ТОПЫРАҚ ҚҰРЫЛЫМЫ

ТОПЫРАҚ ҚҰРЫЛЫМЫ (морфологиясы, гранулометриясы, минералдық құрамы, химиялық құрамы, органикалық заттары, топырақтағы ылғал мен сулар, топырақтың фазалары)

3-дәріс

2. Топырақты далалық жағдайда зерттеу әдістері

Топырақтың құрылыстық кескінді пішінін сипаттау арқылы оның атауын анықтап, құрамын ішкі топырақ процесін біліп, түзіліп қалыптасқан тегін және тарихи дамуын зерттейді.

Осының нәтижесінде, нысанның барлық белгілері арқылы оның құрылысын, құрылымын, құрамын, қасиетін біле келе, сол топырақтың табиғаттағы орнын белгілейміз, анықтаймыз. Бұл үшін топырақтың кескіндік шұңқырын қазамыз, немесе “закладываем почвенный разрез”. Істелетін жұмыстың мақсатына қарай мұның бірнеше түрі бар: толық, жартылай, көмбе кескіндік шұңқырлар.

1. Толық кескіндік шұңқырлар зерттелетін кеңістіктердегі топыраққа тән нүктені көзбен бақылап көріп, топырақтану ғылымынан алған біліміне сәйкес шолу жасап, белгіленеді. Бұл нүкте жолдың жиегіне жарлар мен каналдардан алыс және ойпауытты немесе төмпешікті жер бедерлерінде болмау керек. Шұңқырдың үш қабырғасы тік болып, төртіншісі баспалдақты болады. Баспалдақтың қарама - қарсысындығы маңдай алды қабырғасы пішіндік (морфологиялық) сипаттау беру үшін және үлгілер алу үшін қажет. Сондықтан, шұңқыр қазылып болғаннан кейін және жұмыс істеу барысында, бұл қабырғаға күн толық түсіп, көлеңкеленбеуі керек. Ол үшін қазба жұмысы басталмастан бұрын, күн сәулесінің жер бетіне түсу бағытын анықтау арқылы жоспарланады.

Қазу барысында күрекке ілінген топырақтар шұңқырдың екі жағына қарай лақтырылуы қажет. Себебі, маңдай алды қабырғаның үсті таза және табиғи құрылысы бұзылмауы қажет. Үйткені, ол қабырғадағы топырақ қабаттарынан үлгілер алынады және өсімдік жамылғысының құрылысы, сандық - сапалық өнім мөлшері, т. б. анықталады. Әдетте, бұл қабырғаның үстін жауып қойып, аяқ бастырмайды.

Кескіндік шұңқырдың көлемі (ені) адамның түсіп-шығуына және жұмыс істеуіне ыңғайлы болу керек. Әдетте оның ені 1, 5 - 2м, ұзындығы 2, 5м болады, ал тереңдігі, міндетті түрде аналық тау жынысты қабаттың үстіңгі бөлігін (АТЖ) қамтуы қажет. Бұл тереңдік, көбінесе, зерттелетін топырақтың құрылымдық қабаттарының (А, В, С) қалыңдығына сәйкес келіп, 1, 5 - 5м аралығында болады. Мұндай кескіндік шұңқырларды, зерттелетін топырақтардың болмысын жан-жақты танып-білу үшін қазады. Ол үшін, химиялық, физикалық және басқада талдаулар (анализдер) жасау үшін әртүрлі үлгілер (образецтер) алынады.

2. Жартылай (толық емес) кескіндік шұңқырлар немесе “бақылау шұңқырлар” АТЖ деңгейіне дейін, әдетте, 75-125см тереңдікке қазылады. Бұлардан келесі мәліметтер алынады: а) гумустық қбаттың қалыңдығын анықтау; б) тұз қышқылының әсерінен “ топырақтың қайнау ” тереңдігін білу; в) тұздардың шоғырланған қабаттарын анықтау; г) жуылу (сілтісіздену) деңгейін және күлгіндену, сортаңдану, т. б. деңгейлерін анықтау; д) толық кескіндік шұңқырдан анықталған топырақтың қаншалықты кеңістікте (көлемде) таралғанын анықтау. Егер топырақтың басқа белгілері байқалып, мұны, осы топырақтың типіне немесе түріне жатқызуға болмайтындай күмән туса, бұл жерден толық кескіндік шұңқыр қазып, жан-жақты зерттеуге тура келеді.

3. Көмбе (прикопки) немесе жер бетіндегі таяз шұңқырлар, әдетте 50 - 75см тереңдікке қазылады. Мұның негізгі міндеті - жоғарыдағы көрсетілген екі түрлі кескіндік шұңқырлар арқылы анықталған топырақтардың (тип, типше, тұқым, түр, т. б. ) топтамаларының шекараларын (контурларын) анықтау. Сондықтан, мұндай шұңқырлар осы топтамалардың діттелген жанасу шектерінде қазылып, ақиқаттықты дәлелдегенше, көптеген санды болулары мүмкін.

Сонымен, зерттеуге дайындалып, қазылған кескіндік шұңқырдың түбіне баспалдақтар арқылы түсіп, оны сипаттау үшін өзіңмен бірге: а) “топырақ пышағы” (почвенный нож) ; б) 10%-дық концентрациялы тұз қышқылы (HCl) алуың керек; б) күн түсіп тұрған маңдай алды қабырғаға оның тереңдігін өлшейтін, жұмсақ, плеенкалық, сантиметр ілнеді. Оның бастамасы жер бетінен бір деңгейде болу керек.

Г - үнемі мол ылғалдығы бар топырақтарда түзілетін глейлі қабат. Тотықсыздану (анаэробты) жағдайларда түзіліп, өздеріне тән көгілдір, сұрлау - көкшіл немесе былғаныш (грязный) - жасыл түстермен қатар, тотты және охралы дақтары болады. тығыз тұтасқан және жабысқақ қасиеттерімен сипатталады.

С - жоғарыдағы тектік қабаттар түзілген аналық тау жынысты қабат (АТЖ) . Топырақтарға тән процестер жүрмеген, тиіспеген гумустық заттар жиналмаған және элювиленбеген сипатта болады.

Д - АТЖ-ның астында жайғасқан тау жынысты төсеніш қабаты. Үстіндегі АТЖ-дан құрамы, қасиеттері және жер құрылысындағы литологиялық сипаттарымен ажыратылып, өзгешеленеді.

Кескіндік шұңқырдың зерттелетін маңдай алды қабырғасындағы орналасқан тектік қабаттардың қалыңдықтары кенеттен қалыпты көлемнен басқаша өзгеріп кеткені, олардың шекаралары анық байқалмайтыны немесе басқа да қосымша түсініксіз белгілері кездесетін оқиғалар болған жағдайда, оң және сол жақтағы кескінді қабырғаларды да зерттеуге тура келеді.

Кескіндік пішінді сипаттағанда бір текті қабаттың екіншісіне жалғаса өтуінің ерекшеліктерін көрсетудің маңызы зор. Себебі, зерттелетін топырақтың түзіліп, дамып, қазіргі кездегі қалыптасу тарихын ақиқаттылықпен анықтау үшін өткен замандардағы топырақты түзуші факторлардың әсерін дұрыс көре білуіміз керек. Бұл мәселелер әрбір қабаттың табиғи болмысының нақтылы сипатын білу арқылы шешіледі. Сондықтан қабаттардың тектік өту (жалғасу, ұласу) ерекшеліктерін келесі ұғымдармен сипаттау қажет: а) “бірден (кенеттен) өтеді”, яғни бір қабатпен екінші қабаттың өту шекарасы 2-3см-ге тең болады; б) өтуі анық байқалады, яғна өту шекарасының қалыңдығы 5см-ден аспайды; в) біртіндеп өту, яғни өту немесе келесі қабатпен жалғасу (ұласу) шекарасы 5см-ден артық созылып жатады.

Құрылымдық пішіндерін (тектік қабаттарын) анықтауда әр қабаттың түсін немесе бояуларын дәлме-дәл көрсетудің ғылыми - практикалық маңызы өте зор. Мұның ең негізгісі, зерттелетін топырақтың атауын дұрыс анықтау үшін, оның түсін анық, нақтылы, дұрыс сипаттау қажет. Мысалы, қара, сұр, құба, қызыл, сары, т. б. топырақтардың ең басты белгілері - олардың түстері, бояулары немесе реңдері болып табылады. Себебі әр түрлі түстерге бояулары, топырақтардың химиялық құрамына, түзілу жағдайларына, ылғалдылықтарына және бояйтын заттардың мөлшерлеріне тікелей байланысты болады. Мысалы, топырақтардың жоғарғы қабаттары гумустық заттармен қошқыл, күңгірт немесе қара түстерге боялады. Бұл заттардың мөлшерлері неғұрлым жоғары (мол) болса, тектік қабат солғұрлым қошқылданып, күңгірттеніп, ақыры, қара түске боялуымен аяқталады. Топырақтың құрамындағы темір және марганец қосылыстары, оған құба, охралы, қызыл реңдер береді. Ал ақшыл, ағарыңқы түстер мен реңдер күлгіндену, шақаттану, тұздану, корбанаттану, т. б. процестердің көріністері болып табылады, яғни мұндай топырақтарда кремнеземнің, каолиндердің, көмірқышқыл кальций мен магнийдің, ғаныштық (гипс), т. б. бар екенін көрсетеді.

Топырақтың таза, бір ғана түспен боялуы сирек кездесетін құбылыс. Әдетте, олар бірнеше түсті (бояу), өте күрделенген реңді болады. Мысалы, құба - сұр, ақшылдық - көгілдір, қызылдау - қоңыр түстер. Осындай түстердің үйлесімдік көрсеткішін атаған да, басым болып келетін бояуларын (түсін) екі немесе үш сөзден тұратын түстік (бояулық, реңдік) мәннің соңында көрсетеді (жазады) .

Сонымен, текті қабаттардың түсін анықтау үшін келесі шарттарды орындау қажет: а) басым реңдік түсті (бояуды) анықтау; б) осы, анықталған үстің қоюлығын (қошқылдығын) анықтау. Мысалы, күңгірт - ашық боялған; в) негізгі түстің реңін көрсету. Мысалы, құбалау - ашық - сұр, қоңырлау - сұр, ашық түсті, сұрлау - қоңыр, т. б.

Топырақтың құрылымдық пішінін ситпаттағанда боялу түсінің біркелкілік дәрежесінде көрсету қажет. Мысалы, құбалау - көгілдір, біркелкі боялмаған, көгілдір түсті кескінді бетінде құба және тотты дақтар жолақтар кездеседі. Мұндай сипаттама топырақты толық зерттеп, оның ғасырлар бойы дамуының барысын тектік (генетикалық) процестердің казіргі жағдайға жеткенге дейінгі тарихының қалыптасуын анықтауға көмектеседі.

Далалық жағдайдағы топырақтың түсін анықтау барысында, оның ылғалдылығы мен кескінді шұңқырдағы түскен күн сәулесінің шағылысу жарықтығында ескеру өте қажет. Себебі, құрғақ топыраққа қарағанда ылғалды топырақтың, әдетте, күңгірттігі басым, қышқылданған түстері болады. Сондықтан, мұны сипаттағанда, міндетті түрде, оның ылғалдылық дәрежесін көрсету керек. Бұл мәлімет кейіннен жүргізілетін зертханалық деректерді толықтырып, тұжырымдар жасағанда өте қажет болады.

Осы сияқты, қаылған шұңқырдың маңдай алды қабырғасына күн сәулесінің түсуі, оның жарықтығы да, далалық зерттеулерде, маңызы бар екіндігін ескеретін жағдай. Сондықтан, зерттелетін қабырғаның бүкіл пішініне жарық біркелкі түсуі керек. Себебі, көлеңкелі топырақтың түсі қошқыл рең беріп, оның ақиқатты жағдайы көрінбей, дұрыс сипатын ала алмайды. Топырақтың түсін анықтаудың дұрыс жолы оның түсін күн төбеде тұрғанда анықтау, ал ертең ерте немесе кешкісін түскен жарық кезінде, топырақтың өзіне тән түс бұрмаланып көрінуі мүмкін. Далалық жағдайдағы анықталған жазуды, кейіннен, әр қабаттан алынған топырақ үлгісін зертханадағы ашық ауада кептіріп соның түсімен салыстыра, қосымша тексеріп анықтаған жөн.

Топырақтанушылардың көп жылдық тәжірибелерінің нәтижесінде пайда болған, топырақтардың ылайлы жұғындысын ақ қағаздың бетіне жағып, олардың бояуларының шкаласын жасау арқылы, табиғи түстерін анықтау тәсілі бар. Ол үшін зерттелетін өңірге өте тән және жан-жақты зерттеліп, анықталған топырақ түрінің тектік қабаттарының үлгісін сұрап, ақ қағаздың бетіне жағады да, әрқайсысының түсін нақтылы анықтап, толық жазады. Осыларды (түс шкаласын) топырақтың кескінді пішінінің анықтағанда, салыстыра пайдаланады.

Кескіндік шұңқырдың пішінін сипаттағанда, оның әрбір тектік қабаттарын, ылғалдықтарын анықтау өте қажет. Топырақтың ылғалдығы үнемі өзгермейтін құбылыс емес. Мұның өзгеру құбылымына көптеген факторлар әсер етеді: а) ауа райы; б) топырақ асты ыза суларының деңгейлер; в) топырақтың механикалық құрамы; г) өсімдіктердің ерекшеліктері, т. б. Мысалы, бірдей мөлшердегі ылғалдығы бар құмды (жеңіл) тектік қабаттың ылғалдығы, сазбалшықты (ауыр) тектік қабатпен салыстырғанда әрқашанда артық сияқты көрінеді.

Ылғалдықтың дәрежелерін анықтау арқылы, топырақтың басқа да пішіндік белгілерін анықтауға болады. Мысалы, ылғалды топырақтың түсі құрғақтарымен салыстырғанда күңгірттеу болады және оның жайласуымен (сложные) құрылысына әсер етеді.

Далалық жағдайда әдетте, топырақтағы 5 деңгейлі ылғалдықтарды анықтайды: 1. Құрғақ топырақ шаңды болып, саусақтардың арасында мыжығанда ылғалдығы және салқындығы сезілмейді, қолға ылайы жағылмайды (жұқпайды) . Мұндағы ылғалдық гигроскопиялық түріне жақын болады. Сондықтан, “ауалық-құрғақтық күйіндегі топырақ (воздушно-сухая почва) ” деп атайды. 2. Ылғалдау (влажноватая) топырақтың салқындығы сезіледі. Шаңданбайды және құрғағанда ашықтау түске боялады, яғни түсі өзгереді. 3. Ылғалды (влажная) топырақтың белгісі (қолға алғанда) бірден сезіледі. Сүзгі қағаздың (фильтровальная бумага) үстіне жайғастырсаң, оған, суының сіңгенін көруге болады. кептіргенде едәуір түсі өзгеріп, ашық түс пайда болады, бірақ, қолмен сыққандағы пішінін сақтайды. 4. Дымқыл (сырая) топырақты уыстап сыққанда қамыр тәрізді массаға айналады, ал ылғалы қолды сулайды, бірақ, саусақтардың арасынан тамшылап ақпайды. 5. Сулы (мокрая) топырақты сыққанда суы бөлінеді (тамшылап ағады), ал топырақ массасы пішінін өзгертіп, езіліп ылайланып, жайылып кетеді (ағады) .

Топырақтың кескінді пішіндердің механикалық элементтерін (бөлшектерін) анықтаудың маңызы зор. Бұлар АТЖ-ның физикалық, химиялық, биохимиялық үгілу нәтижесінде борпылдақ күйге айналып, әртүрлі көлемдік мөлшерде пайда болып, топырақтың даму барысында, оның құрамына енеді. Көлемі бір-біріне жақындары бірігіп, фракциялар топтарын түзеді, ал бұлар бірігіп, топырақтың механикалық құрамын құрайды.

Механикалық элементтердің көлемдеріне қарай топтастыруда - олардың жіктелуі (классификациясы) деп атайды. ТМД елдеріндегі топырақтанушылар, әдетте, профессор Н. А. Качинскийдің (1958) жіктеу әдісін қолданады (1-кесте)