Т. М. Блисов, Н. Е. Калимов, Т. И. Чехова Топырақтану геология негіздерімен

1 Қара-қоңыр топырақтар қандай аймақтарда таралған?

2 Қара-қоңыр топырақтар қандай типшелер, тектер және түршелерге бөлінеді?

4 Қара-қоңыр топырақтардың қандай қасиеттері бар?

5 Қара-қоңыр топырақтар ауыл шаруашылығында қалай пайдалынады?

№8 Тәжірибелік жұмыс

а) Кебірлер, сортаңдар және шатақтардың түзілу шарттарымен танысу;

в) Кебірлер, сортаңдар және шатақтардың негізгі қасиеттірмен танысу;

с) Кебірлер, сортаңдар және шатақтардың жіктелуімен танысу;

д) Кебірлер, сортаңдар және шатақтардың үлгі кескінін сипаттау.

Құралдар: Әдістемелік нұсқаулар, топырақ кескіндері, топырақ үлгілері, суреттер (топырақ атластары).
Тапсырмаға түсініктеме

Кебірлер – шайылымды немесе иллювиальды (В) қабатында көп мөлшерде сіңірілген алмаспалы натрий, кейде магний иондары да бар топырақтар. Онда сіңірілген натрий мөлшері жалпы катиондар сиымдылығының 15-20 % тең, ал магний 45% артық.

Қазақстанда кебір топырақтар көлемі 9 млн. 84 мың га. Кебірлердің түзілуі туралы бірнеше ғылыми тұжырымдар бар және олардың барлығы кебірдің түзілуіне натрий иондарының қатысы бар екенін бір ауыздан мақұлдайды. К. Гедройцтың теориясы бойынша кебірлену процесі 2 кезеңде өтеді: а) топырақтың бейтарап тұздармен сортаңдануы немесе тұздануы, яғни сортаң топырақтығ жаралуы, б) соңғының кебірлену құбылысына шалдығуы және ерекше қасиеттері бар кебір кескінінің құрылуы. К. Гедройц сортаң шайылуының үш сатысын ажыратқан: жеңіл еритін тұздар шайылуы; сода тұзының пайда болуы; топырақ түйірлерінің бытырап, кескін бойы төмен жылжуы.

Сонымен қатар кебірлердің түзілу процесі жайындағы ілімге К. Глинка, В. Вильямс, Е. Гильгард, В. Ковда, Н. Панов және б. үлесін қосты.

Қазақстанда көбінесе кебірлердің пайда болуына тұзы көп топырақ түзуші аналық тау жыныстары немесе жер бетіне жақын орналасқан натрий тұздары мол ыза судың ықпалы себеп болады.

Кебірлер тегіс немесе ойпаттау жер бедері бар алқаптарда, аумақты Батыс Сібір жазықтығы, Каспий маңы ойпаты сияқты өңірлерде, өзен көл жайылмасынан жоғарылау орналасқан террасаларда жиі кездеседі.

Кебір топырақтар үстіндегі өсімдік жамылғысы кебірлерге бейімделетін ерекше өсімдіктер тобына жататын жусан, изен, кермек сияқты шөптердің басым болуымен сипатталады.

А₁ – гумусты-элювиальді қабат немесе кебірдің ұстіңгі қабаты, қалыңдығы 2-18 см.

В₁ – иллювиальді кебір қабат, қалыңдығы орташа есеппен 7-12 см-ге жетеді.

В₂– кебірдің астыңғы қабаты, бұл қабатта жиналған карбонатта ақ дақтар күйінде кездеседі, кейбір тұздардың жиналдған белгілері көрінеді. Бұл қабат біртіндеп аналық тау жынысы қабатына ауысады.

С – жеңіл еритін тұзы көп аналық жыныс.

Кебірлердің классификациясы (жіктелуі) өте күрделі іс, өйткені олар әр аймақта, аймақ ішінде, түрлі геоморфологиялық (жер бедері) және гидрогеологиялық жайдайларда (грунттық су-ыза су) қалыптасады.

Қазіргі кезде ылғал және соған байланысты тұздану құбылымы қасиетіне, гумус мөлшеріне қарай кебірлер үш түршеге бөлінеді: автоморфты (ыза су 6 м тереңдіктен әрі, оның түзілуіне әсер етпейді) немесе далалық типі, жартылай автоморфты (ыза су 3-6м тереңдікте болса) немесе шалғынды-далалық және гидроморфты (ыза су 3 м тереңдіктен жоғары) немесе шалғындық кебір типіне жатады.

Кебір типшелерге аймақтық топырақтар ішіне орналасуына сәйкес жіктеледі. Мысалы, қара топырақты дала аймағында ол-кебір қара топырақ және т.с.с.

Сонымен қатар кебірлер тектерге, түрлерге оның құрамындағы тұздарға, олардың орналасу тереңдігіне, натрий иондарының мөлшеріне, гумусты-иллювиальды қабатының қалыңдығына, В₁- қабатының құрылымына байланысты жіктеледі. Мысалы, тектері – содалы-сульфатты, содалы-хлоридті-сульфатты, сульфатты-хлоридті, хлоридті-сульфатты, сорланған (тұздар 5-30 м-де), жоғарғы қабатта сортаңданған (тұздар 30-50 см-де), тереңде сортаңданған (тұздар 100-150 см-де), тұзы жоқ (тұздар 150 см-ден тереңде) және т.с.; түрлері, А₁ қабаты қалыңдығына сәйкес – 0-5 см-қабыршақты, 6-12 см с аяз, 13-18 см орташа, 18 см-ден артық терең және т.с.

Кебір топырақтар қасиеттері: құрылысының қабаттарға анық жіктелуі, топырақ ортасының реакциясы сілтілі болуы, иллювиалды қабатында нарий иондары мол болуы (алмаса сіңген иондар 10-40 %), иллювиалды қабаттың астында тұздардың жиналуы. Кебірдің үстіңгі А₁ қабатында гумус мөлшері аймақтық топырақтағы мөлшерден кемірек болып қалыптасады, гумустік затар құрамында кебірлі қабатта, әдетте фульфоқышқылдар гумин қышқылынан артық. Алмаспалы натрий мөлшері кебірлі В₁ қабатында 13-15, кейде 30% (сіңіру сиымдылығынан) жетеді. Әдеттегіде кебірлерде жылжымалы фосфор мөлшері жоғары емес.

Кебірлерге нашар су-физикалық және физикалық қасиеттер тән. Массасы кеуіп кетсе кебірлер қатып тығыздалады да, ылғалданса ісініп жабысқақ лайға айналады. Сондықтан олардың су өткізу қабілеті төмен және тиімсіз ылғал қоры жоғарылайды.

Кебір топырақтар ауыл шаруашылық алқаптар үлкен қоры, бірақ оларды игеру үшін түбегейлі жақсарту (мелиорация) керек. Кебірлердің нашар агрономиялық қасиеті-құрамындағы сіңірілген натрийдің көптігінде, сондықтар оның құнарлылығын көтерудің тиімді құралы болып, құрамындағы сіңірілген натрийді ғаныш (гипс) тұзы кальциіне алмастыру, осылай кебірдің су-физикалық және химиялық қасиеттері жақсарады. Жақсартатын затар ретінде гипстен басқа фосфогипсті немесе хлорлы кальцийді қолданады.

Шабынды далалық және далалық кебірлерді, әсіресе суармалы жағдайда пайдалану тиімді. Кебірлерді мәдениелендіруде басқа тәсілдер ұсынылған, мысалы, терең қайыра жыртып, топырақ кескініндегі карбонаттар мен гипс кальциін пайдалану (өзінді жақсарту). Сонымен қатар кебір топырақтарда оған төзімді, оның қасиеттерін жақсартатын өсімдіктер – түйе жоңышқа, қыша т.б. өсіреді (фитомелиорация).

Сортаңдар – кескінінде өсімдіктерге зиянды жеңіл еритін тұз көп шоғырланған топырақтар. Олардың 0-30 см қабатында 0,6%-дан артық сода, немесе 1%-дан артық хлоридтер, немесе 2%-дан артық сульфаттар болуы мүмкін. Былайша атйқанда тұзы мол топырақтарды сортаңдар дейміз.

Қазақстанныің жазықтық жерінде сортаң топырақтар төмен орналасқан нашар құрғалатын алқаптарда, ашы көлдердің жағалауында, өзендер аңғарында, көне өзен, теңіз террасаларында көне тартылып қалған көлдер орнында кездеседі.

Сортаңдар мол мөлшерде тұздардың жиналуы әсерінен яғни сортаңдану процесі ықпалынан түзіледі. Сортаң топырақ түзілу үшін біріншіден, ландшафта еркін күйінде тұздар пайда болуы, ал екіншіден, олардың топырақта жиналуы байқалуы керек.

Сортаңдар көбінесе ыза деңгейі құрылық бетіне жақын жатқан жерлерде қалыптасады. Ол топырақтағы ылғал жіпсу құбылымы арқылы ащы ызаның жоғары көтерілу құбылысының нәтижесі, сонымен қатар түтіктер арқылы буланған кезде, топырақтың жоғарғы қабатындағы жеңіл еритін тұздар да қоса көтеріліп шоғырланады. Топырақтың сортаң тартуы аналық жыныстардың тұздылығынан да болады, мерзімді басым ыстықта уақытта, жыныстағы ылғал булануынан топырақта 500-1000 т/га-ға дейін жеңіл еритін қосымша тұздар жиналады. Суармалы егіншілікте суды ысырапты жұмсағанда топырақ қайта сортаңданады, өткені қолдан берген су жеңін еритін тұздарды топырақ кескінінде таратады.

Сортаң топырақтың өсімдік жамылғысы кедей болады. Онда тұзға төзімді галофит өсімдіктер (кермек, қара жусан, ши) өсіп, оның бетін 20-40%-ға дейін жабады. Кейде олардың үстінде тұзға төзімді астық тұқымдас шөптер өседі, ал өте тұзы көп сортаң топырақтарда өсімдік жамылғысы болмайды.

Сортаң топырақтар кескінінің құрылысы: А-В-С.

А қабаты жұқа болады, одан кейін жеңіл еритін тұздар жиналған В қабаты орналасады, осы қабат біртіндеп аналық тау жынысы қабатына -С ауысады.

Сортаңдар автоморфты және гидроморфты типтеріне бөлінеді. Автоморфты (құрғақ текті) сортаңдар екі типшеге бөлінеді, олар: нағыз және тақырланған сортаңдар. Гидроморфты (ылғал текті) сортаңдар келесі типшелерге бөлінеді: нағыз сортаң, шалғындық сортаң, батпақты сортаң, сор топырақ, жанартаулы-батпақты сортаң, төмпешікті сортаң.

Сортаңдар түрлерге, тік кескінінде тұздардың жиналу сипатына байланысты екі түрге бөлінеді: үстінен сортаңданған (тұздар 0-30 см үстіңгі қабатта жиналған), терең сортаңданған (тұздароның тік кескінінде үстіне бастап терең астыңғы қабаттарына дейін жиналған).Сонымен қатар үстіңгі қабатының морфологиялық белгілеріне байланысты сортаңдар келесі түрлерге бөлінеді: қабыршақты (NaCl тұзы әсерінен қабыршық пайда болады), үлпілдеген (Na₂ SO₄ тұзы әсерінен үлпілдек кристалдар пайда болған), ылғалданған (CaCl₂ және MgCl₂ ылғаал тұтқыш тұздары болып, әрқашан ылғалды болады), қара сортаң (Na₂CO₃ тұзы әсерінен гумус еріп топырақтың тік кескіні қараға боялған).

Сортаң топырақтарды жақсартуға өте көп қаражат керек. Сондықтан оларды қазіргі уақытта Қазақстанда жақсартып игермейді. Кейбір аудандарда оның үстіне біршама өсімдік жамылғысы болса мал жайылымы ретінде пайдаланады.

Шатақтар (кермекті топырақтар, солодьтар) – негізінен орманды дала мен дала аймақтарында, көбінесе Батыс Сібір ойпатында, аздап құрғақ дала мен шөл дала да кездеседі. Кермекті топырақ кескінінде мынадай қабаттар айқындалған: А₀, А ₁, А ₂, А₂В, В (В₁В₂), С.

А₀ – орман төсеніші немесе шым, А₂ – кермектелген, одан әрі өтпелі А₂В қабат жатыр, келесі В – иллювилі-шайылмалы қабат, кейде қабатшаларға бөлінген, иллювилі В₂ –нің төменгі жағы, С – топырақ құраушы жыныс.

К. Гедройц көз қарасынша кермектілер кебір топырақ бұзылуынан ондағы алмаспалы натрий сутегіне алмасуынан пайда болған. Сонымен қатар кермекті топырақтардың басты белгісі құрамында 5% калий сілтісіндегі еритін аморфты кремний қышқылының болуы. Жалпы ғалымдардың пікірлері бойынша кермектілер құралуы тек арнайы физикалық-химиялық және химиялық құбылыстарға байланысты емес, бұл процесс – анықталған биологиялық және биохимиялық әрекеттер жиынтығы.

Гумус мөлшері бұл топырақта кең ауытқымалы (1,5-10%) құбылмалы, әсіресе ол дала лимандарындағы шымды кермектілерде көп, гумустық заттар құрамында фульвоқышқылдар үлесі артық, негіздер сіңіру сиымы кермектелген қабатта төмен (10-15), иллювилі қабатта жоғары (30-40 мг/экв 100 г топырақта), сінірілген катиондар ішінде кальций мен магний артық, натриймен сутегі аз. Топырақ ортасының реакциясы А₂ – ліктің реакциясы қышқыл немесе сәл қышқыл, ал төменгі қабатта бейтарапты немесе сәл сілтілі.

Қалыптасу жағдайына қара кермектілер үш: шабынды далалық, шабынды (шымды-глейлі) және шабынды-батпақты (шымтезекті) типшелерге бөлінеді.

Шабынды далалық кермектілер ақ қайыңды шұбар орман астында, ойпаң жерлерде, шөптесін астында құралады.

Шабынды-батпақты кермектілер ойпаңдарда , шабынды-батпақты өсімдіктер астында, ыза деңгейі жақын жатқан (1 м) жағдайда дамиды.

Шабынды кермектілер лиман типті ойпаңдарда , шөптесін жамылғысы астында қалыптасады.

Шабынды-батпақты кермектілер арасында торфты-глейлі (А₀- 5-10 см, және А₀- 5-10 см) түрлері бөлінеді. Сортаңдану дәрежесіне қарай шабынды-батпақты, шабынды-кермекті сортаңды жеңіл еритін жоғары тұздар жататын (3 м қабатта) және сортаңданған (тұздар одан төмен жатады) түрлері бар

Шабынды далаалық кермектілерде әдетте, тұщы және кебірленбегендері артық болады.

Кермектілерді ауыл шаруашылығында пайдалану мен олардың құнарлылығын арттыру үшін органикалық және минералдық тыңайтқыштар қолданады. Көбінде жоғарғы жақ ортасы қышқыл болатындықтан, оған қосып бейтараптау үшін әктеу қажет. Бұндай топырақтар суфизикалық қасиеттерінің нашарлығымен ерекшеленеді, оларды жақсартудың агротехникалық шаралары ішіндегі ең тиімдісі – топырақты терең қопсыту және органикалық заттармен байыту болмақ.

Кермекті топырақ ауыл шаруашылық дақылдарын егуде құрылық бедері кедергі жасайды. Сондықтан кермекті жерлерде көбінесе ағаш өсіру пайдалы. Дала лимандарында қалыптасқан шымды-кермекті топырақ жақсы гумустілігімен ажыратылады, олай болса лимандар өнімді шабындыққа пайдалынады.

1 Кебірлер, сортаңдар, кермектілер қандай аймақтарда көп таралған?

2 Осы аталған топырақтарда қандай топырақ түзілі процестері жүреді?

3 Кебірлер, сортаңдар, кермектілер қандай типшелер, түрлер және тектерге бөлінеді?

4 Кебірлер, сортаңдар, кермектілердің қасиеттерін атаңыз.

5 Осы аталған топырақтар ауыл шаруашылығында қалай пайдалынады және қандай шаралар қолданылады?

1 Топырақ карталарының жіктелуі және олардың легендаларымен танысу. Топырақ жамылғысын және олардың түзілу факторларын бейнелеп жазу.

2 Картограммалармен танысу.

Құралдар: Топырақ карталары картограммалар, жоспарлар
Тапсырмаға түсініктеме

1 Топырақ картасы деп белгілі бір аумақтың топырақ жамылғысын бейнелейтін арнаулы картаны айтады. Ол топырақтың кеңістікте таралу жайында мағлұмат береді. Картада топырақты немесе алқап ауданын кішірейтіп көрсетілуін картаның масштабы деп атайды.

Шартты түрде топырақ картасын жасау жұмыстарды және карталардың өзін ұсақ, орта және ірі масштабты деп бөледі. Сонымен қатар түбегейлі топырақ карталарын және арнаулы картограммаларды бөледі.

Ұсақ масштабты карталар (1:300 000 масштабтан үлкенірек, немесе 1 см-де 3 км және одан артық) облыс, республика және елдердің топырақ жамылғысын бейнелейді. Оларды табиғи және ауыл шаруашылық аудандастыру, жерлерді мемлекеттік тарапынан есептеу саласында пайдаланады.

Ортамасштабты карталар (1:300 000 ден 1:100 000 дейінгі масштаб, немесе 1 см-де 3 км-ден 1 км-ге дейін) жекеленген аудандардың топырақ жамылғысын бейнелейді. Оларды топырақты мелиорациялау жұмысында және тыңайтқыштарды аудан бойынша бөлуде және басқада жағдайларда пайдаланады.

Ірі масштабты карталар (1:5000-ден 1:10 000 масштаб, немесе 1 см-де 500-ден 100 м-ге дейін). Ірі масштабты карталарды ішкі шаруашылық жерге орналастыру және топырақты бонитеттеу, тыңайтқыштарды пайдалану, топырақты тиімді пайдалану шараларын дайындау барысында қолданады.

Түбегейлі карталары (1:5000-ден 1:200 дейінгі масштаб, немесе 1 см-де 50-ден 2 м-ге дейін) тәжірибе станцияларының аумақтарын, бау-бақшалар және мелиоративті жұмыстарды жобалау кезінде қолданады.

Топырақ карталарына қосымша картограммалар жасалады. Карто­граммалар – агрономиялық, орманөсімдіктік немесе топырақ жамылғысының кейбір ерекшеліктерін бейнелейтін арнаулы немесе мамандырылған топырақ карталары. Картограммаларда топырақтың қышқылдығы, қоректік элементтердің жылжымалы формалары, топырақтың эроэиялану дәрежесі, кебірлігін немесе сортаңдығын, тұздануын және тағы басқалар жаңдайлар бейнеленеді.

Топырақ картасының міндетті бөлігі – легендасы, онда картадағы шартты белгілерге түсініктеме беріледі ( арнаулы индекстер, топырақ атауларының белгісі, олардың механикалық құрамы, топырақтың алып жатқан аумағы және т.б.).

Бірінше тапсырманы орындау үшін студентке топырақ картасы беріледі, оған шаруашылықтың топырақ экспликациясы қосылады.

Тапсырманы орындау реті:

1) топырақ картасының масштабын анықтау;

2) барлық таксономиялық бірліктер мен кейбір топырақ қасиеттерінің шартты белгілер жүйесін ( түсті және қара иллюминовтау, штрихтеу, белгілер, әріп және санды индекстер) оқып білу және оларды дәптерге сызып жазу.

Тапсырманы орындау реті:

1) нитратты азот, жылжымалы фосфор және алмасатын калийдің қамтамасыз етілу градациясын оқып білу;

2) картограмма бойынша қайдай танаптар фосфор және калийдің қолайлы формаларымен қамтамасыз етілгенін немсе етілмегенін анықтап білу;

3) барлық мәліметтерді дәптерге жазу.
Бақылау сұрақтары:

1 Топырақ картасы дегеніміз не?

2 Масштаб дегеніміз не?

3 Топырақ карталары масштаб бойынша қалай жіктеледі?