырақтарын жатқызуға болады. Адамзаттың саналы әрекетінін арқасында табиғи жағдайда құнарсыз жатқан топырақтардың (сорланған, сортаңданран) мелиорациялаудың нәтижесінде кұнары артып, сапалы топырактарга айналады. Бірақ адамзат қоғамының топыраққа еткен әрекеттерінің барлығы то­пырақ құнарын арттыра бермейді.

Суармалы алкаптарда жерді суару мен мелиорациялауда жіберілген кателіктердің нәтижесінде күрамында тұзы көп емес топырактын екінші рет сорлану процес-тері басталыи немесе батпактанып, егістікке жарамай. істен шығып калатын жағдайлар аз емес. Ал кейбір жерлерде пайдалануға жарамсыз, механикалық құрамы жеңіл топырақтар жыртылып, кейін жел эрозиясына ұшырап, пайдаға аспай калады. Мәселен, мұндай жағ-дайлар Қазақстанда 1950 жылдардағы тың игеру кезін-де кездесті. Павлодар облысында мыкдаған гектар жа­рамсыз жеңіл топырактар, Актөбе, Қостанай, Көкшетау, Акмола облыстарында кебірленген топырақтар жырты­лып, көптеген зиян келтірілді.

Негізінде топырақты өңдеу, мелиорациялау, химияландыру жұмыстары бұл сиякты зиянды жағдайларға жол бермей, жердің құнарын арттыруға бағытталуы тиіс. Ол үшін әрбір аймақтағы топырақтың касиеттері мен құрамын, экологиясын, ерекшелігін жеке білу кажет. Қазіргі ғылыми-техникалык. үдеу мен өркениет нәтижесінде адамзат топырақ түзу процесін, оңың құңарың арттыру жолын түгелдей өз қолына ала бастады. Бүган өндірістік күштіц дамуын және бүлінгеп жерлерді қаита қалпына келтіру (рекультивация) жұмыстарың жүргізуді жаткызүға болады.

1. 
   Физикалық, химиялық және биологиялық үгілу процестері қандай процестер?
   
2. 
   Топырақ түзуші факторларды атаңыз?
   
3. 
   Топырақтың тірі бөлігіне не жатады?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)
№4 дәріс

Тақырыбы: Топырақтың минерологиялық құрамы

Мақсаты: Топырақ құрамындағы минералды заттарға, метаморфты, магматикалық және шөгінді жыныстарға толық тоқталып, кең көлемде түсінік беру.

1. Топырақ құрамындағы минералды заттар

2. Метаморфты, магматикалық және шөгінді жыныстар

3. Негізгі топырақ түзуші жыныстар. Топырақ түзуші жыныстардың минерологиялық және химиялық құрамы

Магмалық жыныстардағы біріншілік минералдардың торындағы мөлшері мынадай /Ф.Кларк/: кварц-12,0, далалық шпаттар-59,5,амфиболдар /мүйіз жалатпасы мен пироксен/ - 16,8, слюда-3,8 процентке жетеді. Біріншілік минералдардың бұзылуға тұрақтылығы бірдей болмағандықтан, топырақ құраушы жыныстар мен топырақтағы салыстырмалы үлесі, магмалық жыныстарға қарағанда, өзгеше болады. Борпыл жыныстардың бұзылуға тұрақтылығы берік болғандықтан құрамында кварц / SіО₂/ мөлшері басым келеді /40-60/, екінші орынды дала-шпаттары алады /20 процентке дейін/; кең тараған бұл минералдың механикалык беріктігі жоғары болғанымен химиялық бұзылуға тұрақтылығы төмен. Дала шпаттары арасында ең тараған біріншілік минерал — ортоклаз /КАІ8і₃О₈/, сирек кездесетіні — натрий-калийі дала шпаттары немесе плагаоклаздар. Кварц пен дала шпаттары бұзылуға төзімді болғандықган әр дәнді келеді-де, көбінесе құм және шанды түйірлер тобын құрайды. Амфиболдар, пироксендер және слюдалар бұзылуға тұрақсыз болған-дықтан, борпыл жыныстар мен топырақ құрамында аз мөлшерде майда кристал күйінде кездеседі. Минералдарды бұзылуға тұрақтылығы, олардың табиғаты, химиялық құрамының айырмашылығы және кристалдық құрылымына байланысты.

Біріншілік минералдар мағнасы:

- Оларға топырақтың агрофизикалык қасиеттері байланысты;

- Олар - күлді элементтер көзі;

- Олардан екіншілік минералдар жаралады.

Екіншілік минералдар құрамы /біріншілік тердегідей/ көп емес. Олар арасында карапайым тұздар, су тотықты және тотықты минералдар мен балшықтық минералдар айырылады.

Қарапайым тұзды минералдар біріншілік минералдар бұзылуы және топыраққұрылу процесі нәтижесіңце жаралады. Оларға калцидит — СаСО₃, магнезит - Мg СО₃ , доломит — Са,Мg/ СО₃/₂, сода-Cа₂СО₃ • 10Н₂0, ғаныш - СаSО₄ • 2Н₂О, мирабилит – Nа2SО₄ • 10Н₂О, галит — NаСІ, фосфатгар, нитраттар, т.б. жатады. Бұл минералдар құрғақ климат жағдайында топырақта көп мөлшерде шоғырлануға ықтимал. Олардың санды және сапалы құрамы топырақтың сортандану деңгейі мен бағыттын анықтайды.

Сулы тотықты және тотықты минералдар — кремний, алюминий, темірдің және маргансаның сулы тотықтары, аморфты - қоймалжың құрылым күйінде, біріншілік минералдар бұзылуынан жаралады. Жоғарғы температурада олар қатты кристал күйіне көшеді: мыс сулы кремний тотығы көнеленіп қатты гельге /шөгінді/ - опалға /SіО₂ • n Н₂О/, одан әрі суын жоғалтып /2-30%/ кристалды халцедон мен кварцке / SіО₂ / көшеді.

Басқада сулы тотықтар көшу сапы мынадай:

гематит Ғе₂О₃, гетит гидрогетит Ғе₂О₃ • ЗН₂О.

Көп тараған балшықтык минералдарға монтмориллонит тобындағылар, каолинит, сулы слюда, хлориттер және аралас қабыршақты минералдар жатады. Борпыл жыныстар мен топырақтарда /ферралитсіз/ көбінесе монтмориллонит тобындағы / монтмориллонит, нонтранит, бейделит/ минералдар тараған. Химиялық формуласы - 4 SіО₂ А1₂О₃ • n Н₂О; SіО₂,: А12О2 = 4. Бұл топтағы минералдарға тым майда /дисперсті/ түйірлер шоғыры тән, олардың 60%-ті коллоидты түйірлер және 80%-ке дейінгі мөлшері 0,001 мм-ден майда түйірлеріне келеді. Дисперстілігі мен ерекше кұрылымы оларға жоғары катиондар тұту қабілетін береді. Монтмориллониттің жұту сыйымы 100 г. Т-та 80-120 мг.-экв-ке тең. Аталған минералдар тобының су-физикалық қасиеті нашар-олар өсімдікке тиімсіз ылғалды көп ұстап тұрады- монтмориллониттің максималды гигроскопиялығы 30%-ке жетеді. Шыланған күйінде жабысқақ, күшті ісінеді де, топырақ кепкенде қатайып жарылған масса түзеді. Қарашіріндінің гумин қышқылы мен бірігіп суға тұрақты түйіртпектер /агрегаттар/ құрады. Сондықтан қарашірінділі, монтмориллонит тобындағы минералдары бар, топырақтың су-физикалық қасиеті едәуір жақсарады.

Каолинит тобындағы минералдардың /каолинит, галлуазит / SіО₂ : А1₂О₃ екіден төмен, формуласы - 2SіО₂ А1₂О₃ • Н2О. Борпыл жыныстар мен топырақтағы мөлшері аз, ол ферралиттердегі — негізгі минерал.

1а. Балшыктық минералдардың химиялық құрамы, % /В.Ковда деректері/

Каолинитте сілтілі негіздер /Nа,К/ аз /1а-кесте/, бытырандылығы /дисперетілігі/ төмен, жұту сыйымы 20 мг. экв-тен аспайды. Каолиниті басым топырақтар негіздерге тапшы болады /әсіресе Са-ға/.

Сулы слюдалар — калийдің қайнар көзі, олар қүрамында / иллитге/ К2О 6-7%-ке жетеді. Хдориттер құрамында темір, магний көп. Аралас қабатты минералдар да топырақта кең тараған. Олардын кристалдық торында бірнеше минералдар кабаттасып орналаскан: монтмориллонит пен иллит, вермикулит / А1₂О₃ 11%-ке жетеді, SіО₂ аз - 36%/ пен хлорит. Аталған минералдарды топырақ жыныстан мұралайды.

Топырақ құралу процесі барысында осы минералдар бұзылуға, қозғалысқа және синтезге шалдығады, бірақ топырақтың минералдар құрамы өзгермейді.

1. 
   Топырақ құраушы тау жыныстарын қандай түрлерге бөлінеді?
   
2. 
   Метаморфоздық тау жыныстарына қандай минералдар жатады?
   
3. 
   Магматикалық тау жыныстарына қандай минералдар жатады?
   
4. 
   Шөгінді тау жыныстарына қандай минералдар жатады?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)
№5 дәріс