Топырақтану пәні, негізгі тәсілдері және тараулары. Топырақ түзілу процесінің жалпы схемасы. Мақсаты

Тақырып Интрааймақтық топырақтар

1 Кебірлер, құрылысы және қасиеттері

2 Сортаңдар, құрылысы және қасиеттері

3 Солодьтар (кермекті топырақтар)

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 тұжырымдамасы бойынша кебірдің түзілуі натрий иондарының әсерінен топырақтың түйіршектерінің ыдырап, оныңы үстінгі бетінен коллоид бөлшектердің жылжып төмен түсіп, иллювиалды кебірленген қабаттың пайда болуымен байланысты. Жалпы бұл топырақ түзілу процесінің теориясын коллоидтық-химиялық деп атайды. 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.

Кебір топырақтағы микроорганизмдер мөлшері мен түр сандары аймақтық топырақтарға қарағанда біршама кем және топырақтың биологиялық белсенділігі де шамалы. Әсіресе бұл көрсеткіштер кебір қабатта күрт кемиді. Бұл топырақтардың үстінде балдырлар көп және олар топырақ үстіндегі минаралдардың ыдырауына ықпал жасауы мүмкін. Сонымен қатар, бұл топырақтарда омыртқасыз жануарларда шамалы, осыған байланысты топырақты қопсыту, араластыруға қатысушылардың аз екендігі байқалады.

Кебір топырақтар кескінінің құрылысы: А₁-В₁- В₂-С.

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).

2 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.

3 Кермекті топырақтар – 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 Почвоведение. Типы почв, их география и использование. Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова. – М.: В. школа, 1988. - с.148-163

2 Почвоведение с основами геологии. Под ред. В.П.Ковриго. – М.: КолосС, 2008, - с. 320-337.

3 Топырақтар географиясы. Жалпы редакциясын басқараған Т.Т.Тазабеков. – Алматы, Агроуниверситет. - 81-102 б.

4 В.Д. Муха. Агропочвоведение. – М.: КолосС, 2003. – с.333-353.

Бақылау сұрақтары:

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?