Топырақтану. Тәжірибелік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар
Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 57 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 57 бет
Таңдаулыға:
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті
Экология кафедрасы
Т.М. Блисов
Топырақтану
Тәжірибелік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар
5В080100– Агрономия, 5В060800– Экология мамандықтары бойынша оқитын
студенттеріне арналған
Қостанай, 2013
ББК 40.3 (26,3)
Б 63
Автор:
Блисов Тілеубай Матайұлы, экология кафедрасының доценті, а.ш.-ғ.к.
Пікір білдірушілер:
Хасанова А.И., экология кафедрасының аға оқытушысы
Ахмет А.З., агрономия кафедрасының профессоры, а.ш.-ғ.к.
Блисов Т.М.
Б 69 Топырақтану: Әдістемелік ңұсқаулар. - Қостанай: А.Байтурсынов атындағы
ҚМУ, 2013. – 52 б.
Әдістемелік нұсқауларда тәжірибелік жұмыстар тақырыптарын орындау реті,
бақылау сұрақтар және ұсынылған әдебиеттер тізімі келтірілген.
5В080100– Агрономия, 5В060800– Экология мамандықтар бағытында оқитын
студенттеріне арналған
ББК 40.3 (26,3)
Аграрлы-биологиялық факультетінің әдістемелік кеңесімен, ___ ___2013 ж.
мақұлданған № хаттамасы
Қостанай мемлекеттік университеті, 2013
Мазмұны
1 Тақырып Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері және
режимдері ... ... ... ... ..5
1.1 Топырақ ылғалының маңызы. Топырақ ылғалының категориялары ... ... 5
1.2 Топырақтың су қасиеттері: су ұстау қабілеті, су өткіштілігі, су
көтеруі.7
1.3 Су режимі және оның түрлері, ылғал жию және сақтау
шаралары ... ... ..7
1.4 Топырақ ауасы, оның құрамы, қасиеттері, агрономиялық
маңызы ... ... ..9
1.5 Топырақтың жылу қасиеттері, жылу режимі және оны
реттеу
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... 10
2 Тақырып Топырақтың органикалық
бөлігі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... .13
2.1 Топырақтың органикалық бөлігінің
көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
2.2 Органикалық қалдықтардың топырақта өзгеру
процестері ... ... ... ... ... ..14
2.3 Гумустың құрамы, топырақтың гумустық жай-күйінің көрсеткіштері...15
2.4 Гумустың топырақ түзілу, топырақ құнарлығы және
өсімдіктердің қоректенуіндегі
рөлі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
3 Тақырып Топырақ
құнарлылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .18
3.1 Топырақ құнарлылығы ұғымы, категориялары және
түрлері ... ... ... ... ..18
3.2 Топырақ құнарлылығының
факторлары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...19
3.3 Әртүрлі топырақтар түрлерінің құнарлылығы және
арттыру
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... 19
4 Тақырып Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру
қабілеті ... ... ... ..21
4.1 Топырақ коллоидттары, олардың құрылысы, қасиеттері және құрамы..21
4.2 Топырақтың сіңіру қабілеті және оның
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
4.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығы және әртүрлі
топырақтардағы алмасу катиондарының
құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .23
4.4 Топырақ қышқылдығы, сілтілігі,
буферлігі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ..24
5 Тақырып Тайгалы-орман және орманды дала
аймақтарының
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ..26
5.1 Тайгалы-орман
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .26
5.2 Қоңыр орман
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ...29
5.3 Сұр орман
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 30
6 Тақырып Қара
топырақтар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 31
6.1 Қара топырақтардың түзілу
жағдайлары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ..31
6.2 Қара топырақтардың пайда болуы және қара
топырақтар кескінінің қалыптасуы жайындағы қазіргі
түсініктер ... ... ... ... .32
6.3 Қара топырақтың құрылысы, классификациясы
(жіктеу) ... ... ... ... ... ...32
6.4 Қара топырақтың қасиеттері, құнарлылығын
арттыру, эрозия және құрғақшылықпен күресу
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ..33
7 Тақырып Қуаң дала, шөлді-дала, шөлді және тауалды-шөлді-дала аймақтарының
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .34
7.1 Қара қоңыр топырақтар, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... .34
7.2 Құба (боз) топырақтар, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ...36
7.3 Қоңыр (бурые), сұршыл-қоңыр топырақтар, құрылысы
және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... .38
7.4
Тақырлар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ..4 0
7.5 Қуаң дала, шөлді және шөлейт аймақтары топырақтарының
құнарлылығын арттыру
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
42
8 Тақырып Интрааймақтық
топырақтар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... .42
8.1 Кебірлер, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..42
8.2 Сортаңдар, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...44
8.3 Солодьтар (кермекті
топырақтар) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .46
9 Тақырып Су жайылымы және таулы өлкелер
топырақтары ... ... ... ... ... ...4 7
9.1 Су жайылымы топырақтары, құрылысы,
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... .47
9.2 Таулы өлкелер
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 49
Ұсынылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..52
1 Тақырып Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері және режимдері
Мақсаты: Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері мен режимдерін оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
1.1 Топырақ ылғалының маңызы. Топырақ ылғалының категориялары
1.2 Топырақтың су қасиеттері: су ұстау қабілеті, су өткіштілігі, су
көтеруі
1.3 Су режимі және оның түрлері, ылғал жию және сақтау шаралары
1.4 Топырақ ауасы, оның құрамы, қасиеттері, агрономиялық маңызы
1.5 Топырақтың жылу қасиеттері, жылу режимі және оны реттеу шаралары
1.1 Топырақ суы организмдердің тіршілігінде және топырақ түзілуде үлкен
маңызы бар. Топырақтағы су оның бойында өтіп жататын биологиялық, химиялық,
физико-химиялық құбылыстардың белсенділігіне, заттардың жылжуына, ауа,
қоректік заттар, жылу режимдеріне және топырақтың физикалы-механикалық
қасиеттеріне үлкен ықпалын тигізеді. Топырақ суы органикалық заттардың
ыдырау процестерінің қарқындылығын анықтайды. Топырақ суымен жиналған
заттардың шығару, жылжу және жиналу процестері, генетикалық қабаттар мен
жалпы топырақ кескінің қалыптасуы байланысты. Топырақ ылғалы оның жылу
балансына да ықпал етеді. Топырақтың үстіңгі қабатында су жылжу кепзінде
оны эрозияға шалдықтырады. Топырақта су шамадан тыс болғанда күлгіндену,
батпақтану, ал капиллярлар бойынша көтерілуі судың булануына әкеліп соғады,
тұзды сулар тұздану және кебірлену процестерін болдырады.
Топырақ ылғалдылығы оның агрофизикалық қасиеттеріне (тығыздығы,
жабысқақтығы, ұсақтану және агрегаттар құру қабілеті – топырақтың пісіп
жетілуі) әсер етеді.
Топырақ ылғалын зерттеген және топырақ ылғалдылығы туралы ілімнің
дамуына үлкен үлес қосқан ұлы ғалымдар: А.А.Измаильский, Г.Н.Высоцкий,
П.С.Коссович, А.Ф. Лебедев, А.Г.Дояренко, А.А.Роде, Н.А.Качинский.
А.А. Роде топырақ ылғалының бес категорияның ажыратады:
1 Химиялық байланысқан су – жылжымайтын және заттарды ерітуге
қатыспайтын су, топырақтың қатты фаза құрамына кіреді, конституциялық
(құрылдық) және кристалдық болып бөлінеді.
Конституциялық су – бұл гидроксильдік топ (ОН), топырақта темір,
алюминий, титан, марганец гидроксидтері, коллоидті-дисперсті балшық
минералдары, органикалық және органикалы-минералдық қосылыстар құрамында
болады.
Кристалдық су - бұлар тұтас су молекулалары, гипс (СаSО4 * 2Н2О),
миробилит (NаSО4 * 10Н2О) және басқа да минералдар кристалдарына кіреді.
Химиялық байланысқан суға өсімдіктердің қолы жетпейді (пайдалануы
мүмкін емес ).
1 Қатқан су – топырақта су қатқан кезде мұз түрінде қалыптасады.
2 Буланған су – топырақта бу түрінде ауа құрамында болады,
өсімдіктерді сумен қамтамасыз етуде қатысы жоқ, топырақ сәл салқындаған
жағдайда конденсацияланы да сұйық суға айналады.
3 Физикалық байланысқан су (сорбцияланған) тығызбайланысқан және
әлсізбайланысқан болып ажыратылады.
Тығызбайланысқан суды гигроскопиялық деп атайды. Ол топырақтың қатты
түйірлеріне (көбінесе коллоидты) сырттық тарту күшпен ауадан ұсталған су
буының молекулалары, ал бұл қабілетті топырақтың гигроскопиялылығы деп
атайды.
Гигроскопиялық су түйірлерді 1-3 молекуладан тұратын жұқа пленкамен
жабады. Гигроскопиялық судың ерекше қасиеттері бар: 780С қатады,
электролиттерді ерітпейді, тығыздығы (1,5-1,8 гсм3) және тұтқырлығы
(вязкость) жоғары, өсімдіктерге тиімсіз.
Тығызбайланысқан судың мөлшері ауаның ылғалдылығына және топырақ
коллоидтарының саны мен сапасына байланысты болады.
Топырақтың буланған сулармен қаныққан атмосферадан (шамамен 90-98 %)
сіңіріп алатын гигроскопиялық судың максималды мөлшерін гигроскопиялық
максималды ылғал деп атайды (МГ). МГ – бұл топырақтағы судың өлі қоры.
Әлсіз немесе осал байланған су – су қабығы, топырақтың коллоидті
түйірлер бетінде сұйық сумен жұғысқан жағдайда су молекулаларын қосымша (МГ-
ға қоса) сіңіруден пайда болады, жылжымалығы шамалы, өсімдіктерге тиімсіз.
4 Еркін немесе бос су – топырақ бөлшектерімен сорбциялық күштермен
байланысы жоқ және капиллярлық (қылтүтікті) және гравитациялық күштермен
жылжиды, екі түрге бөлінеді: капиллярлық нем есе қылтүтіктік және
гравитациялық.
Капиллярлық су – топырақтың қылтүтіктерінде болады және өсімдіктерге
тиімді, ең қолайлы ылғал. Бұл ылғалдың екі түрі бар: капиллярлы-ілінген
және капиллярлы-тірелген. Капиллярлы-ілінген ылғал топырақты үстінен
ылғалдандырғанда, ал капиллярлы-тірелген жер асты суларымен ылғалданғанда
немесе грунттық сулар көтерілгенде пайда болады.
Капиллярлық су заттарды еріту қабілеті бар, жылжымалы.
Капиллярлы-тірелген судың грунттық сулар жақын болғанда артық су
аққаннан кейін қалған максималды мөлшерін төменгі немесе ең аз су
сиымдылығы (НВ). НВ топырақтың механикалық құрамы, гумустылығы,
құрылымдылығы және жайласуына (сложение) байланысты болады. Топырақтың
оптималды ылғалдылығы НВ-ның 70-100%-на сәйкесті.
НВ мен топырақтың нақтылы ылғалдылығының айырмасын ылғал тапшылығы
(дефицит) деп атайды.
Гравитациялық су – топырақ агрегаттары арасында оның ірі қылтүтік емес
кеуектері немесе куыстарында (поры) суды ығыстыра орналасады, жердің тарту
күші арқылы топырақтың кескіні бойынша төмен қарай қозғалады. Ол топырақ
кескіні бойынша өсімдіктерге тиімді тұздар, коллоидтар, тұндырмаларды
(суспензия) ерітеді және жылжытады, бірақ анаэробты жағдай жасағанда
өсімдіктерге қолайсыз жағдайлар жасайды, соңынан олардың жойылуына әкеліп
соғады.
1.2 Топырақтың су қасиеттеріне жатады: су тұтқыш немесе су ұстау, су
сиымдылығы, су өткізгіштігі, су көтеруі немесе көтергіштігі.
Топырақтың су тұтқыштығы – бұл топырақтың өзінің кескінінде суды
сіңіру және ұстап тұру қабілеті, жердің тартылыс күшінің әсерінен ағып
кетпей.
Топырақтың су тұтқыштығын санды түрде су сиымдылығы сипаттайды.
Топырақтың су сиымдылығы – бұл топырақтың суды (әртүрлі түрлерін)
максималды мөлшерде сіңіріп топырақтағы сәйкесті күштермен ұстай алатын
қасиеті.
Ұсталған су түрлеріне қарай су сиымдылығы ажыратылады: максималды
адсорбциялық (МАВ), максималды молекулалық (ММВ), капиллярлық (КВ), төменгі
немесе ең аз (НВ) және толық су сиымдылығы (ПВ).
Су өткізгіштігі – бұл топырақтың суды өзіне сіңіріп және төмен қарай
өткізу қасиеті.
Топырақтың су өткізгіштігі шаршы аудан бірлігінде белгілі бір уақыт
бірлігінде фильтрацияланатын су көлемін өлшеу арқылы анықтайды. Топырақтың
су өткізгіштігі оның механикалық құрамы, құрылымы және алмаспалы катиондар
құрамына байланысты болады.
Су көтеруі немесе көтергіштігі – капиллярлық немесе қылтүтік күштері
арқылы астыңғы қабаттардан жоғары қарай суды көтеруін сипаттайды. Суды
көтеру биіктігі мен жылдамдылығы топырақтың механикалық құрамы, құрылымы,
қуыстылығына байланысты болады. Капиллярлар бойымен суды көтеру биіктігі
0,5-0,8 м-ден ( құмды топырақтар) 3-6 м-ге дейін (құмбалшық және балшықты
топырақтар) құбылады..
Құмды топырақтар суды биікке көтермейді, бірақ тез, ал балшықты
топырақтарда баяу көтеріледі.
1.3 Топырақтың су режимі – топыраққа ылғал түсуі, оның таралуы, әртүрлі
физикалық өзгерістерге ұшырауы және ылғалдың топырақтан шығындалу
құбылыстарының жиынтығы.
Су режимін сандық өлшеммен сипаттау су балансы, ал су режимінің
санды түрде көрсетілген элементтерін су режимінің элементтері деп атайды.
Су балансының жалпы теңдеуі:
ВО + ВОС + ВОР + ВГ + ВК + ВПР + ВБ = ВИСП + ВТ + ВИ + ВПС + ВБС + В1,
мұнда ВО – судың бастапқы қоры;
ВОС - атмосфералық жауын-шашынның қосындысы;
ВОР – суару кезінде түскен судың мөлшері;
ВГ – груннтық судан түскен су мөлшері;
ВК - конденсацияланған судың мөлшері;
ВПР – жер үстінен келген судың мөлшері;
ВБ – топырақ ішінде қапталдан (қабырғадан, жақтан) келген су
мөлшері;
ВИСП -топырақтың үстіңгі қабатынан буланған су мөлшері;
ВТ – десукция;
ВИ - грунт астына инфильтрация;
ВПС –жер бетіндегі ағын;
ВБС – топырақ ішінде қапталдық ағын;
В1 – зерттеу соңындағы соңғы су қоры.
Су балансын есептегенде топырақтағы су қорын әр генетикалық қабатқа
есептейді, содан кейін қосады. Су қорын келесі теңдеумен есептейді:
ЗВ (тга) = W*dV*h,
(2)
мұнда ЗВ – h қабатындағы су қоры
W – салмақталған ылғал ,%
dV – топырақ тығыздығы, гсм3
h – қабатың қалыңдығы, см.
Топырақтағы су қорын су бағанасының мм айналдыру үшін, м3га-ғы су
мөлшерін 0,1 көбейту керек.
Г.Н.Высоцкий ылғалдану коэффицентіне қарай су режимін 4 түрге бөледі:
шайылымды, мерзімді шайылымды, шайылымсыз, тершу түрі.
Бұл су режим түрлеріне Роденің ұсынысы бойынша екі түр қосылды – тоңды
түрі және ирригациялық.
Шайылымды түрі – жылдық жауын-шашынның мөлшері буланушылығынаң артық
болатын аудандарда (күлгіндер, шымды-күлгіндер, қызыл және сары
топырақтар).
Мерзімді шайылымды түрі - жылдық жауын-шашынның және буланғыштықтың
мөлшері шамамен бірдей жерлерге тән. Ылғалды және құрғақ жылдардың ауысып
отыруы шайылымды және мерзімді шайылымды су режимдерін тудырады (сұр
ормандық топырақтар, орманды дала аймағының күлгінденген және
сілтісізденген қара топырақтар).
Шайылмайтын түрі – жылдық жауын-шашынның мөлшері топырақтың булануынан
аз болатын аумақтарға тән, атмосфералық жауын-шашын грунтты суларға
жетпейді (дала қара топырақтары, қара қоңыр топырақтар, шөлейттің қоңыр
топырақтары, шөл топырақтары).
Тершу түрі – су режимінің шайылмайтын түрінде грунттық немесе жер асты
сулары жақын орналасқанда кездеседі (гидроморфты сортаңдар).
Тоңды түрі – көпжылдар бойы (мәңгі) тоңданған аудандарда кездеседі.
Жердің тоңданған қабаты әрі қарай суды жібермейді, үстінде артық ылғал
байқалады, соңынан топырақ глейленеді (топырақ кескіні көкжасыл түсті,
кейде қызғылт дақты шұбарлау болады), сондықтан барлық топырақтар глейлі
болады.
Ирригациялық түрі суармалы топырақтарға тән.
Су режимін реттеу тәжірибесі егіншіліктің өзіндегідей ертеден келе
жатқан тарихы бар, ол аумақтардың топырақ-климаттық жағдайлары мен
дақылдардың биологиялық ерекшеліктеріне негізделген. Сонымен бірге
агротехникалық, агромелиоративтік, гидромелиоративтік, ормандымелиоративтік
және басқа да шаралар қолданылады.
Құрғақ дала және шөлді аймақтарда негізі шара – суару, ал ылғалдануы
тұрақсыз аймақтарда өте аса қажетті шара – ылғал жинау және сақтау. Оларға
қар тоқтату және қар суларын ұстау (ықтырма себу, беткейлерге көлденең
өңдеу, үзбелі қарық (борозда) жүргізу. Сонымен қатар су режимін реттеуде
егін қорғау орманды жолақтары, таза парды енгізу және топырақты тығыздау
және т. б. шаралар қолданылады.
Ылдалдылығы жеткілікті және шамадан тыс болатын аймақтарда негізі шара –
артық суды әкету, ол үшін дренаждар құру және т.б.
1.4 Топырақ ауасы құрамы жағынан атмосфералықтан айырмашылығ бар, оның
негізгі құрауыштары - азот, оттегі, аргон, көмір қышқыл газы, ал
қалғандарының үлесі көлемінен тек 0,01 %. Атмосфералық ауаның құрамы
тұрақты деуге болады. Топырақ ауасында атмосфералықпен салыстырғанда
оттегінің мөлшері азырақ (үстіңгі қабатында 10-19%, ал төменгі қабаттарында
10-11% дейін кемиді) және көмір қышқыл газы көбірек (0,3%) болады, сонымен
қатар онда азоттың мөлшері де өзгеруі мүмкін. Батпақты және батпақтанған
топырақтардың ауасында NH3, CH4, H2 байқалатын мөлшерлері болуы мүмкін.
Топырақ ауасында ондағы микроорганизмдер тіршілігіне байланысты аздаған
мөлшерде ұшпайтын органикалық қосылыстар тұрақты болады (көмірсутектердің
майлы және ароматты қатары, күрделі альдегидтер, спирттер және б.).
Топырақ ауасындағы газдар ішінде ең өзгермелісі оттегі және көмір
қышқыл газы, олардың топырақтың және ондағы микроорганизмдердің тіршілінде
рөлі зор.
Топырақ ауасындағы оттегі мен көмір қышқыл газының мөлшері өте
құбылады. Мысалы, жақсы аэрациясы бар топырақтың үстіңгі қабатындағы
мөлшері атмосфералық ауадағы мөлшерге жақын, ал ауыр топырақтардағы мөлшері
он және жүз есеге дейін азаюы мүмкін, ал көмір қышқыл газының мөлшері 20%
дейін жетеді.
Топырақтағы ауа үш күйде болады. Олар еркін ауа, сіңірілген
(адсорбциялаған) және еріген ауа. Еркін ауа топырақтың қылтүтікті және
қылтүтікті емес қуыстарында болып қозғалмалы келеді және атмосфера ауасымен
алмасып тұрады. Адсорбцияланған ауа топырақтың қатты бөлігінің бетіне
сіңген түрлі газдар. Оның мөлшері топырақтың гранулометриялық құрамына,
гумус мөлшерінежәне ылғалдылығына байланысты. Гумусы мол, ауыр
гранулометриялық құрамды құрғақ топырақта адсорбцияланған ауа мол болады.
Еріген ауа топырақ ылғалы құрамында кездесетін түрлі газдар. Олар көмір
қышықыл газы, аммиак, оттегі, күкіртті газ.
Оттегінің өсімдіктер мен топырақтың тіршілігінде маңызы өте зор.
Топырақта еркін немесе бос оттегі болмағанда өсімдіктердің өсіп-өнуі
тоқталады, оптималды жағдай – шамамен 20% оттегі болғанда. Топырақта оттегі
жетіспеген жағдайда өсімдіктерге улылығы бар қосылыстар пайда болады,
қоректік заттардың мөлшері азаяды, топырақтың физикалық қасиеттері
нашарлайды, осының салдарынан оның құнарлығы және өнімділігі төмендейді.
Топырақ ауасында көмір қышқыл газы концентрациясының жоғары болуы
тұқымның өнуімен тамырлардың дамуына теріс әсер етеді. Көмір қышқыл газының
бірсыпыра мөлшерін өсімдіктер фотосинтез кезінде пайдаланады, оны тыныс
алуы процесінде топырақ қамтамасыз етеді. Сондықтан СО2 жаңадан белсенді
пайда болуына және жақсы газалмасуына жағдай жасау өте маңызды.
Көмір қышқылының топырақтың минералдық бөлігінің мүжілуінде және
қоректік заттардың жиналуында да үлкен мәні бар. СО2 қаныққан топырақ
ерітіндісі оның көптеген қосылыстарына ерітуші бағытта әсер етеді.
Ауа режимін жақсарту әсіресе топырақтың шамадан тыс ылғалданған
аудандарда маңызды. Оңтайлы ауа режимін жасауда оның физикалық қасиеттері
мен құрылымын жақсартудың үлкен маңызы бар.
Топырақтың ауа қасиеттеріне ауа сиымдылығы және ауа өткізгіштігі
жатады.
Ауа сиымдылығы - бұл топырақтың ауамен толған бөлігі (сол уақыттағы
ылғалдылықта), егер оның шамасы топырақ көлемінің 25% аспаса оңтайлы
аэрациясы қамтамасыз етеді.
Ауа өткізгіштігі - топырақтың өз бойынан ауаны өткізу қабілеті. Бұл
топырақпен атмосфералық ауаның газ алмасуындағы негізгі шарт және ол
неғұрлым толық байқалса, соғұрлым газ алмасуы жақсы, ал топырақта оттегі
мөлшері көбірек, көмір қышқыл газы азырақ болады.
Топырақ ауасының атмосфералықпен алмасу процесін аэрация немесе газ
алмасу деп атайды. Газ алмасуға әсер ететін факторлар: диффузия, топырақ
температурасының өзгеруі, барометрлік қысым, топырақтағы ылғал мөлшері,
желдің әсері, жер асты сулары деңгейінің өзгеруі.
1.5 Топырақтың негізгі жылу қасиеттері: жылу сіңіру қабілеті, жылу
сиымдылығы, жылу өткізгіштігі.
Топырақтың жылу сіңіру қабілеті оның күн нұры энергиясын сіңіру
қаситетінің мөлшерін сипаттайды. Оны альбедо (А) көрсеткішімен өлшейді.
Альбедо – топырақ бетіне жетіп түскен жалпы күн сәулесі радиациясының
топырақ бетінен шағылысқан қысқа толқынды күн сәулесі радиациясы үлесін
көрсетеді, ол пайызбен есептелінеді.
Идеалды немесе мінсіз шағылыстыратын бет 100% болады. Альбедоның
мөлшері топырақтың түсі, ылғалдылығы, құрылымы, тегістігі және оның өсімдік
жамылғысына байланысты.
Жылу сиымдылығы – топырақтың жылу сіңіру қасиеті, оны сыбағалық
(үлестік) және көлемдік деп ажыратады. Сыбағалық жылу сиымдылығы – бұл 1 г
құрғақ топырақты 10 С-қа қыздыру үшін қажетті жылу калориясы, ал көлемдік -
1 см3 құрғақ топырақты 10 С-қа қыздыру үшін қажетті жылу калориясы (
джоуль).
Жылу сиымдылығы топырақтың гранулометриялық және минаралды құармына,
органикалық заттар мөлшеріне, ылғалдылығына, құрамына байланысты.
Топырақтың жылу өткізгіштігі – оның өзіне жылуды өткізу қабілеті.
Топырақта жылу әртүрлі жолдармен беріледі: бөлшектер немесе түйірлер
бірімен-бірі түйісу кезінде қатты бөлшектерді бөлетін су немесе ауа арқылы.
Топырақтың жылу өткізу мөлшеріне оның химиялық және механикалық құрамы,
ылғалдылығы, ауа мөлшері, тығыздығы және температурасы әсер етеді.
Гумусқа бай және аэрациясы жоғары қуыстылығына қарай жақсы құрғақ
күйіндегі топырақ жылуды өте нашар өткізеді.
Жылу режимі – топырақта жылудың жиналу, таралу және жұмсалу
құбылыстарының жиынтығы.
Топырақтағы жылу көздері – күн сәулесінің энергиясы (тура немесе
тікелей, шашыранда, сонымен қатар атмосфералық радиация); ауадан алатын
жылу; органикалық заттар ыдырау кезінде пайда болатын жылу; топырақтағы
радиоактивті процестер жылуы. Ең маңызды жылу көзі – күн сәулесінің
энергиясы.
Топырақтың үстіңгі қабатына түсетін күн сәулесінің энергиясы тәуліктік
және жылдық мерзімділікке бағынады. Тәуліктік циклде топырақ күн шыққанан
14 сағатқа дейін қызады, содан кейін салқындай бастайды. Жылдық циклде ол
наурыздан шілдеге дейін қызады, содан кейін салқындайды.
Топырақтың үстіңгі қабаты оның қалған қалыңдығына жылу көзі болып
саналады және бұл жағдайда оның жылу өткізгіштігі маңызды.
Жыл мезгілі ішінде жаз айларында жылу топырақтың үстінен астыңғы
қабаттарына таралып, оның қызуы, ал қыс айларында, керісінше, жылу
топырақтың астыңғы қабатынан үстіне қарай таралып, оның салқындануы
байқалады. Қысқы бөлінуден жазға өту сәуірде, ал жаздан қысқа өту қыркүйек
айында байқалады.
Топырақтың температуралық режиміне қар жамылғысының зор әсері бар. Қар
жылуды нашар өткізеді, сондықтан оның топырақтан шағылуын және атмосфераға
беруін төмендетеді, олай болса топырақтың салқындауын азайтады.
Жылу режимі жер бедеріне де байланысты. Беткейлердің экспозициясы
(көрінісі) және олардың құлдилығы немесе құламалығы күн радиациясынан
алатын жылу айырмасын анықтайды. Оңтүстік, оңтүстік-батыс және оңтүстік-
шығыс беткейлеріндегі топырақтар солтүстік, солтүстік-батыс, солтүстік-
шығыс беткейлеріндегі және су айрығындағы топырақтарға қарағанда жақсы
қызады.
Өсімдік жамылған (күздіктер, шөптер, орман және т. б.) топырақтар
жамылмағандарға қарағанда аз тоңданады.
В. Н. Димо (1972) бойынша жылу режимі:
Тоңды түрі – көпжылдық-мәңгі тоңданатын аймақтарға тән. Топырақтың
жылуы оның еруімен, ал салқындауы көп тоңданған грунттың үстіңгі шекарасына
дейін тоңдануымен ілеседі. Топырақтың тоңазуы 5 айдан асады.
Мерзімді ұзақ тоңазыйтын жылу режимі – жылу процесі алғашқы сатыда
ерумен, ал салқындану тереңге тоңазуымен ілеседі. Тоңазу ұзақтылығы 5 айдан
аспайды, теріс температуралы тереңдік 1 м-ден артық. Орташа жылдық
температура оң болып келеді. Среднегодовая температура обычно
положительная.
Мерзімді тоңазыйтын жылу режимі – жылу процесі ең алдымен ерумен
ілеседі, ал тоңазу тереңге емес тоңданумен. Теріс температураның
тереңділігі 2 м-ден аспайды, мерзімді тоңазу бірнеше күннен 5 айға дейін
болады. Орташа жылдық температура оң болып келеді.
Тоңазымайтын түрі – тоңазуы байқалмайды, теріс температура жоқтың ғасы
немесе бірнеше күндей ғана болады.
Жылулық жағдайлар микроорганизмдердің тіршілігіне үлкен әсер етеді,
осыған орай өсімдіктердің қоректік заттармен қамтамасыз етілуіне,
органикалық заттардың ыдырау жылдамдығына және гуминдік заттардың
синтезіне. Температураның артуы судың бірқатар қасиеттерін өзгертеді.
Мысалы, температура кенет төмендегенде топырақтың үстіңгі қабатындағы су
булары конденсацияланады, ал температураның төмендеуі газдардың – көмір
қышқылы мен оттегі еруін күшейтеді. Топырақ температурасының құбылуы ондағы
газ алмасуымен топырақ ауасының құрамын жақсартады. Топырақтың тоңазуы оның
физико-химиялық қасиеттеріне көп өзгерістер енгізеді.
Топырақтың жылу режимін реттеу мәдени өсімдіктердің тіршілік ету
жағдайын жақсартуға бағытталған болу керек.
Топырақтың жылу режиміне белсенді әсер ететін шараларды олардың ықпал
ету сипатына қарай бөледі және былай ажыратады: агротехникалық,
агромелиоративтік және агрометеорологиялық.
Агротехникалық шаралар – терең қопсыту, тығыздау, жал жасау, аңыздарды
қалдыру, топырақтың бетін жабу.
Агромелиоративтік шаралар – орман екпелері, құрғақшылықпен күресу,
суару, құрғату.
Агрометеорологиялық шаралар топырақтың үстіңгі қабатынан жылудың
шағылуын азайту, үсік шалуды болдырмау және с. с. бағытталады.
Әдебиет:
1, с.137-153; 2, с. 154-166.; 9, с.117-133.с.134-139,158-165; 10, с.
350-406; 11, 200б; 171-185; 20, 46-70 б.
Бақылау сұрақтары:
1 Топырақ суының қандай категориялары бар және олардың өсімдіктерге
деген тиімділігі қандай?
2 Су сиымдылығы дегеніміз не және олардың түрлерін атаңыз.
3 Су өткізгіштігі және су көтеруі неге байланысты?
4 Топырақтың су режимі және су балансы дегеніміз не?
5 Топырақтағы су қорын қалай есептеуге болады?
6 Су режимін реттеу шараларын сипаттаңыз.
7 Топырақ ауасының құрамы және оның атмосфералықтан айырмашылығы
қандай?
8 Ауа өткізгіштіліктің маңызы неде?
9 Топырақ ауасындағы О2 и СО2 мөлшерлері неге байланысты?
10 Топырақ ауасындағы оттегі мен көмір қышқыл газының қандай маңызы
бар?
11 Топырақта газ алмасуын анықтайтын жағдайларды атаңыз.
12 Топырақтың жылу режиміне анықтама беріңіз.
13 Температуралық режим түрлерін атаңыз және сипаттама беріңіз.
14 Топырақтың жылу режимін реттеу шараларын атаңыз.
2 Тақырып Топырақтың органикалық бөлігі
Мақсаты: топырақтың органикалық бөлігінің пайда болуы, көздері, оның
құрамы мен қасиеттері, әртүрлі топырақтарда гумустың пайда болуы, гумустың
топырақты түзілу және оның топырақтың құнарлылығындағы рөлін оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
2.1 Топырақтың органикалық бөлігінің көздері
2.2 Органикалық қалдықтардың топырақта өзгеру процестері
2.3 Гумустың құрамы, топырақтың гумустық жай-күйінің көрсеткіштері
2.4 Гумустың топырақ түзілу, топырақ құнарлығы және өсімдіктердің
қоректенуіндегі рөлі
2.1 Топырақтың органикалық бөлігін үш құрауыштар (компонент) құрайды:
тірі организмдер (өсімдіктер, жануарлар микроорганизмдері), органикалық
қалдықтар және олардың ыдырау өнімдері, сонымен қатар топырақ түзілу
кезінде пайда болған ерекше зат - гумус.
Гумустың көзі болып жоғары сатыдағы өсімдіктермен топырақты мекендейтін
микроорганизмдер мен жануарлардың органикалық қалдықтары саналады.
Шөпті өсімдіктер астында гумустың негізгі көзі тамырлар, ал ормандағы
топырақтарда төсеніш саналады, оның мөлшері аймаққа, құрамына, жасына және
екпелердің жиілігіне, сонымен қатар өсімдік мен мүктер жамылғысының дамуына
байланысты болады. Ағашты өсімдіктердің тамырлары көп жылдықтар, олардың
гумус түзілуіндегі рөлі шамалы.
Жасыл өсімдіктер биомасса қалдықтарының шамамен 13 бөлігін
микроорганизмдердің органикалық қалдықтары құрайды. Топырақ фаунасының
органикалық қалдықтары өте аз мөлшерде жиналады - 100-200 кгга құрғақ зат.
Соынмен, гумусты құрайтын бірінші немесе бастауыш және негізгі көзі
болып жасыл өсімдіктердің жердегі түсулер (опад) мен тамырлар түріндегі
қалдықтары саналады.
Өсімдіктер қалдықтарының химиялық құрамы әртүрлі болады, негізгі
бөлігін (75-90%) су құрайды. Құрғақ затқа көмірсулар, белоктар, лигнин,
липидтер, балауыздар (воски), шайырлар (смолы), илік (дубильные) және басқа
да заттар кіреді. Органикалық қалдықтардағы заттар топтарының ара қатынасы
әртүрлі болады. Мысалы, бактериялардың негізгі массасы белоктар, сүректе
(древесина) және қылқанжапырақта лигнин, шайырлар, және иліктер көп, ал
белок аз болады және олардың ыдырауы баяу жүреді. Шөптер белокқа бай болады
да тез ыдырайды.
Органикалық қалдықтар құрамында ылғыйына күлдік элементтер: калий,
магний, кремний, фосфор, күкірт, темір және басқалардың біршама мөлшері
болады. Сүректің күлділігі өте төмен, күлдік элементтер шөптің
қалдықтарында көп болады.
Жыртылатын топырақтарда гумустың көзі болып мәдени өсімдіктердің
аңыздық және тамырлар қалдықтары, сонымен қатар органикалық тыңайтқыштар
(көң, компостар және тағы с.с.) саналады.
2.2 Топырақта органикалық заттардың гумусқа айналуы микроорганизмдер,
жануарлар, оттегі мен судың қатысуымен жүреді.
Жер үстіне немесе топыраққа түсетін жасыл өсімдіктер қалдықтарын
микроорганизмдер ыдыратады, өнімдерін олар қоректену, энергия көзі реті
қолданады. Ыдырау процесінде бұл қалдықтар анатомиялық құрылысынан
айрылады, оларды құрайтын заттар жылжымалы көбірек және қарапайым
қосылыстарға айналады. Бұл қосылыстардың бір бөлігі микроорганизмдермен
толық минералданады, ал ыдырау өнімдері жасыл өсімдіктермен сіңіріледі,
ыдырау өнімдерінің бір бөлігін гететрофтық микроорганизмдер қайтара пайда
болған белоктар, майлар, көмірсулар және басқа да қосылыстарды синтездеуде
пайдаланады. Ақыр аяғында ыдылау өнімдерінің кейбір бөлігі күрделі жоғары
немесе үлкен молекулалы заттар – гумус қышқылдарына айналады. Бұл процесті
гумификация процесі деп атайды, оның агенттері болып ауадағы оттегі, су
және микроорганизмде ферменттері саналады.
Органикалық қалдықтардың гумусқа айналу процесінде топырақ жануарлары
белсенді қатысады, олар органикалық қалдықтарды ұсақтайды, бар массаны
араластырады, оларды қайта өңдейді де экскременттерін (нәжістерін)
топыраққа шығарып тастайды. Бұл арада топырақ құрттарының рөлі өте зор.
Сонымен, органикалық заттардың гумусқа айналу процесі (гумустың
түзілуі) алғашқы органикалық заттардың ыдырау, микробтық плазманың қайта
құрылған түрлерінің синтездену және олардың гумификациялану процестерінің
жиынтығы болып саналады.
Гумустың құралу (түзілу) құбылысының ұзақтығы, сипаты топыраққа түсетін
өсімдік қалдықтарының құрамына, мөлшеріне, ылғалдылыққа, ауамен қамтамасыз
етілуіне, ортаның реакциясына, микробиологиялық ерекшеліктеріне, топырақтың
химиялық, минералды және грануметриялық құрамына байланысты болып келеді.
Аэробты жағдайларда ылғал жетікті және оңтайлы температура (25-300С)
болғанда органикалық заттардың ыдырауы қарқынды жүреді. Осындай
жағдайларда аралық өнімдердің болсын, гумустық заттардың болсын минералдану
процестері белсенді жүреді, топырақта гумус мөлшері шамалы жиналады да
күлдік элементтер мөлшерлері көп болады. Топырақта тұрақты және кенет ылғал
жетіспеген жағдайларда өсімдіктер қалдықтары аз жиналады, гумификация және
минералдану процестері бәсеңдетіледі де гумус аз түзіледі.
Топырақта ылғал мөлшері тұрақты шамадан тыс болғанда, сонымен қатар
температура да төмен болған жағдайларда гумификация процесі баяу жүреді.
Органикалық қалдықтар анаэробты жағдайда ыдырайды да организмдердің
тіршілік әрекетін ауырлататын газтәрізді (СН4, Н2) заттар көптеп жиналады.
Осының салдарынан ыдырау процесі өшеді, гумификация баяу жүреді дкке
органикалық қалдықтар шымтезекке (торфқа) айналады.
Гумустың жиналуына ең қолайлы жағдайлар топырақта су және ауа режимдері
оңтайлы және қайта-қайта құрғақтану болғанда туады. Бұндай режим қара
топырақтарға тән нәрсе.
Гумус түзілу процесінің бағыты мен жылдамдығына ыдырайтын қалдықтардың
химиялық құрамы және олардың топыраққа түсу сипаты үлкен әсер етеді.
Шөпті өсімдіктер қалдықтарының ыдырауы, әсіресе бұршақтылар, топырақта
негіздер мөлшерінің көп болуымен жүреді, бұндай жағдайда топырақтың
минералдық бөлігін біркелкі шаншыған жұмсақ гумус пайда болады.
Белоктарға кедей, күлдік элементтер мөлшері шамалы, лигнин,
балауыздар мен шайырларға қаныққан ағашты өсімдіктер қалдықтары төсенішті
ылғыйына жауын-шашындар шаятын жағдайда ыдырайды. Төсеніш
саңырауқұлақтардың қатысуымен ыдырайды да көп мөлшерде органикалық
қышқылдар пайда болады. Топырақтың қышқыл реакциясы гумификация процесін
тежейді және топырақтың үстіңгі қабатында жартылай ыдыраған қалдықтары бар
қатты немесе дөрекі гумус құрылады.
2.3 Гумус деп органикалық қалдықтардың ыдырау және гумификациялануынан
құрылған органикалық қосылыстардың динамикалық комплексін немесе кешенін
айтады. Топырақтағы гумус мөлшері 1-2-дан 12-15-ға % дейін құбылады және
тереңдеген сайын кенет немесе бірте-бірте азаяды.
Гумустың құрамына кіретін заттарды 2 топқа ажыратады: ерекше және
ерекше емес органикалық қосылыстар.
Топырақтағы ерекше емес заттар (белоктар, көмірсулар, липидтер,
шайырлар және с. с.) мөлшері 10-15 %.
Ерекше (гумусты қосылыстар) заттар болып құрылысы циклді және қышқылды
табиғаты бар жоғарымолекулалы құрамында азоты бар органикалық қосылыстар
жүйесі саналады. Оларға жататындар: гумин және фульво қышқылдары, сонымен
қатар гуминдер.
Гумин қышқылдары қоңыр түсті, өзінің құрылған жерінде жиналады, суда,
органикалы және минералды қышқылдарда ерімейді, негіздерде шамалы ериді,
топырақ кескінінде шамалы жылжиды. Бұл қышқылдар құрамында көміртегі (52-62
%), сутегі (2,8-5,8 %), оттегі (31-39 %) және азот (1,7- 5 %) бар. Гумин
қышқылындағы бұл элементтердің мөлшері топырақтың түріне, ыдырайтын
қалдықтардың химиялық құрамына және гумификациялану жағдайына байланысты
болады. Қара топырақтардың гумин қышқылдарында көміртегі көп болады. Гумин
қышқылдарының тұздары – гуматтар, олар топырақта жақсы құрылым құраушы
болып саналады.
Фульвоқышқылдар –жоғарымолекулалы құрамында азот бар органикалық
қышқылдар. Олар сары түсті, суда, қышқылдарда, негіздердің әлсіз
ерітіндісінде жақсы ериді, фульфаттардың еритін тұздарын құрайды.
Фульфоқышқылдарының су ерітінділері өте қышқыл болады (рН 2,6 -2,8).
Фульвоқышқылдары өзінің қышқыл реакциясына және суда жақсы еритіндігіне
байланысты топырақтың минералды бөлігін белсенді бұзады. Топырақта неғұрлым
гумин қышқылдары аз болса, соғұрлым фульфоқышқылдарының бұзушы әсері
күштірек.
Гумин –гумин және фульвоқышқылдарының комплексі, топырақтың минералдық
бөлігімен өте мықты байланған және әдеттегіше тәсілмен бөлінбейді..
Кезкелген топырақта гумустық заттар гумин және фульфоқышқылдары және
олардың тұздарынан тұрады (гуматтар, фульваттар, алюмо- және теміргумусты
қышқылдар). Бұл қосылыстардың бәрі топырақтың минералды бөлігімен әртүрлі
күштегі байланыста болуы мүмкін.
Топырақтың гумустық жай-күйі, топырақта олардың жиналу деңгейін, оның
кескін бойынша бөлінуі, сапалық құрамын көрсететін көптеген көрсеткіштердің
жиынтығымен сипатталады.
Топырақты агрономиялық тұрғыдан сипаттау үшін келесі көрсеткіштерді
пайдаланады.
1. Гумустық қабаттардағы гумус мөлшері (С,%):
өте жоғары 10
жоғары 6-10
орташа 4-6
төмен 2-4
өте төмен 2
2. Гумустың қоры (ЗГ, тга) формула бойынша есептеледі:
ЗГ=С*dv*h (1)
Мұнда ЗГ – гумус қоры, тга;
dv – топырақтың тығыздығы, гсм3;
h – қабаттың қалыңдығы, см
0-20 см (0-100 см) қабаттардағы гумус мөлшері келесі шкала бойынша
бағаланады, тга:
өте жоғары 200 (600);
жоғары 150-200 (400-600);
орташа 100-150 (200-400);
төмен 50-100 (100-200);
өте төмен 50 (100).
3. Гумустың метрлік қалықдықта кескін бойынша бөлінуі (кенет азаятын,
бірте-бірте азаятын, біркелкі және б.).
4.Гумус түрі (тип) гумин және фульвоқышқылдар қатынасымен анықталады
(СГК:СФК):
гуматтық 2;
фульватты-гуматтық 1-2;
гуматты-фульваттық 0,5-1;
фульваттық 0,5;
5. Гумустың азотпен қанығуы С:N атомдық қатынасымен бағаланады:
өте жоғары 5;
жоғары 5-8;
орташа 8-11;
төмен 11-14;
өте төмен 14.
2.4 Гумус топырақ түзілу және топырақ құнарлылығының дамуында үлкен
рөль атқарады..
1. Гумуста өсімдіктер мен микроорганизмдерінің қоректенуіне қажетті
барлық негізгі элементтер жиналады және ұзақ сақталады. Оның бірте-
бірте минералдануынан барлық элементтер минералды түрге айналады
және өсімдіктермен пайданылады.
2. Гумус пен органикалық қалдықтар ыдырау кезінде көмірқышқыл газы көп
мөлшерде бөлінеді, олар жер бетіне жақын орналасқан ауа қабатын
көмір қышқылы газымен қамтамасыз етіп, өсімдіктердің көміртегімен
қоректену көзі болады.
3. Гумустық заттар және органикалық қалдықтар ыдырауының аралық
өнімдері топырақ түзілу процесінің бірінші сатысында белсенді
қатысады – минералдардың биологиялық мүжілу және тау жыныстарының
бұзылуы. Минералдар әсіресе фульвокышқылдар арқылы бұзылады және
олардан организмдерге қажетті қоректік элементтер алынады.
4. Гумустың топырақ кескінін қалыптастыруда үлкен рөлі бар. Гумин
қышқылдары көп деңгейдегі топырақтардың гумустық қабаты жақсы
көрінеді. Егер топырақта кальций көп болса, гумин қышқылдары кальций
гуматын құрайды, суғатөзімді құрылым құрауда ол өте маңызды.
5. Егер гумус құрамында фульвоқышқылдар көп болса, бұндай топырақтар
кальций, магний, калий және басқа да негіздермен кедейленеді,
топырақ реакциясы қышқыл болады, силикаттар мен алюмосиликаттар
бұзылады. Бұл жағдайлар тұрақты және шамадан тыс ылғалданған
топырақтарда байқалады.
6. Органикалық заттарға байланысты топырақты көптеген микроорганизмдер
мен топырақ жануарлары мекендейді, олармен әртүрлі күрделі
биохимиялық процестер байланысты.
Әдебиет:
1, с.65-83; 2, с. 78-94; 9, с.58-73; 10, с.179-226; 11, 200б; 22, с.
275-279.
Бақылау сұрақтары:
1 Топырақтың органикалық бөлігі дегеніміз не?
2 Гумустың көздерін атаңыз.
3 Жыртылатын топырақтарда гумустың көзі болып не саналады?
4 Гумус дегеніміз не, ол қандай заттардан тұрады?
5 Әртүрлі топырақтардағы гумус мөлшерлері қандай?
6 Топырақтың гумустық жай-күйінің негізгі көрсеткіштерін атаңыз.
7 Топырақ түзілу және топырақ құнарлығының дамуында гумустың рөлі
қандай?
3 Тақырып Топырақ құнарлылығы
Мақсаты: түрлері, факторлары және топырақ құнарлылығын арттыру
шараларын оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
3.1 Топырақ құнарлылығы ұғымы, категориялары және түрлері
3.2 Топырақ құнарлылығының факторлары
3.3 Әртүрлі топырақтар түрлерінің құнарлылығы және арттыру шаралары
3.1 Топырақтың құнарлылығы – топырақты оның бастапқы тау жынысынан
айыратын тек оған тән қасиеті. Топырақ құнарлылығы оның генетикалық
ерекшеліктерімен тығыз байланысқан, ал жыртылатын топырақтарға сонымен
қатар ауыл шаруашылығында пайдалану сипатымен де.
Жер бетіндегі адамзаттың, жануарлардың, өсімдіктердің тіршілігі
топырақтың осы қасиетімен тығыз байланысты. Өйткені, топырақ құнарлылығы
жоғары болса, өсімдіктерден алатын өнім жоғары болып, адамзатқа қажет азық-
түлік, жануарларға керек жем-шөп қоры молаяды. Сонымен бірге өсімдіктердің
белсенді дамуыолардың атмосфера құрамынан өз бойына көмір қышқылы газын
сіңіруін және ауаға оттегінің бөлінуін жақсартып, атмосфералық ауаның
құрамының теңдестігін сақтауға әсерін тигізеді.
Қазіргі уақытта топырақтың құнарлылығы деп оның биосфераның құрауышы
ретінде қоректік, су-ауалық, температуралық, тотығу-тотықсыздандыру және
басқа да топырақтардың режимін анықтайтын жер факторлары мен жағдайларын
қамтамасыз ету деп түсінеді.
Топырақ құнарлылығы жоғарғы дәрежедегі өзгерушілікпен ерекшеленеді және
топырақ түзілу факторлары мен жағдайларының өзеруіне тез әрекеттенеді.
Топырақтың құнарлылық деңгейіне өте күшті әсер ететін адамның іс-әрекеті.
Топырақ құнарлылығын келесі категорияларын ажыратады: табиғи немесе
жараталысты; табиғи-антропогендік және жасанды.
Жараталысты немесе табиғи құнарлылық адам әсері тимеген, табиғи
топырақ түзілу процесінің дамуы қамтамасыз еткен топырақтың қасиеттері мен
режимдерінің күрделі өзара әрекеттестігімен анықталады. Табиғи құнарлылық
таза күйде тың жер топырағына тән және ондағы өсіп-өнген ценоздардың
өнімділімен сипатталады.
Табиғи-антропогендік. Топырақты игеру оның процестері, режимдері және
қасиеттерінің табиғи дамуына елеулі өзгерістер енгізеді. Бұл өзгерістер
топырақты өңдеу, тыңайтқыштар енгізу, әртүрлі мелиоративтік шараларды
игеруге байланысты. Топырақ қасиеттері мен режимдерінің санды және сапалы
өзгерістерін оның табиғи-антропогендік құнарлылығы сипаттайды.
Топырақты ауыл шаруашылығында пайдаланғанда табиғи топырақ түзілу
процесі тасымалданады, былайша айтқанда топырақ адамның іс-әрекеті мен
табиғи топырақ түзілу процесінің өзара әрекеттесуінен қалыптасатын
құнарлылыққа ие болады. Құнарлылықтың бұл категориясы агроценоздарға тән.
Жасанды құнарлылық адамның іс-әрекеті нәтижесінде құнарлылықтың әртүрлі
факторларын қисындастыру барысында қалыптасады. Ол таза күйінде оранжерея,
жылыжай, парниктер және с.с. өсімдіктерді өсіруге жасалған субстраттарда
байқалады, сонымен қатар жасанды топырақтарда (мысалы бақшалар).
Топырақ құнарлылығының әр категориясы екі түрден тұрады: потенциалды
және тиімді.
Жасанды құнарлылығы табиғимен бірігіп тиімді немесе экономикалық
құнарлылық болып анықталады. Ол ауыл шаруашылық дақылдарының өнімінде
жүзеге асырылады.
Топырақта қоректік элементтердің белгілі бір қорлары бар, олар өнімнің
қалыптасуында шығын түрінде жүзеге асырылады, осыдан топырақтың потенциалды
құнарлылығы деген ұғым шығады.
Потенциалды құнарлылық өсімдіктердің қоректік заттарының жалпы қоры,
олардың қосылыстарының түрлері және өсімдіктерді басқа да қажетті оңтайлы
жағдайлармен қамтамасыз ету факторлары оның тиімді құнарлылығының жоғары
деңгейін қалыптастырады.
3.2 Құнарлылық факторлары болып қоректік элементтер, ылғал, ауа және
жылу мөлшері есептеледі, яғни олар өсімдіктер өсіөнуінің жер бетіндегі
факторлары. Ал құнарлылықтың қалыптасуының жағдайларына топырақтың
қасиеттері және режимдері жатады. Ол қасиеттер мен режимдер келесідей:
- физикалық (топырақтың гранулометриялық құрамы, құрылымы, тығыздылығы,
кеуектілігі, жылулық, ылғалдылық қасиеттері және режимдері);
- химиялық (гумус сипаттамасы, минералдық және химиялық құрамы,
тиімді қоректіқ заттар мен зиянды заттар мөлшері);
- физико-химиялық (топырақ реакциясы, тотығу-тотықсыздану потенциалы,
сіңіру көлемі, алмаспалы сіңген катиондар мөлшері және олардың құрамы және
т. б.);
- биологиялық (микроорганизмдер мөлшері, нитрификациялау және азотты
байланыстыру, топырақтың тыныс алуы, ферменттік белсенділігі,
фитосанитарлық жағдайы).
Құнарлылықтың қалыптасуы топырақтың қасиеттері мен режимдерінің өзара
күрделі қатынасы мен әсерінің мысалы ретінде топырақтың қоректік заттар
режимін қалыптасуын алып қарауға болады.
Топырақтың қоректік заттар режимі оның құрамындағы минералды заттардың
күрделі өзгерістерінін және органикалық заттардың минералдану және
гумификациялану процестерінің, микроорганизмдердің белсенді қызметінің,
ылғал, ауа және жылу режимдерінің өзар қатынасының әсерінен қалыптасады.
3.3 Топырақтардың әртүрлері түрлері оның әртүрлі құнарлылығын
қалыптастырады.
Ең жоғары тиімді құнарлылықпен қара топырақтар сипатталады, ал күлгін
(солтүстікке) және құба (оңтүстікке) топырақтарға қарай жылжитын болсақ
оның құнарлылық деңгейі төмендей бастайды.
Орманды аймақтың күлгін және шымды-күлгін топырақтары құнарлылығының
шамалы болуы күлгіндену процесінің әсерінен болады. Үйткені ол қышқыл
топырақтарды қалыптастырады, онда улылық қасиеті бар алюминийдің жылжымалы
түрлері болады. Сонымен қатар олар негіздермен қанықпаған, гумус мөлшерлері
шамалы, агрофизикалық қасиеттері нашар және қоректік заттар мөлшері де
төмен.
Топырақ құнарлығын ұдайы өндіру немесе арттыру қазіргі кезде екі
тәсілмен, заттық және тенологиялық, жүзеге асырылады. Заттық тәсіл
тыңайтқыштар, мелиоранттар, пестицидтер т.б. қолдануды қажет етеді, ал
екінші тәсіл – ауыспалы егістерді, аралық дақылдарды, әртүрлі топырақ
өңдеуді, егу әдістерін т. б. қолдануды қажет етеді. Аталған әдістердің
мақсаты бір болғанымен, оған жету жолдары әртүрлі болып келетіні түсінікті.
Топырақ құнарлығын оңтайландыру үшін талапқа үйлесімді құнарлылық моделін
(үлгісін) жасау керек. Топырақ құнарлылығының үлгісі деп нақтылы топырақтық-
климаттық жағдайда дақылдың белгіленген өнімділік деңгейіне сай келетін
экспериментальды түрде анықталған агрономиялық маңызды қасиеттері ме
режимдерінің жиынтығын айтады.
Топырақ құнарлығының технологиялық үлгісі міндетті түрде экономикалық
есептеулермен толықтырылып, оның тиімділігі дәлелденуі керек.
Егіншілік шаруашылығы дамыған Қазақстанның солтүстік аймағының
топырақтарының құнарлылығын сақтап, оны арттырудың басты жолдары мыналар:
- егіншілктің топырақты қорғау жүйесін қолданып, оның басты буыны-
топырақты жазықтілгіш құралдарымен өңдеп, топырақ бетінде өсімдік
қалдықтарын сақтау;
- жеңіл гранулометриялық құрамды топырақтарда дәнді дақылдарды, парды
және көпжылдық шөптерді топырақ қорғау ауыспалы егісінле жолақтап
орналастыру;
- органикалық тыңайтқыштарды және минералды тыңайтқыштарды қажетті
мөлшерде енгізу;
- көпжылдық шөп егілген танаптар ауданын арттырып, оларды мерзімді
түрде ауыспалы егістікке қосып отыру.
Әдебиет:
1, с.180-184; 2, с. 200-213; 9, с.183-189; 10, с. 441-448; 20, 17-78 б.
Бақылау сұрақтары:
1 Топырақтың құнарлылығы дегеніміз не?
2 Топырақ құнарлылығы категорияларын атаңыз.
3 Топырақ құнарлылығы факторларын атаңыз.
4 Аймақтық топырақтардың құнарлылығына сипаттама беріңіз.
4 Тақырып Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті
Мақсаты: топырақ коллоидтары, құрылуы, құрамы, қасиеттері және
топырақтың сіңіру қабілетін оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
4.1 Топырақ коллоидттары, олардың құрылысы, қасиеттері және құрамы
4.2 Топырақтың сіңіру қабілеті және оның түрлері
4.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығы және әртүрлі топырақтардағы алмасу
катиондарының құрамы
4.4 Топырақ қышқылдығы, сілтілігі, буферлігі
4.1 Топырақ күрделі полидисперсті жүйе, әртүрлі мөлшердегі бөлшектерден
тұрады. Топырақтың ең дисперсті бөлігі коллоидтар (бөлшектердің мөлшері
немесе көлемі 0,0001 мм-ден төмен) түрінде болады. Олар топырақ салмағының
1-2 пайыздан 30-40 пайызға дейін, бірақ олардың топырақтың қасиеттері мен
құнарлылық деңгейіне деген әсері өте үлкен.
Коллоидтар – екі фазалы жүйе және дисперсті фазамен (коллоидті
бөлшектер массасы) дисперсті ортадан (топырақ ерітіндісі) тұрады.
Топырақ коллоидтарының ерекшеліктері болып өте үлкен жалпы және
сыбағалы үлесті бет ауданы, сонымен қатар дисперсті фазамен дисперсті
ортаның бөліну шекарасында иондардың қос электрлік қабатының болуы.
Жалпы және үлесті үлкен бет ауданы жоғарғы дәрежедегі дисперстілікпен
қамтамасыз етілген, сондықтан коллоидтің массасы оның бетіне қарағанда
үлкен емес. Бұл ерекшелік коллоидтардың реакциялық қабілетін анықтайды.
Вигнердің ұсыныс бойынша коллоидты бөлшекті мицелла деп атайды.
Мицелланы схема түрінде былай көрсетуге болады:
Өзегі немесе ядросы – қатты бөлшек, заттар молекулаларының ұйытқысынан
тұрады. Өзектің үстінде иондардың қос электрлік қабаты қалыптасқан, ол
коллоидтың потенциалын анықтайтын өзекпен тығыз байланысқан ішкі
қозғалмайтын иондар қабаты және иондардың қарсы зарядты қабатының орнын
толтыратын сыртқы қабаттан тұрады. Өзекпен потенциал анықтайтын иондар
қабатын гранула деп атайды. Орнын толтыратын қабаттағы иондардың бір
бөлігі қозғалмайтын болып келеді, үйткені иондардың ішкі қабатымен тығыз
байланысқан, ал екінші бір бөлігі қозғалмалы келеді де сыртқы немесе
диффузды қабатты құрайды, бұл қабатта алмасу реакциясына қабілеті бар
иондарды құрайды.
Потенциалын анықтайтын қабаттағы иондардың құрамына байланысты
ацидоидтар, базоидтар және амфолитоидтарды ажыратады
Ацидоидтар – теріс зарядты коллоидтар, потенциал анықтайтын қабатта
аниондардан тұрады, ал диффузиялыда – катиондар.
Базоиды – оң зарядты коллоидтар, потенциал анықтайтын қабатта
катиондардан тұрады, ал диффузиялы қабатта – аниондар.
Амфолитоиды – қоршаған ортаның реациясына байланысты өзгермелі
коллоидтар, олар өздерін базоидтар немесе ацидоидтар түрінде көрсетуі
мүмкін.
Топырақтағы коллоидтардың негізігі массасы - ацидоидтар.
Сұйық фазаға байланысты коллоидтар гидрофильді және гидрофобты ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті
Экология кафедрасы
Т.М. Блисов
Топырақтану
Тәжірибелік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар
5В080100– Агрономия, 5В060800– Экология мамандықтары бойынша оқитын
студенттеріне арналған
Қостанай, 2013
ББК 40.3 (26,3)
Б 63
Автор:
Блисов Тілеубай Матайұлы, экология кафедрасының доценті, а.ш.-ғ.к.
Пікір білдірушілер:
Хасанова А.И., экология кафедрасының аға оқытушысы
Ахмет А.З., агрономия кафедрасының профессоры, а.ш.-ғ.к.
Блисов Т.М.
Б 69 Топырақтану: Әдістемелік ңұсқаулар. - Қостанай: А.Байтурсынов атындағы
ҚМУ, 2013. – 52 б.
Әдістемелік нұсқауларда тәжірибелік жұмыстар тақырыптарын орындау реті,
бақылау сұрақтар және ұсынылған әдебиеттер тізімі келтірілген.
5В080100– Агрономия, 5В060800– Экология мамандықтар бағытында оқитын
студенттеріне арналған
ББК 40.3 (26,3)
Аграрлы-биологиялық факультетінің әдістемелік кеңесімен, ___ ___2013 ж.
мақұлданған № хаттамасы
Қостанай мемлекеттік университеті, 2013
Мазмұны
1 Тақырып Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері және
режимдері ... ... ... ... ..5
1.1 Топырақ ылғалының маңызы. Топырақ ылғалының категориялары ... ... 5
1.2 Топырақтың су қасиеттері: су ұстау қабілеті, су өткіштілігі, су
көтеруі.7
1.3 Су режимі және оның түрлері, ылғал жию және сақтау
шаралары ... ... ..7
1.4 Топырақ ауасы, оның құрамы, қасиеттері, агрономиялық
маңызы ... ... ..9
1.5 Топырақтың жылу қасиеттері, жылу режимі және оны
реттеу
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... 10
2 Тақырып Топырақтың органикалық
бөлігі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... .13
2.1 Топырақтың органикалық бөлігінің
көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
2.2 Органикалық қалдықтардың топырақта өзгеру
процестері ... ... ... ... ... ..14
2.3 Гумустың құрамы, топырақтың гумустық жай-күйінің көрсеткіштері...15
2.4 Гумустың топырақ түзілу, топырақ құнарлығы және
өсімдіктердің қоректенуіндегі
рөлі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
3 Тақырып Топырақ
құнарлылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .18
3.1 Топырақ құнарлылығы ұғымы, категориялары және
түрлері ... ... ... ... ..18
3.2 Топырақ құнарлылығының
факторлары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...19
3.3 Әртүрлі топырақтар түрлерінің құнарлылығы және
арттыру
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... 19
4 Тақырып Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру
қабілеті ... ... ... ..21
4.1 Топырақ коллоидттары, олардың құрылысы, қасиеттері және құрамы..21
4.2 Топырақтың сіңіру қабілеті және оның
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..22
4.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығы және әртүрлі
топырақтардағы алмасу катиондарының
құрамы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .23
4.4 Топырақ қышқылдығы, сілтілігі,
буферлігі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ..24
5 Тақырып Тайгалы-орман және орманды дала
аймақтарының
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ..26
5.1 Тайгалы-орман
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... .26
5.2 Қоңыр орман
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ...29
5.3 Сұр орман
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 30
6 Тақырып Қара
топырақтар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 31
6.1 Қара топырақтардың түзілу
жағдайлары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ..31
6.2 Қара топырақтардың пайда болуы және қара
топырақтар кескінінің қалыптасуы жайындағы қазіргі
түсініктер ... ... ... ... .32
6.3 Қара топырақтың құрылысы, классификациясы
(жіктеу) ... ... ... ... ... ...32
6.4 Қара топырақтың қасиеттері, құнарлылығын
арттыру, эрозия және құрғақшылықпен күресу
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ..33
7 Тақырып Қуаң дала, шөлді-дала, шөлді және тауалды-шөлді-дала аймақтарының
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .34
7.1 Қара қоңыр топырақтар, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... .34
7.2 Құба (боз) топырақтар, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ...36
7.3 Қоңыр (бурые), сұршыл-қоңыр топырақтар, құрылысы
және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... .38
7.4
Тақырлар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ..4 0
7.5 Қуаң дала, шөлді және шөлейт аймақтары топырақтарының
құнарлылығын арттыру
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
42
8 Тақырып Интрааймақтық
топырақтар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... .42
8.1 Кебірлер, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..42
8.2 Сортаңдар, құрылысы және
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...44
8.3 Солодьтар (кермекті
топырақтар) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .46
9 Тақырып Су жайылымы және таулы өлкелер
топырақтары ... ... ... ... ... ...4 7
9.1 Су жайылымы топырақтары, құрылысы,
қасиеттері ... ... ... ... ... ... . ... .47
9.2 Таулы өлкелер
топырақтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 49
Ұсынылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..52
1 Тақырып Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері және режимдері
Мақсаты: Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері мен режимдерін оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
1.1 Топырақ ылғалының маңызы. Топырақ ылғалының категориялары
1.2 Топырақтың су қасиеттері: су ұстау қабілеті, су өткіштілігі, су
көтеруі
1.3 Су режимі және оның түрлері, ылғал жию және сақтау шаралары
1.4 Топырақ ауасы, оның құрамы, қасиеттері, агрономиялық маңызы
1.5 Топырақтың жылу қасиеттері, жылу режимі және оны реттеу шаралары
1.1 Топырақ суы организмдердің тіршілігінде және топырақ түзілуде үлкен
маңызы бар. Топырақтағы су оның бойында өтіп жататын биологиялық, химиялық,
физико-химиялық құбылыстардың белсенділігіне, заттардың жылжуына, ауа,
қоректік заттар, жылу режимдеріне және топырақтың физикалы-механикалық
қасиеттеріне үлкен ықпалын тигізеді. Топырақ суы органикалық заттардың
ыдырау процестерінің қарқындылығын анықтайды. Топырақ суымен жиналған
заттардың шығару, жылжу және жиналу процестері, генетикалық қабаттар мен
жалпы топырақ кескінің қалыптасуы байланысты. Топырақ ылғалы оның жылу
балансына да ықпал етеді. Топырақтың үстіңгі қабатында су жылжу кепзінде
оны эрозияға шалдықтырады. Топырақта су шамадан тыс болғанда күлгіндену,
батпақтану, ал капиллярлар бойынша көтерілуі судың булануына әкеліп соғады,
тұзды сулар тұздану және кебірлену процестерін болдырады.
Топырақ ылғалдылығы оның агрофизикалық қасиеттеріне (тығыздығы,
жабысқақтығы, ұсақтану және агрегаттар құру қабілеті – топырақтың пісіп
жетілуі) әсер етеді.
Топырақ ылғалын зерттеген және топырақ ылғалдылығы туралы ілімнің
дамуына үлкен үлес қосқан ұлы ғалымдар: А.А.Измаильский, Г.Н.Высоцкий,
П.С.Коссович, А.Ф. Лебедев, А.Г.Дояренко, А.А.Роде, Н.А.Качинский.
А.А. Роде топырақ ылғалының бес категорияның ажыратады:
1 Химиялық байланысқан су – жылжымайтын және заттарды ерітуге
қатыспайтын су, топырақтың қатты фаза құрамына кіреді, конституциялық
(құрылдық) және кристалдық болып бөлінеді.
Конституциялық су – бұл гидроксильдік топ (ОН), топырақта темір,
алюминий, титан, марганец гидроксидтері, коллоидті-дисперсті балшық
минералдары, органикалық және органикалы-минералдық қосылыстар құрамында
болады.
Кристалдық су - бұлар тұтас су молекулалары, гипс (СаSО4 * 2Н2О),
миробилит (NаSО4 * 10Н2О) және басқа да минералдар кристалдарына кіреді.
Химиялық байланысқан суға өсімдіктердің қолы жетпейді (пайдалануы
мүмкін емес ).
1 Қатқан су – топырақта су қатқан кезде мұз түрінде қалыптасады.
2 Буланған су – топырақта бу түрінде ауа құрамында болады,
өсімдіктерді сумен қамтамасыз етуде қатысы жоқ, топырақ сәл салқындаған
жағдайда конденсацияланы да сұйық суға айналады.
3 Физикалық байланысқан су (сорбцияланған) тығызбайланысқан және
әлсізбайланысқан болып ажыратылады.
Тығызбайланысқан суды гигроскопиялық деп атайды. Ол топырақтың қатты
түйірлеріне (көбінесе коллоидты) сырттық тарту күшпен ауадан ұсталған су
буының молекулалары, ал бұл қабілетті топырақтың гигроскопиялылығы деп
атайды.
Гигроскопиялық су түйірлерді 1-3 молекуладан тұратын жұқа пленкамен
жабады. Гигроскопиялық судың ерекше қасиеттері бар: 780С қатады,
электролиттерді ерітпейді, тығыздығы (1,5-1,8 гсм3) және тұтқырлығы
(вязкость) жоғары, өсімдіктерге тиімсіз.
Тығызбайланысқан судың мөлшері ауаның ылғалдылығына және топырақ
коллоидтарының саны мен сапасына байланысты болады.
Топырақтың буланған сулармен қаныққан атмосферадан (шамамен 90-98 %)
сіңіріп алатын гигроскопиялық судың максималды мөлшерін гигроскопиялық
максималды ылғал деп атайды (МГ). МГ – бұл топырақтағы судың өлі қоры.
Әлсіз немесе осал байланған су – су қабығы, топырақтың коллоидті
түйірлер бетінде сұйық сумен жұғысқан жағдайда су молекулаларын қосымша (МГ-
ға қоса) сіңіруден пайда болады, жылжымалығы шамалы, өсімдіктерге тиімсіз.
4 Еркін немесе бос су – топырақ бөлшектерімен сорбциялық күштермен
байланысы жоқ және капиллярлық (қылтүтікті) және гравитациялық күштермен
жылжиды, екі түрге бөлінеді: капиллярлық нем есе қылтүтіктік және
гравитациялық.
Капиллярлық су – топырақтың қылтүтіктерінде болады және өсімдіктерге
тиімді, ең қолайлы ылғал. Бұл ылғалдың екі түрі бар: капиллярлы-ілінген
және капиллярлы-тірелген. Капиллярлы-ілінген ылғал топырақты үстінен
ылғалдандырғанда, ал капиллярлы-тірелген жер асты суларымен ылғалданғанда
немесе грунттық сулар көтерілгенде пайда болады.
Капиллярлық су заттарды еріту қабілеті бар, жылжымалы.
Капиллярлы-тірелген судың грунттық сулар жақын болғанда артық су
аққаннан кейін қалған максималды мөлшерін төменгі немесе ең аз су
сиымдылығы (НВ). НВ топырақтың механикалық құрамы, гумустылығы,
құрылымдылығы және жайласуына (сложение) байланысты болады. Топырақтың
оптималды ылғалдылығы НВ-ның 70-100%-на сәйкесті.
НВ мен топырақтың нақтылы ылғалдылығының айырмасын ылғал тапшылығы
(дефицит) деп атайды.
Гравитациялық су – топырақ агрегаттары арасында оның ірі қылтүтік емес
кеуектері немесе куыстарында (поры) суды ығыстыра орналасады, жердің тарту
күші арқылы топырақтың кескіні бойынша төмен қарай қозғалады. Ол топырақ
кескіні бойынша өсімдіктерге тиімді тұздар, коллоидтар, тұндырмаларды
(суспензия) ерітеді және жылжытады, бірақ анаэробты жағдай жасағанда
өсімдіктерге қолайсыз жағдайлар жасайды, соңынан олардың жойылуына әкеліп
соғады.
1.2 Топырақтың су қасиеттеріне жатады: су тұтқыш немесе су ұстау, су
сиымдылығы, су өткізгіштігі, су көтеруі немесе көтергіштігі.
Топырақтың су тұтқыштығы – бұл топырақтың өзінің кескінінде суды
сіңіру және ұстап тұру қабілеті, жердің тартылыс күшінің әсерінен ағып
кетпей.
Топырақтың су тұтқыштығын санды түрде су сиымдылығы сипаттайды.
Топырақтың су сиымдылығы – бұл топырақтың суды (әртүрлі түрлерін)
максималды мөлшерде сіңіріп топырақтағы сәйкесті күштермен ұстай алатын
қасиеті.
Ұсталған су түрлеріне қарай су сиымдылығы ажыратылады: максималды
адсорбциялық (МАВ), максималды молекулалық (ММВ), капиллярлық (КВ), төменгі
немесе ең аз (НВ) және толық су сиымдылығы (ПВ).
Су өткізгіштігі – бұл топырақтың суды өзіне сіңіріп және төмен қарай
өткізу қасиеті.
Топырақтың су өткізгіштігі шаршы аудан бірлігінде белгілі бір уақыт
бірлігінде фильтрацияланатын су көлемін өлшеу арқылы анықтайды. Топырақтың
су өткізгіштігі оның механикалық құрамы, құрылымы және алмаспалы катиондар
құрамына байланысты болады.
Су көтеруі немесе көтергіштігі – капиллярлық немесе қылтүтік күштері
арқылы астыңғы қабаттардан жоғары қарай суды көтеруін сипаттайды. Суды
көтеру биіктігі мен жылдамдылығы топырақтың механикалық құрамы, құрылымы,
қуыстылығына байланысты болады. Капиллярлар бойымен суды көтеру биіктігі
0,5-0,8 м-ден ( құмды топырақтар) 3-6 м-ге дейін (құмбалшық және балшықты
топырақтар) құбылады..
Құмды топырақтар суды биікке көтермейді, бірақ тез, ал балшықты
топырақтарда баяу көтеріледі.
1.3 Топырақтың су режимі – топыраққа ылғал түсуі, оның таралуы, әртүрлі
физикалық өзгерістерге ұшырауы және ылғалдың топырақтан шығындалу
құбылыстарының жиынтығы.
Су режимін сандық өлшеммен сипаттау су балансы, ал су режимінің
санды түрде көрсетілген элементтерін су режимінің элементтері деп атайды.
Су балансының жалпы теңдеуі:
ВО + ВОС + ВОР + ВГ + ВК + ВПР + ВБ = ВИСП + ВТ + ВИ + ВПС + ВБС + В1,
мұнда ВО – судың бастапқы қоры;
ВОС - атмосфералық жауын-шашынның қосындысы;
ВОР – суару кезінде түскен судың мөлшері;
ВГ – груннтық судан түскен су мөлшері;
ВК - конденсацияланған судың мөлшері;
ВПР – жер үстінен келген судың мөлшері;
ВБ – топырақ ішінде қапталдан (қабырғадан, жақтан) келген су
мөлшері;
ВИСП -топырақтың үстіңгі қабатынан буланған су мөлшері;
ВТ – десукция;
ВИ - грунт астына инфильтрация;
ВПС –жер бетіндегі ағын;
ВБС – топырақ ішінде қапталдық ағын;
В1 – зерттеу соңындағы соңғы су қоры.
Су балансын есептегенде топырақтағы су қорын әр генетикалық қабатқа
есептейді, содан кейін қосады. Су қорын келесі теңдеумен есептейді:
ЗВ (тга) = W*dV*h,
(2)
мұнда ЗВ – h қабатындағы су қоры
W – салмақталған ылғал ,%
dV – топырақ тығыздығы, гсм3
h – қабатың қалыңдығы, см.
Топырақтағы су қорын су бағанасының мм айналдыру үшін, м3га-ғы су
мөлшерін 0,1 көбейту керек.
Г.Н.Высоцкий ылғалдану коэффицентіне қарай су режимін 4 түрге бөледі:
шайылымды, мерзімді шайылымды, шайылымсыз, тершу түрі.
Бұл су режим түрлеріне Роденің ұсынысы бойынша екі түр қосылды – тоңды
түрі және ирригациялық.
Шайылымды түрі – жылдық жауын-шашынның мөлшері буланушылығынаң артық
болатын аудандарда (күлгіндер, шымды-күлгіндер, қызыл және сары
топырақтар).
Мерзімді шайылымды түрі - жылдық жауын-шашынның және буланғыштықтың
мөлшері шамамен бірдей жерлерге тән. Ылғалды және құрғақ жылдардың ауысып
отыруы шайылымды және мерзімді шайылымды су режимдерін тудырады (сұр
ормандық топырақтар, орманды дала аймағының күлгінденген және
сілтісізденген қара топырақтар).
Шайылмайтын түрі – жылдық жауын-шашынның мөлшері топырақтың булануынан
аз болатын аумақтарға тән, атмосфералық жауын-шашын грунтты суларға
жетпейді (дала қара топырақтары, қара қоңыр топырақтар, шөлейттің қоңыр
топырақтары, шөл топырақтары).
Тершу түрі – су режимінің шайылмайтын түрінде грунттық немесе жер асты
сулары жақын орналасқанда кездеседі (гидроморфты сортаңдар).
Тоңды түрі – көпжылдар бойы (мәңгі) тоңданған аудандарда кездеседі.
Жердің тоңданған қабаты әрі қарай суды жібермейді, үстінде артық ылғал
байқалады, соңынан топырақ глейленеді (топырақ кескіні көкжасыл түсті,
кейде қызғылт дақты шұбарлау болады), сондықтан барлық топырақтар глейлі
болады.
Ирригациялық түрі суармалы топырақтарға тән.
Су режимін реттеу тәжірибесі егіншіліктің өзіндегідей ертеден келе
жатқан тарихы бар, ол аумақтардың топырақ-климаттық жағдайлары мен
дақылдардың биологиялық ерекшеліктеріне негізделген. Сонымен бірге
агротехникалық, агромелиоративтік, гидромелиоративтік, ормандымелиоративтік
және басқа да шаралар қолданылады.
Құрғақ дала және шөлді аймақтарда негізі шара – суару, ал ылғалдануы
тұрақсыз аймақтарда өте аса қажетті шара – ылғал жинау және сақтау. Оларға
қар тоқтату және қар суларын ұстау (ықтырма себу, беткейлерге көлденең
өңдеу, үзбелі қарық (борозда) жүргізу. Сонымен қатар су режимін реттеуде
егін қорғау орманды жолақтары, таза парды енгізу және топырақты тығыздау
және т. б. шаралар қолданылады.
Ылдалдылығы жеткілікті және шамадан тыс болатын аймақтарда негізі шара –
артық суды әкету, ол үшін дренаждар құру және т.б.
1.4 Топырақ ауасы құрамы жағынан атмосфералықтан айырмашылығ бар, оның
негізгі құрауыштары - азот, оттегі, аргон, көмір қышқыл газы, ал
қалғандарының үлесі көлемінен тек 0,01 %. Атмосфералық ауаның құрамы
тұрақты деуге болады. Топырақ ауасында атмосфералықпен салыстырғанда
оттегінің мөлшері азырақ (үстіңгі қабатында 10-19%, ал төменгі қабаттарында
10-11% дейін кемиді) және көмір қышқыл газы көбірек (0,3%) болады, сонымен
қатар онда азоттың мөлшері де өзгеруі мүмкін. Батпақты және батпақтанған
топырақтардың ауасында NH3, CH4, H2 байқалатын мөлшерлері болуы мүмкін.
Топырақ ауасында ондағы микроорганизмдер тіршілігіне байланысты аздаған
мөлшерде ұшпайтын органикалық қосылыстар тұрақты болады (көмірсутектердің
майлы және ароматты қатары, күрделі альдегидтер, спирттер және б.).
Топырақ ауасындағы газдар ішінде ең өзгермелісі оттегі және көмір
қышқыл газы, олардың топырақтың және ондағы микроорганизмдердің тіршілінде
рөлі зор.
Топырақ ауасындағы оттегі мен көмір қышқыл газының мөлшері өте
құбылады. Мысалы, жақсы аэрациясы бар топырақтың үстіңгі қабатындағы
мөлшері атмосфералық ауадағы мөлшерге жақын, ал ауыр топырақтардағы мөлшері
он және жүз есеге дейін азаюы мүмкін, ал көмір қышқыл газының мөлшері 20%
дейін жетеді.
Топырақтағы ауа үш күйде болады. Олар еркін ауа, сіңірілген
(адсорбциялаған) және еріген ауа. Еркін ауа топырақтың қылтүтікті және
қылтүтікті емес қуыстарында болып қозғалмалы келеді және атмосфера ауасымен
алмасып тұрады. Адсорбцияланған ауа топырақтың қатты бөлігінің бетіне
сіңген түрлі газдар. Оның мөлшері топырақтың гранулометриялық құрамына,
гумус мөлшерінежәне ылғалдылығына байланысты. Гумусы мол, ауыр
гранулометриялық құрамды құрғақ топырақта адсорбцияланған ауа мол болады.
Еріген ауа топырақ ылғалы құрамында кездесетін түрлі газдар. Олар көмір
қышықыл газы, аммиак, оттегі, күкіртті газ.
Оттегінің өсімдіктер мен топырақтың тіршілігінде маңызы өте зор.
Топырақта еркін немесе бос оттегі болмағанда өсімдіктердің өсіп-өнуі
тоқталады, оптималды жағдай – шамамен 20% оттегі болғанда. Топырақта оттегі
жетіспеген жағдайда өсімдіктерге улылығы бар қосылыстар пайда болады,
қоректік заттардың мөлшері азаяды, топырақтың физикалық қасиеттері
нашарлайды, осының салдарынан оның құнарлығы және өнімділігі төмендейді.
Топырақ ауасында көмір қышқыл газы концентрациясының жоғары болуы
тұқымның өнуімен тамырлардың дамуына теріс әсер етеді. Көмір қышқыл газының
бірсыпыра мөлшерін өсімдіктер фотосинтез кезінде пайдаланады, оны тыныс
алуы процесінде топырақ қамтамасыз етеді. Сондықтан СО2 жаңадан белсенді
пайда болуына және жақсы газалмасуына жағдай жасау өте маңызды.
Көмір қышқылының топырақтың минералдық бөлігінің мүжілуінде және
қоректік заттардың жиналуында да үлкен мәні бар. СО2 қаныққан топырақ
ерітіндісі оның көптеген қосылыстарына ерітуші бағытта әсер етеді.
Ауа режимін жақсарту әсіресе топырақтың шамадан тыс ылғалданған
аудандарда маңызды. Оңтайлы ауа режимін жасауда оның физикалық қасиеттері
мен құрылымын жақсартудың үлкен маңызы бар.
Топырақтың ауа қасиеттеріне ауа сиымдылығы және ауа өткізгіштігі
жатады.
Ауа сиымдылығы - бұл топырақтың ауамен толған бөлігі (сол уақыттағы
ылғалдылықта), егер оның шамасы топырақ көлемінің 25% аспаса оңтайлы
аэрациясы қамтамасыз етеді.
Ауа өткізгіштігі - топырақтың өз бойынан ауаны өткізу қабілеті. Бұл
топырақпен атмосфералық ауаның газ алмасуындағы негізгі шарт және ол
неғұрлым толық байқалса, соғұрлым газ алмасуы жақсы, ал топырақта оттегі
мөлшері көбірек, көмір қышқыл газы азырақ болады.
Топырақ ауасының атмосфералықпен алмасу процесін аэрация немесе газ
алмасу деп атайды. Газ алмасуға әсер ететін факторлар: диффузия, топырақ
температурасының өзгеруі, барометрлік қысым, топырақтағы ылғал мөлшері,
желдің әсері, жер асты сулары деңгейінің өзгеруі.
1.5 Топырақтың негізгі жылу қасиеттері: жылу сіңіру қабілеті, жылу
сиымдылығы, жылу өткізгіштігі.
Топырақтың жылу сіңіру қабілеті оның күн нұры энергиясын сіңіру
қаситетінің мөлшерін сипаттайды. Оны альбедо (А) көрсеткішімен өлшейді.
Альбедо – топырақ бетіне жетіп түскен жалпы күн сәулесі радиациясының
топырақ бетінен шағылысқан қысқа толқынды күн сәулесі радиациясы үлесін
көрсетеді, ол пайызбен есептелінеді.
Идеалды немесе мінсіз шағылыстыратын бет 100% болады. Альбедоның
мөлшері топырақтың түсі, ылғалдылығы, құрылымы, тегістігі және оның өсімдік
жамылғысына байланысты.
Жылу сиымдылығы – топырақтың жылу сіңіру қасиеті, оны сыбағалық
(үлестік) және көлемдік деп ажыратады. Сыбағалық жылу сиымдылығы – бұл 1 г
құрғақ топырақты 10 С-қа қыздыру үшін қажетті жылу калориясы, ал көлемдік -
1 см3 құрғақ топырақты 10 С-қа қыздыру үшін қажетті жылу калориясы (
джоуль).
Жылу сиымдылығы топырақтың гранулометриялық және минаралды құармына,
органикалық заттар мөлшеріне, ылғалдылығына, құрамына байланысты.
Топырақтың жылу өткізгіштігі – оның өзіне жылуды өткізу қабілеті.
Топырақта жылу әртүрлі жолдармен беріледі: бөлшектер немесе түйірлер
бірімен-бірі түйісу кезінде қатты бөлшектерді бөлетін су немесе ауа арқылы.
Топырақтың жылу өткізу мөлшеріне оның химиялық және механикалық құрамы,
ылғалдылығы, ауа мөлшері, тығыздығы және температурасы әсер етеді.
Гумусқа бай және аэрациясы жоғары қуыстылығына қарай жақсы құрғақ
күйіндегі топырақ жылуды өте нашар өткізеді.
Жылу режимі – топырақта жылудың жиналу, таралу және жұмсалу
құбылыстарының жиынтығы.
Топырақтағы жылу көздері – күн сәулесінің энергиясы (тура немесе
тікелей, шашыранда, сонымен қатар атмосфералық радиация); ауадан алатын
жылу; органикалық заттар ыдырау кезінде пайда болатын жылу; топырақтағы
радиоактивті процестер жылуы. Ең маңызды жылу көзі – күн сәулесінің
энергиясы.
Топырақтың үстіңгі қабатына түсетін күн сәулесінің энергиясы тәуліктік
және жылдық мерзімділікке бағынады. Тәуліктік циклде топырақ күн шыққанан
14 сағатқа дейін қызады, содан кейін салқындай бастайды. Жылдық циклде ол
наурыздан шілдеге дейін қызады, содан кейін салқындайды.
Топырақтың үстіңгі қабаты оның қалған қалыңдығына жылу көзі болып
саналады және бұл жағдайда оның жылу өткізгіштігі маңызды.
Жыл мезгілі ішінде жаз айларында жылу топырақтың үстінен астыңғы
қабаттарына таралып, оның қызуы, ал қыс айларында, керісінше, жылу
топырақтың астыңғы қабатынан үстіне қарай таралып, оның салқындануы
байқалады. Қысқы бөлінуден жазға өту сәуірде, ал жаздан қысқа өту қыркүйек
айында байқалады.
Топырақтың температуралық режиміне қар жамылғысының зор әсері бар. Қар
жылуды нашар өткізеді, сондықтан оның топырақтан шағылуын және атмосфераға
беруін төмендетеді, олай болса топырақтың салқындауын азайтады.
Жылу режимі жер бедеріне де байланысты. Беткейлердің экспозициясы
(көрінісі) және олардың құлдилығы немесе құламалығы күн радиациясынан
алатын жылу айырмасын анықтайды. Оңтүстік, оңтүстік-батыс және оңтүстік-
шығыс беткейлеріндегі топырақтар солтүстік, солтүстік-батыс, солтүстік-
шығыс беткейлеріндегі және су айрығындағы топырақтарға қарағанда жақсы
қызады.
Өсімдік жамылған (күздіктер, шөптер, орман және т. б.) топырақтар
жамылмағандарға қарағанда аз тоңданады.
В. Н. Димо (1972) бойынша жылу режимі:
Тоңды түрі – көпжылдық-мәңгі тоңданатын аймақтарға тән. Топырақтың
жылуы оның еруімен, ал салқындауы көп тоңданған грунттың үстіңгі шекарасына
дейін тоңдануымен ілеседі. Топырақтың тоңазуы 5 айдан асады.
Мерзімді ұзақ тоңазыйтын жылу режимі – жылу процесі алғашқы сатыда
ерумен, ал салқындану тереңге тоңазуымен ілеседі. Тоңазу ұзақтылығы 5 айдан
аспайды, теріс температуралы тереңдік 1 м-ден артық. Орташа жылдық
температура оң болып келеді. Среднегодовая температура обычно
положительная.
Мерзімді тоңазыйтын жылу режимі – жылу процесі ең алдымен ерумен
ілеседі, ал тоңазу тереңге емес тоңданумен. Теріс температураның
тереңділігі 2 м-ден аспайды, мерзімді тоңазу бірнеше күннен 5 айға дейін
болады. Орташа жылдық температура оң болып келеді.
Тоңазымайтын түрі – тоңазуы байқалмайды, теріс температура жоқтың ғасы
немесе бірнеше күндей ғана болады.
Жылулық жағдайлар микроорганизмдердің тіршілігіне үлкен әсер етеді,
осыған орай өсімдіктердің қоректік заттармен қамтамасыз етілуіне,
органикалық заттардың ыдырау жылдамдығына және гуминдік заттардың
синтезіне. Температураның артуы судың бірқатар қасиеттерін өзгертеді.
Мысалы, температура кенет төмендегенде топырақтың үстіңгі қабатындағы су
булары конденсацияланады, ал температураның төмендеуі газдардың – көмір
қышқылы мен оттегі еруін күшейтеді. Топырақ температурасының құбылуы ондағы
газ алмасуымен топырақ ауасының құрамын жақсартады. Топырақтың тоңазуы оның
физико-химиялық қасиеттеріне көп өзгерістер енгізеді.
Топырақтың жылу режимін реттеу мәдени өсімдіктердің тіршілік ету
жағдайын жақсартуға бағытталған болу керек.
Топырақтың жылу режиміне белсенді әсер ететін шараларды олардың ықпал
ету сипатына қарай бөледі және былай ажыратады: агротехникалық,
агромелиоративтік және агрометеорологиялық.
Агротехникалық шаралар – терең қопсыту, тығыздау, жал жасау, аңыздарды
қалдыру, топырақтың бетін жабу.
Агромелиоративтік шаралар – орман екпелері, құрғақшылықпен күресу,
суару, құрғату.
Агрометеорологиялық шаралар топырақтың үстіңгі қабатынан жылудың
шағылуын азайту, үсік шалуды болдырмау және с. с. бағытталады.
Әдебиет:
1, с.137-153; 2, с. 154-166.; 9, с.117-133.с.134-139,158-165; 10, с.
350-406; 11, 200б; 171-185; 20, 46-70 б.
Бақылау сұрақтары:
1 Топырақ суының қандай категориялары бар және олардың өсімдіктерге
деген тиімділігі қандай?
2 Су сиымдылығы дегеніміз не және олардың түрлерін атаңыз.
3 Су өткізгіштігі және су көтеруі неге байланысты?
4 Топырақтың су режимі және су балансы дегеніміз не?
5 Топырақтағы су қорын қалай есептеуге болады?
6 Су режимін реттеу шараларын сипаттаңыз.
7 Топырақ ауасының құрамы және оның атмосфералықтан айырмашылығы
қандай?
8 Ауа өткізгіштіліктің маңызы неде?
9 Топырақ ауасындағы О2 и СО2 мөлшерлері неге байланысты?
10 Топырақ ауасындағы оттегі мен көмір қышқыл газының қандай маңызы
бар?
11 Топырақта газ алмасуын анықтайтын жағдайларды атаңыз.
12 Топырақтың жылу режиміне анықтама беріңіз.
13 Температуралық режим түрлерін атаңыз және сипаттама беріңіз.
14 Топырақтың жылу режимін реттеу шараларын атаңыз.
2 Тақырып Топырақтың органикалық бөлігі
Мақсаты: топырақтың органикалық бөлігінің пайда болуы, көздері, оның
құрамы мен қасиеттері, әртүрлі топырақтарда гумустың пайда болуы, гумустың
топырақты түзілу және оның топырақтың құнарлылығындағы рөлін оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
2.1 Топырақтың органикалық бөлігінің көздері
2.2 Органикалық қалдықтардың топырақта өзгеру процестері
2.3 Гумустың құрамы, топырақтың гумустық жай-күйінің көрсеткіштері
2.4 Гумустың топырақ түзілу, топырақ құнарлығы және өсімдіктердің
қоректенуіндегі рөлі
2.1 Топырақтың органикалық бөлігін үш құрауыштар (компонент) құрайды:
тірі организмдер (өсімдіктер, жануарлар микроорганизмдері), органикалық
қалдықтар және олардың ыдырау өнімдері, сонымен қатар топырақ түзілу
кезінде пайда болған ерекше зат - гумус.
Гумустың көзі болып жоғары сатыдағы өсімдіктермен топырақты мекендейтін
микроорганизмдер мен жануарлардың органикалық қалдықтары саналады.
Шөпті өсімдіктер астында гумустың негізгі көзі тамырлар, ал ормандағы
топырақтарда төсеніш саналады, оның мөлшері аймаққа, құрамына, жасына және
екпелердің жиілігіне, сонымен қатар өсімдік мен мүктер жамылғысының дамуына
байланысты болады. Ағашты өсімдіктердің тамырлары көп жылдықтар, олардың
гумус түзілуіндегі рөлі шамалы.
Жасыл өсімдіктер биомасса қалдықтарының шамамен 13 бөлігін
микроорганизмдердің органикалық қалдықтары құрайды. Топырақ фаунасының
органикалық қалдықтары өте аз мөлшерде жиналады - 100-200 кгга құрғақ зат.
Соынмен, гумусты құрайтын бірінші немесе бастауыш және негізгі көзі
болып жасыл өсімдіктердің жердегі түсулер (опад) мен тамырлар түріндегі
қалдықтары саналады.
Өсімдіктер қалдықтарының химиялық құрамы әртүрлі болады, негізгі
бөлігін (75-90%) су құрайды. Құрғақ затқа көмірсулар, белоктар, лигнин,
липидтер, балауыздар (воски), шайырлар (смолы), илік (дубильные) және басқа
да заттар кіреді. Органикалық қалдықтардағы заттар топтарының ара қатынасы
әртүрлі болады. Мысалы, бактериялардың негізгі массасы белоктар, сүректе
(древесина) және қылқанжапырақта лигнин, шайырлар, және иліктер көп, ал
белок аз болады және олардың ыдырауы баяу жүреді. Шөптер белокқа бай болады
да тез ыдырайды.
Органикалық қалдықтар құрамында ылғыйына күлдік элементтер: калий,
магний, кремний, фосфор, күкірт, темір және басқалардың біршама мөлшері
болады. Сүректің күлділігі өте төмен, күлдік элементтер шөптің
қалдықтарында көп болады.
Жыртылатын топырақтарда гумустың көзі болып мәдени өсімдіктердің
аңыздық және тамырлар қалдықтары, сонымен қатар органикалық тыңайтқыштар
(көң, компостар және тағы с.с.) саналады.
2.2 Топырақта органикалық заттардың гумусқа айналуы микроорганизмдер,
жануарлар, оттегі мен судың қатысуымен жүреді.
Жер үстіне немесе топыраққа түсетін жасыл өсімдіктер қалдықтарын
микроорганизмдер ыдыратады, өнімдерін олар қоректену, энергия көзі реті
қолданады. Ыдырау процесінде бұл қалдықтар анатомиялық құрылысынан
айрылады, оларды құрайтын заттар жылжымалы көбірек және қарапайым
қосылыстарға айналады. Бұл қосылыстардың бір бөлігі микроорганизмдермен
толық минералданады, ал ыдырау өнімдері жасыл өсімдіктермен сіңіріледі,
ыдырау өнімдерінің бір бөлігін гететрофтық микроорганизмдер қайтара пайда
болған белоктар, майлар, көмірсулар және басқа да қосылыстарды синтездеуде
пайдаланады. Ақыр аяғында ыдылау өнімдерінің кейбір бөлігі күрделі жоғары
немесе үлкен молекулалы заттар – гумус қышқылдарына айналады. Бұл процесті
гумификация процесі деп атайды, оның агенттері болып ауадағы оттегі, су
және микроорганизмде ферменттері саналады.
Органикалық қалдықтардың гумусқа айналу процесінде топырақ жануарлары
белсенді қатысады, олар органикалық қалдықтарды ұсақтайды, бар массаны
араластырады, оларды қайта өңдейді де экскременттерін (нәжістерін)
топыраққа шығарып тастайды. Бұл арада топырақ құрттарының рөлі өте зор.
Сонымен, органикалық заттардың гумусқа айналу процесі (гумустың
түзілуі) алғашқы органикалық заттардың ыдырау, микробтық плазманың қайта
құрылған түрлерінің синтездену және олардың гумификациялану процестерінің
жиынтығы болып саналады.
Гумустың құралу (түзілу) құбылысының ұзақтығы, сипаты топыраққа түсетін
өсімдік қалдықтарының құрамына, мөлшеріне, ылғалдылыққа, ауамен қамтамасыз
етілуіне, ортаның реакциясына, микробиологиялық ерекшеліктеріне, топырақтың
химиялық, минералды және грануметриялық құрамына байланысты болып келеді.
Аэробты жағдайларда ылғал жетікті және оңтайлы температура (25-300С)
болғанда органикалық заттардың ыдырауы қарқынды жүреді. Осындай
жағдайларда аралық өнімдердің болсын, гумустық заттардың болсын минералдану
процестері белсенді жүреді, топырақта гумус мөлшері шамалы жиналады да
күлдік элементтер мөлшерлері көп болады. Топырақта тұрақты және кенет ылғал
жетіспеген жағдайларда өсімдіктер қалдықтары аз жиналады, гумификация және
минералдану процестері бәсеңдетіледі де гумус аз түзіледі.
Топырақта ылғал мөлшері тұрақты шамадан тыс болғанда, сонымен қатар
температура да төмен болған жағдайларда гумификация процесі баяу жүреді.
Органикалық қалдықтар анаэробты жағдайда ыдырайды да организмдердің
тіршілік әрекетін ауырлататын газтәрізді (СН4, Н2) заттар көптеп жиналады.
Осының салдарынан ыдырау процесі өшеді, гумификация баяу жүреді дкке
органикалық қалдықтар шымтезекке (торфқа) айналады.
Гумустың жиналуына ең қолайлы жағдайлар топырақта су және ауа режимдері
оңтайлы және қайта-қайта құрғақтану болғанда туады. Бұндай режим қара
топырақтарға тән нәрсе.
Гумус түзілу процесінің бағыты мен жылдамдығына ыдырайтын қалдықтардың
химиялық құрамы және олардың топыраққа түсу сипаты үлкен әсер етеді.
Шөпті өсімдіктер қалдықтарының ыдырауы, әсіресе бұршақтылар, топырақта
негіздер мөлшерінің көп болуымен жүреді, бұндай жағдайда топырақтың
минералдық бөлігін біркелкі шаншыған жұмсақ гумус пайда болады.
Белоктарға кедей, күлдік элементтер мөлшері шамалы, лигнин,
балауыздар мен шайырларға қаныққан ағашты өсімдіктер қалдықтары төсенішті
ылғыйына жауын-шашындар шаятын жағдайда ыдырайды. Төсеніш
саңырауқұлақтардың қатысуымен ыдырайды да көп мөлшерде органикалық
қышқылдар пайда болады. Топырақтың қышқыл реакциясы гумификация процесін
тежейді және топырақтың үстіңгі қабатында жартылай ыдыраған қалдықтары бар
қатты немесе дөрекі гумус құрылады.
2.3 Гумус деп органикалық қалдықтардың ыдырау және гумификациялануынан
құрылған органикалық қосылыстардың динамикалық комплексін немесе кешенін
айтады. Топырақтағы гумус мөлшері 1-2-дан 12-15-ға % дейін құбылады және
тереңдеген сайын кенет немесе бірте-бірте азаяды.
Гумустың құрамына кіретін заттарды 2 топқа ажыратады: ерекше және
ерекше емес органикалық қосылыстар.
Топырақтағы ерекше емес заттар (белоктар, көмірсулар, липидтер,
шайырлар және с. с.) мөлшері 10-15 %.
Ерекше (гумусты қосылыстар) заттар болып құрылысы циклді және қышқылды
табиғаты бар жоғарымолекулалы құрамында азоты бар органикалық қосылыстар
жүйесі саналады. Оларға жататындар: гумин және фульво қышқылдары, сонымен
қатар гуминдер.
Гумин қышқылдары қоңыр түсті, өзінің құрылған жерінде жиналады, суда,
органикалы және минералды қышқылдарда ерімейді, негіздерде шамалы ериді,
топырақ кескінінде шамалы жылжиды. Бұл қышқылдар құрамында көміртегі (52-62
%), сутегі (2,8-5,8 %), оттегі (31-39 %) және азот (1,7- 5 %) бар. Гумин
қышқылындағы бұл элементтердің мөлшері топырақтың түріне, ыдырайтын
қалдықтардың химиялық құрамына және гумификациялану жағдайына байланысты
болады. Қара топырақтардың гумин қышқылдарында көміртегі көп болады. Гумин
қышқылдарының тұздары – гуматтар, олар топырақта жақсы құрылым құраушы
болып саналады.
Фульвоқышқылдар –жоғарымолекулалы құрамында азот бар органикалық
қышқылдар. Олар сары түсті, суда, қышқылдарда, негіздердің әлсіз
ерітіндісінде жақсы ериді, фульфаттардың еритін тұздарын құрайды.
Фульфоқышқылдарының су ерітінділері өте қышқыл болады (рН 2,6 -2,8).
Фульвоқышқылдары өзінің қышқыл реакциясына және суда жақсы еритіндігіне
байланысты топырақтың минералды бөлігін белсенді бұзады. Топырақта неғұрлым
гумин қышқылдары аз болса, соғұрлым фульфоқышқылдарының бұзушы әсері
күштірек.
Гумин –гумин және фульвоқышқылдарының комплексі, топырақтың минералдық
бөлігімен өте мықты байланған және әдеттегіше тәсілмен бөлінбейді..
Кезкелген топырақта гумустық заттар гумин және фульфоқышқылдары және
олардың тұздарынан тұрады (гуматтар, фульваттар, алюмо- және теміргумусты
қышқылдар). Бұл қосылыстардың бәрі топырақтың минералды бөлігімен әртүрлі
күштегі байланыста болуы мүмкін.
Топырақтың гумустық жай-күйі, топырақта олардың жиналу деңгейін, оның
кескін бойынша бөлінуі, сапалық құрамын көрсететін көптеген көрсеткіштердің
жиынтығымен сипатталады.
Топырақты агрономиялық тұрғыдан сипаттау үшін келесі көрсеткіштерді
пайдаланады.
1. Гумустық қабаттардағы гумус мөлшері (С,%):
өте жоғары 10
жоғары 6-10
орташа 4-6
төмен 2-4
өте төмен 2
2. Гумустың қоры (ЗГ, тга) формула бойынша есептеледі:
ЗГ=С*dv*h (1)
Мұнда ЗГ – гумус қоры, тга;
dv – топырақтың тығыздығы, гсм3;
h – қабаттың қалыңдығы, см
0-20 см (0-100 см) қабаттардағы гумус мөлшері келесі шкала бойынша
бағаланады, тга:
өте жоғары 200 (600);
жоғары 150-200 (400-600);
орташа 100-150 (200-400);
төмен 50-100 (100-200);
өте төмен 50 (100).
3. Гумустың метрлік қалықдықта кескін бойынша бөлінуі (кенет азаятын,
бірте-бірте азаятын, біркелкі және б.).
4.Гумус түрі (тип) гумин және фульвоқышқылдар қатынасымен анықталады
(СГК:СФК):
гуматтық 2;
фульватты-гуматтық 1-2;
гуматты-фульваттық 0,5-1;
фульваттық 0,5;
5. Гумустың азотпен қанығуы С:N атомдық қатынасымен бағаланады:
өте жоғары 5;
жоғары 5-8;
орташа 8-11;
төмен 11-14;
өте төмен 14.
2.4 Гумус топырақ түзілу және топырақ құнарлылығының дамуында үлкен
рөль атқарады..
1. Гумуста өсімдіктер мен микроорганизмдерінің қоректенуіне қажетті
барлық негізгі элементтер жиналады және ұзақ сақталады. Оның бірте-
бірте минералдануынан барлық элементтер минералды түрге айналады
және өсімдіктермен пайданылады.
2. Гумус пен органикалық қалдықтар ыдырау кезінде көмірқышқыл газы көп
мөлшерде бөлінеді, олар жер бетіне жақын орналасқан ауа қабатын
көмір қышқылы газымен қамтамасыз етіп, өсімдіктердің көміртегімен
қоректену көзі болады.
3. Гумустық заттар және органикалық қалдықтар ыдырауының аралық
өнімдері топырақ түзілу процесінің бірінші сатысында белсенді
қатысады – минералдардың биологиялық мүжілу және тау жыныстарының
бұзылуы. Минералдар әсіресе фульвокышқылдар арқылы бұзылады және
олардан организмдерге қажетті қоректік элементтер алынады.
4. Гумустың топырақ кескінін қалыптастыруда үлкен рөлі бар. Гумин
қышқылдары көп деңгейдегі топырақтардың гумустық қабаты жақсы
көрінеді. Егер топырақта кальций көп болса, гумин қышқылдары кальций
гуматын құрайды, суғатөзімді құрылым құрауда ол өте маңызды.
5. Егер гумус құрамында фульвоқышқылдар көп болса, бұндай топырақтар
кальций, магний, калий және басқа да негіздермен кедейленеді,
топырақ реакциясы қышқыл болады, силикаттар мен алюмосиликаттар
бұзылады. Бұл жағдайлар тұрақты және шамадан тыс ылғалданған
топырақтарда байқалады.
6. Органикалық заттарға байланысты топырақты көптеген микроорганизмдер
мен топырақ жануарлары мекендейді, олармен әртүрлі күрделі
биохимиялық процестер байланысты.
Әдебиет:
1, с.65-83; 2, с. 78-94; 9, с.58-73; 10, с.179-226; 11, 200б; 22, с.
275-279.
Бақылау сұрақтары:
1 Топырақтың органикалық бөлігі дегеніміз не?
2 Гумустың көздерін атаңыз.
3 Жыртылатын топырақтарда гумустың көзі болып не саналады?
4 Гумус дегеніміз не, ол қандай заттардан тұрады?
5 Әртүрлі топырақтардағы гумус мөлшерлері қандай?
6 Топырақтың гумустық жай-күйінің негізгі көрсеткіштерін атаңыз.
7 Топырақ түзілу және топырақ құнарлығының дамуында гумустың рөлі
қандай?
3 Тақырып Топырақ құнарлылығы
Мақсаты: түрлері, факторлары және топырақ құнарлылығын арттыру
шараларын оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
3.1 Топырақ құнарлылығы ұғымы, категориялары және түрлері
3.2 Топырақ құнарлылығының факторлары
3.3 Әртүрлі топырақтар түрлерінің құнарлылығы және арттыру шаралары
3.1 Топырақтың құнарлылығы – топырақты оның бастапқы тау жынысынан
айыратын тек оған тән қасиеті. Топырақ құнарлылығы оның генетикалық
ерекшеліктерімен тығыз байланысқан, ал жыртылатын топырақтарға сонымен
қатар ауыл шаруашылығында пайдалану сипатымен де.
Жер бетіндегі адамзаттың, жануарлардың, өсімдіктердің тіршілігі
топырақтың осы қасиетімен тығыз байланысты. Өйткені, топырақ құнарлылығы
жоғары болса, өсімдіктерден алатын өнім жоғары болып, адамзатқа қажет азық-
түлік, жануарларға керек жем-шөп қоры молаяды. Сонымен бірге өсімдіктердің
белсенді дамуыолардың атмосфера құрамынан өз бойына көмір қышқылы газын
сіңіруін және ауаға оттегінің бөлінуін жақсартып, атмосфералық ауаның
құрамының теңдестігін сақтауға әсерін тигізеді.
Қазіргі уақытта топырақтың құнарлылығы деп оның биосфераның құрауышы
ретінде қоректік, су-ауалық, температуралық, тотығу-тотықсыздандыру және
басқа да топырақтардың режимін анықтайтын жер факторлары мен жағдайларын
қамтамасыз ету деп түсінеді.
Топырақ құнарлылығы жоғарғы дәрежедегі өзгерушілікпен ерекшеленеді және
топырақ түзілу факторлары мен жағдайларының өзеруіне тез әрекеттенеді.
Топырақтың құнарлылық деңгейіне өте күшті әсер ететін адамның іс-әрекеті.
Топырақ құнарлылығын келесі категорияларын ажыратады: табиғи немесе
жараталысты; табиғи-антропогендік және жасанды.
Жараталысты немесе табиғи құнарлылық адам әсері тимеген, табиғи
топырақ түзілу процесінің дамуы қамтамасыз еткен топырақтың қасиеттері мен
режимдерінің күрделі өзара әрекеттестігімен анықталады. Табиғи құнарлылық
таза күйде тың жер топырағына тән және ондағы өсіп-өнген ценоздардың
өнімділімен сипатталады.
Табиғи-антропогендік. Топырақты игеру оның процестері, режимдері және
қасиеттерінің табиғи дамуына елеулі өзгерістер енгізеді. Бұл өзгерістер
топырақты өңдеу, тыңайтқыштар енгізу, әртүрлі мелиоративтік шараларды
игеруге байланысты. Топырақ қасиеттері мен режимдерінің санды және сапалы
өзгерістерін оның табиғи-антропогендік құнарлылығы сипаттайды.
Топырақты ауыл шаруашылығында пайдаланғанда табиғи топырақ түзілу
процесі тасымалданады, былайша айтқанда топырақ адамның іс-әрекеті мен
табиғи топырақ түзілу процесінің өзара әрекеттесуінен қалыптасатын
құнарлылыққа ие болады. Құнарлылықтың бұл категориясы агроценоздарға тән.
Жасанды құнарлылық адамның іс-әрекеті нәтижесінде құнарлылықтың әртүрлі
факторларын қисындастыру барысында қалыптасады. Ол таза күйінде оранжерея,
жылыжай, парниктер және с.с. өсімдіктерді өсіруге жасалған субстраттарда
байқалады, сонымен қатар жасанды топырақтарда (мысалы бақшалар).
Топырақ құнарлылығының әр категориясы екі түрден тұрады: потенциалды
және тиімді.
Жасанды құнарлылығы табиғимен бірігіп тиімді немесе экономикалық
құнарлылық болып анықталады. Ол ауыл шаруашылық дақылдарының өнімінде
жүзеге асырылады.
Топырақта қоректік элементтердің белгілі бір қорлары бар, олар өнімнің
қалыптасуында шығын түрінде жүзеге асырылады, осыдан топырақтың потенциалды
құнарлылығы деген ұғым шығады.
Потенциалды құнарлылық өсімдіктердің қоректік заттарының жалпы қоры,
олардың қосылыстарының түрлері және өсімдіктерді басқа да қажетті оңтайлы
жағдайлармен қамтамасыз ету факторлары оның тиімді құнарлылығының жоғары
деңгейін қалыптастырады.
3.2 Құнарлылық факторлары болып қоректік элементтер, ылғал, ауа және
жылу мөлшері есептеледі, яғни олар өсімдіктер өсіөнуінің жер бетіндегі
факторлары. Ал құнарлылықтың қалыптасуының жағдайларына топырақтың
қасиеттері және режимдері жатады. Ол қасиеттер мен режимдер келесідей:
- физикалық (топырақтың гранулометриялық құрамы, құрылымы, тығыздылығы,
кеуектілігі, жылулық, ылғалдылық қасиеттері және режимдері);
- химиялық (гумус сипаттамасы, минералдық және химиялық құрамы,
тиімді қоректіқ заттар мен зиянды заттар мөлшері);
- физико-химиялық (топырақ реакциясы, тотығу-тотықсыздану потенциалы,
сіңіру көлемі, алмаспалы сіңген катиондар мөлшері және олардың құрамы және
т. б.);
- биологиялық (микроорганизмдер мөлшері, нитрификациялау және азотты
байланыстыру, топырақтың тыныс алуы, ферменттік белсенділігі,
фитосанитарлық жағдайы).
Құнарлылықтың қалыптасуы топырақтың қасиеттері мен режимдерінің өзара
күрделі қатынасы мен әсерінің мысалы ретінде топырақтың қоректік заттар
режимін қалыптасуын алып қарауға болады.
Топырақтың қоректік заттар режимі оның құрамындағы минералды заттардың
күрделі өзгерістерінін және органикалық заттардың минералдану және
гумификациялану процестерінің, микроорганизмдердің белсенді қызметінің,
ылғал, ауа және жылу режимдерінің өзар қатынасының әсерінен қалыптасады.
3.3 Топырақтардың әртүрлері түрлері оның әртүрлі құнарлылығын
қалыптастырады.
Ең жоғары тиімді құнарлылықпен қара топырақтар сипатталады, ал күлгін
(солтүстікке) және құба (оңтүстікке) топырақтарға қарай жылжитын болсақ
оның құнарлылық деңгейі төмендей бастайды.
Орманды аймақтың күлгін және шымды-күлгін топырақтары құнарлылығының
шамалы болуы күлгіндену процесінің әсерінен болады. Үйткені ол қышқыл
топырақтарды қалыптастырады, онда улылық қасиеті бар алюминийдің жылжымалы
түрлері болады. Сонымен қатар олар негіздермен қанықпаған, гумус мөлшерлері
шамалы, агрофизикалық қасиеттері нашар және қоректік заттар мөлшері де
төмен.
Топырақ құнарлығын ұдайы өндіру немесе арттыру қазіргі кезде екі
тәсілмен, заттық және тенологиялық, жүзеге асырылады. Заттық тәсіл
тыңайтқыштар, мелиоранттар, пестицидтер т.б. қолдануды қажет етеді, ал
екінші тәсіл – ауыспалы егістерді, аралық дақылдарды, әртүрлі топырақ
өңдеуді, егу әдістерін т. б. қолдануды қажет етеді. Аталған әдістердің
мақсаты бір болғанымен, оған жету жолдары әртүрлі болып келетіні түсінікті.
Топырақ құнарлығын оңтайландыру үшін талапқа үйлесімді құнарлылық моделін
(үлгісін) жасау керек. Топырақ құнарлылығының үлгісі деп нақтылы топырақтық-
климаттық жағдайда дақылдың белгіленген өнімділік деңгейіне сай келетін
экспериментальды түрде анықталған агрономиялық маңызды қасиеттері ме
режимдерінің жиынтығын айтады.
Топырақ құнарлығының технологиялық үлгісі міндетті түрде экономикалық
есептеулермен толықтырылып, оның тиімділігі дәлелденуі керек.
Егіншілік шаруашылығы дамыған Қазақстанның солтүстік аймағының
топырақтарының құнарлылығын сақтап, оны арттырудың басты жолдары мыналар:
- егіншілктің топырақты қорғау жүйесін қолданып, оның басты буыны-
топырақты жазықтілгіш құралдарымен өңдеп, топырақ бетінде өсімдік
қалдықтарын сақтау;
- жеңіл гранулометриялық құрамды топырақтарда дәнді дақылдарды, парды
және көпжылдық шөптерді топырақ қорғау ауыспалы егісінле жолақтап
орналастыру;
- органикалық тыңайтқыштарды және минералды тыңайтқыштарды қажетті
мөлшерде енгізу;
- көпжылдық шөп егілген танаптар ауданын арттырып, оларды мерзімді
түрде ауыспалы егістікке қосып отыру.
Әдебиет:
1, с.180-184; 2, с. 200-213; 9, с.183-189; 10, с. 441-448; 20, 17-78 б.
Бақылау сұрақтары:
1 Топырақтың құнарлылығы дегеніміз не?
2 Топырақ құнарлылығы категорияларын атаңыз.
3 Топырақ құнарлылығы факторларын атаңыз.
4 Аймақтық топырақтардың құнарлылығына сипаттама беріңіз.
4 Тақырып Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті
Мақсаты: топырақ коллоидтары, құрылуы, құрамы, қасиеттері және
топырақтың сіңіру қабілетін оқып білу.
Дәріс сұрақтары:
4.1 Топырақ коллоидттары, олардың құрылысы, қасиеттері және құрамы
4.2 Топырақтың сіңіру қабілеті және оның түрлері
4.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығы және әртүрлі топырақтардағы алмасу
катиондарының құрамы
4.4 Топырақ қышқылдығы, сілтілігі, буферлігі
4.1 Топырақ күрделі полидисперсті жүйе, әртүрлі мөлшердегі бөлшектерден
тұрады. Топырақтың ең дисперсті бөлігі коллоидтар (бөлшектердің мөлшері
немесе көлемі 0,0001 мм-ден төмен) түрінде болады. Олар топырақ салмағының
1-2 пайыздан 30-40 пайызға дейін, бірақ олардың топырақтың қасиеттері мен
құнарлылық деңгейіне деген әсері өте үлкен.
Коллоидтар – екі фазалы жүйе және дисперсті фазамен (коллоидті
бөлшектер массасы) дисперсті ортадан (топырақ ерітіндісі) тұрады.
Топырақ коллоидтарының ерекшеліктері болып өте үлкен жалпы және
сыбағалы үлесті бет ауданы, сонымен қатар дисперсті фазамен дисперсті
ортаның бөліну шекарасында иондардың қос электрлік қабатының болуы.
Жалпы және үлесті үлкен бет ауданы жоғарғы дәрежедегі дисперстілікпен
қамтамасыз етілген, сондықтан коллоидтің массасы оның бетіне қарағанда
үлкен емес. Бұл ерекшелік коллоидтардың реакциялық қабілетін анықтайды.
Вигнердің ұсыныс бойынша коллоидты бөлшекті мицелла деп атайды.
Мицелланы схема түрінде былай көрсетуге болады:
Өзегі немесе ядросы – қатты бөлшек, заттар молекулаларының ұйытқысынан
тұрады. Өзектің үстінде иондардың қос электрлік қабаты қалыптасқан, ол
коллоидтың потенциалын анықтайтын өзекпен тығыз байланысқан ішкі
қозғалмайтын иондар қабаты және иондардың қарсы зарядты қабатының орнын
толтыратын сыртқы қабаттан тұрады. Өзекпен потенциал анықтайтын иондар
қабатын гранула деп атайды. Орнын толтыратын қабаттағы иондардың бір
бөлігі қозғалмайтын болып келеді, үйткені иондардың ішкі қабатымен тығыз
байланысқан, ал екінші бір бөлігі қозғалмалы келеді де сыртқы немесе
диффузды қабатты құрайды, бұл қабатта алмасу реакциясына қабілеті бар
иондарды құрайды.
Потенциалын анықтайтын қабаттағы иондардың құрамына байланысты
ацидоидтар, базоидтар және амфолитоидтарды ажыратады
Ацидоидтар – теріс зарядты коллоидтар, потенциал анықтайтын қабатта
аниондардан тұрады, ал диффузиялыда – катиондар.
Базоиды – оң зарядты коллоидтар, потенциал анықтайтын қабатта
катиондардан тұрады, ал диффузиялы қабатта – аниондар.
Амфолитоиды – қоршаған ортаның реациясына байланысты өзгермелі
коллоидтар, олар өздерін базоидтар немесе ацидоидтар түрінде көрсетуі
мүмкін.
Топырақтағы коллоидтардың негізігі массасы - ацидоидтар.
Сұйық фазаға байланысты коллоидтар гидрофильді және гидрофобты ... 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