Топырақтағы минералдық қосылыстардың көзі


I Кіріспе
II Негізгі бөлім
2.Топырақтың химиялық құрамы
2.1 Топырақты түзуші жыныстар мен топырақтағы химиялық элементтердің мөлшері
2.3. Топырақ құрамындағы макроэлементтер
2.4 Топырақ құрамындағы микроэлементтер. Радиоактивті элементтер
III Қорытынды бөлім
IV Пайдалынылған әдебиеттер тізімі
Топырақ минералды, органикалық және органоминералды заттардан тұрады. Топырақтағы минералдық қосылыстардың көзі таулы жыныстар, олардан жердің қатты қабаты – литосфера құралады. Органикалық қосылыстар топыраққа, сол топырақта мекен ететтін өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік барысында түседі. Минералды заттар мен органикалық заттардың арақатынасы топырақтың күрделі кешенді органоминералдық қосылыстарын түзеді.
Топырақ салмағының 80-90% және одан да көбін минералды бөлігін қамтиды, тек органогендік топырақтағы оның салмағы 10% және кейде одан да аз болады.
Топырақ құрамынан барлық белгілі химиялық элементтер анықталған. Академик А.Е. Ферсманның ұсынысы бойынша литосфера мен топырақ құрамындағы белгілі элементтердің көрсеткіштерінің орташа сандары кларк (американ геохимигі Ф.У. Кларк, 1889 ж алғашқы болып жер қыртысының орташа химиялық құрамын анықтаған) деп аталады.
Топырақты геохимиялық көзқараста зерттеу алғаш 1911 жылы академик Вернадский бастаған.
1 Почвоведение. Под ред. И.С. Кауричева. – М.: Агропроимиздат, 1989. – 719 с.
2 Почвоведение с основами геологии. Под ред. В.П.Ковриго. – М.: КолосС, 2008. – 416 с.
3 Муха В.Д. и др. Агропочвоведение. – М.: Колос С, 2003. – 528 с.
4 Мамонтов В.Г. и др. Общее почвоведение. – М.: КолосС, 2006. – 456 с.
5 Тазабеков Т., Тазабекова Е. Орысша-қазақша топырақтану түсіндірме сөздігі. – Алматы: Ана тілі, 1994. – 200б.

Пән: Ауыл шаруашылығы
Жұмыс түрі:  Реферат
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Жоспары

I Кіріспе
II Негізгі бөлім
2.Топырақтың химиялық құрамы
2.1 Топырақты түзуші жыныстар мен топырақтағы химиялық элементтердің
мөлшері
2.3. Топырақ құрамындағы макроэлементтер
2.4 Топырақ құрамындағы микроэлементтер. Радиоактивті элементтер
III Қорытынды бөлім
IV Пайдалынылған әдебиеттер тізімі

Топырақтың химиялық құрамы

1.1 Топырақ минералды, органикалық және органоминералды заттардан
тұрады. Топырақтағы минералдық қосылыстардың көзі таулы жыныстар, олардан
жердің қатты қабаты – литосфера құралады. Органикалық қосылыстар топыраққа,
сол топырақта мекен ететтін өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік барысында
түседі. Минералды заттар мен органикалық заттардың арақатынасы топырақтың
күрделі кешенді органоминералдық қосылыстарын түзеді.
Топырақ салмағының 80-90% және одан да көбін минералды бөлігін
қамтиды, тек органогендік топырақтағы оның салмағы 10% және кейде одан да
аз болады.
Топырақ құрамынан барлық белгілі химиялық элементтер анықталған.
Академик А.Е. Ферсманның ұсынысы бойынша литосфера мен топырақ құрамындағы
белгілі элементтердің көрсеткіштерінің орташа сандары кларк (американ
геохимигі Ф.У. Кларк, 1889 ж алғашқы болып жер қыртысының орташа химиялық
құрамын анықтаған) деп аталады.
Топырақты геохимиялық көзқараста зерттеу алғаш 1911 жылы академик
Вернадский бастаған.
Жеке химиялық элементтердің литосфера мен топырақтағы мөлшері кең
ауқымда құбылады (кесте).

Кесте
Топырақ пен литосферадағы химиялық элементтердің құрамы, %

Элемент Литосфера Топырақ Элемент Литосфера Топырақ
О 47,2 49,0 Ti 0,60 0,46
Si 27,6 33,0 Н 0,15
А1 8,8 7,13 С 0,10 2,00
Fe 5,1 3,80 S 0,09 0,085 0,09
Ca 3,6 1,37 Р 0,08 0,10
Na 2,64 0,63 N 0,01 0.60
К 2,60 1,36 Mg 2.10
Mg 2,10 0,60

Литосфера шамамен (47,2%) жартысына жуық оттегіден, төрттен бір бөлігі
(27,6%) кремнийден, кейін алюминий (8,8%), темір (5,1%), кальций, натрий,
магний (2-3%) тұрады. Аталған 8 элемент литосфераның жалпы массасының 99%
астамын құрайды. Өсімдіктердің қоректенуі үшін маңызды С,Р,N,S және басқа
да элементтердің бөлігіне бар болғаны оннан бір, жүзден бір бөлігі тиесілі.
Одан басқа жер қыртысында өсімдіктерге аз мөлшерде қажет микроэлементтер
өте аз көлемде кездеседі.
Топырақтың минералдық бөлігі беделді дәрежеде литосфераның химиялық
құрамымен шарттасқаннан соң, топырақ пен литосфераның жеке элементтері
қатынасы жағынан ұқсастықтар бар. Литосферада топырақтағыдай бірінші орында
оттегі, екінші кремний, кейін алюминий, темір және т.б. Бірақ та топырақта
литосферамен салыстырғанда көміртегі 20 есе және азот 10 есе көп. Осы
элементтердің топырақта жинақталуы құрамында орташа 18% көміртегі, азот
0,3%болатын организмдердің тіршілік барысымен тығыз байланысты.
Топырақта су құрамы ретінде оттегі мен сутегі көп, кремний көп
болғанымен топырақ түзілу мен үгілу процестерінің әсерінен литосфераға
қарағанда алюминий, темір, кальций, магний, натрий, калий және басқа да
элементтер аз.
Барлық топырақтар мен жыныстардың химиялық элементтерінің негізгі
көзі болып магмалық жыныстар саналады. Литосфераның жоғарғы 16 км қабатын
құрайтын олар жалпы жыныстармассасының 95% алады.
Минералдық құрамына сәйкес магмалық жыныстардың химиялық құрамы өте
әркелкі. Ең негізгі құрам бөлігі ретінде кремнеземнің орташа мөлшерде
кездесуіне байланысты магмалық жыныстар 5 топқа бөлінеді, олар SiO2 75%
және одан да көп ультрақышқыл, қышқыл -65-75%, орташа-65-52%, негіздік-52-
40%, ультранегіздік-40% төмен.
Негізгі жыныстарда еркін кварц кездеспейді, жер сілтілі негіздерге
бай, сілтілерге кедей болып келеді.
Орташа және қышқыл жыныстарға ауысқанда кальций азайып, натрий мен
калий саны өседі. Қышқыл жыныстарда далалық калий көп. Ультранегіздік
жыныстарда кальций жоқ.
Шөгінді жыныстарда литосфераның тек 5% тек тиесілі келеді. Олардың
өздерінің қалыптасқан жыныстар қатарында саналғандықтан, метаморфикалық
жыныстар есепке алынбайды.
Құрлықтың көп бөлігін құраушы және негізгі топырақ түзуші жыныстар
үгілу процесі мен таулы жыныстардың қалдық литосфераны құраушы өнімдері
түрлі химиялық құрамды борпылдақ жыныстар түзеді. Литосфераның жоғары
бөлігіне магмалық жыныстардың шамамен тек 25% келеді.
Борпылдақ топырақ түзуші жыныстардың химиялық құрамы алғаш таулы
жыныстардың үгілу өнімдерінің химиялық құрамымен, сондай-ақ осы үгілу
өнімдерінің жиналу барысындағы өзгерістермен де сипатталады. Жеке химиялық
элементтер мен олардың тотығының пайыздық мөлшері олардың әрқайсысының
абсолют өзгерісімен сипатталса, сондай-ақ басқа да элементтердің
мөлшерінің ұлғайып, азаюымен де сипатталады.
Борпылдақ жыныстарда жалпы кремнеземнің мөлшері магмалық жыныстардан
әрқашанда жоғары болғанымен, топырақ түзуші жыныстың генетикалық типі мен
механикалық құрамына байланысты толқымалы кремнеземнің көбеюі борпылдақ
жыныстардың үгілу процесі кезінде кварцпен байытылуына байланысты кварцпен
байытылу тек басқа миниралдардың ыдырауынан ғана емес, үгілуден болған
кремнеземнен екіншілікті кварцтың пайда болуы.
Құмды жыныстарда кремнезем көлемі 90%-дан көп. Саздақтар мен сазды
жыныстардағы кремнезем 50-70%-ға төмендеп, алюминий, темір және басқалардың
тотығы өседі.
Әдетте борпылдақ жыныстарда байланысқан кремнезем үгілу процесінен
сілтіленіп, магмалықта аз болады. Борпылдақ жыныстарда темір мен алюминидің
аз жылжымалы тотығы жинақталады. Бұл заңдылықтар кварцсыз жыныстар
бөлігіндегі химиялық анализ қорытындыларында анық көрініс алады.
Алюминий мен темір тотықтарының жиналуы ылғалды климат жағдайындағы
үгілуге байланысты.
Үгілу өнімдерінің ішіндегі жылжымалы жай тұздар және олардың түзген
иондарының валенттілігі тобы мен болған сайын еруі жылдам болады. Осыған
байланысты борпылдақ жыныстар мен топырақта негіздердің орташа мөлшері
литосферадан аз, ылғалды климат жағдайында борпылдақ жыныстар барлық
негіздерге кедей келеді, құрғақ климат жағдайында түзіледі.
Негіздердің жерсілтілі және сілтілі болуына байланысты топырақ түзуші
жыныстар тұзды және сілтіленген корбонаттарға бөлінеді.
Антипов – Каратаев (1958ж) бойынша сілтіленген жыныстар әрқайсысы 1-
3% аспайтын кальций, магний, натрий, калий тотығынан тұрады. Корбанатты
жыныстар (15-20%-ға дейін) кальций корбонатының көп бөлігінен алады. Тұзды
жыныстар кальций, магний, натрий хлориттерден тұрады.
Топырақ түзуші жыныстардың химиялық құрамы оның белгілі механикалық
және минералдық құрамында көрініс табады. Құмды жыныстар кремнеземнан
тұруына байланысты кварцқа бай. Жыныстың механикалық құрамының ауырлаған
сайын оның екіншілікті жоғары дисперсті минералдарының көбеюіне, соған
сәйкес кремнезем аз, алюминий мен темір тотығы, байланысқан су көп, ал
сиалитті типті жыныстарда калий мен магний тотығы көп.
Топырақтар топырақ түзуші жыныстардың шығыс материалдарының
геохимиялық қасиеттарін иеленеді. Жыныстың кремнеземге байлығы құрамында
оның топырақтағы тотығының құрамында көрініс табады. Лёссте – карбонатты
жыныста түзілетін топырақтар кальцийдің көп мөлшері болуымен ерекшеленеді.
Топырақ түзуші жыныстардың тұздануы топырақтың тұздануының көзі болып
табылады. Бірақта жыныс топырақтардың аналық материалы бола отырып, топырақ
түзілу процесі кезінде өзгеріске ұшырайды. Түрлі химиялық элементтер мен
тотықтардың мөлшерінің өзгеруі мен топырақ горизонтында таралуы топырақ
түзуші типіне байланысты. Топырақтың әрбір типі белгілі химиялық құрамы мен
горизонттарда дифференцация сәйкес.
Топырақ түзуші жыныстарға қарағанда жоғары шымды-күлгін қабат топырағы
кремнеземмен байытылған және алюминий мен темірдің тотығы аз. Қара
топырақтағы тотықтар құрамы өзгеріссіз қалады. Барлық топырақтарда
жыныстарға қарағанда органикалық заттар жоғары горизонттарда жиналып,
көптеген топырақтарда фосфордың, күкірттің, кальцидің көміртегі мен
азоттың маңызды биологиялық аккумуляцияға байланысты.
Жыныстың өзгеру көлемі топырақ түзілудің табиғи факторларына сай
келеді. Үгілу мен топырақ түзілу процестерінің үзіліссіздігінен топырақтың
химиялық құрамы үнемі өзгеріс үстінде болады.

Топырақта химиялық элементтер түрлі қосылыстардың құрамында
кездеседі.
Оттегі алғашқы және екіншілікті минералды құрамына кіріп, су мен
органикалық қосылыстардың негізгі элементі болып саналады.
Кремний. Үгілуге төзімді, минералды – кварц (SiO2) топырақтағы
кремнийдің көптеп тараған формасы. Одан басқа кремний, алюминий және
феррисиликат тәрізді силикаттар құрамына кіреді. Топырақ түзілу мен үгілу
нәтижесінде бұзылған кремнезем орто және метакремний қышқылдардың аниондар
формасына, натрий мен калий силикаттары және бөлшектік күл формасына
айналады. Өсімдіктер ерітінді күйіндегі кремнеземді пайдаланады. Дәнді –
дақылдар кремнеземнің құрғақ затының 3%-на дейінгі мөлшерін жинақтайды.
Кремнеземнің бір бөлігі топырақпен шайылып кетеді, келесі бөлігі (қышқыл
реакцияда) қатты аморофты тұнба – гель күйінде шөгеді, суын жоғалта отырып,
екіншілікті кварцқа айнала алады, нағыз еріген және коллоидты кремнезем
негіздермен және топырақтар мен әрекеттесе отырып, екіншілікті алюмо және
ферросиликаттар түзеді.
Алюминий. Топырақта алюминий алғашқы және екіншілікті минералдар
құрамы, органо – минералды кешендер формасы мен жұтылған күйінде кездеседі.
Алғашқы және екіншілікті минералдардың бұзылу салдарынан құрамында алюминиі
бар алюминидің гидрототығы босап шығады, ол үгілуден өзінің пайда болған
жерінде көптеп жиналады, себебі аз жылжымалы, тек бөліктері ерітінді мен
күл күйге өтеді. Әлсіз сілтілі реакция кезінде алюминий гидрототығы
толығымен колоидты тұнбаға – гель (А12О3-nН2О) айналады да, кристалданған
кезде екіншілікті минералдар – гиббалт (А12Оз . ЗН2О), бемитке (А12О3.Н2О)
айналады.
Қышқыл ортада (рН5) алюминийдің гидрототығы жылжымалы болады және
алюминий топырақ ерітіндісінде өсімдіктердің өсуіне зиян тигізетін иондар
күйінде кезеседі.
Алюминийдің суда еритін және колоидты гидрототығы органикалық
қышқылдармен әрекеттесіп, топырақ профилінде жылжи алатын формадағы
жылжымалы кешенді қосылыстарды түзеді.
Темір өсімдіктер тіршілігі үшін өте қажетті элемент, онсыз
хлорофилдер түзілмейді. Топырақта темір ферросиликаттар тобына жататын
минералдар құрамында, гидрототық күйінде, қарапайым тұздар, одан басқа
ферро және ферроорганикалық тұздар кешені де кездеседі.
Құрамында темір бар минералдардың үгілу нәтижесінде аз жылжымалы,
аморфты гель Fe2O3*H2O күйінде шөгіп, кристалдану кезінде гетит Fe2O3*H2O
және гидрогетитке Fe2O3*3H2O айнала алатын темірдің гидро тотығы босап
шығады.
Тек өте қышқылды (рН3) ортада темірдің гидрототығының жылжуы
күшейіп, топырақ ерітіндісінде темірдің (Fe3+) ионы пайда болады. Қайта
қалпына келтіру жағдайында темірдің тотығы өсімдіктер үшін қол жетімді
FeCO3, Fe(HCO3)2, FeSO4 ерігіш қосылыстарға айналады. Темір қосылыстарының
аса ерігіштігі өсімдіктерге кері әсер етеді. Тотықтыруы күшті бейтарап және
сілтілі топырақта өсімдіктерде темір жетіспеушілігі хлорозға әкеп соғады.
Темірдің гидрототығы алюминийдің гидрототығы секілді топырақ
профилінде жылжуға қабілетті кешенді қосылыстар формасын органикалық
қышқылдармен әрекеттесу салдарынан түзіледі.
Азот өте маңызды биогенді элемент, ол барлық ақуыздық заттардың
құрамына кіреді және хлорофилде, нуклеин қышқылдарында, фосфаттық және
көптеген тірі клеткалардың органикалық заттарында кездеседі. Топырақтағы
азоттың негізгі массасы органикалық заттарда азоттың мөлшері топырақтағы
органикалық заттардың болуына, соның ішінде гумустың болуына тікелей
байланысты. Көптеген топырақтар үшін азот гумустың V20 – Vi2-сін алады.
Топырақта азоттың жиналуы атмосферадағы бос азоттың биологиялық
аккумуляциясына байланысты. Топырақ түзуші жыныстарда көлемі өте аз.
Азот өсімдіктерге негізінен минералды қосылыстар формасы аммоний,
нитрат, нитрит күйінде қол жетімді, олар органикалық зат – аминқышқылдары –
амидтер – амоний – нитраттар – нитриттер схемасы бойынша азотты органикалық
заттардың бұзылуынан бөлініп шығады. Нитриттер аралық өнім ретінде,
топырақта кездеспейді. Өсімдіктердің қоректенетін аммоний мен ниттратты
азот – азотты қосылыстардың негізгі формасы. Аммонилі азот ионы NH4
топырақта оңай жұтылатындықтан нитратты азотқа қарағанда өсімдіктерге қол
жетімсіз. NO3 ионы топырақта химиялық та, физико – химиялық та жұтылмайды,
топырақ ерітіндісінде кездесіп, өсімдіктер оңай пайдалана алады. Ылғалды
аудандарда, әсіресе булы жерде нитраттар шайылуға төнеді. Өсімдіктердің
азотпен қамтамасыз етілуі минералданушы органикалық заттардың бұзылу
жылдамдығына байланысты. Бірақта тек азоттың табиғи қорының мобилизация
есебінен тіптен гумусқа бай топырақта да мол өнім алуды қамтамасыз ете
алмайды. Өсімдіктер азотты көп мөлшерде тұтынады. Топырақтан алынатын
қоректік элементтердің ішінде өсімдікте кездесуіне байланысты азот бірінші
орынды иеленеді. Сондықтан өсімдіктердің көп көлемде азотты қажет етуі
топырақ азотының қорын толтыруды қажет етеді.
Фосфор көптеген органикалық қосылыстардың құрамына кіреді, онсыз
организімдердің тіршілігі мүмкін емес. Өсімдіктер P2O5 құрғақ затының 101%
алады. өсімдіктер көп мөлшерде жұтылып, топырақ горизонтының жоғарғы
горизонттарында фосфор биологиялық аккумуляцияланады. Қара топырақта P2O5
валдық құрамы 0,35%-ға жетеді.
Топырақта фосфор органикалық және минералды қосылыстар формасында
болады. Органикалық қосылыстар фитин, нуклеинді қышқылдар, нуклеопртеидтер,
фосфотидтер, сахарофосфоридтер күйінде кездеседі. Фосфордың миниралдық
формалары топырақта негізінен кальций, магний, темір мен алюминий тұздары
және ортофосфорлы қышқыл күйінде болады. Топырақта фосфор апатит, фосфорит
және вивианит минералдары, одан басқа фосфат – анионында жұтылған күйінде
кездеседі. Апатит барлық топырақтық фосфор қосылыстарының алғашқы көзі бола
отырып, жер қыртысының 95% құрап, көптеген магмалық жыныстарда кездеседі.
Минералды фосфор топырақта аз жылжымалы формалар күйінде болады.
Кальций, магний, алюминий және темір фосфатының ерігіштігі кеміген
сайын, негізделуі жоғарлайды.
Қышқыл топырақтарда темір мен алюминидің химиялық белсенді формалары
болады, мұнда фосфор көбіне темір мен алюминий фосфаты (FePO4, A1PO4,
Fe2(OH)3PO4, А12(ОН)3РО4 және басқа) күйінде болып, құрамына кіретін фосфат
ионын бөлшектеп алмастыруға қабілетті, адсорциялы қосылыстардың жартылай
тотықтары мен байланысқан.
Бейтарап немесе әлсіз сілтілі топырақта кальций фосфаты көп. Кальцийге
бай топырақтарда кальций фосфаты біртіндеп, үш кальцийлі Ca3(PO4)2 фосфатқа
қарағанда тұрақтылау форма Са3(РО4)2•Са(ОН)2, ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Топырақ ресурстары
Минералдық тыңайтқыштар, олардың топырақ құнарлылығын арттырудағы ролі
Топырақтағы органикалық заттардың балансын есептеу туралы
Қазақстандағы минералды тыңайтқыштар өндірісін дамыту
Топырақ түзілуі
Топырақтың фазалық құрамы
Ауыспалы егістікте органикалық заттардың балансын есептеу
Көмір гуминді тыңайтқыштардың топырақ құрамына әсерін зерттеу
Шіріген органикалық заттар
Топырақтағы органикалық заттардың балансын есептеу
Пәндер