Топырақтың минералдық құрамы
Топырақ географиясы пәнінен
ДӘРІС ЖИНАҒЫ
6В01505 – География Білім беру бағдарламасы үшін
Шымкент, 2024
Лекция № 1.
Тақырыбы: Кіріспе. Топырақ және топырақтың түзілу процесі
Жоспар.
1. Топырақ туралы жалпы түсінік.
2. Пәннің мақсаты мен міндеттері.
Лекция мәтіні: Топырақтану – топырақ және оның құрылымы,
құрамы, қасеиттері және географиялық таралу заңдылықтары, түзілуі,
табиғаттағы орны, экологиясы, тиімді пайдалануы мен жақсарту
жолдарын зерттейтін ғылым. Топырақтану ғылымының қалыптасуы орыстың
аса дарынды табиғаттанушы ғалымы В. В. Докучаевтың есімімен тығыз
байланысты. Докучаевтан кейін оның еңбегін көптеген талантты
шәкірттері жалғастырды. Генетикалық топырақтану жаңа бір саласы
ретінде қалыптасты. Генетикалық деген түсінік генезис, яғни
топырақтың пайла болуы, дамуы деген ұғымды білдіреді.
Топырақтану деген ғылымның бар екенін оның немен
шұғылданатын біле бермейтіндер әлі де баршылық. Себебі топырақтану
ғылымы-жас ғылым. Топырақ туралы түсінік тек ХІХғасырдың 80
жылдарыф орыстың дарынды оқымыстысы В.В. Докучаевтің жемісті
еңбектерінің арқасында қалыптасып, дамыды. Сондықтан да топырақтану
ғылымын Орыс ғалымыдеп айтады. Бұған оның Орыс қара топырағы
деген еңбегі зор үлес қосты. Бұл топырақтың мақсаты да осы
топырақтану ғылымына кең түрде түсінік беріп, оның қалыптасу
жолдарын анықтай отырып баяндау.
Докучаевтің талантты оқушыларының бірі академик В.И.
Вернадский: Органикалық химияның дамуына бензол,физиологияның
дамуына қандай міндет атқарса, топырақтану ғылымың дамуына В.В.
Докучаевтің Орыс қара топырағы деген еңбегі де сондай міндет
атқарды деп жазды. Адамзат қажeтті азықты, жеңіл өнеркәсіп үшін
шикізатты өсімдік және жануарлар көмегімен топырақ арқылы алады.
Жер бетінде топырақ нағыз асыраушы болу үшін, оны терең білу
қажет, оның құнарлығын кемітпей, үздіксіз арттыра отырып пайдалану
керек.
Қазақ халқы жерді – ана, егістікті – асыраушы деп атайды.
Сондықтан топырақ туралы мәселелерді шешу жолдарын адам баласы
үнемі іздестіріп, топырақтану ғылымына өз үлестерін қосу қажет.
2. Топырақ – жердің қопсытылған, өлі табиғат пен тірі
организмдердің межесінде жатқан құнарлы қабаты. Академик В.И.
Вернадскийдің айтуынша, топырақ әрі тірі, әрі өлі, денеден
құралады. Жалпы жер көлеміне қарағанда, топырақ - өте жұқа қабат.
Мысалы: Жер шарын фудбол добындай деп есептесек, ондағы топырақ
қабаты сақал қыратын қауіпсіз ұстараның қалыңдығынан он есе жұқа
екен. Соған қарамастан, жер бетіндегі барлық тіршіліктің, оның
ішінде адам өмірінің негізгі арқауы – топырақ. Бірақ ол туралы
дұрыс түсінік, ғылым кешеуілдеп дамыды.
Топырақтану деген ғылымның бар екенін оның немен
шұғылданатынын біле бермейтіндер әлі де баршылық. Себебі
топырақтану ғылымы – жас ғылым. Топырақ туралы түсінік тек 19
ғасырдың 80 – ші жылдары орыстың дарынды оқымыстысы В.В.Докучаевтің
жемісті еңбектерінің арқасында қалыптасып, дамыды. Сондықтан да
топырақтану ғылымын орыс ғылымы деп дұрыс айтады. Бұған оның
Орыс қара топырағы деген еңбегі зор үлес қосты. Бұл туралы
В.В. Докучаевтің талантты оқушыларының бірі академик В.И.
Вернадский: Органикалық химияның дамуына – бензол, физиялогияның
дамуына В.В. Докучаевтің Орыс қара топырағы деген еңбегі де
сондай міндет атқарады деп жазды.
Докучаев топырақтың табиғи және тарихи дене екенін анықтады.
Былайша айтқанда, топырақ өмір бақи бір қалыпта өзгермей тұратын
зат емес, керісінше, ол табиғи жағдайға, уақытқа байланысты
өзгеріп отырады. Оның пайда болуының, дамуының өзінше заңдары
бар. Докучаевтің анықтамасы бойынша, топырақтың пайда болуына,
дамуына, өзгеруіне әсер ететін негізгі факторлар – ауа райы, тау
жыныстары, төменгі және жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жәндіктер,
жер бедері және аймақтың геологиялық жасы. Осы факторлардың көп
жылдар бойы үздіксіз әсерлері нәтижесінде құнарсыз тау
жыныстарынан құнарлы топырақ пайда болады. Ал адамзат игерген
жерлерде топырақтың дамып, өзгеруіне қоғамның өндіргіш күштері
үлкен әсер етеді.
Өсімдіктер құнарлы топырақсыз өспейді. Топырақта өсімдіктерге
қажетті қоректік заттар, яғни биофильді заттар жиналады. Ал үлкен
геологиялық айналым арқылы әлемдік мұхиттарда жиналатын көп
элементтер өсімдіктердің арқасында топырақ құрамына жиналады,демек
үлкен геологиялық айналымнан кіші биологиялық айналымға көшеді.
Сондықтан топырақта сан сан түрлі өсімдіктер өсіп, жан –
жануарларға қорек болады. Сөйтіп табиғаттың ең жоғары туындысы –
адамзат қоғамы өсімдіктерді де, жануарларды да өз мұқтажына
пайдаланады. Расында, топырақ – жер бетіндегі өмірдің негізі,
асыраушы анасы. Диқан ата атанған Сыр бойының даңқты күрішшісі
Ыбырай Жақаев айтқандай, Жер – қоймадаға астық, өрістегі мал,
ауыздағы ас. Топырақ ауыл шаруашылығының негізгі өндіргіш құралы.
Онда жеңіл өнеркәсібімізге қажетті көптеген шикі – заттар өседі.
Инженерлік және жол құрылыстарында топырақтану ғылымы пайдаланады.
Орман топырақта өсетіндіктен, орман шарашылығы да топырақпен
тікелей байланысты.
Топырақпен өзіміз тыныс алатын ауа құрамы мен ішетін су
құрамдары да тығыз байланысты. Осымен бірге топырақтың халық
шаруашылығының басқа да салаларында атқаратын рөлі үлкен.
3. Бұл пәннің негізгі мақсаты Қазақстанның әртүрлі аймақтарында және
жақын, алыс шет елдерде топырақтың таралуы мен түзілуін студенттерге
түсіндіріп, химиялық қасиеттерні оқыту; топырақты қоғамның әртүрлі
салаларында пайдалану. Практикалық сабақтарда және дала практикасында
студенттер әртүрлі эксперимент жүргізуге оқушыларды үйретуге оқып біліп
үйренеді.
Бұл пәнді оқытуда топырақ географиясының басқа ғылымдардың
салаларымен байланысын ашып көрсету психология және педагогика пәндерінен
байланысын көрсете отырып биология пәндері мен химия, физика, география
ғылымдары заңдалақтарын таныстыру студенттер топырақ географиясы пәнін
түсіне отырып, оқушылардың ғылыми жұмыстар жетекшілікке және тәрбие
жұмыстарын жүргізуде себебі оқыту жұмысы бір-біріне ұқсамайтын үш түрлі
психологиялық жағдайда аудитория, зертхана және егістік
Міндеті: Студенттер топырақтың таралуын, қасиетін білуі келешек
мұғалімдердің әртүрлі аймақтарда шаруашылықта топырақты экономикалық
жағынан тиімді пайдалануға үйренеді.
Бұл пәнде студенттердің минералогия, биология ғылымдарын игеруді
ескерген. Топырақ географиясы түсініп игеру үшін, жер шаруашылығы,
минералогия, картография, физика, математика, информатика, химия,
ботаника, экологияны үйрену қажет. Бұл пәнді игеру оқушыларды еңбекке
баулуға, мамандық таңдауға тәрбиелеуге көмек береді.
Лекция № 2. Тақырып: Топырақтану ғылымы, оның даму тарихы
Жоспар.
1. Топырақтану ғылымының Еуропада дамуы.
2. Топырақтану ғылымының Ресейде дамуы.
3. В.В.Докучаевтың топырақтану мен ландшафттану ғылымының негізін салуы
4. Топырақтану ғылымының орыс ғалымдарымен зерттелуі. Қазақ
территориясындағы топырақты зерттеу жұмыстарының басталуы.
5. Топырақты зерттеген қазақ ғалымдары
Лекция мәтіні: Ғылыми агрономиямен алғаш айналысқан Алмания табиғи
зерттеушілері болды. 19 ғ басына дейін жүргізілген тәжірибе жұмыстарына
сүйеніп, неміс ғалымы А.Тэер өсімдіктердің органикалық заттармен
қоректенуі теориясын ұсынды. Осыған байланысты химиктер И.Берцелиус,
К.Шпренгель топырақтың қара шіріндісі – гумуспен айналысты. Олар топырақ
шіріндісінің күрделі екенін және органикалық заттардың бірнеше топтарынан
тұрып, әртүрлі химиялық құрамы мен қасиеттерімен ерекшеленетінін
анықтады. 1840 жылы неміс оқымыстысы Ю.Либихтің Химияны егіншілік пен
физиялогияда пайдалану атты еңбегі жарық көрді. Бұл теорияны қолдаушылар
көбейіп, агромәденихимия егіншілікке қарай бет бұрды. Топырақтанудың
алғашқы бұшл бағытын негіздеушілер батыстың ірі оқымыстылары А.Тэер,
Ю.Либих, М.Бертолло, Ж.Бусенго болды. Бұлар топырақ өсімдіктер тамырлары
тарайтын орта, ол минералдық және органикалық заттардың қосындысынан
тұрады деп пайымдайды.
Осы уақытта жоғарыда айтылған бағытқа байланыссыз агрономия мен
топырақтанудың геология бағыты дамыды. Оның негізін салушылар неміс
геологтары Ф.Фаллу, Ф.Рихтгофен еді. Сонымен топырақтанудың
агрогеологиялық бағыты қалыптасты. Бұл бағыт тек Еуропада ғана емес,
Солтүстік Америка, Австралия, Жаңа – Зеландияда дамыды.
Қара топырақтың пайда болуы жөніндегі алғашқы дұрыс болжам айтқан
орыстың ұлы ғалымы М.В.Ломоносов. Оның Жер қабаттары туралы атты кітабы
әйглі. В.В.Докучаев бір ғасырдан кейін осы еңбектегі қаралған мәселелерді
негізге алды. Қара топырақтар туралы 18 ғ профессорлар М.А.Афонин,
И.М.Комовтар да жазды. Бірақ олар топырақтың пайда болуымен шұғылданған
жоқ.
Ерікті экономикалық қоғаммен қатар топырақ туралы мәліметтерді
мамлекеттік мүлік министрлігінің ауылшаруашылығы Департамент есепшілері
жинады. Осы материалдарды жинастырып, 1851 жылы К.С.Веселовский Ресейдің
Еуропалық бөлігі топырағының сызба-нұсқа түріндегі картасын жасады.1879 ж
В.И.Чаславскийдің дәл осы территорияның топырағына арналған жаңа
толықтырылған картасы жарық көрді. Петербургте орман институтының
профессоры П.А.Костычев топырақтанудан алғашқы оқулық жазды. П.А.Костычев
топырақтануды тек аграномиялық қана емес, сонымен қатар оны биологиялық
ғылымға да жатқызды.В.В.Докучаевтің ең жақын шәкірті Н.М.Сибирцев
П.А.Костычевті топырақтанудың ғылыми негізін салушылардың бірі деп
бағалаған.
Топырақ өлі табиғат пен тірі табиғат межесінде пайда
болғандықтан, топырақтану ғылымы геология және биология ғылымдарына
да жат емес. Тіпті соңғы кезге дейін топырақтануды ғылымның қай
саласына, биология немесе геология ғылымына жатқызу жөнінде
ғылымдар бір пікірге келе алмады. Ленин атындағы Бүкіл одақтық
ауыл шаруашылық академиясының 1948 жылғы тамыз сессиясында
топырақтануды биология ғылымына қосуға бір ауыздан қаулы алынып,
топырақтың өлі денеден гөрі тірі денелерге жақындығы мақұлданды.
Осы жылдан бастап топырақтану мамандарын дайындау геологиялық
факультеттерде емес, биологиялық немесе ауыл шаруашылық оқу
орындарында дайындала бастады. Ал Ғылым академиясы жүйелеріндегі
топырақтану ғылыми – зерттеу институттары геология ғылымдарыбөлімінен
биология ғылымдары бөліміне ауыстырылды.
Топырақ – табиғат көркінің айнасы. Бұл сөзде көп мән бар.
Топырақтың тік қазылған пішініне қарап, сол жердегі ауа райының,
өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің т.б. табиғат құбылыстарының
тек қазіргі емес, өткен дәуірлерде қандай болғанын айта аламыз.
Сонымен, топырақ жай жатқан өлі дене емес, жаратылыстың ерекше
тарихи әрі табиғи денесі, оның пайда болу, жер бетіне таралу
заңдылықтары мен қасиеттері бар. Оны топырақтану ғылымы зерттейді.
Докучаевтің қажырлы еңбегінің арқасында 1899 жылы
ұйымдастырылып шыға бастаған топырақтану саласындағы ғылыми –
теориялық Топырақтану (Почвоведение) журналы күні бүгінге дейін
Ресей Ғылым академиясының топырақтану жөніндегі негізгі журналы
болып келеді.
В. В.Докучаев ұйымдастырған топырақ зерттеу комиссиясы 1913
жылы Топырақтану ғылыми – зерттеу институты болып қайта құрылды.
Бұған Қазан ревалюциясынан кейін В. В. Докучаевтің есімі берілді
ХІХ ғасырдың көптеген табиғаттанушы – саяхатшылардың қаратопыраққа
біршама көңіл аударып, оның пайда болуы туралы өздерінің болжамдарын
(мұхиттардан, батпақтардан, жербеті өсімдіктерінің әсерлерінен)
айтқандарымен, қаратопырақтардың шын мәнісінде пайда болуы, олардың таралуы
мен қасиеттері, көп жыл бойы бидай егісіне пайдаланудан топырақ құнарының
азаю себептері осы ғасырдың 80-жылдарына шейін белгісіз болып келді. Міне,
осы мәселелерді шешу үшін Ерікті экономикалық қоғам 1876 жылы арнайы
қаратопырақ жөнінде комиссия құрды. Комиссия жұмысына Петербург
университетінің геология және минерология кафедрасында қызмет істейтін жас
геолог В.В. Докучаев шақырылды. Бұл таңдау кездейсоқ емес еді. ¤йткені ол
бұрында Ерікті экономикалық қоғамның Петербург табиғат зерттеушілер мен
минерологтар қоғамдарының белсенді мүшесі болып, осы қоғамның қаржыларымен
экспедиция ұйымдастырып, топырақтануға жақын мәселелермен, дәлірек айтсақ,
төрттік дәуірдің шөгінділерімен, өзен арналарымен, сай-салалардың құрылысы
және пайда болуы мәселелерімен шұғылданған.
Егер далалық жұмыстар 1877-1878 жылдары жүргізілсе, одан кейінгі 1879-
1881 жылдары химия-аналитикалық және ғылыми-өңдеу жұмыстары қолға алынды.
Сонымен 1883 жылы В.В. Докучаевтың тарихта топырақтану жөніндегі әлемге
әйгілі Орыстың қаратопырағы деген ғылыми еңбегі шықты. Бұл туралы В.В.
Докучаевтың шәкірті, аса дарынды ғалым геохимик В.И. Вернадский кезінде
былай деген: Топырақтану ғылымының дамуы үшін қаратопырақ, кальцит
кристаллографияның, бақа физиологияның, ал бензол органикалық химияның
дамуына үлкен ролін атқарды. Бұл еңбектерінің нәтижесінде Докучаев тек
қаратопырақтың пайда болуы ғана емес, сонымен қатар оның қасиеттерін,
кеңістіктегі өзгерістерін, таралу заңдылықтарын анықтай келіп, жалпы
топырақ туралы жаңа түсінікке келді. Топырақты зерттеудің ерекше жаңа
топырақ-географялық салыстырмалы зерттеу әдісін ұсынды. Докучаев топырақтың
табиғаттың ерекше табиғи, әрі тарихи денесі екенін анықтады. Топырақтың өте
күрделі құрылымды екенін, ол өзін түзген тау жыныстардан морфологиялық
көрінісі және химиялық құрамы жағынан жақсы ажыратылатынын, оның қалыңдығы
тек жыртылған қабатпен шектелмейтінін көрсетті.
1888 жылы Ерікті экономикалық қоғам жанынан В.В. Докучаевтың
басқаруымен арнайы топырақ комиссиясы құрылды. Бұл комиссия жұмысына тек
ғалымдар ғана емес, топырақтануға қатысы бар басқа мекемелер қызметкерлері
де тартылды. Комиссия алдымен Ресейдің Еуропалық бөлігінің топырақ картасын
жасады. 1889 жылы Топырақтану комиссиясы Топырақтану журналын шығарды. Ол
журнал күні бүгінге дейін Ресей Ғылым академиясының ТМД елдерінде осы
саладағы жалғыз журнал.
1891 жылы Ресейдің қаратопырақты зонасының негізгі жерінде қатты
құрғақшылық болды. В.В. Докучаев Біздің далаларымыздың бұрынғысы мен
қазіргісі деген классикалық еңбегінде Ресей диқаншыларының егіншілікті
дұрыс жүргізбей, топырақты тоздырғаны жайлы сөз болды. Егістіктерді
ауыстырып екпей, бір жерге бір дақылды қайталап еге бергені, ылғал сақтау
шараларын қолданбау, ол үшін орманды ағаш жүйелерін тиімді пайдаланбағаны
жайында да айтылады.
1892-1895 жылдары В.В. Докучаев Ново-Александр ауылшаруашылық
институтында (қазір ол Польша жерінде) директор болып қызмет атқарды, ауыл
шаруашылығы жүйесіне дұрыс білім беруге біршама үлес қосты. Институтта
әлемде бірінші болып топырақтану кафедрасын ұйымдастырды. Кафедраны В.В.
Докучаевтың шәкірті Н.М. Сиберцев (1860-1900) басқарды. Ол 1900 жылы
Докучаевтың топырақ жайындағы идеяларын жүйелі етіп баяндаған алғашқы
Топырақтану оқулығының авторы болды.
1898-1900 жылдары Докучаев Кавказ тауларының топырақтарын, Түркістан,
Каспийдің шығысын, тіпті Қарақұмдағы Чарджау аймағындағы Репетек құмдарын,
гипсті топырақтарды зерттеді. Докучаевтың бұл әр түрлі аймақтарды зерттеу,
оның топырақтану жайындағы ілімінің аясын кеңейте түсті. Бұл топырақтың,
жалпы ландшафтардың көлденең және тік зоналық заңдарын негіздеуге мүмкіндік
берді. Оның осы кездердегі еңбегі Табиғат зоналығы туралы ілім, көлденең
және тік белдеулік зоналары. Сондай-ақ оның Жердің терістік жарты шарының
сызба-нұсқалық топырақ картасы Парижде өткізілген Әлемдік көрмеде
көрсетіліп, дипломға ие болды.
В.В. Докучаев Табиғат зоналары туралы ілім деген мақаласын былай
бастайды: Табиғатты, оның күшін, апатын, денесін тану үшін ХІХ ғасырда
алып қадамдар жасалды, сондықтан мұны табиғаттанушылар ғасыры, табиғат
ғасыры деуі жай емес. Дегенмен адамзаттың осы ұлы білім жеңістеріне назар
аудара отырып ... әсіресе Лавуазье, Ляйэл, Дарвин, Гельмгольц т.б.
жұмыстарынан кейін, аса маңызды, әрі мәнді кемістікті байқамауға
болмайды... Негізінен әр түрлі денелер-минералдар, тау жыныстары,
өсімдіктер мен жануарлар және олардың болмысы, кейбір табиғи заттар -от,
су, жер, ауа зерттелді. Тек олардың қатынастары, пайда болулары, ғасырлық,
әрдайым заңды табиғат күштері мен денелері, тірі мен өлі табиғат арасындағы
байланыстары мен болмыстары зерттелмеді. Ал шын мәнінде тек осы қатынастар,
осы заңды қарым-қатынастар мен бір-біріне әсері табиғаттанудың негізін
құрайды, табиғаттанудың ең бір тамаша әрі жоғарғы ғажабы.
В.В. Докучаев өзі негізін қалаған ғылым – топырақтану ғылымы жоғарыда
жіберілген кемістіктерді ескеріп, табиғаттағы бұрыннан бар тірі мен
тірінің, тірі мен өлі табиғаттың қарым-қатынастары мен бірінің-біріне
әсерін зерттейтін ғылым деді. Докучаев осы терең ғылыми түсініктерімен
табиғат ландшафтары туралы ілімді қалыптастырды. Ландшафтағы топырақ
маңызын айта келіп, топырақты ландшафтың айнасы деп сипаттады.
1925 жылы Докучаев атындағы топырақтану комитеті, КСРО Ғылым
академиясының В.В. Докучаев атындағы топырақтану институты болып қайта
құрылды. Оның директоры болып академик К.Д. Глинка тағайындалды. Кеңестік
заманның әр кезеңдерінде КСРО-ның әр республикаларында да арнайы
топырақтану және агрохимия институттары ұйымдастырылып, жемісті зерттеу
жұмыстарын бастады. Бұлардың барлығына В.В. Докучаев атындағы Топырақтану
институты методикалық жетекшілік етті. Кеңбайтақ Кеңестік елдердің басым
территорияларында топырақ-географиялық зерттеулер өріс алса, кейбір
республикаларда топырақты мелиорациялау бағыттарында зерттеулер жүргізіле
бастады. Еліміздің ылғалы мол батыс аймақтарында топырақты құрғату, ал Орта
Азия, Оңтүстік Қазақстан, Кавказдың оңтүстігінде топырақты суару
мелиорациялары дамыды.
Осы кезде топырақтанудағы ірі тұлға К.К. Гедройц (1872-1932) болды. Ол
топырақтану химиясы саласында, дәлірек айтсақ топырақтың сіңіру комплексін,
сор топырақтар мен сортаң топырақтарды зерттеуде аса ірі теориялық
жетістіктерге жетті. Топырақтану, жалпы жер қыртысы геохимиясы саласындағы
ірі ғалым Б.Б. Полынов (1877-1952) болды. Бұл екеуінің кейінірек академик
болып сайлануы кездейсоқ емес екені анық. Кеңестік заманда топырақтың
органикалық бөлігі туралы ірі жетістіктерге академик И.В. Тюрин жетсе,
топырақтың географиясы саласында академиктер Л.И. Прасолов, И.П. Герасимов,
топырақ агрохимиясы саласында академиктер Д.Н. Прянишников пен Я.В. Пейве
терең зерттеулер жүргізіп, көптеген жаңалықтар ашты. В.В. Докучаевтың
шәкірті академик В.И. Вернадскийдің айтуынша топырақ – аса күрделі, әрі
өлі, әрі тірі дене. Сондықтан оны зерттеу де оңайға түспейді. Бір жағынан
оған геологиялық ғылымдар әдісі қажет болса, екінші жағынан биологиялық
ғылымдар әдістерін қолдану қажет. Алайда топырақ таза геологиялық та, таза
биологиялық та дене болмағандықтан оны зерттеулер әдістері үнемі дұрыс
нәтижелер бере бермейді. Топырақ сияқты күрделі денеге екі әдіс
жеткіліксіз.
Топырақ осындай күрделі дене болғандықтан осы күндерге шейін оны
белгілі бір ғылымдар қатарына жатқызу туралы әлемде біртұтас пікір жоқ.
Мысалы біздің елімізде 1948 жылға шейін топырақтану ғылымы Жер туралы
ғылымдарға жатқызылып, ол саладағы мамандар жоғары оқу орындарының геология-
топырақтану факультеттерінде дайындалды. 1948 жылы Бүкілодақтық ауыл
шаруашылығы академиясының тамыз сессиясынан кейін Топырақтану ғылымы
бірауыздан биологиялық ғылымдарға жатқызылды. Мамандарды да дайындау оқу
орындарының биология-топырақтану факультеттерінде басталды.
Сонымен топырақтану ғылымы аса күрделі және өте қажетті ғылым. Халық
санының күн сайын өсуі, олардың әл-ауқатының көтерілуі үшін топырақтанудың
маңызы жылдан-жылға арта бермек.
Топырақтану ғылымы жалпы табиғаттану ғылымдарының қатарына қосыла
тұрып, оның қолданбалы ғылымдар ішінде және халық шаруашылығының басқа
салаларында алатын орны да ерекше.
Топырақтану ғылымының халықаралық мәселелерін шешу үшін Халықаралық
топырақтанушылар қоғамы бар. Бұл қоғам 1924 жылы ұйымдастырылған. Содан
бері топырақтанушылардың Халықаралық ХV конгрестері болып, оның екеуі
бұрынғы Одақ кездерінде Мәскеуде (1930, 1974) өтті.
Бұл бөлімшедегі мәліметтер Қазақ ССР Ғылым академиясының топырақтану
институты туралы еңбектен алынды. Қазақстанда топырақтану ғылымының
негізінің қалануы Өмірбек Оспанұлы есімімен тікелей байланысты. Мәскеудегі
Тимирязев ауылшаруашылық академиясының топырақтану және агрохимия
мамандығын алған. Ө.Оспанұлы КСРО Ғылым академиясының В.В. Докучаев
атындағы Топырақтану институтының аспирантурасына түсіп, 1936 жылы геология-
минерология ғылымдарының кандидаты дәрежесін қорғап шықты. Бұл кезде Ө.
Оспанов топырақтану саласынан өз ұлтымыздан шыққан, алғашқы ғылыми дәрежесі
бар ғалым болатынын мақтанышпен айтамыз.
Ғылыми дәрежесі бар ғалым алғаш КСРО Ғылым академиясының қазақ
филиалында геология секторында аға ғылыми қызметкер, кейінірек филиал төл
алқасында қызмет атқарды. Осы кездері филиал төралқасының төрағасы Қ.И.
Сәтпаевтың орынбасары бола жүріп, болашақ Қазақ Ғылым академиясының негізін
қалауда көптеген ұйымдастыру жұмыстарын жүргізді. Ө. Оспанұлы Қазақстанда
топырақтану секторын ұйымдастыру мәселесін көтеріп, оған басшылық ету үшін
елімізге аты белгілі профессор А.И. Безсоновты шақырды. Сонымен
республикамызда топырақ зерттеуші алғашқы ғылыми ұжым пайда болды. Бұл
топқа Отан соғысы жылдарының басында Алматыға көшіп келген КСРО Ғылым
академиясы Докучаев атындағы Топырақтану институтының директоры Л.И.
Прасолов бастаған, кейінірек академик болған И.П. Герасимов, профессорлар
М.А. Глазовская, Е.В. Лобова т.б. қосылды. Сонымен Қазақстан топырақтары
жан-жақты ғылыми негізде зерттеле бастады. Дегенмен сектор
ұйымдастырылғанға дейін Қазақстан жерінің топырақтары туралы ешқандай
мәліметтер болмады десек шындыққа үйлеспейді.
Қазақстан жерінде ХVІІІ-ХІХ ғасырларда Ресей ғалымдары тарапынан
жасалған ғылыми экспедициялар: Лепехин, Гмелин, Паллас, Краснов,
Миддендорф, Пржевальский, Уәлиханов, Семенов т.б. негізінен жалпы
табиғаттану мақсатындағы географиялық сапар-саяхаттар еді. Ал тікелей
топырақ қыртысын Қазақстанда зерттеу осы үстіміздегі ғасырдың басында,
Ресейдің халық тығыз мекендеген Еуропалық бөлігінен шаруаларды шығысқа,
Қазақстан мен Сібірге көшіру мақсатымен құрылған қоныстандыру басқармасы
қолға алғанды.
Бұл жұмыстар Докучаевтың дарынды шәкірті топырақтану саласындағы
алғашқы академик К.Д.Глинканың басқаруымен жүргізілген. Бұл
экспидицияларға Докучаевтың ізбасары, кейінірек еліміздің көрнекті
топырақтанушы ғалымар: С.С. Неуструев, Л.И.Прасолов, А.И.Безсонов, Р.И.
Аболиндер өте құнды материалдар жинады. Осы еңбектердің
нәтижесіндеел қоныстанып, жерлерін егіншілікке пайдалануға жарайтын
көптеген аймақтар анықталды. Ескеретін жай, осы кездегі зерттеулер
еліміздің топырақтану саласына үлес қосып, кейбір осы аймақтағы
анықталған топырақ аттары бүкіләлемдік топырақтану терминдеріне
енді. Мәселен С.С. Неуструевтың Шымкент уезіндегі тау етегіндегі
топыраққа қойған алғашқа аты – сұртопырақ (серозем), Перовск
(Қызылорда) уезіндегі Қазалы топырақтарға қойған аты сұрқұба
(серобурые) қазірде әлемдік терминдерге айналған.
Аса дарынды ғалым-генетик, ауылшаруашылығы ғылым академиясының
президенті Н.С.Вавиловты 1930 жылдардың аяқ жағында жала жауып, көзін
жойған Т.Д.Лысенко көп жылдар бойы негізсіз ғылымды уағыздап Кеңес
кезіндегі агробиологиялық ғылымға көп нұқсан келтірді.
Кезінде Сталиннің сеніміне кірген Лысенко табиғатты өзгертудің
Сталиндік жоспары деген ғылыми негізделмеген жоспарды насихаттады.
Еліміздегі бүкіл шөлдерді жазираға айналдырамыз деген бөспе сөз орын алды.
Уақыт өте, Лысенко уағыздаған ғылым бағыты негізсіз екені анықталды.
Дәп сол кездегі табиғатты өзгертудің Сталиндік жоспары аясында жүзеге
асқан В.И.Ленин атындағы Қарақұм каналының құрылысының негізсіз екенінің
әбден құрылыс біткеннен кейін анықталғаны өте өкінішті жағдай. Қүрылысы
1950-жылдары басталып, 1970 жылдары аяқталған, ұзындығы мың шақырымға
созылған, басын Амудариядан алып Каспий теңізіне шейін жақындаған бұл
құрылыс – кезіндегі коммунизмнің ұлы құрылысының бірі болатын. Ренішке
орай, бұл құрылыс өзін-өзі ақтамады, керісінше табиғатқа көп зиян келтірді.
Біріншіден Аралға құятын Амударияның мол суын басқа жаққа бұрып, Аралдың
құрғауына басты себеп болды. Екіншіден канал негізінен Қарақұм арқылы
ешқандай су өткізбейтін әркеттерсіз салынғандықтан көп су босқа ысырап
болып, құмға сіңіп, суды егіншілікке пайдалану коэффициенті өте төмен
болды. Қазылған канал бойларында шөлге тән емес көптеген көлдер мен
батпақтар пайда болды.
Іле Алатауы биік, онда табиғаттың белдеулік зоналары түгел кездеседі.
Бұл жайындағы алғашқы толық мәлімет Аболиннің (1930 ж.) Ленинградта шыққан
''Балқаш өңірінің шөл даласынан Хан Тәңірінің қарлы биіктігіне шейін''
деген классикалық еңбегінде келтірілген (Аболин Р.И., 1930)
Ылғалмен қамтамасыз етілген, күрделі мелиорациялауды қажет етпейтін
терістік аудандардағы жыртуға жарамды жерлер түгелдей игерілген. Бұл
жерлердің көбісі 1950 жылдары тың және тыңайған жерлерді игеру жөніндегі
үкіметің шешімдері нәтижесінде егістік жерге айналды. Мысалы, 1953 жылы
республикамыздың бүкіл егістік жер көлемі 10,6 млн. гектар болса, тың
игеруден кейінгі жылдары жыртылған жалпы жер көлемі 36 млн. гектардан асты,
яғни 1953 жылға қарағанда, Қазақстанның егістік жері 3,4 еседей көбейіп, ол
ірі астықты өлкеге айналды.
Қазақстандағы тың игеру негізінен мамандандырылған (совхоздарды)
кеңшарларды ұйымдастыру арқылы жүзеге асқаны белгілі. Егер 1950 жылы
республикамызда не бары 22 астық совхозы болса, тың көтерілгеннен кейін
астық өндіруші совхоздар саны Қазақстанда 620-ға жетті. Жалпы
республикамызда кеңестер кезінде совхоздар саны - 2060, 400-ден астам
колхоз бар еді, сондықтан Қазақстан аграрлы республика болды.
Топырақтану секторының, Мәскеу мамандары қолданған алғашқы
жемісті еңбектері енді Топырақтану институтын ұйымдастыруға негіз
болды. Мұндай институт Ғылым академиясының құрамында 1945 жылы
ашылды. Институттың әр кезеңде мына төмендегі кісілер директоры
болып қызмет атқарды: Ғылым академиясының корреспондент – мүшесі Ө.
Оспанов (1945 – 1969), академик В.М.Боровский (1968 – 1984), Ғылым
академиясының корреспондент – мүшесі Ж.У.Ақанов 1984 жылдан осы
институтқа басшылық жасапкеледі.
Институт осы саладағы республикамыздың ғылыми – методикалық
орталығы бола тұрып, топырақтану ғылымының дамуына өте үлкен үлес
қосты.
Лекция №3 Тақырыбы: Топырақ түзуші факторлар туралы ілім
Жоспар:
1. Топырақтың пайда болуы.
2. Топырақ түзуші факторлар.
3. Топырақтың минералдық құрамы. Топырақ түзілуінің алғашқы минералдары.
4. Үгілу құбылыстары және екінші минералдардың түзілуі.
5. Топырақтың органикалық бөлігі. Топырақ құрамындағы органикалық
қосылыстар
6. Топырақ түзілуіндегі микроағзалар ролі. Топырақтың гумус құрамы.
Топырақтағы қарашірінді.
7. Егіншілік жұмыстарындағы топырақты құнарландыру шаралары.
Лекция мәтіні: Топырақ түзуге негізгі алты фактор: ауа райы, тау
жынысы, жоғарғы және төменгі сатыдағы өсімдік пен жануарлар дүниесі, жер
бедері, аймақтық геологиялық жасы және қоғамының өндіргіш күші қажет.
Тірі организмдер мен олардың топырақ түзілуіне әсері. Жер бетінде
алғашқы пайда болған тірі оргаизмдер өсімдікте жәндікте емес –
ультрабактериялар, олар өздері өмір сүретін ортаға өте бейім келеді.
Олардың кейбірулері тіпті тастарда да өсе бастаған. Олар өздеріне керекті
көмірқышқылы газы мен азотты ауадан ғана емес тастан да алды. Сөйтіп олар
тіпті тасты бірті-бірте бұзып , бүлдіре бастады. Ал үгілген ұнтақталған тау
жыныстар оларға таптырмас мекен болды.
Бұл микрооргаизмдер табиғаттың ыстық –суығын, оттегінің барын я жоғын,
ортаның қышқылдығын, я сілітілгін таңдамады. Сондықтанда олар табиғатта кез-
келген жерде кездеседі. Олаға сумен қорек болса, жеткілікті. Бактериялардан
басқа, алғашқы тау жыныстарында балдырлар, саңырауқұлақтар да өсіп -өнді.
Сонымен алғашқы тірі организмдер су, жел және мұздар мен бірге Жердің
тасты қыртысын бұзып, өздері өлгеннен кейін шіріп қарашірінді құрады. Шырын
желім тәрізді болғандықтан қопсыған үгітілген жыныстарды бір-бірімен
жымдастырып, біріктірді, сөйтіп алғашы құналы аздау топырақтар пайда бола
бастады. Бұл құбылыстар ғасырлар бойы созылып алғашқы микроорганизмдермен
төменгі сатылы өсімдіктер өздерінен кейінгі дамып өсетіндерге жағдай
жасады.
Тау жынысының үгілуінен бөлінетін қоректік заттардың бір бөлігі енді
топырақтың тіршілік көзі болып саналатын организмдер бойына ауыса бастады.
Ал олар өліп, ыдыраған кезде, топырақтың жоғарғы қабаттарында және оның
белгілі бір тереңдіктерінде қоректік заттарға айналып, топырақ құнарлығын
арттырады. Бұл келесі өсетін өсімдіктерге қолайлы жағдай жасайды.
Сонымен араға ғасырлар салған уақыт өте келе алғашқы пайда болған
топыраққа айналды, оларда өсетін өсімдіктер, мекендейтін жәндіктер көбейді,
төменгі сатыдағы өсімдіктермен қатар, жоғарғы сатыдағы өсімдіктер өсіп,
тірі жәндіктер мен жануарлар пайда болды.
Топырақты мекендейтін, онда өсіп-өнетін организмдердің молдығы
топыраққа жай ғана әсер етіп қоймай, топырақтағы көптеген қосылысардың
бағытына, олардың қасиеттеріне зор ықпал етті.
Топыраққа тек микроорганизмдердің ғана емес сонымен қатар онда мекен
ететін көптеген зоофауналар , қарапайымдылар, төменгі және жоғарғы сатылы
жан- жануарлар, құр-құмырсқалардың пайдасы көп. Мәселен, жауын құрты
әртүрлі өсімдіктер қалдығымен қоректеніп, денесі арқылы органикалық
заттарға бай, суға шыдамды топырақ түйінділерін шығарып топырақ қабаттарын
әрі бері тесіп өтіп, ондағы су – ауа режимін жақсартады. Осыған байланысты
Ч. Дарвиннің Топырақты адам қоғамы соңғы мыңдаған жылдар бойы жыртып
келеді. Ал оған дейін топырақты бірнеші жылдар бойы жауын құрты жыртып
келген деген тамаша айтылған тамаша сөзі бар.
Қазіргі кезде топырақта өмір сүретін организмдерді тек оны мекендейтін
тіршілік иесі ретінде емес, оның белгілі бір бөлігі деп қарайды, яғни
бұлрда топырақ құрамына кіреді деген сөз Сондықтан да топырақты тірі дене
деп есептейді.
Ауа райының топырақ түзудегі рөлі орасан зор климатқа яғни ауадан
түсетін ылғал мөлшерінің ауа температурасының ыстық, суығына, үсіксіз
уақыттың қысқа немесе ұзақтығына қарай әр жер әр түрлі өсімдік, жан-
жануарлар мен микроорганизмдер тіршілік етеді. Олардың әрекетіне әр жерде
әр түрлі топырақтар түзіледі. Мәселен, шөлде шөл топырағы түзілсе, тундрада
мәңгі тоң астында дамымаған, мәңгі жас құнары аз топырақ түзіледі, ал ауа
райы жайлы, одан түсетін ылғалы мол, күн сәулесі жеткілікті аймақтарда
құнары мол қара топырақ түзіледі.
Топырақ түзілу құбылысының жылдамдығы ғарыштан келетін күн сәулесінің
қуатына тікелей байланысты. Күн сәулесімен қатар тірі организмдерге ылғал
қажет, осыған байланысты топырақ түзілу жылдамдығы, күні жылы, әрі ылғалы
мол аймақтарда өте жоғары, ал керсінше, ылғалы аз күі суық нмнсн ыстық
аймақтарды бұл құбылыстардың белсенділі төмен. Осы себептен де климат
жағдайларына топырақтың химиялық және минералдық құрамдары тікелей
байланысты.
Күні жылы, ылғалы мол аймақтарда топырақ минералы негізінен қатты
үгілген, балшықты екінші минералдан, ал кұн райы ыстық, немесе суық, ылғалы
өте аз аймақтар топырақ құрамындағы минералдардың басым бөлігі жөнді
үгілмеген алғашқы минералдардан тұрады.
Ылғалы мол аймақтың топырағында суға ерігіш тұздар аз кездессе,
керсінше құрғақ шөл аймақтар топырақ құрамы суға ерігіш тұздарға бай
келеді. Ауа райының жиі желді болып келуі де топырақтағы құбылыстарға,
оның құнарына көп әсер етеді.
Топырақ түзуші тау жыныстарының топырақ түзуге әсері. Түзілген
топырақтың химиялық минералдық және механикалық құрамы өзін түзген тау
жыныстарының құрамына өте ұқсас келеді.Топырақ түзуші тау жынысын топырақ
түзуші аналық жыныс деп атайды. Сонымен аналық топырақ түзуші тау жынысы
өзі түзген топырақтың көптеген химиялық, физика-химиялық және физикалық
қасиеттерін анықтайды.
Топырақ түзуге, оның құнарлылығын арттыруға жер бедерінің тигізетін
әсері. Жер бедерінің әр түрлі болуына қарай , оған судың келуі, сумен
бірге қоректік заттардың ілесе келуі, тіпті күн сәулесінің түсуі түрліше
болады. Жер бедерінің біркелкі болмауы топырақ түзілуге және олардың
құнарлығына әсер етеді. Топыраққа жер бедерлерінің әсерлері туралы
айтқанда, оның аса биік (макро) немесе орта (мезо) немесе майда (микро)
деп бөлінетінін естен шығармауымыз жөн. Аса ірі таулы алқаптардан топырақ
–климаттақ зоналық заңдылықтар жазық аймақтардағы топырақтың таралу
заңдылығына сәйкес келе бермейді. Бұл ірі таулы алқаптарда топырақ-
климаттық жағдайлардың тау етегінен биіктікке қарай таралып, өзгерулері
табиғаттың белдеулік заңына бағынады.
Топырақ түзуге аймақтың геологиялық жасының әсері. Геологиялық жаңа
аймақта топырақта жас, яғни жаңа түзіле бастаған топырақ, ал геологиялық
ескі аймақтың топырағы да ескі. Міне, осы тұрғыдан алғанда кең байтақ ТМД
елдерінің теріс жағында жаңа жас топырақтар тұзіліп жатса, оңтүстік жағында
көне дәуірден келе жатқан топырақтар кездеседі. Мәселен, сонғы жылдары
шегініп бара жатқан Арал теңізінің суы тартылуына байланысты оның бұрынғы
түбінде жаңадан топырақ түзілу құбылыстары басталды.
Топырақ түзу процестеріне адам қоғамының тигізетін әсері. Адам өзінің
саналы әрекеттер нәтижесінде жерді қолдан суарып немесе құрғатып,
мелиорациялап, топырақтың табиғи даму құбылыстарына көп өзгерістер
енгізді. Бұл өзгерістердің көбі – топырақтың пайдалы қасиеттерін
жақсартуға, топырақ құнарлылығын арттыруға бағытталған шаралар.
Топырақтарды көп жыл бойы суарып, тыңайтқыштар енгізуден топырақтардың
бұрынғы табиғи қасиеттері өзгеріске түсіп, жаңа Мәдениеттелген сапалы
топырақтарға айналды. Адамның саналы әрекетінің арқасында, табиғи жағдайда
құнарсыз жатқан топырақтан құнары артқан, сапалы топырақтарға айналды.
Денгенмен, осы әрекеттердің барлығы оң нәтиже беріп жүр деп айтуға
болмайды.
Суармалы алқаптардағы егістікті суарудағы және жерді мелиорациялаудағы
жіберілген қаттеліктерден құрамында тұзы шамалы топырақтың екінші рет
сорлану құбылыстары басталып немесе батпақтанып, топырақтары егістікке
жарамай, істен шығып қалатын жағдайлардың да болып тұратыны рас.
Қазіргі ғылым - техникалық үдеу мен қоғамның дамуы нәтижесінде
адамзат топырақ түзілу құбылысын оның құнарын арттыруы жолын бүтіндей өз
қолына алып, жаңа бесбұрыс жасауға кірісті. өндірістік күштерінің дамуымен
көптеген қолдан бүлдірген жерлерді қайта құнарландыру жұмысы жүргізілуде.
Ертеректе адам қоғамының топыраққа әсерлері негізіне мелиорациянанған
жерлермен шектелетін. Ал қазір адамзат қоғамының топыраққа жалпы табиғатқа
тигізетін әсерлері өзгерді. Сонымен қатар көптенген аймақтарда топыраққа
атом жарылыстарының әсері де аз емес.
Ал кейбір жерлерде топыраққа әсер ететін жергілікті факторлар
кездеседі. Мәселен, кейбір алқаптарда жер асты ыза суының топырақ бетіне
жақын жатуы, ол жерлерде шалғынды топырақтың түзілуіне әкеп соғады. Өзен
бойларындағы біраз алқаптар жыл сайынғы су тасқындарының әсеріне тап
болады. Майда ұнтақталған тау жыныстары мен олардың топырақтағы минералды
бөліктері өзінің пайда болу жағынан екі топқа бөлінеді: алғашқы –
магматикалық және метаморфикалық аса қатты үгілмеген, екіншісі – жердің
үгілу немесе топырақ қабаттарында алғашқы минералдардың көпжылдық үзіліссіз
үгілуінің нәтижесінде, үгілудің соңғы аса майда ұнтақталған өнімдерінен
түзілген минералдар Алғашқы минералдың үлесі топырақ құрамдары неғұрлым
ірірек, жеңілірек болса, соғұрлым оның құрамында тасы, құмы мол болады да,
ал топырақ құрамы сазды, балшықты болған сайын алғашқы минералдар азайып,
екінші минералдар көбейеді. Тіпті балшықты топырақтар түгелдей екінші
минералдардан тұрады деуге болады. Ол жағдайға тағы әсер ететін жай –
жыныстар мен топырақтарда созылған үгілудің ұзақтығы және үгу агенттерінің
белсенділігі. Жылы, әрі ылғалды аймақтарда үгілу құбылыстары белсенді
өтетіндіктен, ол өңірлерде негізінен екінші минералдар мол болады. Алғашқы
минералдар. Химиялық құрамы жағынан тау жыныстарындағы алғашқы минералдар –
негізінен элементтердің оттегі қосылыстары, тотықтар мен силикаттар.
Тотықтарға кварц SiO2 , гепатит Fe2O3, магнетит Fe3O4, рутил ТіО2 т.б., ал
силикаттарға дала шпаттары, слюдалар, пироксендер, амфиболдар және
оливиндер жатады. Кварц – ең кең тараған минерал. Жер астынан атқылаған,
шикізат төгінді, үйінді және топырақ құрамындағы тау жыныстарында ол 25-40%
мөлшерде, ал кварцты құмдар мен құмтастарда 90%-дан астам мөлшерде
кездеседі. Кремний оттегі қосылысы бекем қаңқалы құрылым түзгендіктен,
үгілу құбылыстарына да берік болады. Сондықтан олар топырақтардың элювиалды
қабаттарында қалдықты минерал ретінде көп кездеседі. Топырақта гематит пен
рутил не бары 0,5% ғана.
Силикаттар - көп таралған минералдар тобы. Мұнда да кремний оттегі
қосылыстары SiO4 , берік төртбұрышты қаңқалы құрылым құрап, басқа иондар
арқылы жалғасады.
Қаңқалы силикаттар тобына көп тараған дала шпаттар минералдары жатады.
Олардың қаңқаларының ортасында кремний және алюминий иондары орналасқан. Ал
төртбұрышты қаңқалар кальций, натрий және калий иондарымен жалғасқан. Дала
шпаттары SiO2 : Al2О3 қатынастары 5-6-ға тең болған жағдайда қышқылды, ал
ол қатынас 2-3-ке азайған кезде негізді болып саналады. Қышқылды дала
шпаттары құрамында калий мен натрий бар. Олардың қатарына кең тараған
калийлі дала шпаты – ортаклаз немесе микролин – К(Al Si3О8) және натрийлі
дала шпаты – альбит – Na(Al Si3О8). Ал негізгі дала шпаты қатарына –
анортит Са(Al 2 Si2О8) жатады.
Қышқылды дала шпаттары мен негізгі дала шпаттарының қосылыстарынан
плагиоклаздар тобы құралады. Қышқылды дала шпаттары ашық, ал негізгі дала
шпаттары күңгірт түсті келеді. Сонымен қатар қышқылды дала шпаттары үгілу
құбылыстарының беріктігі күшті. Ең берігі калийлі дала шпаты – микроклин.
Бос шөгінді жыныстар мен топырақтар құрамында әр түрлі үгілуге ұшырайтыны
дала шпаттарының жартысына жуығы.
Оттегінсіз, алғашқы минералдар қатарына сульфидтер жатады. Олардан
көбірек тарағаны – темір сульфиді: FeS2 – пирит. Олар шашыраңқы түрде
кездеседі, мөлшері 0,3-0,5%-дан аспайды. Бұлардан басқа топырақта бос
жыныстар мен кейбір алғашқы минералдар кездеседі.Үгілу құбылыстары және
екінші минералдардың түзілуі. Сонымен жоғарғы сипатталған алғашқы
минералдардың көп жылдар бойы әрі қарай үгілулерінің нәтижесінде майда
ұнтақталған, яғни екінші минералдар пайда болады. Алғашқы минералдарды
үгуші агенттер: су, оттегі, көмір қышқылы, әр түрлі органикалық қосылыстар.
Олардың минералдарға әсерлері негізінен келесі құбылыстар арқылы жүзеге
асады. Ыдырау немесе гидролиз. Силикаттардың ыдырауы ондағы негізгі
иондардың стегі ионымен алмасуы арқылы жүзеге асады. Сутегі ионның көзі
есебінде суда еріген көмірқышқылы мен органикалық қышқылдардың иондары
атқарады. Ыдырау құбылыстары және ыдыраған заттардан екінші минералдардың
синтезделуі көптеген балшықты минералдардың түзілуіне әкеледі. Балшықты
минералдардың ұнтақтығы соншалық, олардың диаметрлері микро мм және одан да
ұсақ бөлшектерімен өлшенеді. Олардың ұнтақтығы балшықты минералдарға
коллоидтық қасиет береді. Олар көбінесе теріс зарядты болады да,
катиондарды жұтып алу қасиетіне ие болады.
Ішкі қабатты минералдарда калий, магний, кальций және гидроксиния
(H3O) иондары кездеседі. Қаңқалы құрылымдарда кремнийдің бір бөлігі
алюминиймен, ал алюминийдің бір бөлігі – темірмен, магниймен алмастырылған.
Сондықтан SiO2 : Al2О3 арақатынастары өзгеріп тұрады. Бұл топырақтағы
минералдарға гидрослюда, иллит, вермикулит, монтморилонит, бейделлиттер
жатады. Алғашқы үш минерал қышқылы аз ортада, ал соңғы екеуі калций мен
магний мол сілтілі ортада түзіледі. Гидрослюда мен иллит – негізінен
калийлі алюмосиликат, ал монтмориллонит – кальцийлі-магнийлі. Вермикулит
пен хлорит (төрт қабатты силикат) мол магнийлі, біршама темірі бар. Олар
әдетте мускавит пен биотиттің үгілуінен түзіледі.
Алғашқы силикаттардың суланып, екінші минералдарға көшкен кезінде
біршама кремний босайды. Олардың біразы еріп, ағып кетеді де біразы күшті
суланып, аморфты күйінде SiO2п H2O шөгеді. Кеуіп, біршама суын жоғалтқанда
опалға, ал кристалданғанда халцедонға айналады. Кремний жетпеген жағдайда
алюминий су тотығы таза күйінде кристалданып, Al2О3 n НО боксит, Al(OH) 3
гибсит немесе AlО(OH) 3 бемитит түзеді. Бұлар - ылғалды субтропикті,
тропикті аудандардың үгілген минералдары. Ал темір құрамды силикаттар
үгілген кезде авгит, роговая обманка, оливин темірдің су тотығы босап, ол
судан босап, кристалданған кезде бірте-бірте лимонитке, гтдрогетитке, гетит
пен екінші гематитке айналады. Бұл минералдар қызғылт сарыға боялған.
Екінші минералдардың тұрақтылығы. М.Джексон екінші минералдардың
үгілуге және еруге шыдамдылығы жөнінен төмендегідей бөлген. Саны өскен
сайын шыдамдылығы артады.
1. Гипс, галит, мирабилит т.б. тұздар.
2. Кальцит, арагонит, доломит.
3. Хлорит, нонтронит.
4. Иллит, мускавит, серицит.
5. Вермикулит.
6. Монтмориллонит, бейделлит.
7. Екінші диоктаэрикалық хлорит.
8. Аллофаны, каолинит, галлуазит.
9. Бемит, гиббсит.
10. Гематит, гетит, лимонит.
Топырақтың басқа табиғи денелерден ерекшелігі – оның құнарлылығы.
Құнарлылық деген топырақтың өсімдіктерді өніп-өсуіне кажетті қоректі
элементтермен және сумен қамтамасыз ету касиеті. Жер бетінде адамның,
өсімдік пен жануарлардын өмір сүруі топырақтын осы касиетімен тікелей
байланысты. Көне дәуірлердің өзінде топырақтың құнарлылығын отпен, күнмен,
сумен теңеп, оған табынған болатын. Көне Египетте құнарлылықтың патшасы
болып Изида, ал Римде - Прозерпина саналған. Біздің дәуірге дейінгі IV
ғасырда Қытайда топырақтарды "ақ", "көк", "сары" деп, олардың құнарлылығын
"аз", "көп", "орта" деп бөлді. Грек философтары Аристотель, Феофраст,
Лүкреций, Вергилий, Колумелла, Плиний т.б. топырақ құнарлылығы туралы оө
трактаттарында жазған. Сол кезден топырақ құнарлылығының көздері туралы
ойланып, топырақ неге тозады, қалай оны дұрыс пайдалануға болады деген
ойлар туа бастады. Феодализм мен капитализм кезенінде әр түрлі топырақтар,
құнарлылығына қарай бағаланып, сол бойыша салық салу жолдары іздестірілді.
Х‡ІІІ-ХІХ ғасырларда топырақ құнарлылығына социолог және экономист ғалымдар
да назар аудара бастады.
Топырақ туралы мәліметтер жиналып, табиғат зерттеу ғылымдары дами
бастағаннан соң, топырақ құнарлылығына да көзқарастар өзгере бастады. Ерте
кезеңдерде топырақ құнарлылығының кему себебі оның ішіндегі "майлар",
"тұздар" тағы басқалардың азаюына байланысты деп есептеді, кейінірек
құнарлылықтың себептері "су", "қарашірінді", "минералды элементтер" деп
саналды. Содан кейін ғана құнарлылықты топырақтың барлық касиеттерімен
байланыстыра бастады. Осы көзқарастармен бірге, топырақ құнарлылығы деген
түсініктер де өзгерді. Гумус теориясы дамыған кезде А.Тэер (1830)
топырақтың құнарлылығы - топырақтың өсімдіктерді қара шіріндімен қамтамасы
ету, ал Либих (1840) барлық минералдық элементтермен қамтамасыз ету деген
пікірді айтты.
Осы заманнын ғылыми әдебиеттерінде топырақ құнарлылығы жөнінде
академик В.Р.Вильямстің (1936 ж.) анықтамасы жазылған. Оның айтуынша,
топырақ құнарлылығы дегеніміз -топырақтың өсімдіктерді бір мезгілде
үздіксіз сумен және қоректену элементтермен камтамасыз етуі.
Қазіргі кезде топырақ құнарлылығы кен ауқымды түсінік. Мысалы,
борпылдақ тау жыныстарында да ылғал және өсімдіктердің қоректік элементтері
бар, бірақ жалаңаш тау жыныстарына өсімдіктердің тұқымын сепсе, ол өспейді.
Тек судың өзінt отырғызсақта солай болады, тұқымдар көгергенмен өсімдік
шықпайды.
өсімдіктерге ылғал мен тамыр арқылы берілетін қоректік элементтерден
басқа жарық, жылу, оттегі қажет, ал оның көк бөлімдеріне көміртегі керек.
Топырақ - әрі тірі, әрі өлі дене. Оның құрамында, жоғарыда
айтылғандай, көптеген тірі микроорганизмдер бар. Олар құнарлықты
қалыптастыруда үлкен рөл атқарады. Күн сәулесі топырақтың жылулық режимін
анықтайды, бұл да топыраққа құнарлылық туғызатын элементтердің бірі,
өйткені ол ылғалдың булануына барлық физикалық - химиялық процестерге
молекулярлық деңгейде әсер етеді. Топырақтағы фотохимиялық реакциялардың
пайда болуы олардың белсенділігіне әсер етіліп күн сәулесіне байланысты.
Сонымен топырақ аналық организм сияқты күннің энергиясын, қоршаған
ортаның қоректік заттары мен элементтерін пайдаланып, оларды күрделі
биофизикалық-химиялық процестер нәтижесінде ыдыратып, өсімдіктерді барлық
кажеттілігімен қамтамасыз етеді. Осыған орай топырақтың құнарлылығы -
топырақтың өсімдіктердің өніп-өсуіне керекті жағдай туғызу касиеті.
Топырақтың құнарлылығының негізі- өсімдіктің күн сәулесінен өтетін
фотосинтез арқылы органикалық заттардың синтездеуі деген сөз.
Топырақ құнарлылығының мынандай категориялары болады:
1. Табиғи құнарлылық.
2. Жасанды немесе эффективті.
3.Экономикалық.
Бұл түсініктерді өз мағыналарына сәйкес ұғыну кажет. Табиғи кұнарлылық
табиғи күйіндегі ешқандай адам әрекетін кажет етпейтін құнарлылық. Жасанды
құнарлылық негізінен адам әрекетінің нәтижесінде (мелиорациялау, тынайту
т.б.) пайда болған құнарлылық. Ал экономикалық құнарлылық жерден алынған
өнімді бағалау.
Сонымен топырақ құнары дегеніміз оның өзінде өсетін өсімдіктерді бүкіл
өсу, даму кезендерінде барлық кажетті қоректік заттармен, ылғал, күн
сәулесі және ауамен камтамасыз етуі.
Жоғарыда топырақтың құнарына әсер ететін көптеген топырақ касиеттеріне
сипаттама бердік. Топырақтардың ол касиеттерін төменгі топтарға ажыратуға
болады:
1. Топырақтардың физикалық касиеттеріне оның суға төзгіш құрылымы,
ауа өткізгіш кеуектілігі, ылғалды жақсы сіңіріп, оныұстап тұру, оңай
өңдеуге болатын жақсы физикалық - механикалық касиеттері жатады.
2. Топырақтардың химиялық және физика – химиялық касиеттеріне:
топырақта қара шіріндінің молдығы, өсімдіктерге сіңімді азот, фосфор, калий
және микроэлементтердің неғұрлым жеткілікті болуы, топырақ ортасы
реакциясының ыңғайлылығы,топырақ сіңіру кешенінің кальций катионына канық
болуы,топырақтың ауамен қамтамасыз етіліп, оның тотығу- тотықсыздану
мүмкіндігінің мол болуы, зиянды суға еритін тұздардың неғұрлым аз болуы
немесе болмауы жатады.
3. Топырақтың биологиялық касиеттеріне: микробиологиялық
белсенділіктің жоғарылығы негізінен бактериялардын басым, сонымен қатар
ауадан азот жинаушы микроорганизмдердің, биологиялық белсенді ферменттерді
шығаратын микроорганизмдердің, топырақ құрылымына және оны қопсытуға әсер
ететін төменгі сатылы жәндіктердің болуы.
4. Бүкіл өсімдіктердің өсіп-өнуі мезгілінде гидротермикалық режимнін
болуы, яғни өсімдіктерді кажетті ылғал мен жылумен қамтамасыз ету.
Осы көрсеткіштерінің косындысы топырақтың құнарлылығын анықтайды.Көп
жағдайларда топырақ құнарлылығы табиғи жағдайдың өзінде-ақ қамтамасыз
етілген. Алайда топырақтардың әр ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ДӘРІС ЖИНАҒЫ
6В01505 – География Білім беру бағдарламасы үшін
Шымкент, 2024
Лекция № 1.
Тақырыбы: Кіріспе. Топырақ және топырақтың түзілу процесі
Жоспар.
1. Топырақ туралы жалпы түсінік.
2. Пәннің мақсаты мен міндеттері.
Лекция мәтіні: Топырақтану – топырақ және оның құрылымы,
құрамы, қасеиттері және географиялық таралу заңдылықтары, түзілуі,
табиғаттағы орны, экологиясы, тиімді пайдалануы мен жақсарту
жолдарын зерттейтін ғылым. Топырақтану ғылымының қалыптасуы орыстың
аса дарынды табиғаттанушы ғалымы В. В. Докучаевтың есімімен тығыз
байланысты. Докучаевтан кейін оның еңбегін көптеген талантты
шәкірттері жалғастырды. Генетикалық топырақтану жаңа бір саласы
ретінде қалыптасты. Генетикалық деген түсінік генезис, яғни
топырақтың пайла болуы, дамуы деген ұғымды білдіреді.
Топырақтану деген ғылымның бар екенін оның немен
шұғылданатын біле бермейтіндер әлі де баршылық. Себебі топырақтану
ғылымы-жас ғылым. Топырақ туралы түсінік тек ХІХғасырдың 80
жылдарыф орыстың дарынды оқымыстысы В.В. Докучаевтің жемісті
еңбектерінің арқасында қалыптасып, дамыды. Сондықтан да топырақтану
ғылымын Орыс ғалымыдеп айтады. Бұған оның Орыс қара топырағы
деген еңбегі зор үлес қосты. Бұл топырақтың мақсаты да осы
топырақтану ғылымына кең түрде түсінік беріп, оның қалыптасу
жолдарын анықтай отырып баяндау.
Докучаевтің талантты оқушыларының бірі академик В.И.
Вернадский: Органикалық химияның дамуына бензол,физиологияның
дамуына қандай міндет атқарса, топырақтану ғылымың дамуына В.В.
Докучаевтің Орыс қара топырағы деген еңбегі де сондай міндет
атқарды деп жазды. Адамзат қажeтті азықты, жеңіл өнеркәсіп үшін
шикізатты өсімдік және жануарлар көмегімен топырақ арқылы алады.
Жер бетінде топырақ нағыз асыраушы болу үшін, оны терең білу
қажет, оның құнарлығын кемітпей, үздіксіз арттыра отырып пайдалану
керек.
Қазақ халқы жерді – ана, егістікті – асыраушы деп атайды.
Сондықтан топырақ туралы мәселелерді шешу жолдарын адам баласы
үнемі іздестіріп, топырақтану ғылымына өз үлестерін қосу қажет.
2. Топырақ – жердің қопсытылған, өлі табиғат пен тірі
организмдердің межесінде жатқан құнарлы қабаты. Академик В.И.
Вернадскийдің айтуынша, топырақ әрі тірі, әрі өлі, денеден
құралады. Жалпы жер көлеміне қарағанда, топырақ - өте жұқа қабат.
Мысалы: Жер шарын фудбол добындай деп есептесек, ондағы топырақ
қабаты сақал қыратын қауіпсіз ұстараның қалыңдығынан он есе жұқа
екен. Соған қарамастан, жер бетіндегі барлық тіршіліктің, оның
ішінде адам өмірінің негізгі арқауы – топырақ. Бірақ ол туралы
дұрыс түсінік, ғылым кешеуілдеп дамыды.
Топырақтану деген ғылымның бар екенін оның немен
шұғылданатынын біле бермейтіндер әлі де баршылық. Себебі
топырақтану ғылымы – жас ғылым. Топырақ туралы түсінік тек 19
ғасырдың 80 – ші жылдары орыстың дарынды оқымыстысы В.В.Докучаевтің
жемісті еңбектерінің арқасында қалыптасып, дамыды. Сондықтан да
топырақтану ғылымын орыс ғылымы деп дұрыс айтады. Бұған оның
Орыс қара топырағы деген еңбегі зор үлес қосты. Бұл туралы
В.В. Докучаевтің талантты оқушыларының бірі академик В.И.
Вернадский: Органикалық химияның дамуына – бензол, физиялогияның
дамуына В.В. Докучаевтің Орыс қара топырағы деген еңбегі де
сондай міндет атқарады деп жазды.
Докучаев топырақтың табиғи және тарихи дене екенін анықтады.
Былайша айтқанда, топырақ өмір бақи бір қалыпта өзгермей тұратын
зат емес, керісінше, ол табиғи жағдайға, уақытқа байланысты
өзгеріп отырады. Оның пайда болуының, дамуының өзінше заңдары
бар. Докучаевтің анықтамасы бойынша, топырақтың пайда болуына,
дамуына, өзгеруіне әсер ететін негізгі факторлар – ауа райы, тау
жыныстары, төменгі және жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жәндіктер,
жер бедері және аймақтың геологиялық жасы. Осы факторлардың көп
жылдар бойы үздіксіз әсерлері нәтижесінде құнарсыз тау
жыныстарынан құнарлы топырақ пайда болады. Ал адамзат игерген
жерлерде топырақтың дамып, өзгеруіне қоғамның өндіргіш күштері
үлкен әсер етеді.
Өсімдіктер құнарлы топырақсыз өспейді. Топырақта өсімдіктерге
қажетті қоректік заттар, яғни биофильді заттар жиналады. Ал үлкен
геологиялық айналым арқылы әлемдік мұхиттарда жиналатын көп
элементтер өсімдіктердің арқасында топырақ құрамына жиналады,демек
үлкен геологиялық айналымнан кіші биологиялық айналымға көшеді.
Сондықтан топырақта сан сан түрлі өсімдіктер өсіп, жан –
жануарларға қорек болады. Сөйтіп табиғаттың ең жоғары туындысы –
адамзат қоғамы өсімдіктерді де, жануарларды да өз мұқтажына
пайдаланады. Расында, топырақ – жер бетіндегі өмірдің негізі,
асыраушы анасы. Диқан ата атанған Сыр бойының даңқты күрішшісі
Ыбырай Жақаев айтқандай, Жер – қоймадаға астық, өрістегі мал,
ауыздағы ас. Топырақ ауыл шаруашылығының негізгі өндіргіш құралы.
Онда жеңіл өнеркәсібімізге қажетті көптеген шикі – заттар өседі.
Инженерлік және жол құрылыстарында топырақтану ғылымы пайдаланады.
Орман топырақта өсетіндіктен, орман шарашылығы да топырақпен
тікелей байланысты.
Топырақпен өзіміз тыныс алатын ауа құрамы мен ішетін су
құрамдары да тығыз байланысты. Осымен бірге топырақтың халық
шаруашылығының басқа да салаларында атқаратын рөлі үлкен.
3. Бұл пәннің негізгі мақсаты Қазақстанның әртүрлі аймақтарында және
жақын, алыс шет елдерде топырақтың таралуы мен түзілуін студенттерге
түсіндіріп, химиялық қасиеттерні оқыту; топырақты қоғамның әртүрлі
салаларында пайдалану. Практикалық сабақтарда және дала практикасында
студенттер әртүрлі эксперимент жүргізуге оқушыларды үйретуге оқып біліп
үйренеді.
Бұл пәнді оқытуда топырақ географиясының басқа ғылымдардың
салаларымен байланысын ашып көрсету психология және педагогика пәндерінен
байланысын көрсете отырып биология пәндері мен химия, физика, география
ғылымдары заңдалақтарын таныстыру студенттер топырақ географиясы пәнін
түсіне отырып, оқушылардың ғылыми жұмыстар жетекшілікке және тәрбие
жұмыстарын жүргізуде себебі оқыту жұмысы бір-біріне ұқсамайтын үш түрлі
психологиялық жағдайда аудитория, зертхана және егістік
Міндеті: Студенттер топырақтың таралуын, қасиетін білуі келешек
мұғалімдердің әртүрлі аймақтарда шаруашылықта топырақты экономикалық
жағынан тиімді пайдалануға үйренеді.
Бұл пәнде студенттердің минералогия, биология ғылымдарын игеруді
ескерген. Топырақ географиясы түсініп игеру үшін, жер шаруашылығы,
минералогия, картография, физика, математика, информатика, химия,
ботаника, экологияны үйрену қажет. Бұл пәнді игеру оқушыларды еңбекке
баулуға, мамандық таңдауға тәрбиелеуге көмек береді.
Лекция № 2. Тақырып: Топырақтану ғылымы, оның даму тарихы
Жоспар.
1. Топырақтану ғылымының Еуропада дамуы.
2. Топырақтану ғылымының Ресейде дамуы.
3. В.В.Докучаевтың топырақтану мен ландшафттану ғылымының негізін салуы
4. Топырақтану ғылымының орыс ғалымдарымен зерттелуі. Қазақ
территориясындағы топырақты зерттеу жұмыстарының басталуы.
5. Топырақты зерттеген қазақ ғалымдары
Лекция мәтіні: Ғылыми агрономиямен алғаш айналысқан Алмания табиғи
зерттеушілері болды. 19 ғ басына дейін жүргізілген тәжірибе жұмыстарына
сүйеніп, неміс ғалымы А.Тэер өсімдіктердің органикалық заттармен
қоректенуі теориясын ұсынды. Осыған байланысты химиктер И.Берцелиус,
К.Шпренгель топырақтың қара шіріндісі – гумуспен айналысты. Олар топырақ
шіріндісінің күрделі екенін және органикалық заттардың бірнеше топтарынан
тұрып, әртүрлі химиялық құрамы мен қасиеттерімен ерекшеленетінін
анықтады. 1840 жылы неміс оқымыстысы Ю.Либихтің Химияны егіншілік пен
физиялогияда пайдалану атты еңбегі жарық көрді. Бұл теорияны қолдаушылар
көбейіп, агромәденихимия егіншілікке қарай бет бұрды. Топырақтанудың
алғашқы бұшл бағытын негіздеушілер батыстың ірі оқымыстылары А.Тэер,
Ю.Либих, М.Бертолло, Ж.Бусенго болды. Бұлар топырақ өсімдіктер тамырлары
тарайтын орта, ол минералдық және органикалық заттардың қосындысынан
тұрады деп пайымдайды.
Осы уақытта жоғарыда айтылған бағытқа байланыссыз агрономия мен
топырақтанудың геология бағыты дамыды. Оның негізін салушылар неміс
геологтары Ф.Фаллу, Ф.Рихтгофен еді. Сонымен топырақтанудың
агрогеологиялық бағыты қалыптасты. Бұл бағыт тек Еуропада ғана емес,
Солтүстік Америка, Австралия, Жаңа – Зеландияда дамыды.
Қара топырақтың пайда болуы жөніндегі алғашқы дұрыс болжам айтқан
орыстың ұлы ғалымы М.В.Ломоносов. Оның Жер қабаттары туралы атты кітабы
әйглі. В.В.Докучаев бір ғасырдан кейін осы еңбектегі қаралған мәселелерді
негізге алды. Қара топырақтар туралы 18 ғ профессорлар М.А.Афонин,
И.М.Комовтар да жазды. Бірақ олар топырақтың пайда болуымен шұғылданған
жоқ.
Ерікті экономикалық қоғаммен қатар топырақ туралы мәліметтерді
мамлекеттік мүлік министрлігінің ауылшаруашылығы Департамент есепшілері
жинады. Осы материалдарды жинастырып, 1851 жылы К.С.Веселовский Ресейдің
Еуропалық бөлігі топырағының сызба-нұсқа түріндегі картасын жасады.1879 ж
В.И.Чаславскийдің дәл осы территорияның топырағына арналған жаңа
толықтырылған картасы жарық көрді. Петербургте орман институтының
профессоры П.А.Костычев топырақтанудан алғашқы оқулық жазды. П.А.Костычев
топырақтануды тек аграномиялық қана емес, сонымен қатар оны биологиялық
ғылымға да жатқызды.В.В.Докучаевтің ең жақын шәкірті Н.М.Сибирцев
П.А.Костычевті топырақтанудың ғылыми негізін салушылардың бірі деп
бағалаған.
Топырақ өлі табиғат пен тірі табиғат межесінде пайда
болғандықтан, топырақтану ғылымы геология және биология ғылымдарына
да жат емес. Тіпті соңғы кезге дейін топырақтануды ғылымның қай
саласына, биология немесе геология ғылымына жатқызу жөнінде
ғылымдар бір пікірге келе алмады. Ленин атындағы Бүкіл одақтық
ауыл шаруашылық академиясының 1948 жылғы тамыз сессиясында
топырақтануды биология ғылымына қосуға бір ауыздан қаулы алынып,
топырақтың өлі денеден гөрі тірі денелерге жақындығы мақұлданды.
Осы жылдан бастап топырақтану мамандарын дайындау геологиялық
факультеттерде емес, биологиялық немесе ауыл шаруашылық оқу
орындарында дайындала бастады. Ал Ғылым академиясы жүйелеріндегі
топырақтану ғылыми – зерттеу институттары геология ғылымдарыбөлімінен
биология ғылымдары бөліміне ауыстырылды.
Топырақ – табиғат көркінің айнасы. Бұл сөзде көп мән бар.
Топырақтың тік қазылған пішініне қарап, сол жердегі ауа райының,
өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің т.б. табиғат құбылыстарының
тек қазіргі емес, өткен дәуірлерде қандай болғанын айта аламыз.
Сонымен, топырақ жай жатқан өлі дене емес, жаратылыстың ерекше
тарихи әрі табиғи денесі, оның пайда болу, жер бетіне таралу
заңдылықтары мен қасиеттері бар. Оны топырақтану ғылымы зерттейді.
Докучаевтің қажырлы еңбегінің арқасында 1899 жылы
ұйымдастырылып шыға бастаған топырақтану саласындағы ғылыми –
теориялық Топырақтану (Почвоведение) журналы күні бүгінге дейін
Ресей Ғылым академиясының топырақтану жөніндегі негізгі журналы
болып келеді.
В. В.Докучаев ұйымдастырған топырақ зерттеу комиссиясы 1913
жылы Топырақтану ғылыми – зерттеу институты болып қайта құрылды.
Бұған Қазан ревалюциясынан кейін В. В. Докучаевтің есімі берілді
ХІХ ғасырдың көптеген табиғаттанушы – саяхатшылардың қаратопыраққа
біршама көңіл аударып, оның пайда болуы туралы өздерінің болжамдарын
(мұхиттардан, батпақтардан, жербеті өсімдіктерінің әсерлерінен)
айтқандарымен, қаратопырақтардың шын мәнісінде пайда болуы, олардың таралуы
мен қасиеттері, көп жыл бойы бидай егісіне пайдаланудан топырақ құнарының
азаю себептері осы ғасырдың 80-жылдарына шейін белгісіз болып келді. Міне,
осы мәселелерді шешу үшін Ерікті экономикалық қоғам 1876 жылы арнайы
қаратопырақ жөнінде комиссия құрды. Комиссия жұмысына Петербург
университетінің геология және минерология кафедрасында қызмет істейтін жас
геолог В.В. Докучаев шақырылды. Бұл таңдау кездейсоқ емес еді. ¤йткені ол
бұрында Ерікті экономикалық қоғамның Петербург табиғат зерттеушілер мен
минерологтар қоғамдарының белсенді мүшесі болып, осы қоғамның қаржыларымен
экспедиция ұйымдастырып, топырақтануға жақын мәселелермен, дәлірек айтсақ,
төрттік дәуірдің шөгінділерімен, өзен арналарымен, сай-салалардың құрылысы
және пайда болуы мәселелерімен шұғылданған.
Егер далалық жұмыстар 1877-1878 жылдары жүргізілсе, одан кейінгі 1879-
1881 жылдары химия-аналитикалық және ғылыми-өңдеу жұмыстары қолға алынды.
Сонымен 1883 жылы В.В. Докучаевтың тарихта топырақтану жөніндегі әлемге
әйгілі Орыстың қаратопырағы деген ғылыми еңбегі шықты. Бұл туралы В.В.
Докучаевтың шәкірті, аса дарынды ғалым геохимик В.И. Вернадский кезінде
былай деген: Топырақтану ғылымының дамуы үшін қаратопырақ, кальцит
кристаллографияның, бақа физиологияның, ал бензол органикалық химияның
дамуына үлкен ролін атқарды. Бұл еңбектерінің нәтижесінде Докучаев тек
қаратопырақтың пайда болуы ғана емес, сонымен қатар оның қасиеттерін,
кеңістіктегі өзгерістерін, таралу заңдылықтарын анықтай келіп, жалпы
топырақ туралы жаңа түсінікке келді. Топырақты зерттеудің ерекше жаңа
топырақ-географялық салыстырмалы зерттеу әдісін ұсынды. Докучаев топырақтың
табиғаттың ерекше табиғи, әрі тарихи денесі екенін анықтады. Топырақтың өте
күрделі құрылымды екенін, ол өзін түзген тау жыныстардан морфологиялық
көрінісі және химиялық құрамы жағынан жақсы ажыратылатынын, оның қалыңдығы
тек жыртылған қабатпен шектелмейтінін көрсетті.
1888 жылы Ерікті экономикалық қоғам жанынан В.В. Докучаевтың
басқаруымен арнайы топырақ комиссиясы құрылды. Бұл комиссия жұмысына тек
ғалымдар ғана емес, топырақтануға қатысы бар басқа мекемелер қызметкерлері
де тартылды. Комиссия алдымен Ресейдің Еуропалық бөлігінің топырақ картасын
жасады. 1889 жылы Топырақтану комиссиясы Топырақтану журналын шығарды. Ол
журнал күні бүгінге дейін Ресей Ғылым академиясының ТМД елдерінде осы
саладағы жалғыз журнал.
1891 жылы Ресейдің қаратопырақты зонасының негізгі жерінде қатты
құрғақшылық болды. В.В. Докучаев Біздің далаларымыздың бұрынғысы мен
қазіргісі деген классикалық еңбегінде Ресей диқаншыларының егіншілікті
дұрыс жүргізбей, топырақты тоздырғаны жайлы сөз болды. Егістіктерді
ауыстырып екпей, бір жерге бір дақылды қайталап еге бергені, ылғал сақтау
шараларын қолданбау, ол үшін орманды ағаш жүйелерін тиімді пайдаланбағаны
жайында да айтылады.
1892-1895 жылдары В.В. Докучаев Ново-Александр ауылшаруашылық
институтында (қазір ол Польша жерінде) директор болып қызмет атқарды, ауыл
шаруашылығы жүйесіне дұрыс білім беруге біршама үлес қосты. Институтта
әлемде бірінші болып топырақтану кафедрасын ұйымдастырды. Кафедраны В.В.
Докучаевтың шәкірті Н.М. Сиберцев (1860-1900) басқарды. Ол 1900 жылы
Докучаевтың топырақ жайындағы идеяларын жүйелі етіп баяндаған алғашқы
Топырақтану оқулығының авторы болды.
1898-1900 жылдары Докучаев Кавказ тауларының топырақтарын, Түркістан,
Каспийдің шығысын, тіпті Қарақұмдағы Чарджау аймағындағы Репетек құмдарын,
гипсті топырақтарды зерттеді. Докучаевтың бұл әр түрлі аймақтарды зерттеу,
оның топырақтану жайындағы ілімінің аясын кеңейте түсті. Бұл топырақтың,
жалпы ландшафтардың көлденең және тік зоналық заңдарын негіздеуге мүмкіндік
берді. Оның осы кездердегі еңбегі Табиғат зоналығы туралы ілім, көлденең
және тік белдеулік зоналары. Сондай-ақ оның Жердің терістік жарты шарының
сызба-нұсқалық топырақ картасы Парижде өткізілген Әлемдік көрмеде
көрсетіліп, дипломға ие болды.
В.В. Докучаев Табиғат зоналары туралы ілім деген мақаласын былай
бастайды: Табиғатты, оның күшін, апатын, денесін тану үшін ХІХ ғасырда
алып қадамдар жасалды, сондықтан мұны табиғаттанушылар ғасыры, табиғат
ғасыры деуі жай емес. Дегенмен адамзаттың осы ұлы білім жеңістеріне назар
аудара отырып ... әсіресе Лавуазье, Ляйэл, Дарвин, Гельмгольц т.б.
жұмыстарынан кейін, аса маңызды, әрі мәнді кемістікті байқамауға
болмайды... Негізінен әр түрлі денелер-минералдар, тау жыныстары,
өсімдіктер мен жануарлар және олардың болмысы, кейбір табиғи заттар -от,
су, жер, ауа зерттелді. Тек олардың қатынастары, пайда болулары, ғасырлық,
әрдайым заңды табиғат күштері мен денелері, тірі мен өлі табиғат арасындағы
байланыстары мен болмыстары зерттелмеді. Ал шын мәнінде тек осы қатынастар,
осы заңды қарым-қатынастар мен бір-біріне әсері табиғаттанудың негізін
құрайды, табиғаттанудың ең бір тамаша әрі жоғарғы ғажабы.
В.В. Докучаев өзі негізін қалаған ғылым – топырақтану ғылымы жоғарыда
жіберілген кемістіктерді ескеріп, табиғаттағы бұрыннан бар тірі мен
тірінің, тірі мен өлі табиғаттың қарым-қатынастары мен бірінің-біріне
әсерін зерттейтін ғылым деді. Докучаев осы терең ғылыми түсініктерімен
табиғат ландшафтары туралы ілімді қалыптастырды. Ландшафтағы топырақ
маңызын айта келіп, топырақты ландшафтың айнасы деп сипаттады.
1925 жылы Докучаев атындағы топырақтану комитеті, КСРО Ғылым
академиясының В.В. Докучаев атындағы топырақтану институты болып қайта
құрылды. Оның директоры болып академик К.Д. Глинка тағайындалды. Кеңестік
заманның әр кезеңдерінде КСРО-ның әр республикаларында да арнайы
топырақтану және агрохимия институттары ұйымдастырылып, жемісті зерттеу
жұмыстарын бастады. Бұлардың барлығына В.В. Докучаев атындағы Топырақтану
институты методикалық жетекшілік етті. Кеңбайтақ Кеңестік елдердің басым
территорияларында топырақ-географиялық зерттеулер өріс алса, кейбір
республикаларда топырақты мелиорациялау бағыттарында зерттеулер жүргізіле
бастады. Еліміздің ылғалы мол батыс аймақтарында топырақты құрғату, ал Орта
Азия, Оңтүстік Қазақстан, Кавказдың оңтүстігінде топырақты суару
мелиорациялары дамыды.
Осы кезде топырақтанудағы ірі тұлға К.К. Гедройц (1872-1932) болды. Ол
топырақтану химиясы саласында, дәлірек айтсақ топырақтың сіңіру комплексін,
сор топырақтар мен сортаң топырақтарды зерттеуде аса ірі теориялық
жетістіктерге жетті. Топырақтану, жалпы жер қыртысы геохимиясы саласындағы
ірі ғалым Б.Б. Полынов (1877-1952) болды. Бұл екеуінің кейінірек академик
болып сайлануы кездейсоқ емес екені анық. Кеңестік заманда топырақтың
органикалық бөлігі туралы ірі жетістіктерге академик И.В. Тюрин жетсе,
топырақтың географиясы саласында академиктер Л.И. Прасолов, И.П. Герасимов,
топырақ агрохимиясы саласында академиктер Д.Н. Прянишников пен Я.В. Пейве
терең зерттеулер жүргізіп, көптеген жаңалықтар ашты. В.В. Докучаевтың
шәкірті академик В.И. Вернадскийдің айтуынша топырақ – аса күрделі, әрі
өлі, әрі тірі дене. Сондықтан оны зерттеу де оңайға түспейді. Бір жағынан
оған геологиялық ғылымдар әдісі қажет болса, екінші жағынан биологиялық
ғылымдар әдістерін қолдану қажет. Алайда топырақ таза геологиялық та, таза
биологиялық та дене болмағандықтан оны зерттеулер әдістері үнемі дұрыс
нәтижелер бере бермейді. Топырақ сияқты күрделі денеге екі әдіс
жеткіліксіз.
Топырақ осындай күрделі дене болғандықтан осы күндерге шейін оны
белгілі бір ғылымдар қатарына жатқызу туралы әлемде біртұтас пікір жоқ.
Мысалы біздің елімізде 1948 жылға шейін топырақтану ғылымы Жер туралы
ғылымдарға жатқызылып, ол саладағы мамандар жоғары оқу орындарының геология-
топырақтану факультеттерінде дайындалды. 1948 жылы Бүкілодақтық ауыл
шаруашылығы академиясының тамыз сессиясынан кейін Топырақтану ғылымы
бірауыздан биологиялық ғылымдарға жатқызылды. Мамандарды да дайындау оқу
орындарының биология-топырақтану факультеттерінде басталды.
Сонымен топырақтану ғылымы аса күрделі және өте қажетті ғылым. Халық
санының күн сайын өсуі, олардың әл-ауқатының көтерілуі үшін топырақтанудың
маңызы жылдан-жылға арта бермек.
Топырақтану ғылымы жалпы табиғаттану ғылымдарының қатарына қосыла
тұрып, оның қолданбалы ғылымдар ішінде және халық шаруашылығының басқа
салаларында алатын орны да ерекше.
Топырақтану ғылымының халықаралық мәселелерін шешу үшін Халықаралық
топырақтанушылар қоғамы бар. Бұл қоғам 1924 жылы ұйымдастырылған. Содан
бері топырақтанушылардың Халықаралық ХV конгрестері болып, оның екеуі
бұрынғы Одақ кездерінде Мәскеуде (1930, 1974) өтті.
Бұл бөлімшедегі мәліметтер Қазақ ССР Ғылым академиясының топырақтану
институты туралы еңбектен алынды. Қазақстанда топырақтану ғылымының
негізінің қалануы Өмірбек Оспанұлы есімімен тікелей байланысты. Мәскеудегі
Тимирязев ауылшаруашылық академиясының топырақтану және агрохимия
мамандығын алған. Ө.Оспанұлы КСРО Ғылым академиясының В.В. Докучаев
атындағы Топырақтану институтының аспирантурасына түсіп, 1936 жылы геология-
минерология ғылымдарының кандидаты дәрежесін қорғап шықты. Бұл кезде Ө.
Оспанов топырақтану саласынан өз ұлтымыздан шыққан, алғашқы ғылыми дәрежесі
бар ғалым болатынын мақтанышпен айтамыз.
Ғылыми дәрежесі бар ғалым алғаш КСРО Ғылым академиясының қазақ
филиалында геология секторында аға ғылыми қызметкер, кейінірек филиал төл
алқасында қызмет атқарды. Осы кездері филиал төралқасының төрағасы Қ.И.
Сәтпаевтың орынбасары бола жүріп, болашақ Қазақ Ғылым академиясының негізін
қалауда көптеген ұйымдастыру жұмыстарын жүргізді. Ө. Оспанұлы Қазақстанда
топырақтану секторын ұйымдастыру мәселесін көтеріп, оған басшылық ету үшін
елімізге аты белгілі профессор А.И. Безсоновты шақырды. Сонымен
республикамызда топырақ зерттеуші алғашқы ғылыми ұжым пайда болды. Бұл
топқа Отан соғысы жылдарының басында Алматыға көшіп келген КСРО Ғылым
академиясы Докучаев атындағы Топырақтану институтының директоры Л.И.
Прасолов бастаған, кейінірек академик болған И.П. Герасимов, профессорлар
М.А. Глазовская, Е.В. Лобова т.б. қосылды. Сонымен Қазақстан топырақтары
жан-жақты ғылыми негізде зерттеле бастады. Дегенмен сектор
ұйымдастырылғанға дейін Қазақстан жерінің топырақтары туралы ешқандай
мәліметтер болмады десек шындыққа үйлеспейді.
Қазақстан жерінде ХVІІІ-ХІХ ғасырларда Ресей ғалымдары тарапынан
жасалған ғылыми экспедициялар: Лепехин, Гмелин, Паллас, Краснов,
Миддендорф, Пржевальский, Уәлиханов, Семенов т.б. негізінен жалпы
табиғаттану мақсатындағы географиялық сапар-саяхаттар еді. Ал тікелей
топырақ қыртысын Қазақстанда зерттеу осы үстіміздегі ғасырдың басында,
Ресейдің халық тығыз мекендеген Еуропалық бөлігінен шаруаларды шығысқа,
Қазақстан мен Сібірге көшіру мақсатымен құрылған қоныстандыру басқармасы
қолға алғанды.
Бұл жұмыстар Докучаевтың дарынды шәкірті топырақтану саласындағы
алғашқы академик К.Д.Глинканың басқаруымен жүргізілген. Бұл
экспидицияларға Докучаевтың ізбасары, кейінірек еліміздің көрнекті
топырақтанушы ғалымар: С.С. Неуструев, Л.И.Прасолов, А.И.Безсонов, Р.И.
Аболиндер өте құнды материалдар жинады. Осы еңбектердің
нәтижесіндеел қоныстанып, жерлерін егіншілікке пайдалануға жарайтын
көптеген аймақтар анықталды. Ескеретін жай, осы кездегі зерттеулер
еліміздің топырақтану саласына үлес қосып, кейбір осы аймақтағы
анықталған топырақ аттары бүкіләлемдік топырақтану терминдеріне
енді. Мәселен С.С. Неуструевтың Шымкент уезіндегі тау етегіндегі
топыраққа қойған алғашқа аты – сұртопырақ (серозем), Перовск
(Қызылорда) уезіндегі Қазалы топырақтарға қойған аты сұрқұба
(серобурые) қазірде әлемдік терминдерге айналған.
Аса дарынды ғалым-генетик, ауылшаруашылығы ғылым академиясының
президенті Н.С.Вавиловты 1930 жылдардың аяқ жағында жала жауып, көзін
жойған Т.Д.Лысенко көп жылдар бойы негізсіз ғылымды уағыздап Кеңес
кезіндегі агробиологиялық ғылымға көп нұқсан келтірді.
Кезінде Сталиннің сеніміне кірген Лысенко табиғатты өзгертудің
Сталиндік жоспары деген ғылыми негізделмеген жоспарды насихаттады.
Еліміздегі бүкіл шөлдерді жазираға айналдырамыз деген бөспе сөз орын алды.
Уақыт өте, Лысенко уағыздаған ғылым бағыты негізсіз екені анықталды.
Дәп сол кездегі табиғатты өзгертудің Сталиндік жоспары аясында жүзеге
асқан В.И.Ленин атындағы Қарақұм каналының құрылысының негізсіз екенінің
әбден құрылыс біткеннен кейін анықталғаны өте өкінішті жағдай. Қүрылысы
1950-жылдары басталып, 1970 жылдары аяқталған, ұзындығы мың шақырымға
созылған, басын Амудариядан алып Каспий теңізіне шейін жақындаған бұл
құрылыс – кезіндегі коммунизмнің ұлы құрылысының бірі болатын. Ренішке
орай, бұл құрылыс өзін-өзі ақтамады, керісінше табиғатқа көп зиян келтірді.
Біріншіден Аралға құятын Амударияның мол суын басқа жаққа бұрып, Аралдың
құрғауына басты себеп болды. Екіншіден канал негізінен Қарақұм арқылы
ешқандай су өткізбейтін әркеттерсіз салынғандықтан көп су босқа ысырап
болып, құмға сіңіп, суды егіншілікке пайдалану коэффициенті өте төмен
болды. Қазылған канал бойларында шөлге тән емес көптеген көлдер мен
батпақтар пайда болды.
Іле Алатауы биік, онда табиғаттың белдеулік зоналары түгел кездеседі.
Бұл жайындағы алғашқы толық мәлімет Аболиннің (1930 ж.) Ленинградта шыққан
''Балқаш өңірінің шөл даласынан Хан Тәңірінің қарлы биіктігіне шейін''
деген классикалық еңбегінде келтірілген (Аболин Р.И., 1930)
Ылғалмен қамтамасыз етілген, күрделі мелиорациялауды қажет етпейтін
терістік аудандардағы жыртуға жарамды жерлер түгелдей игерілген. Бұл
жерлердің көбісі 1950 жылдары тың және тыңайған жерлерді игеру жөніндегі
үкіметің шешімдері нәтижесінде егістік жерге айналды. Мысалы, 1953 жылы
республикамыздың бүкіл егістік жер көлемі 10,6 млн. гектар болса, тың
игеруден кейінгі жылдары жыртылған жалпы жер көлемі 36 млн. гектардан асты,
яғни 1953 жылға қарағанда, Қазақстанның егістік жері 3,4 еседей көбейіп, ол
ірі астықты өлкеге айналды.
Қазақстандағы тың игеру негізінен мамандандырылған (совхоздарды)
кеңшарларды ұйымдастыру арқылы жүзеге асқаны белгілі. Егер 1950 жылы
республикамызда не бары 22 астық совхозы болса, тың көтерілгеннен кейін
астық өндіруші совхоздар саны Қазақстанда 620-ға жетті. Жалпы
республикамызда кеңестер кезінде совхоздар саны - 2060, 400-ден астам
колхоз бар еді, сондықтан Қазақстан аграрлы республика болды.
Топырақтану секторының, Мәскеу мамандары қолданған алғашқы
жемісті еңбектері енді Топырақтану институтын ұйымдастыруға негіз
болды. Мұндай институт Ғылым академиясының құрамында 1945 жылы
ашылды. Институттың әр кезеңде мына төмендегі кісілер директоры
болып қызмет атқарды: Ғылым академиясының корреспондент – мүшесі Ө.
Оспанов (1945 – 1969), академик В.М.Боровский (1968 – 1984), Ғылым
академиясының корреспондент – мүшесі Ж.У.Ақанов 1984 жылдан осы
институтқа басшылық жасапкеледі.
Институт осы саладағы республикамыздың ғылыми – методикалық
орталығы бола тұрып, топырақтану ғылымының дамуына өте үлкен үлес
қосты.
Лекция №3 Тақырыбы: Топырақ түзуші факторлар туралы ілім
Жоспар:
1. Топырақтың пайда болуы.
2. Топырақ түзуші факторлар.
3. Топырақтың минералдық құрамы. Топырақ түзілуінің алғашқы минералдары.
4. Үгілу құбылыстары және екінші минералдардың түзілуі.
5. Топырақтың органикалық бөлігі. Топырақ құрамындағы органикалық
қосылыстар
6. Топырақ түзілуіндегі микроағзалар ролі. Топырақтың гумус құрамы.
Топырақтағы қарашірінді.
7. Егіншілік жұмыстарындағы топырақты құнарландыру шаралары.
Лекция мәтіні: Топырақ түзуге негізгі алты фактор: ауа райы, тау
жынысы, жоғарғы және төменгі сатыдағы өсімдік пен жануарлар дүниесі, жер
бедері, аймақтық геологиялық жасы және қоғамының өндіргіш күші қажет.
Тірі организмдер мен олардың топырақ түзілуіне әсері. Жер бетінде
алғашқы пайда болған тірі оргаизмдер өсімдікте жәндікте емес –
ультрабактериялар, олар өздері өмір сүретін ортаға өте бейім келеді.
Олардың кейбірулері тіпті тастарда да өсе бастаған. Олар өздеріне керекті
көмірқышқылы газы мен азотты ауадан ғана емес тастан да алды. Сөйтіп олар
тіпті тасты бірті-бірте бұзып , бүлдіре бастады. Ал үгілген ұнтақталған тау
жыныстар оларға таптырмас мекен болды.
Бұл микрооргаизмдер табиғаттың ыстық –суығын, оттегінің барын я жоғын,
ортаның қышқылдығын, я сілітілгін таңдамады. Сондықтанда олар табиғатта кез-
келген жерде кездеседі. Олаға сумен қорек болса, жеткілікті. Бактериялардан
басқа, алғашқы тау жыныстарында балдырлар, саңырауқұлақтар да өсіп -өнді.
Сонымен алғашқы тірі организмдер су, жел және мұздар мен бірге Жердің
тасты қыртысын бұзып, өздері өлгеннен кейін шіріп қарашірінді құрады. Шырын
желім тәрізді болғандықтан қопсыған үгітілген жыныстарды бір-бірімен
жымдастырып, біріктірді, сөйтіп алғашы құналы аздау топырақтар пайда бола
бастады. Бұл құбылыстар ғасырлар бойы созылып алғашқы микроорганизмдермен
төменгі сатылы өсімдіктер өздерінен кейінгі дамып өсетіндерге жағдай
жасады.
Тау жынысының үгілуінен бөлінетін қоректік заттардың бір бөлігі енді
топырақтың тіршілік көзі болып саналатын организмдер бойына ауыса бастады.
Ал олар өліп, ыдыраған кезде, топырақтың жоғарғы қабаттарында және оның
белгілі бір тереңдіктерінде қоректік заттарға айналып, топырақ құнарлығын
арттырады. Бұл келесі өсетін өсімдіктерге қолайлы жағдай жасайды.
Сонымен араға ғасырлар салған уақыт өте келе алғашқы пайда болған
топыраққа айналды, оларда өсетін өсімдіктер, мекендейтін жәндіктер көбейді,
төменгі сатыдағы өсімдіктермен қатар, жоғарғы сатыдағы өсімдіктер өсіп,
тірі жәндіктер мен жануарлар пайда болды.
Топырақты мекендейтін, онда өсіп-өнетін организмдердің молдығы
топыраққа жай ғана әсер етіп қоймай, топырақтағы көптеген қосылысардың
бағытына, олардың қасиеттеріне зор ықпал етті.
Топыраққа тек микроорганизмдердің ғана емес сонымен қатар онда мекен
ететін көптеген зоофауналар , қарапайымдылар, төменгі және жоғарғы сатылы
жан- жануарлар, құр-құмырсқалардың пайдасы көп. Мәселен, жауын құрты
әртүрлі өсімдіктер қалдығымен қоректеніп, денесі арқылы органикалық
заттарға бай, суға шыдамды топырақ түйінділерін шығарып топырақ қабаттарын
әрі бері тесіп өтіп, ондағы су – ауа режимін жақсартады. Осыған байланысты
Ч. Дарвиннің Топырақты адам қоғамы соңғы мыңдаған жылдар бойы жыртып
келеді. Ал оған дейін топырақты бірнеші жылдар бойы жауын құрты жыртып
келген деген тамаша айтылған тамаша сөзі бар.
Қазіргі кезде топырақта өмір сүретін организмдерді тек оны мекендейтін
тіршілік иесі ретінде емес, оның белгілі бір бөлігі деп қарайды, яғни
бұлрда топырақ құрамына кіреді деген сөз Сондықтан да топырақты тірі дене
деп есептейді.
Ауа райының топырақ түзудегі рөлі орасан зор климатқа яғни ауадан
түсетін ылғал мөлшерінің ауа температурасының ыстық, суығына, үсіксіз
уақыттың қысқа немесе ұзақтығына қарай әр жер әр түрлі өсімдік, жан-
жануарлар мен микроорганизмдер тіршілік етеді. Олардың әрекетіне әр жерде
әр түрлі топырақтар түзіледі. Мәселен, шөлде шөл топырағы түзілсе, тундрада
мәңгі тоң астында дамымаған, мәңгі жас құнары аз топырақ түзіледі, ал ауа
райы жайлы, одан түсетін ылғалы мол, күн сәулесі жеткілікті аймақтарда
құнары мол қара топырақ түзіледі.
Топырақ түзілу құбылысының жылдамдығы ғарыштан келетін күн сәулесінің
қуатына тікелей байланысты. Күн сәулесімен қатар тірі организмдерге ылғал
қажет, осыған байланысты топырақ түзілу жылдамдығы, күні жылы, әрі ылғалы
мол аймақтарда өте жоғары, ал керсінше, ылғалы аз күі суық нмнсн ыстық
аймақтарды бұл құбылыстардың белсенділі төмен. Осы себептен де климат
жағдайларына топырақтың химиялық және минералдық құрамдары тікелей
байланысты.
Күні жылы, ылғалы мол аймақтарда топырақ минералы негізінен қатты
үгілген, балшықты екінші минералдан, ал кұн райы ыстық, немесе суық, ылғалы
өте аз аймақтар топырақ құрамындағы минералдардың басым бөлігі жөнді
үгілмеген алғашқы минералдардан тұрады.
Ылғалы мол аймақтың топырағында суға ерігіш тұздар аз кездессе,
керсінше құрғақ шөл аймақтар топырақ құрамы суға ерігіш тұздарға бай
келеді. Ауа райының жиі желді болып келуі де топырақтағы құбылыстарға,
оның құнарына көп әсер етеді.
Топырақ түзуші тау жыныстарының топырақ түзуге әсері. Түзілген
топырақтың химиялық минералдық және механикалық құрамы өзін түзген тау
жыныстарының құрамына өте ұқсас келеді.Топырақ түзуші тау жынысын топырақ
түзуші аналық жыныс деп атайды. Сонымен аналық топырақ түзуші тау жынысы
өзі түзген топырақтың көптеген химиялық, физика-химиялық және физикалық
қасиеттерін анықтайды.
Топырақ түзуге, оның құнарлылығын арттыруға жер бедерінің тигізетін
әсері. Жер бедерінің әр түрлі болуына қарай , оған судың келуі, сумен
бірге қоректік заттардың ілесе келуі, тіпті күн сәулесінің түсуі түрліше
болады. Жер бедерінің біркелкі болмауы топырақ түзілуге және олардың
құнарлығына әсер етеді. Топыраққа жер бедерлерінің әсерлері туралы
айтқанда, оның аса биік (макро) немесе орта (мезо) немесе майда (микро)
деп бөлінетінін естен шығармауымыз жөн. Аса ірі таулы алқаптардан топырақ
–климаттақ зоналық заңдылықтар жазық аймақтардағы топырақтың таралу
заңдылығына сәйкес келе бермейді. Бұл ірі таулы алқаптарда топырақ-
климаттық жағдайлардың тау етегінен биіктікке қарай таралып, өзгерулері
табиғаттың белдеулік заңына бағынады.
Топырақ түзуге аймақтың геологиялық жасының әсері. Геологиялық жаңа
аймақта топырақта жас, яғни жаңа түзіле бастаған топырақ, ал геологиялық
ескі аймақтың топырағы да ескі. Міне, осы тұрғыдан алғанда кең байтақ ТМД
елдерінің теріс жағында жаңа жас топырақтар тұзіліп жатса, оңтүстік жағында
көне дәуірден келе жатқан топырақтар кездеседі. Мәселен, сонғы жылдары
шегініп бара жатқан Арал теңізінің суы тартылуына байланысты оның бұрынғы
түбінде жаңадан топырақ түзілу құбылыстары басталды.
Топырақ түзу процестеріне адам қоғамының тигізетін әсері. Адам өзінің
саналы әрекеттер нәтижесінде жерді қолдан суарып немесе құрғатып,
мелиорациялап, топырақтың табиғи даму құбылыстарына көп өзгерістер
енгізді. Бұл өзгерістердің көбі – топырақтың пайдалы қасиеттерін
жақсартуға, топырақ құнарлылығын арттыруға бағытталған шаралар.
Топырақтарды көп жыл бойы суарып, тыңайтқыштар енгізуден топырақтардың
бұрынғы табиғи қасиеттері өзгеріске түсіп, жаңа Мәдениеттелген сапалы
топырақтарға айналды. Адамның саналы әрекетінің арқасында, табиғи жағдайда
құнарсыз жатқан топырақтан құнары артқан, сапалы топырақтарға айналды.
Денгенмен, осы әрекеттердің барлығы оң нәтиже беріп жүр деп айтуға
болмайды.
Суармалы алқаптардағы егістікті суарудағы және жерді мелиорациялаудағы
жіберілген қаттеліктерден құрамында тұзы шамалы топырақтың екінші рет
сорлану құбылыстары басталып немесе батпақтанып, топырақтары егістікке
жарамай, істен шығып қалатын жағдайлардың да болып тұратыны рас.
Қазіргі ғылым - техникалық үдеу мен қоғамның дамуы нәтижесінде
адамзат топырақ түзілу құбылысын оның құнарын арттыруы жолын бүтіндей өз
қолына алып, жаңа бесбұрыс жасауға кірісті. өндірістік күштерінің дамуымен
көптеген қолдан бүлдірген жерлерді қайта құнарландыру жұмысы жүргізілуде.
Ертеректе адам қоғамының топыраққа әсерлері негізіне мелиорациянанған
жерлермен шектелетін. Ал қазір адамзат қоғамының топыраққа жалпы табиғатқа
тигізетін әсерлері өзгерді. Сонымен қатар көптенген аймақтарда топыраққа
атом жарылыстарының әсері де аз емес.
Ал кейбір жерлерде топыраққа әсер ететін жергілікті факторлар
кездеседі. Мәселен, кейбір алқаптарда жер асты ыза суының топырақ бетіне
жақын жатуы, ол жерлерде шалғынды топырақтың түзілуіне әкеп соғады. Өзен
бойларындағы біраз алқаптар жыл сайынғы су тасқындарының әсеріне тап
болады. Майда ұнтақталған тау жыныстары мен олардың топырақтағы минералды
бөліктері өзінің пайда болу жағынан екі топқа бөлінеді: алғашқы –
магматикалық және метаморфикалық аса қатты үгілмеген, екіншісі – жердің
үгілу немесе топырақ қабаттарында алғашқы минералдардың көпжылдық үзіліссіз
үгілуінің нәтижесінде, үгілудің соңғы аса майда ұнтақталған өнімдерінен
түзілген минералдар Алғашқы минералдың үлесі топырақ құрамдары неғұрлым
ірірек, жеңілірек болса, соғұрлым оның құрамында тасы, құмы мол болады да,
ал топырақ құрамы сазды, балшықты болған сайын алғашқы минералдар азайып,
екінші минералдар көбейеді. Тіпті балшықты топырақтар түгелдей екінші
минералдардан тұрады деуге болады. Ол жағдайға тағы әсер ететін жай –
жыныстар мен топырақтарда созылған үгілудің ұзақтығы және үгу агенттерінің
белсенділігі. Жылы, әрі ылғалды аймақтарда үгілу құбылыстары белсенді
өтетіндіктен, ол өңірлерде негізінен екінші минералдар мол болады. Алғашқы
минералдар. Химиялық құрамы жағынан тау жыныстарындағы алғашқы минералдар –
негізінен элементтердің оттегі қосылыстары, тотықтар мен силикаттар.
Тотықтарға кварц SiO2 , гепатит Fe2O3, магнетит Fe3O4, рутил ТіО2 т.б., ал
силикаттарға дала шпаттары, слюдалар, пироксендер, амфиболдар және
оливиндер жатады. Кварц – ең кең тараған минерал. Жер астынан атқылаған,
шикізат төгінді, үйінді және топырақ құрамындағы тау жыныстарында ол 25-40%
мөлшерде, ал кварцты құмдар мен құмтастарда 90%-дан астам мөлшерде
кездеседі. Кремний оттегі қосылысы бекем қаңқалы құрылым түзгендіктен,
үгілу құбылыстарына да берік болады. Сондықтан олар топырақтардың элювиалды
қабаттарында қалдықты минерал ретінде көп кездеседі. Топырақта гематит пен
рутил не бары 0,5% ғана.
Силикаттар - көп таралған минералдар тобы. Мұнда да кремний оттегі
қосылыстары SiO4 , берік төртбұрышты қаңқалы құрылым құрап, басқа иондар
арқылы жалғасады.
Қаңқалы силикаттар тобына көп тараған дала шпаттар минералдары жатады.
Олардың қаңқаларының ортасында кремний және алюминий иондары орналасқан. Ал
төртбұрышты қаңқалар кальций, натрий және калий иондарымен жалғасқан. Дала
шпаттары SiO2 : Al2О3 қатынастары 5-6-ға тең болған жағдайда қышқылды, ал
ол қатынас 2-3-ке азайған кезде негізді болып саналады. Қышқылды дала
шпаттары құрамында калий мен натрий бар. Олардың қатарына кең тараған
калийлі дала шпаты – ортаклаз немесе микролин – К(Al Si3О8) және натрийлі
дала шпаты – альбит – Na(Al Si3О8). Ал негізгі дала шпаты қатарына –
анортит Са(Al 2 Si2О8) жатады.
Қышқылды дала шпаттары мен негізгі дала шпаттарының қосылыстарынан
плагиоклаздар тобы құралады. Қышқылды дала шпаттары ашық, ал негізгі дала
шпаттары күңгірт түсті келеді. Сонымен қатар қышқылды дала шпаттары үгілу
құбылыстарының беріктігі күшті. Ең берігі калийлі дала шпаты – микроклин.
Бос шөгінді жыныстар мен топырақтар құрамында әр түрлі үгілуге ұшырайтыны
дала шпаттарының жартысына жуығы.
Оттегінсіз, алғашқы минералдар қатарына сульфидтер жатады. Олардан
көбірек тарағаны – темір сульфиді: FeS2 – пирит. Олар шашыраңқы түрде
кездеседі, мөлшері 0,3-0,5%-дан аспайды. Бұлардан басқа топырақта бос
жыныстар мен кейбір алғашқы минералдар кездеседі.Үгілу құбылыстары және
екінші минералдардың түзілуі. Сонымен жоғарғы сипатталған алғашқы
минералдардың көп жылдар бойы әрі қарай үгілулерінің нәтижесінде майда
ұнтақталған, яғни екінші минералдар пайда болады. Алғашқы минералдарды
үгуші агенттер: су, оттегі, көмір қышқылы, әр түрлі органикалық қосылыстар.
Олардың минералдарға әсерлері негізінен келесі құбылыстар арқылы жүзеге
асады. Ыдырау немесе гидролиз. Силикаттардың ыдырауы ондағы негізгі
иондардың стегі ионымен алмасуы арқылы жүзеге асады. Сутегі ионның көзі
есебінде суда еріген көмірқышқылы мен органикалық қышқылдардың иондары
атқарады. Ыдырау құбылыстары және ыдыраған заттардан екінші минералдардың
синтезделуі көптеген балшықты минералдардың түзілуіне әкеледі. Балшықты
минералдардың ұнтақтығы соншалық, олардың диаметрлері микро мм және одан да
ұсақ бөлшектерімен өлшенеді. Олардың ұнтақтығы балшықты минералдарға
коллоидтық қасиет береді. Олар көбінесе теріс зарядты болады да,
катиондарды жұтып алу қасиетіне ие болады.
Ішкі қабатты минералдарда калий, магний, кальций және гидроксиния
(H3O) иондары кездеседі. Қаңқалы құрылымдарда кремнийдің бір бөлігі
алюминиймен, ал алюминийдің бір бөлігі – темірмен, магниймен алмастырылған.
Сондықтан SiO2 : Al2О3 арақатынастары өзгеріп тұрады. Бұл топырақтағы
минералдарға гидрослюда, иллит, вермикулит, монтморилонит, бейделлиттер
жатады. Алғашқы үш минерал қышқылы аз ортада, ал соңғы екеуі калций мен
магний мол сілтілі ортада түзіледі. Гидрослюда мен иллит – негізінен
калийлі алюмосиликат, ал монтмориллонит – кальцийлі-магнийлі. Вермикулит
пен хлорит (төрт қабатты силикат) мол магнийлі, біршама темірі бар. Олар
әдетте мускавит пен биотиттің үгілуінен түзіледі.
Алғашқы силикаттардың суланып, екінші минералдарға көшкен кезінде
біршама кремний босайды. Олардың біразы еріп, ағып кетеді де біразы күшті
суланып, аморфты күйінде SiO2п H2O шөгеді. Кеуіп, біршама суын жоғалтқанда
опалға, ал кристалданғанда халцедонға айналады. Кремний жетпеген жағдайда
алюминий су тотығы таза күйінде кристалданып, Al2О3 n НО боксит, Al(OH) 3
гибсит немесе AlО(OH) 3 бемитит түзеді. Бұлар - ылғалды субтропикті,
тропикті аудандардың үгілген минералдары. Ал темір құрамды силикаттар
үгілген кезде авгит, роговая обманка, оливин темірдің су тотығы босап, ол
судан босап, кристалданған кезде бірте-бірте лимонитке, гтдрогетитке, гетит
пен екінші гематитке айналады. Бұл минералдар қызғылт сарыға боялған.
Екінші минералдардың тұрақтылығы. М.Джексон екінші минералдардың
үгілуге және еруге шыдамдылығы жөнінен төмендегідей бөлген. Саны өскен
сайын шыдамдылығы артады.
1. Гипс, галит, мирабилит т.б. тұздар.
2. Кальцит, арагонит, доломит.
3. Хлорит, нонтронит.
4. Иллит, мускавит, серицит.
5. Вермикулит.
6. Монтмориллонит, бейделлит.
7. Екінші диоктаэрикалық хлорит.
8. Аллофаны, каолинит, галлуазит.
9. Бемит, гиббсит.
10. Гематит, гетит, лимонит.
Топырақтың басқа табиғи денелерден ерекшелігі – оның құнарлылығы.
Құнарлылық деген топырақтың өсімдіктерді өніп-өсуіне кажетті қоректі
элементтермен және сумен қамтамасыз ету касиеті. Жер бетінде адамның,
өсімдік пен жануарлардын өмір сүруі топырақтын осы касиетімен тікелей
байланысты. Көне дәуірлердің өзінде топырақтың құнарлылығын отпен, күнмен,
сумен теңеп, оған табынған болатын. Көне Египетте құнарлылықтың патшасы
болып Изида, ал Римде - Прозерпина саналған. Біздің дәуірге дейінгі IV
ғасырда Қытайда топырақтарды "ақ", "көк", "сары" деп, олардың құнарлылығын
"аз", "көп", "орта" деп бөлді. Грек философтары Аристотель, Феофраст,
Лүкреций, Вергилий, Колумелла, Плиний т.б. топырақ құнарлылығы туралы оө
трактаттарында жазған. Сол кезден топырақ құнарлылығының көздері туралы
ойланып, топырақ неге тозады, қалай оны дұрыс пайдалануға болады деген
ойлар туа бастады. Феодализм мен капитализм кезенінде әр түрлі топырақтар,
құнарлылығына қарай бағаланып, сол бойыша салық салу жолдары іздестірілді.
Х‡ІІІ-ХІХ ғасырларда топырақ құнарлылығына социолог және экономист ғалымдар
да назар аудара бастады.
Топырақ туралы мәліметтер жиналып, табиғат зерттеу ғылымдары дами
бастағаннан соң, топырақ құнарлылығына да көзқарастар өзгере бастады. Ерте
кезеңдерде топырақ құнарлылығының кему себебі оның ішіндегі "майлар",
"тұздар" тағы басқалардың азаюына байланысты деп есептеді, кейінірек
құнарлылықтың себептері "су", "қарашірінді", "минералды элементтер" деп
саналды. Содан кейін ғана құнарлылықты топырақтың барлық касиеттерімен
байланыстыра бастады. Осы көзқарастармен бірге, топырақ құнарлылығы деген
түсініктер де өзгерді. Гумус теориясы дамыған кезде А.Тэер (1830)
топырақтың құнарлылығы - топырақтың өсімдіктерді қара шіріндімен қамтамасы
ету, ал Либих (1840) барлық минералдық элементтермен қамтамасыз ету деген
пікірді айтты.
Осы заманнын ғылыми әдебиеттерінде топырақ құнарлылығы жөнінде
академик В.Р.Вильямстің (1936 ж.) анықтамасы жазылған. Оның айтуынша,
топырақ құнарлылығы дегеніміз -топырақтың өсімдіктерді бір мезгілде
үздіксіз сумен және қоректену элементтермен камтамасыз етуі.
Қазіргі кезде топырақ құнарлылығы кен ауқымды түсінік. Мысалы,
борпылдақ тау жыныстарында да ылғал және өсімдіктердің қоректік элементтері
бар, бірақ жалаңаш тау жыныстарына өсімдіктердің тұқымын сепсе, ол өспейді.
Тек судың өзінt отырғызсақта солай болады, тұқымдар көгергенмен өсімдік
шықпайды.
өсімдіктерге ылғал мен тамыр арқылы берілетін қоректік элементтерден
басқа жарық, жылу, оттегі қажет, ал оның көк бөлімдеріне көміртегі керек.
Топырақ - әрі тірі, әрі өлі дене. Оның құрамында, жоғарыда
айтылғандай, көптеген тірі микроорганизмдер бар. Олар құнарлықты
қалыптастыруда үлкен рөл атқарады. Күн сәулесі топырақтың жылулық режимін
анықтайды, бұл да топыраққа құнарлылық туғызатын элементтердің бірі,
өйткені ол ылғалдың булануына барлық физикалық - химиялық процестерге
молекулярлық деңгейде әсер етеді. Топырақтағы фотохимиялық реакциялардың
пайда болуы олардың белсенділігіне әсер етіліп күн сәулесіне байланысты.
Сонымен топырақ аналық организм сияқты күннің энергиясын, қоршаған
ортаның қоректік заттары мен элементтерін пайдаланып, оларды күрделі
биофизикалық-химиялық процестер нәтижесінде ыдыратып, өсімдіктерді барлық
кажеттілігімен қамтамасыз етеді. Осыған орай топырақтың құнарлылығы -
топырақтың өсімдіктердің өніп-өсуіне керекті жағдай туғызу касиеті.
Топырақтың құнарлылығының негізі- өсімдіктің күн сәулесінен өтетін
фотосинтез арқылы органикалық заттардың синтездеуі деген сөз.
Топырақ құнарлылығының мынандай категориялары болады:
1. Табиғи құнарлылық.
2. Жасанды немесе эффективті.
3.Экономикалық.
Бұл түсініктерді өз мағыналарына сәйкес ұғыну кажет. Табиғи кұнарлылық
табиғи күйіндегі ешқандай адам әрекетін кажет етпейтін құнарлылық. Жасанды
құнарлылық негізінен адам әрекетінің нәтижесінде (мелиорациялау, тынайту
т.б.) пайда болған құнарлылық. Ал экономикалық құнарлылық жерден алынған
өнімді бағалау.
Сонымен топырақ құнары дегеніміз оның өзінде өсетін өсімдіктерді бүкіл
өсу, даму кезендерінде барлық кажетті қоректік заттармен, ылғал, күн
сәулесі және ауамен камтамасыз етуі.
Жоғарыда топырақтың құнарына әсер ететін көптеген топырақ касиеттеріне
сипаттама бердік. Топырақтардың ол касиеттерін төменгі топтарға ажыратуға
болады:
1. Топырақтардың физикалық касиеттеріне оның суға төзгіш құрылымы,
ауа өткізгіш кеуектілігі, ылғалды жақсы сіңіріп, оныұстап тұру, оңай
өңдеуге болатын жақсы физикалық - механикалық касиеттері жатады.
2. Топырақтардың химиялық және физика – химиялық касиеттеріне:
топырақта қара шіріндінің молдығы, өсімдіктерге сіңімді азот, фосфор, калий
және микроэлементтердің неғұрлым жеткілікті болуы, топырақ ортасы
реакциясының ыңғайлылығы,топырақ сіңіру кешенінің кальций катионына канық
болуы,топырақтың ауамен қамтамасыз етіліп, оның тотығу- тотықсыздану
мүмкіндігінің мол болуы, зиянды суға еритін тұздардың неғұрлым аз болуы
немесе болмауы жатады.
3. Топырақтың биологиялық касиеттеріне: микробиологиялық
белсенділіктің жоғарылығы негізінен бактериялардын басым, сонымен қатар
ауадан азот жинаушы микроорганизмдердің, биологиялық белсенді ферменттерді
шығаратын микроорганизмдердің, топырақ құрылымына және оны қопсытуға әсер
ететін төменгі сатылы жәндіктердің болуы.
4. Бүкіл өсімдіктердің өсіп-өнуі мезгілінде гидротермикалық режимнін
болуы, яғни өсімдіктерді кажетті ылғал мен жылумен қамтамасыз ету.
Осы көрсеткіштерінің косындысы топырақтың құнарлылығын анықтайды.Көп
жағдайларда топырақ құнарлылығы табиғи жағдайдың өзінде-ақ қамтамасыз
етілген. Алайда топырақтардың әр ... 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