Топырақ ауасы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

Кіріспе

Топырақ құрылымы.
Топырақтағы ылғал және жылулық режимі
Топырақ ылғалы
Топырақтағы ылғал түрлері

Қорытынды

Қолданылған әдебиеттер

Кіріспе

Топырақтың физикалық қасиеттері - су, ауа өткізгіштігі, су ұстағыштығы, топырақ түзуші қабатының түйіршік (механикалық) құрамы мен құрылым ерекшелігіне байланысты. Топырақ тау жыныстарының әр түрлі жолдармен үгілуі және микроорганизмдердің тіршілік әрекеттері нәтижесінде түзіледі. Топырақ түзілетін тау жыныстарын аналық немесе топырақ түзуші жыныстар деп атайды. Бұл жыныстар жел, су, температура т. б. жағдайлардың әсерінен үлкен құбылыстарға ұшырап отырады. Топырақтың физикалық қасиеттеріне оның құнарлылығын сипаттайтын маңызды көрсеткіштер: топырақ құрылымы, су ауа режимі жылылық, меншікті жəне көлемдік салмағы, сонымен қатар өндірістік құрылыс жол салуға топырақтың қаттылығы, иленгіштігі, жабысқақтығы сияқты қасиеттері жатады. Топырақтың физикалық қасиеттері негізгі және функционалдық болып бөлінеді. Негізгі өз кезегінде - жалпы физикалық және физикалық-механикалыққа; ал функционалдық - сулық, жылулық, ауалық болып бөлінеді.

1. Топырақ құрылымы

Топырақ үгілу нəтижесінен пайда болатындығы, əр түрлі механикалық бөлшектерден тұратыны жайында жоғарыда айтылды. Осы механикалық бөлшектер топырақ түзілу жəне оның əрі қарай даму процестерінде топырақ шіріндісі, өсімдік тамырлары, топырақтағы жəндіктер əрекеттері арқылы бір-біріне желімденіп, жабысып, əртүрлі топырақ түйіртпектерін - агрегаттарын құрады. Топырақ құрылымы (структурасы) дегеніміз осы. Топырақ құрылымы - оның су - ауа алмасуына, т. б. көптеген физикалық қасиеттеріне əсер етіп, оның құнарлылығына өте үлкен септігін тигізеді. Топырақ құрылымы төмендегідей болады:

1. Құрылымы жоқ, шан-тозаңды, борпылдақ;

2. Құрылымы майда түйіртпекті, мөлшері оқ дəрідей шамамен 0, 5-1 мм;

3. Дəнді түйіртпекті, диаметрі 1-5 мм;

4. Жаңғақты құрылым, бөлшектері 5-10 мм;

5. Майда кесекті құрылым. 10 мм-ден ірі;

6. Ірі кесекті құрылым, топырақ бөлшектерінің көлемі бірнеше см-ге жетеді.

Сонымен шамалы ылғалданбаған топырақтар өздері орналасқан табиғи жағдайларына қарай осы жоғарыда айтылған құрылымдардың біреуіне ыңғайлана бастайды. Игерілген жерлерде топырақ құрылымы адам əрекетіне, яғни өңделу, қандай егістіктерге пайдалану жағдайларына тікелей байланысты. Топырақ құнарлылығына, ондағы ылғал ауа режиміне майдатүйіртпекті, дəнді-түйіртпекті құрылым жақсы əсер етеді. Топырақтардың мұндай құрылымдары топырақ қара шіріндісіне бай, топырақ сіңіру кешені (комплексі) негізінен кальций катионына қаныққан қара топырақ пен қара қоңыр топырақтарға тəн. Ал топырақ сіңіру кешені натрий катионына қаныққан сортаң топырақ қара шіріндісі аз, құрғақ жəне шөлейтті топыраққа тəн. Топырақ құрылымы оның құнарлылығының бір шарты болғандықтан, игерілген жерлерде оны қолдан жасау шаралары да қарастырылады. Мəселен, академик Р. В. Вильямс топырақ құрылымын жақсарту үшін егіншіліктің шөптанапты жүйесін енгізді. Бұл əдіс еліміздің көптеген жерлерінде қолдау тапты. Оның мəні былай: егісті жерлерге шөптанапты емес, бір дақылды жылма-жыл егіп, оны өңдеген кездерде топырақтың құрылымы бұзылып, егістік өнімі кемиді. Мұны болдырмас үшін негізгі дақылды міндетті түрде шөптанапты егістіктермен ауыстырып, кезектестіріп егу кажеттігін (мəселен, шөптанапты егістіктер үшін, бұршақтұқымды дақылдар мен дəнді шөптерді араластырып егуді) ұсынды. Сонда топырақтың əрі құрылымы жақсарып, оның құрамына азот көп жиналады.

Топырақ құнарына жəне ондағы болатын процестерге топырақтың құрылымы мен оның физикалық қасиеттерінің əсері көп. Топырақтың үйлесімді су ауа режимі де оның көп физикалық қасиеттеріне тікелей байланысты. Топырақта қоректік заттар жеткілікті болғанымен, онда ауа немесе су тапшы болса, өсімдіктердің нашар өсетіні, ал кейде тіршілігінің тіптен тежелетіні мəлім. Топырақта ауаның жəне судың үйлесімді мөлшерде болуы оның кеуектілік дəрежесімен анықталады. Ал кеуектілік топырақтың түріне қарай əртүрлі болады. Адамдар топырақтың кеуектілігін жасау үшін оны қолдан өңдейді. Топырақтың жыртылған, қопсыған қабатында жартысына дейін кеуектер болады да, қалғаны топырақтың қатты бөлігінің үлесіне тиеді. Шымтезекті топырақтарда кеуектілік одан да артық, ал құм топырақтарда 30-40%-дай болады. Өсімдіктер тамырлары кеуекті топырақтарда жақсы өсіп, оңай таралады.

Топырақтың кеуектілігі оның көлем салмағына, яғни тығыздығына жəне топырақтың меншікті салмағына тікелей байланысты. Топырақтың көлем салмағы деп оның табиғи күйіндегі ылғал мен ауаны коса есептегенде 1 см3 көлемдегі салмағы грамм есебімен өлшенетін шаманы айтады. Ал топырақтың меншікті салмағы, яғни оның қатты фазасының 1 м3 көлемдегі салмағы грамм есебімен алынады. Топырақтың қатты фазасының салмағы сол көлемдегі су салмағының қатынасымен салыстыру арқылы анықталады. Əдетте, топырақтар өздерінің құрамына қарай, олардың көлем салмақтары 1-1, 6 г/см3 -ге дейін, ал меншікті салмағы 2, 4-2, 8 г/см2 болып кездеседі. Міне осы мəліметтер арқылы топырақтардың кеуектілігі (Р, %) де анықталады. Ол үшін төмендегі формула қолданылады:

Р=(1- v/d) 100,

мұндағы; v - көлемдік салмақ, г/см3 ; d - үлес салмақ, г/см3 .

Топырақтың су өткізгіштігі де оның кеуектілігіне тікелей байланысты. Құрылымы (структурасы) жақсы топырақтарға су оңай сіңіп, өсімдік тамырларына тез жетеді. Мұндай топырақтарда сумен қатар жеткілікті мөлшерде ауа да сақталады. Сондықтан да бұл топырақтарда судың булануы төмендейді де, топырақ сіңірген ылғал ысырап болмай біраз уақытқа дейін дұрыс сақталады.

Топырақтың суды өз денесіне сіңіріп, ұстап қалу қасиетін оның су сыйымдылығы деп атайды. Əртүрлі топырақтың су сыйымдылығы əртүрлі болады.

Топырақтың су сыйымдылығына оның кеуектілігімен қатар механикалық құрамы, топырақтағы қара шіріктің мөлшері де əсер етеді. Мысалы, қара шірікке бай 100 грамм балшықты топырақ 50 грамдай суды бойына ұстаса, 100 грамм құмдақ топырақ не бары 5-25 грамм суды ғана ұстай алады. Ал органикалық заттарға өте бай шымтезекті топырақтардың 100 грамы өзінен екі-үш есе артық көлемдегі суды сіңіре алады.

Топырақтың дұрыс құрылымы бұзылып, қажетті кеуектілігі сақталмағанжағдайда топырақ нығыздалып, ондағықылтүтіктер бірбірімен жалғасып, топырақ ішіңдегі сулар осы қылтүтіктер арқылы тез буланып кетеді. Мұны болдырмас үшін топырақты дер кезінде өңдеп тұру кажет. Ал суармалы жерлерде топырақты суару шаралары қалай болса, солай жүргізілмей, мұнда оның су сыйымдылығы, су өткізгіштігі, т. б. сияқты қасиеттері ескеріледі. Топырақтың суды көтергіш қасиеті де оның механикалық құрамына тікелей байланысты. Мəселен, құрамы ірі құмдақ топырақтар жерасты ыза суларынан ылғалды не бары 50-60 смге ғана көтереді. Ал механикалық құрамы ауырлау саз балшықты топырақтар өздерінің майда қылтүтіктері арқылы жерасты ыза суларының ылғалын 3-3, 5 метрге шейін көтере алады.

2. Топырақтағы ылғал және жылулық режимі

Топырақтағы ылғал режимі оған түсетін ылғал мен одан шығын болатын ылғалдар мөлшерімен анықталады.

Түсетін ылғал: а) ауа ылғалы (жаңбыр, қар) ; ə) еріген қар суы; б) будан түсетін ылғал; в) жерасты ыза суынан көтерілетін ылғал.

Шығын болатын ылғалдар: а) булану; ə) топыраққа сіңбей ағатын ылғалдар; б) өсімдіктер арқылы буланып транспирацияланатын ылғалдар; в) өсімдіктердін жапырақтары мен бұтақтарында қалатын ылғалдар. Түсетін ылғал мен шығын ылғалдың арақатынасы əртүрлі топырақтардың ылғалдану коэффициентін анықтайды.

Табиғаттың салқын-орманды, жылы-субтропикалы тропикалық зоналарында түсетін ылғал мол, шығын аз болып топырақтарда шайылу ылғал режимі бой көрсетеді. Ал орталық коңыр салқын зоналарда ылғалдану коэффициенті шамамен, 1-ге тең, сулану мен булану тепе-теңге жуық. Табиғаттың басым аймақтарында ауадан түсетін ылғал топырақтан шығын болатын ылғал мүмкіндігіне қарағанда анағұрлым аз. Бұл аймақтарда (құрғақ дала, шөл-дала, шөл) негізінен ылғалдың булану режимі өріс алады. Ал игерілген жерлерде ылғал режимін адам өз мұқтаждығына ыңғайлап, кей жерлерді қолдан құрғату, ал көп жерлерде су көздері табылған жағдайларда топырақтың ылғал режимін суару арқылы өзгертеді.

Топырақтың жылулық режимі. Топырақтардың дамуы мен өсімдіктердің тіршілігі үшін жылу керек. Топырақтың жылулық қасиеті де оның қажетті қасиеттерінің бірі. Топырақ жылуы белгілі бір мөлшерге жеткен кезде ғана онда өсімдіктер тамыры өсе бастайды. Жылу əсерінен микробиологиялық жəне химиялық процестердің қарқыны өзгереді. Топырақ жылуды негізінен күн сəулесінен, оған қоса топырақтың жоғарғы қабатынан, жердің ішкі қызған қабаттарынан, сонымен бірге топырақтағы микробиологиялық процестерден, тірі жəндіктердің тыныс алуынан, өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының шіруінен, топырақтың құрамындағы кейбір заттардың өзара қосылысқа түсуінен, су буларының суға айналуынан, судың булануынан алады. Сонымен, топырақтағы жылу режимі - жылудың күн сəулесінің топыраққа түсіп, оның қабаттарына еніп, жоғарыдан төмен қозғалып, қайтадан ауаға оралу процесі. Топырақтың жылулығы топырақтың температурасымен белгіленеді. Температура тəуліктік, апталық, айлық, маусымдық жəне жылдық көрсеткіштермен ажыратылады.

Топырақтың жылулық режиміне ауа райы, өсімдік, жер бедері, қар жамылғысы, топырақтың механикалық құрамы, ылғалдылық пен түсі əсер етеді. Əртүрлі топырақ күн сəулесінен əртүрлі қызады. Ашық түсті топырақтарға қарағанда, қара шіріндіге бай қара топырақ пен қара қоныр топырақ анағұрлым тез жылынады. Ал құмдақ топырақтар балшықты топырақтарға қарағанда, тез жылынады. Дегенмен, ол топырақтар тез арада суиды. Ылғал топырақтармен салыстырғанда құрғақ топырақтар тез жылынады. Ылғал топырақтардың баяу жылынатын себебі, ондағы суды жылытып, буландыру үшін көп жылу жұмсалады.

Құм топырақтар саз топырақтардан құрғақтау болғандықтан анағұрлым тезірек жылынады. Топырақтың жылулығына оның орналасқан жері де əсер етеді. Мысалы, оңтүстік баурайдағы топырақтар солтүстік жағымен салыстырғанда жақсырақ жылынады. Топыраққа берілген жылу оның бөлшектерімен, су жəне ауа арқылы төменгі қабаттарға тарайды. Топырақтың қатты бөлшектері су, жылуды жақсы өткізеді. Ал ауа жылуды нашар өткізеді. Түнде топырақ бетінен бастап салқындайды, ал күндізгі жылу толқыны тереңірек қабатқа өтеді. Жылудың толқындары осылайша күнбе-күн тереңірек қабаттарға өтіп отырады. Топырақ бөлшектері жылудан біресе ұлғайып, біресе суықтан кішірейіп отырады. Бұл олардың тез жəне толық үгілуіне көмектеседі. Топырақтағы өсімдіктермен бірге тірі жəндіктердің дамуы үшін жылы топырақ қолайлы.

Қыста топырақты қар басып, ондағы су қатқан кезде жəне жылу толқындарының орнын суық толқындар басқанда топырақтағы тіршілік едəуір бəсеңдейді. Топырақтың жоғарғы сипатталған физикалық қасиеттерінен басқа кейбір топырақтарға тəн жəне оның құнарлылығына едəуір нұқсан келтіретін, мысалы, топырақтардың сортаң немесе сорланған болып келетін жағдайлары болады. Мұндай топырақтар оңтүстік жəне кейбір солтүстік зоналарда кездеседі. Ол топырақтарды тиімді пайдалану үшін оларды алдын ала мелиорациялау қажет.

3. Топырақ ылғалы

Топырақ қопсытылған су сыйымдылығы бар дене болғандықтан, оның құрамында əр уақытта азды-көпті ылғал болады. Топырақ ылғалы - оның құнарлылығының бір шарты. Ылғал топыраққа ауадан түскен жауын-шашын мен жер бетіндегі судан жəне жер астының ыза суынан келеді. Топырақ ылғалы əр жерде əрқилы. Бір жерлерде топырақтың ылғалдылығы мол болса, екінші жерлерде тапшылау. Топырақта кездесетін ылғалдың өзі де өсімдіктерге сіңімділігі əртүрлі болып келеді. Ылғалдың кейбір түрлері өсімдіктерге тіпті сіңбейді. Жалпы топырақтағы ылғал төмендегідей бірнеше түрге бөлінеді. Химиялық байланысқан су топырақ минералдарының құрамына еніп, өте тығыз байланысқа түседі. Сондықтан топырақтағы биологиялық процестерге қатыспайды.

Бу күйіндегі су топырақ кеуектерінде кездесетін судың жоғары температурада булануынан пайда болады. Бу күйінде ол өсімдіктерге сіңбейді, тек тамшыға айналғанда ғана оны өсімдіктер жақсы сіңіре алады.

Гигроскопиялық су топырақтың беткі қабаты арқылы сіңірілген молекула күйінде болады. Ол өсімдіктерге пайдасыз. Топырақпен тығыз байланысқан бұл суды тек 100о -тан астам температураға дейін қыздыру арқылы ғана түгел буға айналдыруға болады.

Қылтүтік суы топырақ қылтүтіктерінде жоғары-төмен жылжи отырып, өсімдіктер бойына оңай сіңеді.

Гравитациялық су өз салмағымен топырақтың жоғары бетінен төменгі қабаттарына жылжиды. Өсімдіктерге оңай сіңеді. Бірақ өз салмағымен тез жылжитындықтан, өсімдіктер оны көп пайдалана алмайды, ол су топырақ астына жерасты ыза суының қорына қосылады.

Қатты күйіндегі судың қатарына мұз, қар жатады. Қатты күйінде өсімдіктерге сіңімсіз, ал еріген кезде топыраққа сіңіп, өсімдіктер үшін пайдаға асады. Табиғатта олардың көлемі негізінен суық аймақтарда, Антарктида түгелдей, терістік мəңгі тоң тараған алқаптарда жыл бойы кездессе, кей аймақтарда тек жылдың кыс айларында, ал кейбір аймақтарда тіпті, жылдың қыс айларында да болмайды. Себебі əлемде қыс болмайтын жерлер де кездеседі.

Жерасты ыза суы топырақтың, ал көбіне, топырақ түзуші тау жыныстарының əртүрлі тереңдіктерінде əдетте, су өткізбейтін қабат үстіне жиналады. Жерасты ыза суы көбіне, топырақ қабатынан көп тереңдікте жататындықтан топыраққа жəне өсетін өсімдіктерге еш əсері тимейді. Ал керісінше, кей жағдайларда, əдетте, ТМД елдерінің батыс жəне теріскейде түсетін аудандарында, өзен бойлары мен сағаларында жəне суармалы егіс алқаптарында топырақ астындағы ыза сулар жер бетіне жақын жатып топырақ түзуге, өсімдіктер өміріне өте үлкен əсерін тигізеді. Мұндай жағдайда көбінесе, шалғынды топырақтар кездеседі.

Топырақ суын абсолюттік таза су деп түсінбеуіміз керек. Бұл - құрамында суға еріген əртүрлі заттары бар топырақ ерітінділері. Өсімдіктер барлық қоректік заттарды тек осы ерітінділерді бойына сіңіру арқылы алады. Сондықтан да топырақ суы - оның құнарлылығының негізгі шарттарынын бірі. Академик Г. Н. Высоцкий топырақ суының өсімдіктер үшін маңызын айта келіп, оны адам қанымен салыстырған (Г. Н. Высоцкий 1962) .

4. Топырақтағы ылғал түрлері

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.