Өсімдіктер мен топырақтарды зерттеудің агрохимиялық әдістері
ӘЛ-ФАРАБИ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Т.Р.Рыспеков, Б.Д.Балғышева
Өсімдіктер мен топырақтарды зерттеудің агрохимиялық әдістері
Оқу құралы
Алматы 2019
ӘОЖ.631.4
КБЖ.40.3 я 73
Б 94
Пікір жазған: әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-нің профессоры, химия ғылымдарының докторы С.М.Тәжібаева,
Б 94 Өсімдіктер мен топырақтарды зерттеудің агрохимиялық әдістері: оқу құралы Т.Р.Рыспеков, Б.Д.Балғышева, - Алматы: әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, 2019. -213 б.
Оқу құралында топырақтың агроэкологиялық және агрохимиялық сипаттамалары берілген. Топырақтың агрохимиялық түсініктері мен қоректенуіне байланысты химиялық сипаттамаларын түсіну үшін магистранттар топырақ пен өсімдіктерді зерттеудің агрохимиялық әдістерін білу қажет. Пән бойынша теориялық мәліметтер мен қатар топырақ және өсімдік үлгілерін химиялық талдауға жинау және дайындау әдістері келтірілген. Одан басқа, топырақ пен өсімдіктерді химиялық аспаптық талдау арқылы химиялық қасиеттерін анықтау әдістері берілген.
Оқу құралы агрохимия мамандығында оқитын студенттерге (бакалавр, магистранттар және PhD ізденушілеріне) арналады.
КІРІСПЕ
Табиғи ортаны зерттеу кезінде егжей-тегжейлі зерттелген үлкен және әр түрлі материалмен кездеседі. Топырақта, күрделі үш фазалы жүйе ( газ, сұйық, қатты) ретінде табиғатты зерттеудің қомақты қоры бар. Топырақта болатын функционалдық үдерістердің едәуір бөлігі химиялық талдау әдістерін, терминдерді, заңдар мен химиялық реакциялардың теңдеулерін пайдалану арқылы сипатталады.
Алынатын өнімнің сапасын жақсарту және топырақ құнарлылығын арттыру кезінде ауылшаруашылығы дақылдарының түсімін арттырудың негізгі жолы егіншілікті химияландыру есебінен жүргізіледі. Сондықтан азотты, фосфорлы, калийлі және микротыңайтқыштарды қолдану олардың тиімділігін айтарлықтай арттырады. Минералды тыңайтқыштар минералды шикізатты қайта өңдеу өнімдері болып табылады. Олар химия өнеркәсібінің маңызды салаларының бірі болып табылады.
Топыраққа пайдаланған тыңайтқыштар әртүрлі өзгерістерге ұшырайды, нәтижесінде тыңайтқыштардағы қоректік заттардың ерігіштігі, олардың топырақта жылжу қабілеттілігі және өсімдіктер үшін қол жетімділігі өзгереді. Тыңайтқыштардың топыраққа айналу үдерістердің сипаты мен қарқындылығы топырақтың қасиеттеріне байланысты. Әртүрлі жерлерде бұл үдерістер бірдей емес. Сонымен қатар, тыңайтқыштар топыраққа күшті әсер етеді: топырақ ерітіндісінің реакциясын, топырақтың құнарлылығын анықтайтын микробиологиялық үдерістердің қарқындылығы мен сипатын өзгертеді. Минералды тыңайтқыштардың жоғары мөлшерін біржақты және жүйелі түрде енгізу топырақта, жер асты суларында, су айдындарында, өңделетін дақылдардың өнімінде нитраттардың көп мөлшерінің жиналуы сияқты келеңсіз құбылыстарға әкеледі.
Теориялық әдістемелердің жетіспеуі, олардың практикадан үзілуі, стихиялық факторлардың болуы (құрғақшылық, күн радиациясы және тағы басқалар) дәнді, көкөніс және басқа да дақылдардың төмен немесе тұрақсыз түсіміне алып келуі мүмкін. Дәнді дақылдардың өнімділігінің ауытқуы, тіпті салыстырмалы топырақ-климаттық жағдайлар шегінде, кейде өте үлкен болады. Осыған байланысты әр жағдайда өнімді қалыптастырудағы әртүрлі факторлардың үлесін талдау, өсуді тежейтін себептерді анықтау және жою, өсімдіктердің өнімділігін арттыруды ынталандыратын факторларды оңтайландыру өте маңызды.
Мамандарды даярлаудың негізгі міндеті ауылшаруашылығы мақсатындағы кәсіпорындарда практикалық жұмыс істеу үшін қажетті білік пен дағдылар кешенін қалыптастыру болып табылады. Негізгі және кәсіби құзыреттіліктерін игерген соң білім алушылар өндірістік қызметтерді білікті атқара алады, білікті технолог мамандары бола алады. Агрохимия топырақтың агроэкологиялық түсінігінің мәнін және өсімдіктердің қоректенуіне байланысты олардың химиялық сипаттамасын меңгеруге мүмкіндік береді.
Магистранттар топырақтың құрылымы мен қалыптасуын білуі үшін өздерінің экологиялық, химиялық және биологиялық білімдеріне және топырақтың негізгі қасиеттері мен режимдеріне сүйенеді.
Пәннің мақсаты өсімдіктердің әртүрлі қасиеттерінің, топырақтың және ортаның сыртқы жағдайларының өзара байланысында өсімдіктерді өсірудің ең жақсы тәсілдерін көрсету, сондай-ақ заттардың сапалық және сандық құрамын, заттардың биологиялық айналымдарының ерекшеліктерін және топырақ ішіндегі желденуді есепке алу болып табылады.
Пәннің міндеттері: топырақтың химизмін білу; өсімдіктердің химиялық құрамын білу; минералды қоректену теориясын білу; қоректендірудің химиялық элементтеріне дақылдардың қажеттілігін анықтау үшін тәжірибелік деректерге терең талдау жүргізу; химиялық заттардың айналымдарын және қоректендірудің химиялық элементтерінің балансын ескере отырып, жоспарланған өнімге арналған тыңайтқыштардың оңтайлы мөлшерін анықтау.
Ауыл шаруашылығының объектілерін зерттеудің химиялық және физикалық әдістері агрохимияның маңызды бөлігін құрайды. Агрохимиялық шешімдердің дұрыстығы өсімдіктік пен топырақтық қоректенудің диагностикалау әдістерімен (визуалды және химиялық) бақылануы керек. Бұл қолданылатын тыңайтқыштардың дақылдардың түсіміне де, қоршаған ортаға да әсерін болжауға мүмкіндік береді.
Бұл үшін студенттер, магистранттар мен мамандарға зертханалық жұмыстарды орындауға мүмкіндік беретін топырақ пен өсімдіктерді талдау әдістері қолданылды. "Агрохимия практикумы" оқулығынан кейбір материалдар таңдап алынды.
Осы құралды құрастыру кезінде Кеңес кезеңінің авторларының негізгі оқулықтары, ғылыми әдебиетте жарияланған материалдар пайдаланылды. Сонымен қатар, бұл жұмыста, жалпы қабылданған топырақ-агрохимиялық көрсеткіштерден басқа, Қазақстан республикасының топырағы жайлы келтірілді және оған тәжірибелер жүргізілді..
1.ТОПЫРАҚТЫҢ АГРОЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖӘНЕ АГРОХИМИЯЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ
Топырақ, климат және өсімдіктің агроэкожүйедегі байланысы
Ауыл шаруашылығы экологиясы немесе агроэкология - адам арқылы өсірілген ағзалардың байланысын, популяция мен қоршаған ортамен топтасуын зерттейтін қолданбалы экологияның бөлімі. Ауыл шаруашылығы экологиясын зерттейтін негізгі аймақ - агроэкожүйе болып табылады. Бұл ғылымның тірі ағзаларды агроэко және сыртқы ортаны жүйе бір-бірінен ажыратпай, үнемі тығыз байланыста зерттейтінін білдіреді. Кез келген агроэкожүйенің негізгі сипаттамасы оның компоненттерінің байланысы болып табылады. Агроэкожүйеде энергетикалық, экологиялық және экономикалық жүйелердің байланысу үдерістері жүзеге асады.
Тірі ағзалардың өмір сүруіне қажетті барлық жағдайды жарық, жылу, су, ауа, қоректік азық - барлығын қоршаған орта қамтамасыз етеді. Бұлар тірі ағзалардың өмір сүруіне қажетті жағдайды жасайтын экологиялық фактор болып табылады және олардың қалыпты өмір сүруі осыларға тәуелді. Әрбір зоналық-экологиялық топ өсім түрлерімен (тайгалы-ормандық аймақ, орманды-далалық аймақ, далалы және т.б.), беткі қабаттан 20 см тереңдіктегі топырақ температурасының шамасымен, топырақтың сол тереңдікте айлап қату ұзақтығы мен ылғалдану коэффициентімен сипатталады.
Өнімді алу үшін табиғи орта қасиеттерін, зоналық ерекшеліктерін ескере отырып табиғи ресурстарды қолданады. Кейбір далалы, шөлді ландшафттардың табиғи экожүйесінде жылдық өнімнің (Ө) белгілі бір биомассасына (Б) қатынасы кестеде көрсетілгендей (1-кесте) келтіріледі.
1-кесте
Кейбір орманды, далалы, шөлді ландшафттардағы биомасса қатынасы (Б) және жылдық өнім (Ө)
Ландшафттар
Б, цга
Ө, цга
К = lg Өlg Б
Қарапайым және сортаң қаратопырақты далалар
200
80
0,82
Шалғынды қаратопырақты далалар
250
130
0,88
Талшынды сортаң топырақты құрғақ далалар
140
50
0,79
Ашық-талшынды топырақты құрғақ далалар
130
50
0,80
Қатты сортаңданған топырақты далаланған шөлдер
100
35
0,77
Қатты топырақты далаланған шөлдер
120
40
0,77
Қатты-шулан топырақты шөлдер
45
15
0,71
Галофитті сортаңды аймақтар
15
5
0,60
Егін шаруашылығының технологиясы агроценоз өмірін басқаруға қажетті жағдайларды жасауға негізделген: топырақты өңдеу, тыңайтқыштарды енгізу, мәдени өсімдіктер үшін сулы және жылу режимінің қолайлы жағдайын жасау және т.б. Ауылшаруашылық дақылдарын күтіп-баптауға негізделген өсімдік текті органикалық заттар белгілі бір қасиеттерге ие.
Агроэкожүйені зерттеу нәтижесінде егіндік жерді экологиялық санаттарға бөлуге болады және әр санат үшін белгілі бір түрдегі агрофитоценоз түзілуі мүмкін. Агрофитоценоздар биоттың басқа компоненттерімен қосылып агробиоценозды құрайды. Экологиялық жүйе ретінде агробиоценоздар кері байланыстың бұзылуына байланысты тұрақсыз болып келеді.
Ал агроценоздың негізін жасанды жолмен алынған биотикалық топтар құрайды. Агробиогеоценоз біртекті аймақ көлемінде гетерогенді биоттар мен агрофитоценоздың жиынтығын береді. Бұл адамның мақсатты әрекетінің арқасында тіршілік ететін, кері байланысы бұзылған биогеоценоз болып табылады.
Агробиогеоценоздар табиғи биоценоздарға қарағанда, дәл сол аймаққа қатысты тірі ағзалар түрлеріне кедей болып келеді. Экологиялық жүйе ретінде агробиоценоздар кері байланыстың бұзылуына байланысты тұрақсыз болып келеді. Адамның қолдауынсыз агробиоценоздар тез ыдырап, табиғи биоценоздарға айналып кетеді.
Агрофитоценоз- маңайлы бірлестік, алайда нақты егін емес, біртекті аймақ көлеміндегі егіс айналымының ротациясы. Агрофитоценоздың құрамын адам анықтайды және бақылауда ұстайды. Агрофитоценоздар биоттың басқа компоненттерімен қосылып агробиоценозды құрайды.
Адам әрекетінің сипаты мен деңгейіне байланысты агрофитоценозды келесі түрлерге жіктейді:
Дақылдандырылған - қарқынды қолданыс нәтижесінде өзгерген табиғи фитоценоздар (жобалы эксплуатацияланатын шабындық, жайылым);
Жартылай дақылдандырылған - жоспарлы және үнемі адам бақылауында болатын жасанды егістіктер мен көшеттер (егілген, көпжылдық жерлер);
Дақылдар - жоспарлы және үнемі адам бақылауында болатын жасанды егістіктер мен көшеттер (далалы және көкөністі, көпжылдық жерлер);
Қарқынды дақылдандырылған - өсіп-жетілудің ерекше топырақты, сулы және ауалы жағдайларын жасайтын және үнемі бақылап отыратын қауымдастықтар (жылыжайлық, оранжереялық, аэропоника, гидропоника).
Көптеген зерттеулер адамның өсіріліп жатқан өсімдікке әсер етуін бағалауды жүйелі жүргізуден басталады (1-сурет (1) - агроэкожүйе), ол әрі қарай қоршаған ортаға әсер етуін бағалаумен байланысты болу керек (1-сурет (2) - агрогеоэкожүйе).
1 - агроэкожүйе 2 - агрогеоэкожүйе
1-сурет. Агроэкожүйеге (1), агрогеожүйеге кері және тура байланыспен (2) әсер етуге негізделген іс-әрекеттер
Агроэкожүйе мен агрогеожүйенің компоненттері: А1 - климаттық: жарық, температура, ылғалдылық, жел, қысым; А2 - топырақтың құрамы: механикалық құрамы, ылғалсыйымдылық, ауа өткізгіштігі, грунтты-топырақ тығыздығы; А3 - тыңайтқыш; Б - биоталығы: өсінді организмдер, жануарлар, вирустар, қарапайым бактериялар
Табиғатты рационалды пайдалану қоғам - табиғат жүйесіндегі әсерлесудің барлық аспектілерін қарастыратын синтез. Ландшафтқа түсетін жүктемені аргументті түрде анықтау қажет, ол көбінесе машиналы техника және басқа әдістермен тыңайтқыштардың көп мөлшерін қолданумен байланысты болады.
Қарқынды жағдайда жер шаруашылығындағы топырақты рационалды қолданудың маңызды мәселесі - топырақ құнарлылығын арттыруды қамтамасыз ету, яғни бір уақытта эффективті өсу мен потенциалды құнарландыру.
Топырақ құнарлылығын арттырудың объективті мүмкіндігі, адам топырақ дамуының және құнарлануының заңдылықтарын біле отырып, біріншіден, ылғалдылық пен қоректік элементтердің мөлшерін көбейту және оларды алуға қажетті шығынды азайту арқылы топырақ өнімділігін арттыруға; екіншіден, ол аса жоғары деңгейлі құнарлылықты алу мақсатында оңтайлы режим мен қасиеттерін бақылауда ұстауға мүмкіндік береді. Алайда бұл мүмкіндіктерді дұрыс іске асыру керек. Егін шаруашылығындағы мұндай мәселе қалыптасқан ғылым мен жетілдірілген практикалық тәсілдер және топырақ қасиеттері мен режимдерін жақсарту арқылы шешіледі. Сонымен қатар ол ғылыми тұрғыдан топырақ құнарлылығын арттыруды бақылаудың жаңа жолдарын іздеуді талап етеді.
Қарқынды егін шаруашылығында топырақ құнарлылығын енгізу екі жолмен іске асырылады: заттай және технологиялық. Бірінші әдіс тыңайтқыштар, мелиоранттар, пестицидтер айналым егіндерін қолдануға негізделген. Екінші әдіс топырақ қасиеттерін механикалық өңдеу, мелиорациялық және т.б. тәсілдерді қолданумен байланысты.
Топырақты құнарландырудың негізгі нақты жолдарымен, кешенді тәсілдермен жүзеге асады: егіс айналымы, топырақты өңдеу, тыңайтқыштар, химиялық мелиорация, өсімдіктерді қорғау, суару, құрғақ мелиорациялар, топырақты қорғау шаралары, мәдени техникалық шаралар, гибридтер мен сұрыптар, микробиологиялық тыңайтқыштар мен биостимуляторлар, т.б. шаралар. Олардың нақты байланысы егін шаруашылығының зоналы жүйесінің мөлшерін сипаттайды.
Топырақты құнарландырудың маңызды көрсеткіштері:
Физикалық:
а) механикалық құрамы, б) тығыздығы, в) кеуектілігі, г) жылулығы, сулылығы, ауалы қасиеттері мен режимдері, д) физикалық-механикалық қасиеттері.
Химиялық:
а) гумустық жағдайы, б) минералогиялық және жалпы химиялық құрамы,
в) макро- және микроэлементтердің қозғалмалы формасы, уытты заттардың болуы.
Физикалық-химиялық:
а) ТТП (Еh және режим), б) (рНvHr) реакциясы, в) жұтылу сыйымдылығы, г) алмасатын негіздердің құрамы мен мөлшері, д) топырақ негізінің қанығу деңгейі V, %.
Биологиялық:
а) микроағзалар мөлшері, б) нитрификациялық және азотфиксациялық қабілет, в) целлюлозаның ыдырау қарқындылығы, г) топырақтың тынысы, д) ферментативті активтілік, е) топырақтың фитосанитарлы күйі.
Дақылды топырақ түзу процесінің бағытталған дамуы топырақты құнарландырудың белгілі бір деңгейін (модельдер) алуға мүмкіндік береді, соның негізінде өсімдіктердің өнімділік деңгейіне жауап беретін топырақ қасиеттері мен олардың режимдерінің агрохимиялық жиынтығын түсінуге болады. Топырақ диагностикасының кешенді тәсілі морфологиялық, физикалық, химиялық физикалық-химиялық, биологиялық, агрономиялық қасиеттері мен белгілерінің сипаттамалары мен талдауы негізінде құрылады. Бұл қасиеттер кешені топырақтың толық көрінісін және элементтер айналымын дәл анықтауға мүмкіндік береді. Әрине, бұл жағдайда әрбір белгісі мен әрбір қасиеті бейін (профиль) әдісіне сәйкес топырақ профилі бойынша өзгерістері кезінде қарастырылады.
Топырақ қасиеттерінің оптималды параметрлері дегеніміз - өсімдіктер үшін қажетті барлық өмірлік маңызды факторлар максималды болатын, егістік дақылдарының потенциалдық мүмкіндіктері толық жүзеге асырылатын және сапалы жоғары өнімділік қамтамасыз етілетін топырақ қасиеттерінің (және режимдері) сандық көрсеткіштерінің жиынтығы. Ауылшаруашылығы өнімдері өндірісін оңтайландыру көбінесе шығынды азайта отырып, өнімді мейлінше молырақ алу арқылы іске асады. Оңтайландыру латын тілінен аударғанда optimum - ең жақсы деген мағынаны білдіреді. Берілген функцияда көп нұсқаның ішінен ең жақсы (оптималды) нұсқаны таңдау экстремумды табу (глобалды максимум немесе минимумы) процесі болып табылады. Оңтайлы нұсқаны табудың аса сенімді әдісі - мүмкін болатын барлық нұсқаларды (альтернативті) салыстырмалы бағалау болып табылады.
Өсімдік, ағза тіршілік ететін орта әртекті және осының бәріне түрлі әсер тигізетін көптеген факторлардан тұрады. Бұл факторларды экологиялық факторлар деп атайды. Организм тіршілік етуін қамтамасыз ететін факторлар (жылу, су, жарық, минералды қоректік заттар және т.б.) - экологиялық факторлар жиынтығын береді.
Әрбір экологиялық фактор белгілі бір мәндер диапазонымен сипатталады. Соған байланысты қарқындылық факторының үш мәнін атап көрсетуге болады: минимум, максимум және оптимум. Факторлар жеткіліксіз және аса көп мәндеріндегі облыстар, оптимум мен минимум, оптимум мен максимум аралығында, экологиялық пессимум аймағы деп аталады, және бұл аймақта организм дамуы төмендейді. Дамудың ең жақсы көрсеткіштерін фактордың оптималды мәнінде көрсетеді. Өсімдіктің әр түрлі мәндегі факторларда тіршілік ету қабілетін оның экологиялық амплитудасы деп атайды. Ағза фактордың минималды және максималды мәндерінен тыс аймақта тіршілік ете алмайды.
Организмнің төзімділік қабілеті оның тізбектегі экологиялық қажеттіліктерінің әлсіз тұстары бойынша анықталады деген теорияны алғаш рет Ю.Либих (1840) ұсынып, әрі қарай заң болып саналады. Минимум заңдылығы - организм өміршеңдігі факторға пропорционалды өзгереді және мөлшері мейлінше аз мәнге (минимумге) жуықтайды. Ю.Либихтің пайымдауынша, астық қоры көбіне көп мөлшерде сұралатынмен емес, аз мөлшерде сұралатын, алайда топырақтағы үлесі аз болатын қоректік заттармен шектеледі. Оның заңы былай тұжырымдалады: Минимумдағы затпен өнім басқарылады және мөлшері мен уақыт бойынша төзімділігі анықталады. Өсімдіктің қоректелуін оңтайландыруда енгізілген және енгізілетін элементтердің, сондай-ақ элементтердің қарым-қатынасын есептеу керек (иондардың антагонизмі мен синергизмі). Өндіріс аймағының ауданы, режимі мен қасиеттерінің оңтайлы параметрлерімен топырақ бір уақытта интенсификацияның (химияландыру, механикаландыру және мелиорация) негізгі факторларының тиімділігін қамтамасыз етеді.
Өсімдіктер түрлерінің қасиеттері әркелкі болған соң, топырақ жағдайларына қойылатын талаптар әркелкі болады, сол себепті топырақ моделін өндіру кезінде өсімдіктің талаптары мен топырақ қасиетіне байланысты орындалу керек. Сонымен қатар нақты топырақ режимі мен қасиеттерін, топырақтың құрылымдық қабатын ескеру қажет. Себебі топырақтың әр типі үшін топырақ тұқымының фациалды ерекшеліктеріне байланысты мәдени өсімдіктердің өнімділігі әр түрлі болады.
Топырақ генетикалық ерекшеліктері бойынша (профильдің құрылуы, гумустың горизонттың болуы, сулы-температуралық және басқа да режимдердің фациалды жағдайлары) топырақ тұқымының модельдерін фундаментальді көрсеткіш ретінде механикалық құрамын ескере отырып жасайды. Ол көрсеткіш ауылшаруашылық өсімдіктерін өсіруде ескерілетін топырақтың агрономиялық қасиеттерінің түзілуі және агротехникалық тәсілдің дифференциалдануындағы түзілудің интегралды мәнін береді.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар:
Топырақтың ішкі зоналы-экологиялық топтары қандай түрлерге бөлінеді?
Қарқындылық факторының қандай үш кардиналды нүктесінің мәндерін бөлу қабылданған?
Топырақ тұқымының маңызды физика-химиялық көрсеткіштерін атаңыз.
Топырақтың құнарлылығын қайта қалпына келтірудің негізгі нақты жолдарын атаңыз.
Өсімдік үшін минимум заңын кім ұсынды және ол заң не туралы?
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Муравин Э.А., Ромадина Л.В., Литвинский В.А. Агрохимия - М. Изд. Центр Академия 2016
2.Агрохимия (под ред. Минеева В.Г.) - М., 2004
3. Минеев В.Г. История развития агрохимии в России и за рубежом (в 2 томах). - М., 2005
4. Малимбаева А.Ж. Применение удобрений в интенсивном земледелии. Алматы, 2011
5.Агрохимия: Учебник для вузов Под ред. Б.А.Ягодина. - М., 1989. - 655 б.
6.Перельман А.И. Геохимия ландшафтов: Учебник для вузов. - М., 1975.
7.Почвоведение: Учебник для вузов Под ред. И.С. Кауричева. - М., 1989. - 719 б.
8.Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. - 1990. - 639 б.
9.Толковый словарь по почвоведению Ответст. редактор Роде А.А. - М.; Изд-во Наука. - 1975. - 287 б.
1.2 Өсімдіктерді қоректендіру және тыңайтқыштарды қолдануға байланысты топырақ қасиеттері
Ауыл шаруашылығындағы ғылыми және практикалық мәселелерді шешу үшін топырақтың табиғи қасиеттерін, топырақтың қалыптасу үдерістерін, топырақтың қалыптасуының генетикалық ерекшеліктерін жан-жақты білу қажет. Бұл топырақты зерттеудегі географиялық-генетикалық тәсілмен жасалынады. Қазақстанның аумағы белгілі бір географиялық заңдылықтарға сәйкес, күрделі және әртүрлі топырақ жамылғыларымен сипатталады. Тегіс аумақтар нашар ылғалдылықмен сипатталады, соның салдарынан топырақта ылғалданудың шаю режимі жоқ және тұздану деңгейі жоғары [1-4]. Оңтүстік-Батыс, Орталық және Батыс Сібір аумағындағы тау жыныстыраның қалыптасу жағдайындағы далалық қара топырақтары судың шайылмайтын су режиміне ие екендігі анықталынған [5].
Бұрын әртүрлі зоналық аймақтарда ауыл шаруашылығына агрохимиялық қызмет көрсетудің мемлекеттік жүйесі - агрохимиялық қызмет болды. Агрохимиялық қызметтің басты буындары аймақтық агрохимиялық зертханалар мен ауылшаруашылық министрлігінің тұсында инспекциялық-насихаттық ұйымдар болды. Әрбір табиғи-климаттық аймақта ғалымдар әзірлеген ауыл шаруашылығы мен технологияның аймақтық жүйесі бар.
Ауыл шаруашылығына берілген Қазақстан Республикасының территориясы жазықтықтарда және таулы ландшафттарда орналасқан, сонымен қатар, әртүрлі табиғи - климаттық аймақтар мен субаймақтардың көптеген аудандарын алып жатыр. Жазық аумақтағы қоңыр және қара топырақ (қара-қоңыр және қоңыр) ландшафтысының көп бөлігі үлкен массивтармен жыртылады және жыртылып келеді. Тау етегіндегі қоңыр топырақтар мен сұр топырақтарды әртүрлі егін егу және суару арқылы аз аудандарда игерілген және игерілуде. Тегіс аумақтардың суарылмайтын жерлерінің ірі массивтері мен тау етегіндегі аумақтардың шағын суармалы жерлерінің болуы Республиканың айрықша ерекшеліктерінің бірі болып табылады.
Батыс Сібір-Қазақ даласының егістік жерлерінің көпшілігі 1950-ші жылдардың басына дейін, негізінен құрғақ далада қозғаусыз қалды. Бірақ тыңайған және суармалы жерлерді игеру жылдарында іс жүзінде барлық дерлік жыртуға болатын және жыртуға болмайтын жерлер жыртылды. Егістік фондының негізгі бөлігі далалық ауыл шаруашылығы жерлерімен көрсетілген. Әдетте, қарапайым аймақтық ауыл шаруашылық техникалары тегіс жерлерде қолданылады деп саналады. В.А. Николаевтың жазуынша [6] жерлерді игерудің бастапқы кезеңінде еліміздің еуропалық бөлігінің далалық аймақтарында дәстүрлі агротехникалық кешенді қолданғанын жазады. Дегенмен, құрғақ жер шаруашылығының 5-10 жылдық тәжірибесі азиялық дала үшін оның төмен жарамдылығын көрсетті. Жиі құрғақшылықтардан басқа, өсімдік өнуінің түршігерлік дауы топырақтың жиі шаңды дауылмен бірге жүретін дефляциясы болды. Соққылыққа жеңіл дала топырақтары ғана емес, сонымен қатар орта және ауыр саздақтары да ұшырады. Солтүстік Қазақстанның топырақтарына жел эрозиясының кесірінен топырақты негізгі жазық кесіп өңдеу әдісі қолданылады.
T.С. Мальцев [7] топырақтың сабанмен біріктірілген қалдықсыз өңдеуі құрылымдық және функционалды тұрғыдан, егістік жерлерді тың даламен жақындататынын атап өтті. Ал даладағы тың жерлер топырақтың дефляциясына тәуелді емес және онда салыстырмалы түрде топырақтың құрғақшылығы сирек кездеседі. В.А. Николаев [6] Т.С Мальцевтың [7] құрғақ жер шаруашылығын табиғи даланың режимдерімен жақындастыру идеясы - Азия далаларында адаптивті ландшафтты құру жолында агроэкологияның ең бағалы жетістіктерінің бірі екенін атап өтті.
Батыс Сібір қара топырақтары үшін М.А.Винокуров [8] құрылымдық агрегаттардың, алмастырылатын кальций мен магнийдің, қара шіріктің және фосфордың, бейорганикалық еритін заттардың, атап айтқанда, жылжымалы фосфордың мөлшері жердің жыртылуына байланысты төмендеуін анықтады. М.А. Винокуров [8] адам белсенділігінің әсерінен қара жер өзгеруге ұшырап, оны деградацияға алып келеді деген қорытындыға келді. Топырақты табиғи немесе жасанды кенге жіберу арқылы, тың қара топырақтың жоғалтылған химиялық және физикалық қасиеттерін кайта қалпына келтірілуі мүмкін және де жасанды кенде топырақтың пайда болу әсері табиғи кенге қарағанда қысқа мерзімде қол жеткізіледі. Осы көрсеткіштер Заволжье және Приуралье өңірлерінің құрғақ далаларында зерттелінді [9].
В.М. Боровский [12] кестелердің бірінде КСРО республикаларының өсірілетін және жылдық суармалы жер аудандарын береді. Сол уақытта, Республика аумағында осы жерлер, сәйкесінше, 28 561 мың гектар және 3 090 мың гектар, Өзбекстан Республикасында - 3 020 мың және 2 950 мың га, Қырғыз Республикасы - 1196 мың және 1160 мың гектар және т.б. құрады. Республика егістік өсімдіктерді өсіруге арналған үлкен аумақтарды иеленді.
Әдебиетте [12] келтірілген мәліметтер бойынша, егіс алқаптары бойынша елдерді орналастыратын болсақ (мың гектар): АҚШ-та - 185150, Қытай - 157200, Үндістанда - 149956, Ресейде - 120734, Канадада - 39194, Украинада - 33547, Аргентинада - 30.000. Қазақстан Республикасы егіс алқаптары бойынша 8-ші орында.
1972 жылы Қазақстанның 272,5 млн гектар жерінен 223 млн. ауылшаруашылық жер болды. 235 млн. гектар жердің 182,56-сы жайылым, 5-тен астам шабындық және 35 млн. гектар егістік жер болды [10].
Өсімдіктердің топырақ құраушы элементтері ретінде табиғи функциясы антропогендік әсерге байланысты бұзылуда, өйткені өсімдіктердің түр құрамы, проекциялық жабуы өзгереді. Нәтижесінде, топырақтың биологиялық цикді - айналымы бұзылады. Белгілі бір аймақта өсімдіктердің органикалық массасы уақыт, сан және сапасын синтездеу арқылы өзгереді.
Мәдени (ауылшаруашылық) өсімдіктер - адамның қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін өсірілген өсімдіктер болып табылады. Өсімдік өнімдерінің негізгі салмағын дәнді дақылдар: бидай, жүгері, арпа, сұлы, күріш, сорғым, тары және тағы басқалары береді. Барлық жерде көкөністер, картоп, соя, көпжылдық шөптер мен жем-шөп дақылдары өсіріледі. Отанымыздың оңтүстік және оңтүстік-шығыс өңірлерінде бұл дақылдардан басқа жеміс ағаштары, жүзім, мақта, асқабақ болады.
Ауыспалы егіс - топырақтың тозуынсыз, тұрақтылығы жоғары өнім алуға бағытталған, белгілі бір ауданда ауыл шаруашылық дақылдарын орналастыру және ауыстыру. Ауыспалы егіс, Либихтың минимум ережесі, жиынтық заңы, бәрі бірдей мақсатқа ие - өсімдіктердің астығын болжау.
Табиғи факторлардың жиынтық (бірлескен) әрекетінің заңы өнімнің шамасы жеке, тіпті, шектейтін факторға да тәуелді емес, бір уақыттағы экологиялық факторлардың жиынтығына байланысты деп түсіндіреді. Әрбір жеке фактордың салмағы (әрекет коэффициенті), олардың біріккен әсерінде әртүрлі болады және есептелінеді (2-кесте).
2-кесте
Әрбір жеке фактордың жиынтық әсерінде әсер ету коэффициенті
Фактор
Әсер ету коэффициенті
Күн сәулесі
Топырақ температурасы
Атмосфералық жауын-шашын
Азот
Фосфор
Калий
Күннің толық сәулеленуінің бірлігіне 2,0 - ге тең
1о С - қа - 0,01
1 мм жауын-шашынға - 0,003
1 га - ға 1 ц N үшін - 0,122
1 га - ға 1 ц Р2О5 үшін - 0,6
1 га - ға 1 ц К2О үшін - 0,4
Мысал ретінде күздік бидай дәнді дақылдарын өсірудің келесі деректерін алуға болады [11]. Бір гектардан 40 центнер өнім түскен кезде, өсімдіктер, топырақтан шамамен 150 кг азотты және 300-500 кг басқа да минералды құнарлы элементтерді (P, S, Ca, Si және микроэлементтер) сіңіреді. Ол үшін кемінде 4500 кг көміртекті сіңіріп, 16 тоннаға жуық суды ыдыратылуына тура келеді, оның ішінде көмірқышқыл газын қалпына келтіру үшін шамамен 2 тонна сутегі пайдаланылады, ал 14 тонна бос оттегі атмосфераға шығарылады.
Фотосинтез үдерісінде көрсетілген көміртегі мөлшерін жинау үшін (4500 кг), 1 гектар жердегі өсімдіктер вегетативті кезеңде 20-25 тонна көмірқышқыл газын сіңіруі тиіс, яғни, тәулігіне 150-300 кг. Мұндай химиялық жұмыс үшін бидай өсімдіктері күн радиациясының 16,72 млрд. кДж-ны сіңіреді, оның 9,2 млрд. кДж фотосинтетикалық активті радиация (толқын ұзындығы 380-710 нм) болып табылады. Өсімдік өнімінің органикалық массасы шамамен 167,2 млн. кДж энергия сақтайды. Қалған энергия жылуға айналады және судың булануына жұмсалынады (транспирация). Осындай бидай үшін талдау белгілі бір жерде және қажетті уақытта болған жағдайда ғана идеалды болуы мүмкін.
Іс жүзінде, өсімдіктердің теңдестірілген құнарлануы белгілі бір элементтердің жетіспеушілігін немесе артықшылығын жоятын тыңайтқыштардың оңтайлы құрамын қолдану арқылы қол жеткізіледі. Бұл мәселені шешудің күрделілігі - өсімдік кезеңінде, өсімдік түрлерінің мұраланған ерекшеліктері мен өсімдік тіршілігінің әрдайым өзгеретін, кешенді, топырақ-климаттық факторларының әсерінен қоректік элементтерге әртүрлі өсімдік қажеттіліктерін нақты ескеру қажеттілігі.
В.М. Боровский [12] өзінің Генезис және Қазақстан топырағының мелиорациясы кітабында былай деп жазады: ... шалғынды қара топырақтардың, қарапайым қара топырақтардың және сілтілік топырақтардың субзоналарында, дәнді дақылдарға арналған жерлер қосымша ылғалдандыруды талап етпейді, ал мұнда алынатын максималды өнім қолданатын агротехниканың деңгейіне байланысты. Жердің ең толыққанды игерілуі (субзонаның %) қарапайым қара топырақ субзонасына жатады.
Суарылмайтын егістік дамыған оңтүстік қара топырақ пен күңгірт - күрең топырақтардың субзоналарында меншікті жер жырту салмағы өте жоғары (сәйкесінше 52,3 және 36,2 %). Дегенмен, айта кету қажет, бұл жерлерде құрғақшылық 25% екендігі байқалады. Солтүстік Қазақстанның оңтүстік шекарасында суарылмайтын егістік күңгірт топырақтың субзонасымен шектеледі, және оның егіс алқабы 14,8% құрайды (3,6 млн. гектар). Құрғақшылық 50% -ға дейін қайталанады.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар:
Топырақ құнарлылығын арттырудың басты әдістері қандай?
Топырақ құнарлылығының ең маңызды физикалық көрсеткіштері қандай?
Топырақ қасиеттерінің оңтайлы параметрлері деген ұғымды қалай түсінесіз?
Әрбір жеке фактордың әсер ету коэффициентін, олардың жиынтық әсерінде түсіндіріңіз.
Жұмсақ жаздық бидай астығының егінін көрсеткішін түсіндіріңіз.
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Муравин Э.А., Ромадина Л.В., Литвинский В.А. Агрохимия - М. Изд. Центр Академия 2016
2.Агрохимия (под ред. Минеева В.Г.) - М., 2004
3. Минеев В.Г. История развития агрохимии в России и за рубежом (в 2 томах). - М., 2005
4. Малимбаева А.Ж. Применение удобрений в интенсивном земледелии. Алматы, 2011
5. Успехи почвоведения в Казахстане (к Х Международному конгрессу почвоведов) Предисловие. - Алматы, 1975. - 300 б.
6. Тюрин И.В. К вопросу о генезисе и классификации лесостепных и лесных почв Ученые записки Казанского гос. унив-та. - № 3-4. - Казань, 1930.
7. Высоцкий Г.Н. Избранные сочинения. - Т. 1-2. - М.: АН СССР, 1962.
8. Прасолов Л.И. Чернозем как тип почвообразования Почвы СССР. - Т. 1. - М.: АНСССР, 1939.
9. Черноземы СССР. - Т. 1. - М.: Колос, 1974. - 556 б.
10. Николаев В.А. Ландшафты азиатских степей. - М.: МГУ, 1999. - 287 б.
11. Мальцев Т.С. О методах обработки почвы и посева, способствующих получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур Соч. сельское хозяйство. - № 9. - 1954.
12. Винокуров М.А. Влияние сельскохозяйственной деятельности человека на химико-морфологические черты чернозема лесостепной полосы Западной Сибири Изд. Запад. Сиб. обл. сх опытной станции. - Омск, 1927.
13. Орловский Н.В. Исследования почв Сибири и Казахстана. - Новосибирск, 1979. - 326 б.
14. Семанова Е.И. Земельный фонд Казахской ССР и его качественная характеристика Успехи почвоведения в Казахстане (к Х Международному конгрессу почвоведов). - Алматы, 1975. - С. 36-48.
15. Лебедев С.И. Физиология растений: Учебник для вузов. - М., 1988.
16. Боровский В.М. Генезис и мелиорация почв Казахстана. - Алматы, 1989. - 232 б.
1.3. Заманауи классификацияны құрудың принциптері. Топырақ таксономиясы
Жаңа классификациялық құрылымдар жеке түрде де, топтасқан түрде де жасалады. Кейбір жағдайларда қоршаған ортаның ерекшеліктерімен және топырақтың құнарлығын айтарлықтай дәрежеде анықтаумен байланысты заманауи үдерістер мен топырақтық қалыптасу режимдері бірінші орынға қойылады; олардың жалпы аясында (фон) топырақтық кескін (профиль) мен оның қалдық (реликтік) қасиеттері зерттеледі (Герасимов И.П., Волобьев В.Р., Иванова Н.Н., Розов Н.Н.). Басқа құрылымдар топырақтық кескінді талдаудан, оның геохимиялық және тарихи ерекшеліктерінен басталады, және олардың аясында топырақтың қалыптасуының заманауи үдерістері мен режимдерін қарастырады (Глазовская М.А., Ковда В.А., Зонн С.В.). Бұл айырмашылықтар жоғары классификация бөлімдеріне қатысты.
Заманауи топырақтың жіктелуін өңдеу барысында келесі негізгі қағидаларға сүйенеді:
1. Топырақтың жіктелуі топырақтың негізгі қасиеттері мен режимдеріне негізделіп, оларды құратын процестерді және топырақтың қалыптасу жағдайларын ескеру керек, яғни экологиялық, морфологиялық және эволюциялық амалдарды біріктіретін сөздің кең мағынасында генетикалық болу керек.
2. Жіктеу таксономикалық бірліктердің қатаң ғылыми жүйесіне негізделуі керек.
3. Жіктеу кезінде шаруашылық қызметінің нәтижесі ретінде топырақтан алынған сипаттамалары мен қасиеттерін ескеруі тиіс.
4. Жіктеу топырақтың өндірістік ерекшеліктерін ашып, оларды ауыл және орман шаруашылықтарында ұтымды пайдалануына жәрдемдесуі керек.
Топырақтың заманауи жіктелуі, бұрынғылармен салыстырғанда, топырақ кескінінің морфологиялық және микроморфологиялық құрылымын, топырақтың құрамы мен қасиеттерін, топырақтың қалыптасуының негізгі үдерістері мен режимдерін және қоршаған экологиялық шарттарды толығымен ескереді.
Сондай-ақ органикалық заттардың сапалық құрамын, заттардың биологиялық циклінің ерекшеліктерін, топырақ ішілік желге мүжілу және топырақтың қалыптасу энергетика сұрақтарын есепке алу керек.
Осының барлығы топырақтың негізгі генетикалық ерекшеліктерін тереңірек түсінуге, олардың агрономиялық сипаттамаларын беруге және олардың топырақтық құнарлылығына (бонитировка) салыстырмалы бағалау жүргізуге мүмкіндік береді. Осы қағидаларға сәйкес, топырақтың жіктелуінің бірқатар сызбалары жасалған. Топырақ түрлері аймақтық-экологиялық топтарға және ылғалдану реттері бойынша топтастырылған.
Әрбір зоналық-экологиялық топтағы өсімдік түрлері (орман-дала, дала, т.б.), жер бетінен 20 см тереңдіктегі топырақ температурасының қосындысымен және аталған тереңдікте топырақтың қатып қалу ұзақтығының ылғалдану коэффициентімен сипатталады.
Зоналық-экологиялық топтар ішінде топырақ биологиялық-физикалық-химиялық қасиеттерге (гумустың құрамы, топырақ реакциясы, карбонаттылық, сортаңдану, тұздану, содалау және т.б.) және ылғалдандыру жағдайына (автоморфтық, жартылай гидроморфты, гидроморфтық) сәйкес бөлінеді. Заманауи топырақ классификациясының негізгі таксономикалық бірлігі ретінде Докучаев В.В. орнатқан генетикалық топырақ түрі болып табылады. Генетикалық типті анықтаудың негізін Л.И.Прасолов былай тұжырымдаған заттардың шығу тегінің, қоныс аударуының және заттардың жиналуының бірлігі....
Осыған сәйкес, бір генетикалық типке топырақтың қалыптасатын жыныстарының белгілі бір тобында бірдей типті-байланысқан, биологиялық, климаттық және гидрологиялық шарттарда дамып келе жатқан топырақ
жатады. Мекемеаралық комиссияның анықтамасында көрсетілген әрбір топырақ түрі бірдей типті-байланысқан биологиялық, климаттық және гидрологиялық шарттарда дамиды және топырақтың қалыптасу үдерісінің басқа үдерістермен байланысу барысында айқын көрінісімен ерекшеленеді.
Топырақ түрлеріне тән ерекшеліктер анықталады:
1) органикалық заттардың жеткізілімінің және олардың өзгеру мен бөліну процестерінің біртектілігі;
2) минералды массаның ыдырау үдерістерінің және минералды және органоминералдық жаңа түзілімдердің бір типті кешені;
3) заттардың көші-қоны мен жинақталуының біртекті сипаты;
4) топырақтық кескіннің (профиль) біртекті құрылымы;
5) топырақтың құнарлылығын арттыру және бір қалыпта ұстап тұруға бағытталған іс - шаралардың біртекті бағытталуы;
6) қазіргі уақытта топырақтық режимдерінің біртектілігін қосу керек.
Топырақ таксономиясы. Топырақты жүйелі түрде сипаттау және зерттеу кезінде зерттеудің ауқымына байланысты белгілі бір объекті айқындауға болатын дәлдік дәрежесін алдын-ала анықтау керек. Дәлірек айтқанда, топырақ деген сөзге дәл қандай топырақ деген мағынаны беретін анықтаманы қосу керек. Топырақ жүйелігінің бұл міндеті таксономикалық бірліктердің жүйесімен немесе деңгейлерін жіктеу арқылы шешіледі.
Таксономиялық бірліктер - бөлшектердің дәрежесі немесе олардың анықталу дәлділігін дәлелдейтін топтар, дәрежелер немесе қандай да бір объектілердің жүйесіндегі орнын көрсететін классификациялық немесе жүйелік бірлік. Қазіргі заманғы топырақтың таксономия негізі топырақ түрлерінің теориясы мен топырақтың қалыптасу түрлерінде дамыған топырақ түрінің Докучаевтық ілім болып табылады.
Топырақтануда топырақтың номенклатурасы - топырақтың қасиеттеріне және жіктеу позициясына сәйкес олардың атаулары. Топырақ түрлерінің номенклатурасы топырақ қасиеттерін сандық сипаттайтын және топырақ процестерінің айқын көрінетін сөздерінен тұрады. Терминдердің үш санаты қолданылады: құрамы туралы айтатын (төмен, орташа, көп гумусты, карбонатты және т.б); жекелеген топырақ қабаттарының қуаттылығы және жалпы бейінді немесе пайда болу тереңдігіне сілтейтін (төмен қуатты, орташа қуатты, қуатты, жоғары қуатты, терең-, қатты қайнайтын және т.б.); құбылыстардың айқындылығын сипаттайтын (әлсіз, орташа, қатты күлденген, кермектелген және т.б.).
Топырақ түрлестерінің (әртүрлілігі) номенклатурасы үшін механикалық құрамның атаулары және топырақтың дәрежелері (разряд) номенклатурасы үшін - литологияны немесе топырақ қалыптастырушы жыныстардың генезисін сипаттайтын терминдер пайдаланылады.
Топырақтың толық атауы топырақ түрін атаудан басталады, кейін тип тармағы (подтип), шығу тегі (род), түрі (вид), түрлестігі (әртүрлілігі), дәрежесі (разряд) аталады. Мысалға, қара топырақ (тип), қарапайым (тип тармағы), сортаңданған (шығу тегі), орташа гумусталған орташа қуатты (түрдің терминдері), ауыр саздалған (түрлестігі), ормантектес ауыр қыртысталған (дәрежесі). Егер топырақ екі мүшелі тау жынысында пайда болса, онда оның екі мүшесін де көрсету қажет: мысалы, қойтас (бума) саздақпен немесе орташа түйіршікті құмдармен төселген ауыр саздалған сортаң.
Топырақтың түрі - біртекті түйінделген биологиялық, климаттық және гидрологиялық жағдайлардың дамитын және басқа үдерістермен әрекеттесуі мүмкін, топырақтың пайда болуының негізгі үдерісінің айқын көрінісімен сипатталатын топырақтың үлкен топтары.
Топырақ диагностикасы - топырақтардың бөлінуі және қандай да бір классификациялық топқа жатқызылатын топырақ қасиеттерінің жиынтығы. Топырақты диагностикалау үшін топырақтық зерттеулерде, топырақтық кескінді морфологиялық зерттеуде және қарапайым талдауларда оңай анықталатын белгілерді қолданады. Топырақтанудың орыс генетикалық мектебінде топырақтың диагностикасы негізіне бірнеше қағидалар бар:
1) кескіндік (профильдік) әдіс;
2) кешенді тәсіл;
3) салыстырмалы-географиялық талдау;
4) генетикалық принцип.
Осы қағидаларды ұстану пайдаланылатын топырақтың агроэкологиялық мәнін неғұрлым толық көрсетуге мүмкіндік береді. Дегенмен, топырақтардың түрін анықтау үшін осы ерекшеліктер жиі жеткіліксіз болады. Сол жағдайларда аса күрделі талдау нәтижелері (сіңірілген негіздердің құрамы, гумустың құрамы, бүкіл топырақтың жалпы химиялық құрамы және шөгінді фракциясы және т.б.), сондай-ақ топырақтың гидротермиялық режимін сипаттайтын кейбір материалдар пайдаланылады. Топырақтың гидротермиялық режимін сипаттайтын материалдар топырақтың жекелеген түрлері мен тип тармағын құру кезінде аса маңызды.
Топырақтың өз кескінінің (профилінің) құрылымы негізінде бөлінуі топырақтың тәуелсіз объект ретінде жіктелуіне мүмкіндік береді. Топырақ кескінінің құрылымы - бұл оның тік бағытта горизонттардың белгілі бір өзгеруіне байланысты сыртқы көрінісі болып табылады.
Қабаттар бір-бірінен түсі, құрылымы, құрамы және басқа морфологиялық қасиеттерімен ерекшеленеді. Олардың әртүрлі химиялық және көп жағдайда механикалық құрамы бар, оларда биологиялық үдерістер түрлі жолдармен жүреді. Топырақ қандай да бір құрылымға топырақ түзілудің табиғи үдерістері және өндірісті пайдаланудың әсерінен ие болады.
Әдетте, келесі генетикалық қабат болады: Ао - өсімдіктердің органикалық қалдықтарын (орман қоқысы, далалық пальц) тұратын органогендік қабат; A - гумусты-аккумулятивті; A2 - элювиалды; B - иллювиальді немесе өтпелі; G - глейлі; C - аналық жыныс; D - төселген жыныс.
Топырақтың және оның жеке қабаттарының қуаттылығы. Топырақтың қуаттылығы оның бетінен нашар қозғалатын топырақ қалыптастырушы үдерістері өтетін аналық жынысқа дейінгі қалыңдықты
айтады.
Топырақ түсі - ең қолжетімді және ең алдымен көзге түсетін морфологиялық белгі. Топырақтың түсінде, көлеңкелері мен өтпелерінде топырақ қалыптастыру үдерісінің ерекшеліктері айқын көрінеді. Түрлі топырақтардағы, сондай-ақ бір ғана топырақтағы түрлі-түсті реңдердің өзгеруін, оның түсін бақылау, бірақ әртүрлі қабаттарда топырақта пайда болатын процестердің мәнін түсіну және топырақтың шығу тегін анықтау үшін көп нәрсе бере алады.
Құрылымы. Құрылым деп топырақтың бөлшектерге (агрегаттар) ыдырай алу қабілетін атайды. Олар өзара байланысқан механикалық элементтерден тұрады. Түрлі топырақтарда, сондай-ақ бір ғана топырақта құрылымдық бөлімшелердің пішіні, мөлшері және сапалық құрамы топырақтың әртүрлі қабаттарында бірдей емес болып келеді.
Кез-келген топырақ қабатарының құрылымдық бөлшектері бірдей мөлшерде және пішінде болмайды. Көбінесе олардағы құрылым араласқан болып келеді: кесектелген, кесектелген - түйіршікті, кесектелген- шаңды және т.б.
Бірігу - топырақ тығыздығы мен кеуектілігінің сыртқы көрінісі. Топырақтың тығыздығы бойынша:
1) өте тығыз болса - күрекпен қазу мүмкін емес;
2) тығыз болса - айтарлықтай күш салу қажет. Саз және саз топырақтарының иллювиальді горизонттарының сипаттамасы;
3) жұмсақ болса - оңай қазып алуға болады. Мұндай қоспа кесектелген- түйіршікті құрылымы нақты көрінетін құмды және құмды сазды топырақтар, құмды және құмдас (суспечаны) топырақтарының жоғарғы қабаттарында байқалады;
4) үгітілмелі болса - бұл қосымша құмды және құмды сазды топыраққа тән.
Дамып келе жатқан жаңа сызбаларда жоғарыда қарастырылған таксономикалық бірліктердің кейбір нақтылау және олардың анықтамаларын өзгерту нәтижесінде белгіленген және қаралған сызбасы қарастырылады. Осылайша, негізгі таксономикалық бірлік ретінде топырақ түрін анықтау кезінде топырақтың қалыптасу үдерісіне байланысты негізгі генетикалық қабаттардың бірыңғай жүйесінің топырақ топтары мен қасиеттердің жиынтығы
Болуына ерекше назар аударылады.
Топырақтың түрін анықтау үшін, яғни оны белгілі бір түрге жатқызу немесе жаңа түрді белгілеу үшін қажет:
- осы деректерді топырақтың белгілі түрлерінің құрылымдық сызбаларымен салыстыра отырып, топырақ кескінінің (профилінің) түрін және оның құраушы генетикалық қабаттардың кешенін анықтау;
- ландшафтардың танымал түрлерімен салыстыра отырып, оның тарихын ескере отырып, географиялық ландшафттың түрін анықтау;
- топырақ түзілу факторларымен байланысты берілген топырақтың географиялық аумағын анықтау;
- топырақты қалыптастыратын негізгі кескінді құрастыру жинағын және қарапайым топырақтық үдерістер кешенін анықтау;
- белгілі бір типтермен салыстыра отырып, топырақтағы заттардың қоныс аударуын және жиналуын анықтау.
Тип тармағының анықтамасы басқа (көршілес) түрлерге көшуді сипаттайтын, генетикалық қабаттар жүйесіндегі сапалық айырмашылықтардың болуымен ерекшеленеді. Түрлестік тұжырымдамасы топырақтық бейіннің гранулометриялық құрамын (2-3 қабат бойынша) егжей-тегжейлі сипаттау болып табылады. Топырақтың даму жағдайларының экологиялық шарттарын бағалау үшін топырақтың гидротермалдық режимінің ерекшеліктеріне сәйкес бөлуге мүмкіндік беретін жаңа таксономикалық бірлік енгізіледі.
Шляхов С.А. былай деп жазады: Кең аумақты иеленетін әлемнің барлық елдері, халықаралық топырақ классификациясымен қатар, ұлттық түрін пайдаланады. Ең қызығы, олар біртіндеп топырақтың таксономиясында және топырақ ресурстары бойынша әлемдік деректер базасында - диагностикалық қабаттар мен белгілерді, топырақ серияларын және т.б. пайдалана отырып, біртіндеп принциптерге өтеді. Мұндай жіктеулер Канадада, Бразилияда, Австралияда бар.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар:
Топырақтың жіктелуін құру қағидаларын баяндаңыз.
Топырақтың жіктелуінің таксономикалық бірліктерін атаңыз және оларға анықтама беріңіз.
Топырақ диагностикасы қандай көрсеткіштерді бағалауға негізделген?
Топырақ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Т.Р.Рыспеков, Б.Д.Балғышева
Өсімдіктер мен топырақтарды зерттеудің агрохимиялық әдістері
Оқу құралы
Алматы 2019
ӘОЖ.631.4
КБЖ.40.3 я 73
Б 94
Пікір жазған: әл-Фараби атындағы ҚазҰУ-нің профессоры, химия ғылымдарының докторы С.М.Тәжібаева,
Б 94 Өсімдіктер мен топырақтарды зерттеудің агрохимиялық әдістері: оқу құралы Т.Р.Рыспеков, Б.Д.Балғышева, - Алматы: әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, 2019. -213 б.
Оқу құралында топырақтың агроэкологиялық және агрохимиялық сипаттамалары берілген. Топырақтың агрохимиялық түсініктері мен қоректенуіне байланысты химиялық сипаттамаларын түсіну үшін магистранттар топырақ пен өсімдіктерді зерттеудің агрохимиялық әдістерін білу қажет. Пән бойынша теориялық мәліметтер мен қатар топырақ және өсімдік үлгілерін химиялық талдауға жинау және дайындау әдістері келтірілген. Одан басқа, топырақ пен өсімдіктерді химиялық аспаптық талдау арқылы химиялық қасиеттерін анықтау әдістері берілген.
Оқу құралы агрохимия мамандығында оқитын студенттерге (бакалавр, магистранттар және PhD ізденушілеріне) арналады.
КІРІСПЕ
Табиғи ортаны зерттеу кезінде егжей-тегжейлі зерттелген үлкен және әр түрлі материалмен кездеседі. Топырақта, күрделі үш фазалы жүйе ( газ, сұйық, қатты) ретінде табиғатты зерттеудің қомақты қоры бар. Топырақта болатын функционалдық үдерістердің едәуір бөлігі химиялық талдау әдістерін, терминдерді, заңдар мен химиялық реакциялардың теңдеулерін пайдалану арқылы сипатталады.
Алынатын өнімнің сапасын жақсарту және топырақ құнарлылығын арттыру кезінде ауылшаруашылығы дақылдарының түсімін арттырудың негізгі жолы егіншілікті химияландыру есебінен жүргізіледі. Сондықтан азотты, фосфорлы, калийлі және микротыңайтқыштарды қолдану олардың тиімділігін айтарлықтай арттырады. Минералды тыңайтқыштар минералды шикізатты қайта өңдеу өнімдері болып табылады. Олар химия өнеркәсібінің маңызды салаларының бірі болып табылады.
Топыраққа пайдаланған тыңайтқыштар әртүрлі өзгерістерге ұшырайды, нәтижесінде тыңайтқыштардағы қоректік заттардың ерігіштігі, олардың топырақта жылжу қабілеттілігі және өсімдіктер үшін қол жетімділігі өзгереді. Тыңайтқыштардың топыраққа айналу үдерістердің сипаты мен қарқындылығы топырақтың қасиеттеріне байланысты. Әртүрлі жерлерде бұл үдерістер бірдей емес. Сонымен қатар, тыңайтқыштар топыраққа күшті әсер етеді: топырақ ерітіндісінің реакциясын, топырақтың құнарлылығын анықтайтын микробиологиялық үдерістердің қарқындылығы мен сипатын өзгертеді. Минералды тыңайтқыштардың жоғары мөлшерін біржақты және жүйелі түрде енгізу топырақта, жер асты суларында, су айдындарында, өңделетін дақылдардың өнімінде нитраттардың көп мөлшерінің жиналуы сияқты келеңсіз құбылыстарға әкеледі.
Теориялық әдістемелердің жетіспеуі, олардың практикадан үзілуі, стихиялық факторлардың болуы (құрғақшылық, күн радиациясы және тағы басқалар) дәнді, көкөніс және басқа да дақылдардың төмен немесе тұрақсыз түсіміне алып келуі мүмкін. Дәнді дақылдардың өнімділігінің ауытқуы, тіпті салыстырмалы топырақ-климаттық жағдайлар шегінде, кейде өте үлкен болады. Осыған байланысты әр жағдайда өнімді қалыптастырудағы әртүрлі факторлардың үлесін талдау, өсуді тежейтін себептерді анықтау және жою, өсімдіктердің өнімділігін арттыруды ынталандыратын факторларды оңтайландыру өте маңызды.
Мамандарды даярлаудың негізгі міндеті ауылшаруашылығы мақсатындағы кәсіпорындарда практикалық жұмыс істеу үшін қажетті білік пен дағдылар кешенін қалыптастыру болып табылады. Негізгі және кәсіби құзыреттіліктерін игерген соң білім алушылар өндірістік қызметтерді білікті атқара алады, білікті технолог мамандары бола алады. Агрохимия топырақтың агроэкологиялық түсінігінің мәнін және өсімдіктердің қоректенуіне байланысты олардың химиялық сипаттамасын меңгеруге мүмкіндік береді.
Магистранттар топырақтың құрылымы мен қалыптасуын білуі үшін өздерінің экологиялық, химиялық және биологиялық білімдеріне және топырақтың негізгі қасиеттері мен режимдеріне сүйенеді.
Пәннің мақсаты өсімдіктердің әртүрлі қасиеттерінің, топырақтың және ортаның сыртқы жағдайларының өзара байланысында өсімдіктерді өсірудің ең жақсы тәсілдерін көрсету, сондай-ақ заттардың сапалық және сандық құрамын, заттардың биологиялық айналымдарының ерекшеліктерін және топырақ ішіндегі желденуді есепке алу болып табылады.
Пәннің міндеттері: топырақтың химизмін білу; өсімдіктердің химиялық құрамын білу; минералды қоректену теориясын білу; қоректендірудің химиялық элементтеріне дақылдардың қажеттілігін анықтау үшін тәжірибелік деректерге терең талдау жүргізу; химиялық заттардың айналымдарын және қоректендірудің химиялық элементтерінің балансын ескере отырып, жоспарланған өнімге арналған тыңайтқыштардың оңтайлы мөлшерін анықтау.
Ауыл шаруашылығының объектілерін зерттеудің химиялық және физикалық әдістері агрохимияның маңызды бөлігін құрайды. Агрохимиялық шешімдердің дұрыстығы өсімдіктік пен топырақтық қоректенудің диагностикалау әдістерімен (визуалды және химиялық) бақылануы керек. Бұл қолданылатын тыңайтқыштардың дақылдардың түсіміне де, қоршаған ортаға да әсерін болжауға мүмкіндік береді.
Бұл үшін студенттер, магистранттар мен мамандарға зертханалық жұмыстарды орындауға мүмкіндік беретін топырақ пен өсімдіктерді талдау әдістері қолданылды. "Агрохимия практикумы" оқулығынан кейбір материалдар таңдап алынды.
Осы құралды құрастыру кезінде Кеңес кезеңінің авторларының негізгі оқулықтары, ғылыми әдебиетте жарияланған материалдар пайдаланылды. Сонымен қатар, бұл жұмыста, жалпы қабылданған топырақ-агрохимиялық көрсеткіштерден басқа, Қазақстан республикасының топырағы жайлы келтірілді және оған тәжірибелер жүргізілді..
1.ТОПЫРАҚТЫҢ АГРОЭКОЛОГИЯЛЫҚ ЖӘНЕ АГРОХИМИЯЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ
Топырақ, климат және өсімдіктің агроэкожүйедегі байланысы
Ауыл шаруашылығы экологиясы немесе агроэкология - адам арқылы өсірілген ағзалардың байланысын, популяция мен қоршаған ортамен топтасуын зерттейтін қолданбалы экологияның бөлімі. Ауыл шаруашылығы экологиясын зерттейтін негізгі аймақ - агроэкожүйе болып табылады. Бұл ғылымның тірі ағзаларды агроэко және сыртқы ортаны жүйе бір-бірінен ажыратпай, үнемі тығыз байланыста зерттейтінін білдіреді. Кез келген агроэкожүйенің негізгі сипаттамасы оның компоненттерінің байланысы болып табылады. Агроэкожүйеде энергетикалық, экологиялық және экономикалық жүйелердің байланысу үдерістері жүзеге асады.
Тірі ағзалардың өмір сүруіне қажетті барлық жағдайды жарық, жылу, су, ауа, қоректік азық - барлығын қоршаған орта қамтамасыз етеді. Бұлар тірі ағзалардың өмір сүруіне қажетті жағдайды жасайтын экологиялық фактор болып табылады және олардың қалыпты өмір сүруі осыларға тәуелді. Әрбір зоналық-экологиялық топ өсім түрлерімен (тайгалы-ормандық аймақ, орманды-далалық аймақ, далалы және т.б.), беткі қабаттан 20 см тереңдіктегі топырақ температурасының шамасымен, топырақтың сол тереңдікте айлап қату ұзақтығы мен ылғалдану коэффициентімен сипатталады.
Өнімді алу үшін табиғи орта қасиеттерін, зоналық ерекшеліктерін ескере отырып табиғи ресурстарды қолданады. Кейбір далалы, шөлді ландшафттардың табиғи экожүйесінде жылдық өнімнің (Ө) белгілі бір биомассасына (Б) қатынасы кестеде көрсетілгендей (1-кесте) келтіріледі.
1-кесте
Кейбір орманды, далалы, шөлді ландшафттардағы биомасса қатынасы (Б) және жылдық өнім (Ө)
Ландшафттар
Б, цга
Ө, цга
К = lg Өlg Б
Қарапайым және сортаң қаратопырақты далалар
200
80
0,82
Шалғынды қаратопырақты далалар
250
130
0,88
Талшынды сортаң топырақты құрғақ далалар
140
50
0,79
Ашық-талшынды топырақты құрғақ далалар
130
50
0,80
Қатты сортаңданған топырақты далаланған шөлдер
100
35
0,77
Қатты топырақты далаланған шөлдер
120
40
0,77
Қатты-шулан топырақты шөлдер
45
15
0,71
Галофитті сортаңды аймақтар
15
5
0,60
Егін шаруашылығының технологиясы агроценоз өмірін басқаруға қажетті жағдайларды жасауға негізделген: топырақты өңдеу, тыңайтқыштарды енгізу, мәдени өсімдіктер үшін сулы және жылу режимінің қолайлы жағдайын жасау және т.б. Ауылшаруашылық дақылдарын күтіп-баптауға негізделген өсімдік текті органикалық заттар белгілі бір қасиеттерге ие.
Агроэкожүйені зерттеу нәтижесінде егіндік жерді экологиялық санаттарға бөлуге болады және әр санат үшін белгілі бір түрдегі агрофитоценоз түзілуі мүмкін. Агрофитоценоздар биоттың басқа компоненттерімен қосылып агробиоценозды құрайды. Экологиялық жүйе ретінде агробиоценоздар кері байланыстың бұзылуына байланысты тұрақсыз болып келеді.
Ал агроценоздың негізін жасанды жолмен алынған биотикалық топтар құрайды. Агробиогеоценоз біртекті аймақ көлемінде гетерогенді биоттар мен агрофитоценоздың жиынтығын береді. Бұл адамның мақсатты әрекетінің арқасында тіршілік ететін, кері байланысы бұзылған биогеоценоз болып табылады.
Агробиогеоценоздар табиғи биоценоздарға қарағанда, дәл сол аймаққа қатысты тірі ағзалар түрлеріне кедей болып келеді. Экологиялық жүйе ретінде агробиоценоздар кері байланыстың бұзылуына байланысты тұрақсыз болып келеді. Адамның қолдауынсыз агробиоценоздар тез ыдырап, табиғи биоценоздарға айналып кетеді.
Агрофитоценоз- маңайлы бірлестік, алайда нақты егін емес, біртекті аймақ көлеміндегі егіс айналымының ротациясы. Агрофитоценоздың құрамын адам анықтайды және бақылауда ұстайды. Агрофитоценоздар биоттың басқа компоненттерімен қосылып агробиоценозды құрайды.
Адам әрекетінің сипаты мен деңгейіне байланысты агрофитоценозды келесі түрлерге жіктейді:
Дақылдандырылған - қарқынды қолданыс нәтижесінде өзгерген табиғи фитоценоздар (жобалы эксплуатацияланатын шабындық, жайылым);
Жартылай дақылдандырылған - жоспарлы және үнемі адам бақылауында болатын жасанды егістіктер мен көшеттер (егілген, көпжылдық жерлер);
Дақылдар - жоспарлы және үнемі адам бақылауында болатын жасанды егістіктер мен көшеттер (далалы және көкөністі, көпжылдық жерлер);
Қарқынды дақылдандырылған - өсіп-жетілудің ерекше топырақты, сулы және ауалы жағдайларын жасайтын және үнемі бақылап отыратын қауымдастықтар (жылыжайлық, оранжереялық, аэропоника, гидропоника).
Көптеген зерттеулер адамның өсіріліп жатқан өсімдікке әсер етуін бағалауды жүйелі жүргізуден басталады (1-сурет (1) - агроэкожүйе), ол әрі қарай қоршаған ортаға әсер етуін бағалаумен байланысты болу керек (1-сурет (2) - агрогеоэкожүйе).
1 - агроэкожүйе 2 - агрогеоэкожүйе
1-сурет. Агроэкожүйеге (1), агрогеожүйеге кері және тура байланыспен (2) әсер етуге негізделген іс-әрекеттер
Агроэкожүйе мен агрогеожүйенің компоненттері: А1 - климаттық: жарық, температура, ылғалдылық, жел, қысым; А2 - топырақтың құрамы: механикалық құрамы, ылғалсыйымдылық, ауа өткізгіштігі, грунтты-топырақ тығыздығы; А3 - тыңайтқыш; Б - биоталығы: өсінді организмдер, жануарлар, вирустар, қарапайым бактериялар
Табиғатты рационалды пайдалану қоғам - табиғат жүйесіндегі әсерлесудің барлық аспектілерін қарастыратын синтез. Ландшафтқа түсетін жүктемені аргументті түрде анықтау қажет, ол көбінесе машиналы техника және басқа әдістермен тыңайтқыштардың көп мөлшерін қолданумен байланысты болады.
Қарқынды жағдайда жер шаруашылығындағы топырақты рационалды қолданудың маңызды мәселесі - топырақ құнарлылығын арттыруды қамтамасыз ету, яғни бір уақытта эффективті өсу мен потенциалды құнарландыру.
Топырақ құнарлылығын арттырудың объективті мүмкіндігі, адам топырақ дамуының және құнарлануының заңдылықтарын біле отырып, біріншіден, ылғалдылық пен қоректік элементтердің мөлшерін көбейту және оларды алуға қажетті шығынды азайту арқылы топырақ өнімділігін арттыруға; екіншіден, ол аса жоғары деңгейлі құнарлылықты алу мақсатында оңтайлы режим мен қасиеттерін бақылауда ұстауға мүмкіндік береді. Алайда бұл мүмкіндіктерді дұрыс іске асыру керек. Егін шаруашылығындағы мұндай мәселе қалыптасқан ғылым мен жетілдірілген практикалық тәсілдер және топырақ қасиеттері мен режимдерін жақсарту арқылы шешіледі. Сонымен қатар ол ғылыми тұрғыдан топырақ құнарлылығын арттыруды бақылаудың жаңа жолдарын іздеуді талап етеді.
Қарқынды егін шаруашылығында топырақ құнарлылығын енгізу екі жолмен іске асырылады: заттай және технологиялық. Бірінші әдіс тыңайтқыштар, мелиоранттар, пестицидтер айналым егіндерін қолдануға негізделген. Екінші әдіс топырақ қасиеттерін механикалық өңдеу, мелиорациялық және т.б. тәсілдерді қолданумен байланысты.
Топырақты құнарландырудың негізгі нақты жолдарымен, кешенді тәсілдермен жүзеге асады: егіс айналымы, топырақты өңдеу, тыңайтқыштар, химиялық мелиорация, өсімдіктерді қорғау, суару, құрғақ мелиорациялар, топырақты қорғау шаралары, мәдени техникалық шаралар, гибридтер мен сұрыптар, микробиологиялық тыңайтқыштар мен биостимуляторлар, т.б. шаралар. Олардың нақты байланысы егін шаруашылығының зоналы жүйесінің мөлшерін сипаттайды.
Топырақты құнарландырудың маңызды көрсеткіштері:
Физикалық:
а) механикалық құрамы, б) тығыздығы, в) кеуектілігі, г) жылулығы, сулылығы, ауалы қасиеттері мен режимдері, д) физикалық-механикалық қасиеттері.
Химиялық:
а) гумустық жағдайы, б) минералогиялық және жалпы химиялық құрамы,
в) макро- және микроэлементтердің қозғалмалы формасы, уытты заттардың болуы.
Физикалық-химиялық:
а) ТТП (Еh және режим), б) (рНvHr) реакциясы, в) жұтылу сыйымдылығы, г) алмасатын негіздердің құрамы мен мөлшері, д) топырақ негізінің қанығу деңгейі V, %.
Биологиялық:
а) микроағзалар мөлшері, б) нитрификациялық және азотфиксациялық қабілет, в) целлюлозаның ыдырау қарқындылығы, г) топырақтың тынысы, д) ферментативті активтілік, е) топырақтың фитосанитарлы күйі.
Дақылды топырақ түзу процесінің бағытталған дамуы топырақты құнарландырудың белгілі бір деңгейін (модельдер) алуға мүмкіндік береді, соның негізінде өсімдіктердің өнімділік деңгейіне жауап беретін топырақ қасиеттері мен олардың режимдерінің агрохимиялық жиынтығын түсінуге болады. Топырақ диагностикасының кешенді тәсілі морфологиялық, физикалық, химиялық физикалық-химиялық, биологиялық, агрономиялық қасиеттері мен белгілерінің сипаттамалары мен талдауы негізінде құрылады. Бұл қасиеттер кешені топырақтың толық көрінісін және элементтер айналымын дәл анықтауға мүмкіндік береді. Әрине, бұл жағдайда әрбір белгісі мен әрбір қасиеті бейін (профиль) әдісіне сәйкес топырақ профилі бойынша өзгерістері кезінде қарастырылады.
Топырақ қасиеттерінің оптималды параметрлері дегеніміз - өсімдіктер үшін қажетті барлық өмірлік маңызды факторлар максималды болатын, егістік дақылдарының потенциалдық мүмкіндіктері толық жүзеге асырылатын және сапалы жоғары өнімділік қамтамасыз етілетін топырақ қасиеттерінің (және режимдері) сандық көрсеткіштерінің жиынтығы. Ауылшаруашылығы өнімдері өндірісін оңтайландыру көбінесе шығынды азайта отырып, өнімді мейлінше молырақ алу арқылы іске асады. Оңтайландыру латын тілінен аударғанда optimum - ең жақсы деген мағынаны білдіреді. Берілген функцияда көп нұсқаның ішінен ең жақсы (оптималды) нұсқаны таңдау экстремумды табу (глобалды максимум немесе минимумы) процесі болып табылады. Оңтайлы нұсқаны табудың аса сенімді әдісі - мүмкін болатын барлық нұсқаларды (альтернативті) салыстырмалы бағалау болып табылады.
Өсімдік, ағза тіршілік ететін орта әртекті және осының бәріне түрлі әсер тигізетін көптеген факторлардан тұрады. Бұл факторларды экологиялық факторлар деп атайды. Организм тіршілік етуін қамтамасыз ететін факторлар (жылу, су, жарық, минералды қоректік заттар және т.б.) - экологиялық факторлар жиынтығын береді.
Әрбір экологиялық фактор белгілі бір мәндер диапазонымен сипатталады. Соған байланысты қарқындылық факторының үш мәнін атап көрсетуге болады: минимум, максимум және оптимум. Факторлар жеткіліксіз және аса көп мәндеріндегі облыстар, оптимум мен минимум, оптимум мен максимум аралығында, экологиялық пессимум аймағы деп аталады, және бұл аймақта организм дамуы төмендейді. Дамудың ең жақсы көрсеткіштерін фактордың оптималды мәнінде көрсетеді. Өсімдіктің әр түрлі мәндегі факторларда тіршілік ету қабілетін оның экологиялық амплитудасы деп атайды. Ағза фактордың минималды және максималды мәндерінен тыс аймақта тіршілік ете алмайды.
Организмнің төзімділік қабілеті оның тізбектегі экологиялық қажеттіліктерінің әлсіз тұстары бойынша анықталады деген теорияны алғаш рет Ю.Либих (1840) ұсынып, әрі қарай заң болып саналады. Минимум заңдылығы - организм өміршеңдігі факторға пропорционалды өзгереді және мөлшері мейлінше аз мәнге (минимумге) жуықтайды. Ю.Либихтің пайымдауынша, астық қоры көбіне көп мөлшерде сұралатынмен емес, аз мөлшерде сұралатын, алайда топырақтағы үлесі аз болатын қоректік заттармен шектеледі. Оның заңы былай тұжырымдалады: Минимумдағы затпен өнім басқарылады және мөлшері мен уақыт бойынша төзімділігі анықталады. Өсімдіктің қоректелуін оңтайландыруда енгізілген және енгізілетін элементтердің, сондай-ақ элементтердің қарым-қатынасын есептеу керек (иондардың антагонизмі мен синергизмі). Өндіріс аймағының ауданы, режимі мен қасиеттерінің оңтайлы параметрлерімен топырақ бір уақытта интенсификацияның (химияландыру, механикаландыру және мелиорация) негізгі факторларының тиімділігін қамтамасыз етеді.
Өсімдіктер түрлерінің қасиеттері әркелкі болған соң, топырақ жағдайларына қойылатын талаптар әркелкі болады, сол себепті топырақ моделін өндіру кезінде өсімдіктің талаптары мен топырақ қасиетіне байланысты орындалу керек. Сонымен қатар нақты топырақ режимі мен қасиеттерін, топырақтың құрылымдық қабатын ескеру қажет. Себебі топырақтың әр типі үшін топырақ тұқымының фациалды ерекшеліктеріне байланысты мәдени өсімдіктердің өнімділігі әр түрлі болады.
Топырақ генетикалық ерекшеліктері бойынша (профильдің құрылуы, гумустың горизонттың болуы, сулы-температуралық және басқа да режимдердің фациалды жағдайлары) топырақ тұқымының модельдерін фундаментальді көрсеткіш ретінде механикалық құрамын ескере отырып жасайды. Ол көрсеткіш ауылшаруашылық өсімдіктерін өсіруде ескерілетін топырақтың агрономиялық қасиеттерінің түзілуі және агротехникалық тәсілдің дифференциалдануындағы түзілудің интегралды мәнін береді.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар:
Топырақтың ішкі зоналы-экологиялық топтары қандай түрлерге бөлінеді?
Қарқындылық факторының қандай үш кардиналды нүктесінің мәндерін бөлу қабылданған?
Топырақ тұқымының маңызды физика-химиялық көрсеткіштерін атаңыз.
Топырақтың құнарлылығын қайта қалпына келтірудің негізгі нақты жолдарын атаңыз.
Өсімдік үшін минимум заңын кім ұсынды және ол заң не туралы?
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Муравин Э.А., Ромадина Л.В., Литвинский В.А. Агрохимия - М. Изд. Центр Академия 2016
2.Агрохимия (под ред. Минеева В.Г.) - М., 2004
3. Минеев В.Г. История развития агрохимии в России и за рубежом (в 2 томах). - М., 2005
4. Малимбаева А.Ж. Применение удобрений в интенсивном земледелии. Алматы, 2011
5.Агрохимия: Учебник для вузов Под ред. Б.А.Ягодина. - М., 1989. - 655 б.
6.Перельман А.И. Геохимия ландшафтов: Учебник для вузов. - М., 1975.
7.Почвоведение: Учебник для вузов Под ред. И.С. Кауричева. - М., 1989. - 719 б.
8.Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник. - 1990. - 639 б.
9.Толковый словарь по почвоведению Ответст. редактор Роде А.А. - М.; Изд-во Наука. - 1975. - 287 б.
1.2 Өсімдіктерді қоректендіру және тыңайтқыштарды қолдануға байланысты топырақ қасиеттері
Ауыл шаруашылығындағы ғылыми және практикалық мәселелерді шешу үшін топырақтың табиғи қасиеттерін, топырақтың қалыптасу үдерістерін, топырақтың қалыптасуының генетикалық ерекшеліктерін жан-жақты білу қажет. Бұл топырақты зерттеудегі географиялық-генетикалық тәсілмен жасалынады. Қазақстанның аумағы белгілі бір географиялық заңдылықтарға сәйкес, күрделі және әртүрлі топырақ жамылғыларымен сипатталады. Тегіс аумақтар нашар ылғалдылықмен сипатталады, соның салдарынан топырақта ылғалданудың шаю режимі жоқ және тұздану деңгейі жоғары [1-4]. Оңтүстік-Батыс, Орталық және Батыс Сібір аумағындағы тау жыныстыраның қалыптасу жағдайындағы далалық қара топырақтары судың шайылмайтын су режиміне ие екендігі анықталынған [5].
Бұрын әртүрлі зоналық аймақтарда ауыл шаруашылығына агрохимиялық қызмет көрсетудің мемлекеттік жүйесі - агрохимиялық қызмет болды. Агрохимиялық қызметтің басты буындары аймақтық агрохимиялық зертханалар мен ауылшаруашылық министрлігінің тұсында инспекциялық-насихаттық ұйымдар болды. Әрбір табиғи-климаттық аймақта ғалымдар әзірлеген ауыл шаруашылығы мен технологияның аймақтық жүйесі бар.
Ауыл шаруашылығына берілген Қазақстан Республикасының территориясы жазықтықтарда және таулы ландшафттарда орналасқан, сонымен қатар, әртүрлі табиғи - климаттық аймақтар мен субаймақтардың көптеген аудандарын алып жатыр. Жазық аумақтағы қоңыр және қара топырақ (қара-қоңыр және қоңыр) ландшафтысының көп бөлігі үлкен массивтармен жыртылады және жыртылып келеді. Тау етегіндегі қоңыр топырақтар мен сұр топырақтарды әртүрлі егін егу және суару арқылы аз аудандарда игерілген және игерілуде. Тегіс аумақтардың суарылмайтын жерлерінің ірі массивтері мен тау етегіндегі аумақтардың шағын суармалы жерлерінің болуы Республиканың айрықша ерекшеліктерінің бірі болып табылады.
Батыс Сібір-Қазақ даласының егістік жерлерінің көпшілігі 1950-ші жылдардың басына дейін, негізінен құрғақ далада қозғаусыз қалды. Бірақ тыңайған және суармалы жерлерді игеру жылдарында іс жүзінде барлық дерлік жыртуға болатын және жыртуға болмайтын жерлер жыртылды. Егістік фондының негізгі бөлігі далалық ауыл шаруашылығы жерлерімен көрсетілген. Әдетте, қарапайым аймақтық ауыл шаруашылық техникалары тегіс жерлерде қолданылады деп саналады. В.А. Николаевтың жазуынша [6] жерлерді игерудің бастапқы кезеңінде еліміздің еуропалық бөлігінің далалық аймақтарында дәстүрлі агротехникалық кешенді қолданғанын жазады. Дегенмен, құрғақ жер шаруашылығының 5-10 жылдық тәжірибесі азиялық дала үшін оның төмен жарамдылығын көрсетті. Жиі құрғақшылықтардан басқа, өсімдік өнуінің түршігерлік дауы топырақтың жиі шаңды дауылмен бірге жүретін дефляциясы болды. Соққылыққа жеңіл дала топырақтары ғана емес, сонымен қатар орта және ауыр саздақтары да ұшырады. Солтүстік Қазақстанның топырақтарына жел эрозиясының кесірінен топырақты негізгі жазық кесіп өңдеу әдісі қолданылады.
T.С. Мальцев [7] топырақтың сабанмен біріктірілген қалдықсыз өңдеуі құрылымдық және функционалды тұрғыдан, егістік жерлерді тың даламен жақындататынын атап өтті. Ал даладағы тың жерлер топырақтың дефляциясына тәуелді емес және онда салыстырмалы түрде топырақтың құрғақшылығы сирек кездеседі. В.А. Николаев [6] Т.С Мальцевтың [7] құрғақ жер шаруашылығын табиғи даланың режимдерімен жақындастыру идеясы - Азия далаларында адаптивті ландшафтты құру жолында агроэкологияның ең бағалы жетістіктерінің бірі екенін атап өтті.
Батыс Сібір қара топырақтары үшін М.А.Винокуров [8] құрылымдық агрегаттардың, алмастырылатын кальций мен магнийдің, қара шіріктің және фосфордың, бейорганикалық еритін заттардың, атап айтқанда, жылжымалы фосфордың мөлшері жердің жыртылуына байланысты төмендеуін анықтады. М.А. Винокуров [8] адам белсенділігінің әсерінен қара жер өзгеруге ұшырап, оны деградацияға алып келеді деген қорытындыға келді. Топырақты табиғи немесе жасанды кенге жіберу арқылы, тың қара топырақтың жоғалтылған химиялық және физикалық қасиеттерін кайта қалпына келтірілуі мүмкін және де жасанды кенде топырақтың пайда болу әсері табиғи кенге қарағанда қысқа мерзімде қол жеткізіледі. Осы көрсеткіштер Заволжье және Приуралье өңірлерінің құрғақ далаларында зерттелінді [9].
В.М. Боровский [12] кестелердің бірінде КСРО республикаларының өсірілетін және жылдық суармалы жер аудандарын береді. Сол уақытта, Республика аумағында осы жерлер, сәйкесінше, 28 561 мың гектар және 3 090 мың гектар, Өзбекстан Республикасында - 3 020 мың және 2 950 мың га, Қырғыз Республикасы - 1196 мың және 1160 мың гектар және т.б. құрады. Республика егістік өсімдіктерді өсіруге арналған үлкен аумақтарды иеленді.
Әдебиетте [12] келтірілген мәліметтер бойынша, егіс алқаптары бойынша елдерді орналастыратын болсақ (мың гектар): АҚШ-та - 185150, Қытай - 157200, Үндістанда - 149956, Ресейде - 120734, Канадада - 39194, Украинада - 33547, Аргентинада - 30.000. Қазақстан Республикасы егіс алқаптары бойынша 8-ші орында.
1972 жылы Қазақстанның 272,5 млн гектар жерінен 223 млн. ауылшаруашылық жер болды. 235 млн. гектар жердің 182,56-сы жайылым, 5-тен астам шабындық және 35 млн. гектар егістік жер болды [10].
Өсімдіктердің топырақ құраушы элементтері ретінде табиғи функциясы антропогендік әсерге байланысты бұзылуда, өйткені өсімдіктердің түр құрамы, проекциялық жабуы өзгереді. Нәтижесінде, топырақтың биологиялық цикді - айналымы бұзылады. Белгілі бір аймақта өсімдіктердің органикалық массасы уақыт, сан және сапасын синтездеу арқылы өзгереді.
Мәдени (ауылшаруашылық) өсімдіктер - адамның қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін өсірілген өсімдіктер болып табылады. Өсімдік өнімдерінің негізгі салмағын дәнді дақылдар: бидай, жүгері, арпа, сұлы, күріш, сорғым, тары және тағы басқалары береді. Барлық жерде көкөністер, картоп, соя, көпжылдық шөптер мен жем-шөп дақылдары өсіріледі. Отанымыздың оңтүстік және оңтүстік-шығыс өңірлерінде бұл дақылдардан басқа жеміс ағаштары, жүзім, мақта, асқабақ болады.
Ауыспалы егіс - топырақтың тозуынсыз, тұрақтылығы жоғары өнім алуға бағытталған, белгілі бір ауданда ауыл шаруашылық дақылдарын орналастыру және ауыстыру. Ауыспалы егіс, Либихтың минимум ережесі, жиынтық заңы, бәрі бірдей мақсатқа ие - өсімдіктердің астығын болжау.
Табиғи факторлардың жиынтық (бірлескен) әрекетінің заңы өнімнің шамасы жеке, тіпті, шектейтін факторға да тәуелді емес, бір уақыттағы экологиялық факторлардың жиынтығына байланысты деп түсіндіреді. Әрбір жеке фактордың салмағы (әрекет коэффициенті), олардың біріккен әсерінде әртүрлі болады және есептелінеді (2-кесте).
2-кесте
Әрбір жеке фактордың жиынтық әсерінде әсер ету коэффициенті
Фактор
Әсер ету коэффициенті
Күн сәулесі
Топырақ температурасы
Атмосфералық жауын-шашын
Азот
Фосфор
Калий
Күннің толық сәулеленуінің бірлігіне 2,0 - ге тең
1о С - қа - 0,01
1 мм жауын-шашынға - 0,003
1 га - ға 1 ц N үшін - 0,122
1 га - ға 1 ц Р2О5 үшін - 0,6
1 га - ға 1 ц К2О үшін - 0,4
Мысал ретінде күздік бидай дәнді дақылдарын өсірудің келесі деректерін алуға болады [11]. Бір гектардан 40 центнер өнім түскен кезде, өсімдіктер, топырақтан шамамен 150 кг азотты және 300-500 кг басқа да минералды құнарлы элементтерді (P, S, Ca, Si және микроэлементтер) сіңіреді. Ол үшін кемінде 4500 кг көміртекті сіңіріп, 16 тоннаға жуық суды ыдыратылуына тура келеді, оның ішінде көмірқышқыл газын қалпына келтіру үшін шамамен 2 тонна сутегі пайдаланылады, ал 14 тонна бос оттегі атмосфераға шығарылады.
Фотосинтез үдерісінде көрсетілген көміртегі мөлшерін жинау үшін (4500 кг), 1 гектар жердегі өсімдіктер вегетативті кезеңде 20-25 тонна көмірқышқыл газын сіңіруі тиіс, яғни, тәулігіне 150-300 кг. Мұндай химиялық жұмыс үшін бидай өсімдіктері күн радиациясының 16,72 млрд. кДж-ны сіңіреді, оның 9,2 млрд. кДж фотосинтетикалық активті радиация (толқын ұзындығы 380-710 нм) болып табылады. Өсімдік өнімінің органикалық массасы шамамен 167,2 млн. кДж энергия сақтайды. Қалған энергия жылуға айналады және судың булануына жұмсалынады (транспирация). Осындай бидай үшін талдау белгілі бір жерде және қажетті уақытта болған жағдайда ғана идеалды болуы мүмкін.
Іс жүзінде, өсімдіктердің теңдестірілген құнарлануы белгілі бір элементтердің жетіспеушілігін немесе артықшылығын жоятын тыңайтқыштардың оңтайлы құрамын қолдану арқылы қол жеткізіледі. Бұл мәселені шешудің күрделілігі - өсімдік кезеңінде, өсімдік түрлерінің мұраланған ерекшеліктері мен өсімдік тіршілігінің әрдайым өзгеретін, кешенді, топырақ-климаттық факторларының әсерінен қоректік элементтерге әртүрлі өсімдік қажеттіліктерін нақты ескеру қажеттілігі.
В.М. Боровский [12] өзінің Генезис және Қазақстан топырағының мелиорациясы кітабында былай деп жазады: ... шалғынды қара топырақтардың, қарапайым қара топырақтардың және сілтілік топырақтардың субзоналарында, дәнді дақылдарға арналған жерлер қосымша ылғалдандыруды талап етпейді, ал мұнда алынатын максималды өнім қолданатын агротехниканың деңгейіне байланысты. Жердің ең толыққанды игерілуі (субзонаның %) қарапайым қара топырақ субзонасына жатады.
Суарылмайтын егістік дамыған оңтүстік қара топырақ пен күңгірт - күрең топырақтардың субзоналарында меншікті жер жырту салмағы өте жоғары (сәйкесінше 52,3 және 36,2 %). Дегенмен, айта кету қажет, бұл жерлерде құрғақшылық 25% екендігі байқалады. Солтүстік Қазақстанның оңтүстік шекарасында суарылмайтын егістік күңгірт топырақтың субзонасымен шектеледі, және оның егіс алқабы 14,8% құрайды (3,6 млн. гектар). Құрғақшылық 50% -ға дейін қайталанады.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар:
Топырақ құнарлылығын арттырудың басты әдістері қандай?
Топырақ құнарлылығының ең маңызды физикалық көрсеткіштері қандай?
Топырақ қасиеттерінің оңтайлы параметрлері деген ұғымды қалай түсінесіз?
Әрбір жеке фактордың әсер ету коэффициентін, олардың жиынтық әсерінде түсіндіріңіз.
Жұмсақ жаздық бидай астығының егінін көрсеткішін түсіндіріңіз.
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Муравин Э.А., Ромадина Л.В., Литвинский В.А. Агрохимия - М. Изд. Центр Академия 2016
2.Агрохимия (под ред. Минеева В.Г.) - М., 2004
3. Минеев В.Г. История развития агрохимии в России и за рубежом (в 2 томах). - М., 2005
4. Малимбаева А.Ж. Применение удобрений в интенсивном земледелии. Алматы, 2011
5. Успехи почвоведения в Казахстане (к Х Международному конгрессу почвоведов) Предисловие. - Алматы, 1975. - 300 б.
6. Тюрин И.В. К вопросу о генезисе и классификации лесостепных и лесных почв Ученые записки Казанского гос. унив-та. - № 3-4. - Казань, 1930.
7. Высоцкий Г.Н. Избранные сочинения. - Т. 1-2. - М.: АН СССР, 1962.
8. Прасолов Л.И. Чернозем как тип почвообразования Почвы СССР. - Т. 1. - М.: АНСССР, 1939.
9. Черноземы СССР. - Т. 1. - М.: Колос, 1974. - 556 б.
10. Николаев В.А. Ландшафты азиатских степей. - М.: МГУ, 1999. - 287 б.
11. Мальцев Т.С. О методах обработки почвы и посева, способствующих получению высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур Соч. сельское хозяйство. - № 9. - 1954.
12. Винокуров М.А. Влияние сельскохозяйственной деятельности человека на химико-морфологические черты чернозема лесостепной полосы Западной Сибири Изд. Запад. Сиб. обл. сх опытной станции. - Омск, 1927.
13. Орловский Н.В. Исследования почв Сибири и Казахстана. - Новосибирск, 1979. - 326 б.
14. Семанова Е.И. Земельный фонд Казахской ССР и его качественная характеристика Успехи почвоведения в Казахстане (к Х Международному конгрессу почвоведов). - Алматы, 1975. - С. 36-48.
15. Лебедев С.И. Физиология растений: Учебник для вузов. - М., 1988.
16. Боровский В.М. Генезис и мелиорация почв Казахстана. - Алматы, 1989. - 232 б.
1.3. Заманауи классификацияны құрудың принциптері. Топырақ таксономиясы
Жаңа классификациялық құрылымдар жеке түрде де, топтасқан түрде де жасалады. Кейбір жағдайларда қоршаған ортаның ерекшеліктерімен және топырақтың құнарлығын айтарлықтай дәрежеде анықтаумен байланысты заманауи үдерістер мен топырақтық қалыптасу режимдері бірінші орынға қойылады; олардың жалпы аясында (фон) топырақтық кескін (профиль) мен оның қалдық (реликтік) қасиеттері зерттеледі (Герасимов И.П., Волобьев В.Р., Иванова Н.Н., Розов Н.Н.). Басқа құрылымдар топырақтық кескінді талдаудан, оның геохимиялық және тарихи ерекшеліктерінен басталады, және олардың аясында топырақтың қалыптасуының заманауи үдерістері мен режимдерін қарастырады (Глазовская М.А., Ковда В.А., Зонн С.В.). Бұл айырмашылықтар жоғары классификация бөлімдеріне қатысты.
Заманауи топырақтың жіктелуін өңдеу барысында келесі негізгі қағидаларға сүйенеді:
1. Топырақтың жіктелуі топырақтың негізгі қасиеттері мен режимдеріне негізделіп, оларды құратын процестерді және топырақтың қалыптасу жағдайларын ескеру керек, яғни экологиялық, морфологиялық және эволюциялық амалдарды біріктіретін сөздің кең мағынасында генетикалық болу керек.
2. Жіктеу таксономикалық бірліктердің қатаң ғылыми жүйесіне негізделуі керек.
3. Жіктеу кезінде шаруашылық қызметінің нәтижесі ретінде топырақтан алынған сипаттамалары мен қасиеттерін ескеруі тиіс.
4. Жіктеу топырақтың өндірістік ерекшеліктерін ашып, оларды ауыл және орман шаруашылықтарында ұтымды пайдалануына жәрдемдесуі керек.
Топырақтың заманауи жіктелуі, бұрынғылармен салыстырғанда, топырақ кескінінің морфологиялық және микроморфологиялық құрылымын, топырақтың құрамы мен қасиеттерін, топырақтың қалыптасуының негізгі үдерістері мен режимдерін және қоршаған экологиялық шарттарды толығымен ескереді.
Сондай-ақ органикалық заттардың сапалық құрамын, заттардың биологиялық циклінің ерекшеліктерін, топырақ ішілік желге мүжілу және топырақтың қалыптасу энергетика сұрақтарын есепке алу керек.
Осының барлығы топырақтың негізгі генетикалық ерекшеліктерін тереңірек түсінуге, олардың агрономиялық сипаттамаларын беруге және олардың топырақтық құнарлылығына (бонитировка) салыстырмалы бағалау жүргізуге мүмкіндік береді. Осы қағидаларға сәйкес, топырақтың жіктелуінің бірқатар сызбалары жасалған. Топырақ түрлері аймақтық-экологиялық топтарға және ылғалдану реттері бойынша топтастырылған.
Әрбір зоналық-экологиялық топтағы өсімдік түрлері (орман-дала, дала, т.б.), жер бетінен 20 см тереңдіктегі топырақ температурасының қосындысымен және аталған тереңдікте топырақтың қатып қалу ұзақтығының ылғалдану коэффициентімен сипатталады.
Зоналық-экологиялық топтар ішінде топырақ биологиялық-физикалық-химиялық қасиеттерге (гумустың құрамы, топырақ реакциясы, карбонаттылық, сортаңдану, тұздану, содалау және т.б.) және ылғалдандыру жағдайына (автоморфтық, жартылай гидроморфты, гидроморфтық) сәйкес бөлінеді. Заманауи топырақ классификациясының негізгі таксономикалық бірлігі ретінде Докучаев В.В. орнатқан генетикалық топырақ түрі болып табылады. Генетикалық типті анықтаудың негізін Л.И.Прасолов былай тұжырымдаған заттардың шығу тегінің, қоныс аударуының және заттардың жиналуының бірлігі....
Осыған сәйкес, бір генетикалық типке топырақтың қалыптасатын жыныстарының белгілі бір тобында бірдей типті-байланысқан, биологиялық, климаттық және гидрологиялық шарттарда дамып келе жатқан топырақ
жатады. Мекемеаралық комиссияның анықтамасында көрсетілген әрбір топырақ түрі бірдей типті-байланысқан биологиялық, климаттық және гидрологиялық шарттарда дамиды және топырақтың қалыптасу үдерісінің басқа үдерістермен байланысу барысында айқын көрінісімен ерекшеленеді.
Топырақ түрлеріне тән ерекшеліктер анықталады:
1) органикалық заттардың жеткізілімінің және олардың өзгеру мен бөліну процестерінің біртектілігі;
2) минералды массаның ыдырау үдерістерінің және минералды және органоминералдық жаңа түзілімдердің бір типті кешені;
3) заттардың көші-қоны мен жинақталуының біртекті сипаты;
4) топырақтық кескіннің (профиль) біртекті құрылымы;
5) топырақтың құнарлылығын арттыру және бір қалыпта ұстап тұруға бағытталған іс - шаралардың біртекті бағытталуы;
6) қазіргі уақытта топырақтық режимдерінің біртектілігін қосу керек.
Топырақ таксономиясы. Топырақты жүйелі түрде сипаттау және зерттеу кезінде зерттеудің ауқымына байланысты белгілі бір объекті айқындауға болатын дәлдік дәрежесін алдын-ала анықтау керек. Дәлірек айтқанда, топырақ деген сөзге дәл қандай топырақ деген мағынаны беретін анықтаманы қосу керек. Топырақ жүйелігінің бұл міндеті таксономикалық бірліктердің жүйесімен немесе деңгейлерін жіктеу арқылы шешіледі.
Таксономиялық бірліктер - бөлшектердің дәрежесі немесе олардың анықталу дәлділігін дәлелдейтін топтар, дәрежелер немесе қандай да бір объектілердің жүйесіндегі орнын көрсететін классификациялық немесе жүйелік бірлік. Қазіргі заманғы топырақтың таксономия негізі топырақ түрлерінің теориясы мен топырақтың қалыптасу түрлерінде дамыған топырақ түрінің Докучаевтық ілім болып табылады.
Топырақтануда топырақтың номенклатурасы - топырақтың қасиеттеріне және жіктеу позициясына сәйкес олардың атаулары. Топырақ түрлерінің номенклатурасы топырақ қасиеттерін сандық сипаттайтын және топырақ процестерінің айқын көрінетін сөздерінен тұрады. Терминдердің үш санаты қолданылады: құрамы туралы айтатын (төмен, орташа, көп гумусты, карбонатты және т.б); жекелеген топырақ қабаттарының қуаттылығы және жалпы бейінді немесе пайда болу тереңдігіне сілтейтін (төмен қуатты, орташа қуатты, қуатты, жоғары қуатты, терең-, қатты қайнайтын және т.б.); құбылыстардың айқындылығын сипаттайтын (әлсіз, орташа, қатты күлденген, кермектелген және т.б.).
Топырақ түрлестерінің (әртүрлілігі) номенклатурасы үшін механикалық құрамның атаулары және топырақтың дәрежелері (разряд) номенклатурасы үшін - литологияны немесе топырақ қалыптастырушы жыныстардың генезисін сипаттайтын терминдер пайдаланылады.
Топырақтың толық атауы топырақ түрін атаудан басталады, кейін тип тармағы (подтип), шығу тегі (род), түрі (вид), түрлестігі (әртүрлілігі), дәрежесі (разряд) аталады. Мысалға, қара топырақ (тип), қарапайым (тип тармағы), сортаңданған (шығу тегі), орташа гумусталған орташа қуатты (түрдің терминдері), ауыр саздалған (түрлестігі), ормантектес ауыр қыртысталған (дәрежесі). Егер топырақ екі мүшелі тау жынысында пайда болса, онда оның екі мүшесін де көрсету қажет: мысалы, қойтас (бума) саздақпен немесе орташа түйіршікті құмдармен төселген ауыр саздалған сортаң.
Топырақтың түрі - біртекті түйінделген биологиялық, климаттық және гидрологиялық жағдайлардың дамитын және басқа үдерістермен әрекеттесуі мүмкін, топырақтың пайда болуының негізгі үдерісінің айқын көрінісімен сипатталатын топырақтың үлкен топтары.
Топырақ диагностикасы - топырақтардың бөлінуі және қандай да бір классификациялық топқа жатқызылатын топырақ қасиеттерінің жиынтығы. Топырақты диагностикалау үшін топырақтық зерттеулерде, топырақтық кескінді морфологиялық зерттеуде және қарапайым талдауларда оңай анықталатын белгілерді қолданады. Топырақтанудың орыс генетикалық мектебінде топырақтың диагностикасы негізіне бірнеше қағидалар бар:
1) кескіндік (профильдік) әдіс;
2) кешенді тәсіл;
3) салыстырмалы-географиялық талдау;
4) генетикалық принцип.
Осы қағидаларды ұстану пайдаланылатын топырақтың агроэкологиялық мәнін неғұрлым толық көрсетуге мүмкіндік береді. Дегенмен, топырақтардың түрін анықтау үшін осы ерекшеліктер жиі жеткіліксіз болады. Сол жағдайларда аса күрделі талдау нәтижелері (сіңірілген негіздердің құрамы, гумустың құрамы, бүкіл топырақтың жалпы химиялық құрамы және шөгінді фракциясы және т.б.), сондай-ақ топырақтың гидротермиялық режимін сипаттайтын кейбір материалдар пайдаланылады. Топырақтың гидротермиялық режимін сипаттайтын материалдар топырақтың жекелеген түрлері мен тип тармағын құру кезінде аса маңызды.
Топырақтың өз кескінінің (профилінің) құрылымы негізінде бөлінуі топырақтың тәуелсіз объект ретінде жіктелуіне мүмкіндік береді. Топырақ кескінінің құрылымы - бұл оның тік бағытта горизонттардың белгілі бір өзгеруіне байланысты сыртқы көрінісі болып табылады.
Қабаттар бір-бірінен түсі, құрылымы, құрамы және басқа морфологиялық қасиеттерімен ерекшеленеді. Олардың әртүрлі химиялық және көп жағдайда механикалық құрамы бар, оларда биологиялық үдерістер түрлі жолдармен жүреді. Топырақ қандай да бір құрылымға топырақ түзілудің табиғи үдерістері және өндірісті пайдаланудың әсерінен ие болады.
Әдетте, келесі генетикалық қабат болады: Ао - өсімдіктердің органикалық қалдықтарын (орман қоқысы, далалық пальц) тұратын органогендік қабат; A - гумусты-аккумулятивті; A2 - элювиалды; B - иллювиальді немесе өтпелі; G - глейлі; C - аналық жыныс; D - төселген жыныс.
Топырақтың және оның жеке қабаттарының қуаттылығы. Топырақтың қуаттылығы оның бетінен нашар қозғалатын топырақ қалыптастырушы үдерістері өтетін аналық жынысқа дейінгі қалыңдықты
айтады.
Топырақ түсі - ең қолжетімді және ең алдымен көзге түсетін морфологиялық белгі. Топырақтың түсінде, көлеңкелері мен өтпелерінде топырақ қалыптастыру үдерісінің ерекшеліктері айқын көрінеді. Түрлі топырақтардағы, сондай-ақ бір ғана топырақтағы түрлі-түсті реңдердің өзгеруін, оның түсін бақылау, бірақ әртүрлі қабаттарда топырақта пайда болатын процестердің мәнін түсіну және топырақтың шығу тегін анықтау үшін көп нәрсе бере алады.
Құрылымы. Құрылым деп топырақтың бөлшектерге (агрегаттар) ыдырай алу қабілетін атайды. Олар өзара байланысқан механикалық элементтерден тұрады. Түрлі топырақтарда, сондай-ақ бір ғана топырақта құрылымдық бөлімшелердің пішіні, мөлшері және сапалық құрамы топырақтың әртүрлі қабаттарында бірдей емес болып келеді.
Кез-келген топырақ қабатарының құрылымдық бөлшектері бірдей мөлшерде және пішінде болмайды. Көбінесе олардағы құрылым араласқан болып келеді: кесектелген, кесектелген - түйіршікті, кесектелген- шаңды және т.б.
Бірігу - топырақ тығыздығы мен кеуектілігінің сыртқы көрінісі. Топырақтың тығыздығы бойынша:
1) өте тығыз болса - күрекпен қазу мүмкін емес;
2) тығыз болса - айтарлықтай күш салу қажет. Саз және саз топырақтарының иллювиальді горизонттарының сипаттамасы;
3) жұмсақ болса - оңай қазып алуға болады. Мұндай қоспа кесектелген- түйіршікті құрылымы нақты көрінетін құмды және құмды сазды топырақтар, құмды және құмдас (суспечаны) топырақтарының жоғарғы қабаттарында байқалады;
4) үгітілмелі болса - бұл қосымша құмды және құмды сазды топыраққа тән.
Дамып келе жатқан жаңа сызбаларда жоғарыда қарастырылған таксономикалық бірліктердің кейбір нақтылау және олардың анықтамаларын өзгерту нәтижесінде белгіленген және қаралған сызбасы қарастырылады. Осылайша, негізгі таксономикалық бірлік ретінде топырақ түрін анықтау кезінде топырақтың қалыптасу үдерісіне байланысты негізгі генетикалық қабаттардың бірыңғай жүйесінің топырақ топтары мен қасиеттердің жиынтығы
Болуына ерекше назар аударылады.
Топырақтың түрін анықтау үшін, яғни оны белгілі бір түрге жатқызу немесе жаңа түрді белгілеу үшін қажет:
- осы деректерді топырақтың белгілі түрлерінің құрылымдық сызбаларымен салыстыра отырып, топырақ кескінінің (профилінің) түрін және оның құраушы генетикалық қабаттардың кешенін анықтау;
- ландшафтардың танымал түрлерімен салыстыра отырып, оның тарихын ескере отырып, географиялық ландшафттың түрін анықтау;
- топырақ түзілу факторларымен байланысты берілген топырақтың географиялық аумағын анықтау;
- топырақты қалыптастыратын негізгі кескінді құрастыру жинағын және қарапайым топырақтық үдерістер кешенін анықтау;
- белгілі бір типтермен салыстыра отырып, топырақтағы заттардың қоныс аударуын және жиналуын анықтау.
Тип тармағының анықтамасы басқа (көршілес) түрлерге көшуді сипаттайтын, генетикалық қабаттар жүйесіндегі сапалық айырмашылықтардың болуымен ерекшеленеді. Түрлестік тұжырымдамасы топырақтық бейіннің гранулометриялық құрамын (2-3 қабат бойынша) егжей-тегжейлі сипаттау болып табылады. Топырақтың даму жағдайларының экологиялық шарттарын бағалау үшін топырақтың гидротермалдық режимінің ерекшеліктеріне сәйкес бөлуге мүмкіндік беретін жаңа таксономикалық бірлік енгізіледі.
Шляхов С.А. былай деп жазады: Кең аумақты иеленетін әлемнің барлық елдері, халықаралық топырақ классификациясымен қатар, ұлттық түрін пайдаланады. Ең қызығы, олар біртіндеп топырақтың таксономиясында және топырақ ресурстары бойынша әлемдік деректер базасында - диагностикалық қабаттар мен белгілерді, топырақ серияларын және т.б. пайдалана отырып, біртіндеп принциптерге өтеді. Мұндай жіктеулер Канадада, Бразилияда, Австралияда бар.
Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар:
Топырақтың жіктелуін құру қағидаларын баяндаңыз.
Топырақтың жіктелуінің таксономикалық бірліктерін атаңыз және оларға анықтама беріңіз.
Топырақ диагностикасы қандай көрсеткіштерді бағалауға негізделген?
Топырақ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz