Тұздардың химиялық мелиорациясы
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1 Әдеби
шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1 Тұздардың ерекшелігі мен құнарлығының арту әдістері ... ... ... ... ..4
1.2 Тұзды топырақ және ашыған
жер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
1.3 Тұзды жер. Генезис және тұзды жердің
қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.4 Тұздардың химиялық
мелиорациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14
1.5 Сортаңның химиялық мелиорациясының экономикалық эффектісі ... ..26
2 Табиғи жағдайларға әдістемелік зерттеу
жүргізу ... ... ... ... ... ... ... ... .28
2.1 Солтүстік Қазақстанның табиғи
жағдайлары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ...28
2.2 Зерттеу жүргізу мен
әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.30
3 Тұзды жердің физика-химиялық және физикалық
қасиеті ... ... ... ... 39
3.1 Тұзды жердегі сулы-пептизирленген саздың
мөлшері ... ... ... ... ... ... ... .40
3.2 Топырақ агрегаттарының суға төзімділігіне химиялық мелиоранттардың
әсер
етуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..45
3.3 Тұзды жер топырағының орта реакциясына химиялық мелиоранттардың
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
3.4 Ұсақ қаратопырақты тұзды жерлер құрамындағы Ca, Mg, Na химиялық
мелиоранттардың әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..51
3.5 Дренажды судың дренажды құрғақ қалдығына химиялық ... ... ... ... ...
мелиоранттардың
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ..56
4 Экологиялық
қауіпсіздік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ...58
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
Қолданылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... 62
Кіріспе
Қазақстан Республикасының үкіметтік АӨК саласы стратегиясында 2008-
2009 жылдар аралығында мына шаралар өңделді: егіс алаңының құрылымдық
үйлесімділігіне байланысты негізгі ғылыми жобаларды енгізе отырып, жер
шаруашылығына жаңа технологияларды қолданып, өндіріс орындарында тұқым
шаруашылық базасын жаңартуына жағдай жасап, минералды тыңайтқыштарды
қолдану; ауыл шаруашылық өндірісінде машина-трактор паркін қайта жаңарта
отырып, машина-технологиялық станция жүйесін құру.
Ауыл шаруашылығындағы суды қолдану жүйесін қалпына келтіру жүйесі 2008
жылдың бас кезінде басталды. Су шаруашылығын реттеп отыратын меншікті су
қолдану жүйесін салып, ауыл шаруашылығындағы пайдаланылатын жердің
мелиоративтік жағдайын бақылап, су сақтаушы агротехнологияны енгізе бастады
[1].
Қазақстанның тұзданған және тұзды аумағы 74 млн га құрайды. Қарпайым
қаратопырақты аймақта олар қаратопырақтр ортасының ¼ бөлігін алып жатыр.
Тұзды жер өнімділігінің табиғи жағдайы сулы – физикалық және физико –
химиялық құрамының жағымсыз әсерінен өте төмен болып келеді.Тұзды жер
эффектісін мелиорациялық жолмен 5 - 6 есеге жоғарлатуға болады. Кардинальды
әдістің бірі химиялық болып табылады [2].
Жалпы негізгі мақсат ол – комлекстік сіңіруші натрий катиондарын
кальциймен ығыстырып, гипсті енгізу болып табылады.
Қазіргі кезде гипспен бірге тұрмыстық қалдықтар, фосфогипс,
суперфосфат тыңайтқышы ретіндегі күкірт қышқылы мен кальцийді қолданады
[3].
Осы зерттеудің негізгі мақсаты экологиялық қауіпсіздік, Солтүстік
Қазақстанның қаратопырақты далалы ұсақ тұзды жерінің химиялық
мелиорациясының эффективті экономикалық технологисын қолдану болып
табылады.
Зерттеу мақсатына кіреді:
Солтүстік Қазақстанның қаратопырақты ұсақ тұзды жерінің физико –
химиялық қасиетіне химиялық мелиоранттардың әсер етуін зерттеу.
Ғылыми жаңалықтар:
Химиялық мелиоранттардың дисперстілігі және Солтүстік Қазақстанның
ұсақ тұзды жері топырақ реакциясына негізделген.
Тәжірибелік мағнасы:
Өңдеу және агрономиялық іс-шаралар жүйесі өзара агроқабылдаушылармен –
мелиоративті іс–шаралар жүйесінің бірінғай звеньевтерімен, яғни тұзды
топырақтың түбімен жақсаруына және жоғары сапалы өнім алумен тығыз
байланысты.
1 Әдеби шолу
1.1 Тұздардың ерекшелігі мен құнарлығының арту әдістері
Қазақстанның топырақ экологиясы. Қазақстанның барлық жер көлемі
27724,9 мың км2. Жер қорымыздың көлемі өте үлкен болғанымен оның сапасы
сонғы жылдары күрт нашарлап отыр. Жерді дұрыс пайдаланбау салдарынан
топырақ деградацияға ұшырап, құнарсыздануы, шөлге айналу процестері күшейе
түсті. Сонғы мәліметтер бойынша Республика жерінің 180 млн. га немесе 60%
шөлге айналған. Барлық жердің 235 млн. га жазық жерлер, 185 млн. га жайылым
және 34 млн. га таулы аймақты алып жатыр.
Жоғарыда аталған 235 млн. га құнарлы жердің 180 млн. га жері жарамсыз
жерге ұшырап, оның 30млн. га топырақ эрозиясына, 60 млн га тұздану, 10 млн.
га химиялық және радиоактивті заттармен ластанған.
Республиканың 30 млн. га жерлерін өнеркәсіп, көлік, байланыс, елді
мекендер алып жатыр.
Солтүстік облысында тың игеру науқанына байланысты және бірегей бидай
дақылын егу топырақ қарашірігінің 25-30% жоғалтты.
Батыс Қазақстан аймағында мұнай – газ өнерксібінің қарқындап дамуы
1000 га астам жерді қамтыса, топырақтың техногенді бұзылуы 2,5 млн. га, ал
тозған жайылым 3 млн. га жерді алып жатыр. Сол сияқты Азғыр мен Тайсойған
сынақ полигондарының игілігіне 1,4 млн. га жер бұйырған. Оның үстіне Касмий
теңізінің көтерілуі болашақта осы аймақтың шамамен 2,8 млн. га жерін су
басады деп болжам жасалуда.
Экологиялық қиын жағдай Орталық Қазақстан жерлерін де қамтып жатыр.
Мұнда жердің техногенді бұзылуы, өнеркәсіптік қалдықтарымен ластану, ауыр
металдардың жинақталуы, радиоактивті элементтердің және ракета – ғарыштық
қоқыстардың шоғырлану тұрақты жағдайға айналды.
Кейбір аймақтарда топырақтың тозуы, бүлінуі және шөлге айналуы Ертіс,
Амудария, Сырдария өзендерінің су бассейінінің азаюы, Арал теңізінің
тартылуымен тікелейбайланысты болып отыр. Мәселен, Оңтүстік Қазақстанда
Арал аймағының экологиясына байланысты 2 млн. га жер шөлейттеніп кеткен
және Амудария өңіріндегі 3 мың га қара сексеуіл орманы біржола жойылу
үстінде. Арал өңірі мен Сырдария өзенінің аңғары бойынша топырақтың
химиялық улы заттармен және радинуклидпен ластану жыладам жүруде.
Балқаш – Алакөл және Шу – Мойынқұм аймақтарындағы өзгерістер, Іле
өзеніне Қапшағай су қоймасының салынып, судың жасанды реттелуі табиғатқа
көп зардап әкелді. Су деңгейінің 1,5 2,0 метрге төмендеуі Іле атрабы
бойынша топырақтың құрғап, бүлініп, сорланып, тозып кетуіне жол берілді.
Әсіресе, Іле – Балқаш бассейіні жер жаннаты атанған Жетісу өңіріне
экологиялық апатты да ала келді. Іле бойындағы ит тұрмысы өтпейтін тоғай,
торанғы орманы, Шарын өзенінің қайталанбас сұлу табиғаты мен каньондары
тозып, жағалаудағы шұрайлы жайылымдар құлазыған сары далаға, шөлге айналып
бара жатыр. Ендігі жерде Іле суының 10-15 пайызын Қытай халық
республикасының алуы бұл өңірдің табиғатын тұл етері анық.
Қазақстанда егістікке пайдаланатын жерлердің де экологиялық жағдай
нашар болып отыр. Ол республика бойынша 26610,7 мың га жерді алып жатыр.
Сонғы жылдары байқалып отырған әлемдік климаттың өзгеруі Қазақстанның
шөл, шөлейтті белдемдеріне әсерін тигізіп, ондағы егіс алқаптарының сапасын
төмендетіп жібереді. Оның үстіне топырақты қорғаудың агротехникалық
шаралары, қар тоқтату, органикалық және минералды тыңайқыштар беру,
гербицидтер мен пестицидтерді қолданбаудан арам шөптердің қаулап өсуі,
шегіртке тәрізді зиянкестердің шексіз көбейюіне жол беріліп, жердің сапасын
төмендетті. Мәселен, 1996 жылы егістіктерге 1 млн. т минералдық және 33,2
млн т органикалықтыңайтқыш берілсе, бұл көрсеткіштері 1998 – 2001жылдары 16
мың тоннаға қысқарған. Топырақтану институтының мәліметі бойынша
Қазақстанның құнарлы топырағы өзінің қарашірігінің 19- 22% жоғалтқан.
Мұның өзі болашақта жер ресурстарының сапасы жақсармайтынын
аңғартады.
Солтүстік Қазақстанның Көкшетау облысының топырағын алсақ, аумағы 7,8
млн. га үш далалық аймақта орнаасқан. Облыс территориясы бір қалыпты
ылғалды, әр алуан дәнді шөптермен және қалыпты орта шірінділі қара
топырақты, шоқ талды даламен сипатталады (41 млн. га). Жылдық орташа
температура 0,2 – 1,40С, жылына 300 мм ылғал түседі. Қалыпты орта шірінділі
қара топырақтың А+В қабатының тереңдігі 57-65 см – ге дейін баратынымен
сипатталады.
Бір қалыпты құрғақ бетегелі – селеулі дала шіріндісі аз оңтүстіктің
қара топырағына барып қосылып кетеді.
Бір қалыпты далалық аймақ ортасындағы Көкшетау жотасының көлемінде
екі биіктік алқап байқалады: таулы-орманды күлгін топырақты алқап, теңіз
деңгейінен 400-780 метр биіктікте орналасқан және орманды – далалық қалыпты
қара топырақты, орманды далалық сұр топырақты алқап. Осы сипатталған
аймақтағы топырақтардың ара-арасында комплексті жағдайда 1,4 млн гектардан
астам кебір және сортаң, 0,5 млн га шабынды топырақ кездеседі.
Облыста 3,8 млн га жыртуға жарамды, 1,6 млн га егіншілікке жарамсыз
жер бар және 1,6 млн га жер игеру үшін жан-жақты мелиорация жұмысын
жүргізуді талап етеді. Шабындық – жайылымдық жер 2,8 млн гектарды алып
жатыр.
Топырақтағы тұздардың пайда болуы мен жиналу шарттары
Тұзды топырақтың қалыптасуы жер асты суларында тұздардың жиналуына
және олардың топырақта шоғырлануына байланысты. Тұқымды желдету кезінде
біраз мөлшерде еріген тұздар пайда болады. Жеңіл еритін тұздар жанар таудың
атқылауы кезінде пайда болуы мүмкін; бөлінетін бу мен газ құрамында хлор
мен сульфатқа айналатын күкірт пен хлор бар.Тұздарды бөліу кезінде жер
асты, жер үсті сулрының маңызы зор.
Жер асты суының суда ерігіш тұздар аккумуляциясында өсімдіктер маңызды
роль атқарады [4].
Жер үсті және жер асты суының тұздарын бөлудің маңызы зор. Тұздардың
бөлінуі мен олардың топырақта жиналуы
климатпен анықталады, яғни жауын- шашын мөлшері және булану көлемі, сонымен
қатар топырақтағы топырақ түзуші тұқым мен тұздың ерігіштігінің
фильтрациондық қасиеттері.
Дымқыл ауадағы судың шайылу режимінде тұздар топырақты жер
асты суының сыртында сілтіленеді, сондықтан олар жиналмайды. Климаты құрғақ
аймақтарда, әсіресе шөлейт және жартылай шөлейт жерлерде булану,жуын-шашын
мөлшері біршама артады, яғни жер асты суларында тұздардың және топырақ
түзуші тұқымдардың жиналуына жағдай жасалады. Бұл аймақтарда негізінен
тұзды топырақтар кеңінен тараған.
Бұл аймақта соданың жиналуы сульфат пен натрий хлоридіне
қарағанда аз еритіндігіне байланысты. Топырақта тұздардың бір аймаққа қайта-
қайта жиналуы жер бедеріне және территорияның дреннированность әсеріне
байланысты.
Сортаңдар
Топырақтың сорлануы, топырақты сор басуы – суға ерітінді минералды
тұздардың топырақта молынан жиналу процесі; көбнесе ол шөл және
шөлейтаймақтарда ойпаң, ағынсыз жерлерде және табиғи тұзды айдындар
жағасында тарайды. Топырақ бетінде және оның жоғарғы қабаттарында көбнесе
хлорлы, күкіртті тұздар шоғырланады, кейде сода кездеседі. Сорлану процесі
тұздар зияндылығымен мөлшеріне қарай ажыратылады.
Су ерітіндісінен құрғатылған қатты қалдық тұз мөлшері 0,25%-
тенасса, топырақ сәл ғана 0,25...0,5% болса, топырақ орташа, ал 0,5%
асқанда топырақ көп сорланған болып саналады. Хлор ионы 0,1%, сульфаттар-
0,3%, CO3 – 0,002% - тен асқанда мәдени өсімдіктерге зиян келтіреді. Нағыз
сор топырақта қатты қалдық тұз мөлшері 1- 3% - ке жетеді. Топырақты
тұздардан ажырату үшін оны шаю керек, дренаж арқылы тұзды сулар басқа жаққа
әкетіледі. Суармалы егіншілікте қайта сорлану процесі дамуы мүмкін. Ол
суару мөлшері мен санын арттырғанда дамиды, оның мәні: тұзы бар құрлықтағы
жер қабатына суармалы судың жеткеніне және жер асты суының деңгейі
көтерілгенде, қылтүтікшелері арқылы тұзды су жоғары көтеріліп топырақты
сорландырады.
Сотаң жерлерге жататын топырақтар құрамында көп мөлшерде суда еритін
тұздар болу қажет және жоғарғы жғында орналасуы керек. Тұздардың тұздануы
химияға тәуелдене отырып
сортаң жерлердің жоғарғы горизонттары шамамен 0,6- 0,7 ден 2-3% -ті
құрайды.
Топырақта тұздың жиналуы жердің сортаңдану процессін күшейтеді.
Мұндай топырақтар тұзданған топырақ түзуші тұқымдарда пайда болады.
Тұздардың жел арқылы келу нәтижесінде сортаң жерлер пайда болуы
мүмкін. Көбнесе дұрыс суландыру жүргізілмесе, топырақ ішіндегі тұздардың
бөлінуі жер бедеріне байланысты өзгерсе онда сортаң жерлердің пайда болуы
әбден мүмкін.
Өсімдіктер үшін сортаң жерлердің үлкен маңызы бар. Сортаң
жерлердің күлі натрий, хлор және күкіртпен қамтылған. Сортаң жерлердің
тұзының жоғары болуы оның құрылымдық қасиетінің ерекшеліктерін көрсетеді.
Сортаң жерлердің профилі генетикалық горизонттарда өте әлсіз
дифференциалданған. Топырақ түзуші тұқымнан қарашірік бөлінеді.
Сортаңдар екі түрге бөлінеді: гидроморфты және автоморфты.
Гидроморфты сортаңдар минерализасияланған жер асты суына жақын
орналасқан жерде дамиды.
Автоморфты сортаңдар тұзданған топырақ түзуші тұқымдардың жер
асты суының терең деңгейінде қалыптасады [5].
Сортаңдардың сіңіру сыйымдылығы төмен – 10-20 м-экв.
Бірақ кейбір орманды аймақтардың қарашірікті шабындық сортаңдарында олар
50-60 м-экв дейін жетеді.
Нейтральды тұздармен тұзданған сортаңдар реакциясы әлсіз
сілтіленген (pH су сығындысы 7,3 – 7,5); содалы сортаңдар өзінің жоғары
сілтілігімен ерекшеленеді, pH 9 – 11-ге дейін жетеді.
Сортаң жерлердің үстінгі жағында карбонаттар орналасқан.
Әртүрлі сортаңдардың құрамындағы гипс бірдей емес, жартылай шөлейт және
шөлді жерлерде біршама жоғары болады.
Мұндай гигроскопиялық тұздардың салдарынан өсімдіктерге қажетті ылғал
мөлшері бірден төмендейді. Сортаңдар табиғи құнарлығының төменділігімен
сипатталады [6].
1.2 Тұзды топырақ және ашыған жер
Ашыған жер (солодтар) күлгін топырақ тәріздес, орманды дала мен далалы
аймақтарда тараған кебір топырақтар деградациясынан (шайылу,химиялық
бұзылу) пайда болған, сонымен қатар топырағы құрғақ ортада және жартылай
шөлейт далада тараған. Бұл топырақ түрі Батыс Сібір жазығының орманды
даласында және Солтүстік Қазақстанның қайың мен көктерек аралас ормандарды
қамтып жатыр. К.К. Гедройцтың айтуынша ашыған жер сортаң жерлерден пайда
болады, яғни сілтілі ортада, шайылудан босаған алмасу натрий катионы,
көмірқышқыл газымен қосылып, топырақтың сіңіру жиынтығын ыдыратады. Ондағы
натрий сутегі катионына алмасады. Сілтілі ерітінді топырақтың алимосликатты
бөлігін бұзып, одан дербес кремний қышқылын туғызады. Ашыған және ашыған
топырақтың негізгі белгілерінің бірі – олардың құрамында 5% - ті КОН
ерітіндісіндегі аморфты кремниқышқылының болуы.
Ылғалы мол жерде дамитын анаэробиозис құбылысының пайда болуына ашыған
топырақтың қалыптасуының маңызы зор. Уақытша анаэробиозисте жылжымалы
органикалық қышқылдар мен темір, марганец пайда болады,олар топырақ
кескінімен төмен шайылады да, қабат айқын ажыратылады. (А0, А1, А2, В1, В2,
С). Солодты А2 қабаттарға бай сұр түсті, 1,5 темір (III) оксидіне тапшы
келеді.
Солодтардың тағы бірөзгешелігі – топырақ құрылымдық ортасының
айырмашылығында: А2 қабатында ол қышқыл (pH – 3,7...4), В қабатында –
бейтарапты (6,6), С қабатында – сілтілі (8,0) болады (Н.И. Базилевич).
Орманды солодтарға қарағанда далалы солодтар қарашіріндіге (10%-ке )
байыған. Солодтар көбнесе далалы ормандарда көп болады, егіншілікке
пайдаланбайды. Ал егістік арасында солодтар кездессе, көктемде ондай ойпаң
жерлерде көп уақыт су көлкіп тұрады.
Ашыған жердің дифференциациялық профильін механикалық құрамынан анық
байқалады. Ашыған жердің жоғарғы жақтары сазды жермен біріккен, ал сазды
жер олармен байытылған [7].
Осы жағдайларға байланысты ашыған жерді 3 түрге бөледі: далалы –
шабындық ашыған жер; шабындық ашыған жер (шымды) және шабындық-сазды жер
(шымтезекті).
Сор топырақтың беткі қабатында суға еритін тұз өте көп мөлшерде
(0,5...3%) шөккен топырақ. Топырақ негізінен екі жолмен сорға айналады:
бірінші- тұзды борпылдақ жыныста (өзен мен теңіз шөгінділері) және екінші –
тұзды жер асты суынан. Сондай- ақ сорлануға желмен ұшырылып келген тұзды
шаң мен сораңды өсімдіктер қалдықтары да себеп болады. Соған сәйкес сор
топырақтың екі түрі болады: автоморфты және гидроморфты. Ал тұзды қабат
топырақ кескінінде 0,3...0,5 м-ден төмен жатса, ондай топырақты сортаңдау
деп атайды.
Химиялық құрамына қарай хлорлы, хлорлы – сульфатты және содалы, ал
тұздарсапасына қарай – қабыршықты, борпылдақ, ылғалды және қара сор
топырақтар болады; сор топырақтар – тек қана өте қажет жағдайда
мелиорацияға тартылады, ол үшін топырақ суын терең жуып суармалы
егіншілікке пайдаланады. Жоғарыда айтқандай химиялық құрамына қарай содалы
болып келеді.
Сода – карбонаттар (көмір қышқылының тұздары) класындағы минерал
Na2CO3 . 10 H2O, қоюланған ерітіндіге айналған тұзды көлдер суынан (2...32
градусте) тұнады. Химиялық құрамында натрий оксиді 21,6, көмірқышқыл газы
15,4, су 63% - ке тең.
Физикалық қасиеттері: суда жақсы ериді, түсі – ақ, сұр, сарғыш,
жарқылы – шыныдай, қаттылығы – 1...1,5, тыыздығы – 1,4... 1,47. Құрғақ
климатты аудандарда топырақ және грунт суынан шөккен. Сода аққардай
шықтанып құры жер бетінде шоғырланады да, өсімдікке көп зиянын тигізеді.
Топырақ ерітіндісінде сода 0,01% мөлшерде болса да, мәдени өсімдіктерге улы
келеді. Топырақтың қарашіріндісі өте сілтілі ортада (рН - 9) ерітіндіге
көшкені салдарынан содалы сорлар беті ылғалданса қарайып кетеді. Сондықтан
содалы сорларды қара сор деп атайды. Сода химиялық металлургия, тамақ және
шыны өндірістерінде пайдаланылады.
1.3 Тұзды жер. Генезис және тұзды жердің қасиеті
Тұзды топырақ деп, сіңіріліу жағдайындағы натрий алмасуының көп
мөлшерде болуы, ал кейде сазды жерде магнийдің көп мөлшерде болуын атайды.
Олар жағымсыз агрономиялық қасиеттерімен сипатталады. Тұзды жер сортаң
жерлер сияқты тұзданған топырақ категориясына жатады, бірақ сортаң
жерлерден айырмашылығы, құрамындағы су еріткіш тұздар ең үстінгі жағында
емес, керісінше төменгі жағында кейбір тереңдікте кездеседі.
Тұзды жер профилінің даму процессі кезінде анық көрінетін
горизонтар қатарына бөлінеді: қарашірікті- созылмалы, тұзданған, тұзды жер
асты және топырақ түзуші тұқым.
Қарашірікті – созылмалы горизонт құрылымы сазды фракциямен
біріккен, кеуекті, жұмырлау, мүк қабатты, сол себепті төменгі орналасқан
горизонттарға қарағанда механикалық құрамы біршама жеңіл болып келеді. Бұл
горизонттың түсі әртүрлі: шөл дала мен құрғақдала аймағының тұзды жері ашық-
қоңыр, қоңыр немесе қызғылт, ал ормандыдала және далалы аймақтарда қара-
сұры, кейде қара болады. Горизонт қуаттылығы 2-3 тен 20-25 ке дейін. Тұзды
жер горизонтының қуаттылығы 7-12 ден 25 см-ге дейін [8].
Тұзды жер астының горизонты біршама ашық түстес, құрылымы
призматикалық немесе жаңғақ таріздес, әдетте құрамы гипс пен карбонаттан
тұрады.
Тұзды жер үстінің горизонты басқалардан органо-сазды массасының
алғашқы минералдар қалдығына бірдей тегіс бөлінуімен ерекшеленеді.
Тұзды жердің пайда болуына байланысты бірнеше тұжырымдар бар.
Жалпы тұжырымдаманың бірі - натрий ионының жағымсыз тұзды жерге үйлеспей
дамуы.
К.К. Гедройцтың коллоидтық-химиялық теориясында, нейтральды
натрий тұзымен тұзданған, сортаң жердің тұздануынан тұзды жер түзіледі.
Топырақ құрамында натрий тұзы көп мөлшерде болса, онда басқа
катиондарды ығыстыру арқылы, комплекстік натрий ионыны
сіңірілуіне жағдай жасалады. Натрийге қаныққан топырақ бөлігі натрий
ионының жоғары гидратациясының нәтижесінде агрегаттық күйін жоғалтады.
Натрийге қаныққан каллоидтардың суды ұстап тұру қабілеттілігі жоғары, яғни
өз үстінде суды ұстап тұру арқылы қатты ісініп, коагуляция мен белгілі бір
қозғалыстарға қарсы тұра алады. Натрий ионының жоғары мөлшерде
болуынан органикалық және минералды ерітінділердің топырақта бірігуі бірден
өседі, нәтижесінде сілтілі реакция пайда болады. Бұл реакция топырақ
ерітіндісіндегі кальций көмірқышқыл тұзы, комплекстік сіңіруші натрий
арасындағы алмасу реакциясы мен минералдар гидролизінің нәтижесінде
түзіледі:
Na+ Ca+
[ППК ] +Ca(HCO)[ППК ] +2NaHCO
(1)
Na+ Ca+
Ерітінділердің сілтіленуі топырақты коллоидтардың ары қарай
дисперсиалануына мүмкіндік туғызады. Олар осы қозғалыстың әсерінен тұздар
горизонттың үстінгі жағы сілтіленеді, ал кейбір тереңдікте
электролиттердің әсерінен күлтүзуші жағдайынан гелиге айналады, соның
салдарынан сазды ( тұзды) горизон түзіледі [9].
К.К Гедройц тұзды топырақтың дамуының екі түрін көрсетеді:
бірінші-топырақтың нейтральды натрий тұзымен тұздануы, екінші-сортаңдардың
тұздануы және тұзды топырақтың дамуы. Сортаң жерлердің тұздануын Гедройц 3
фаза бөлді: ерітінді тұздардың жойылуы; соданың түзілуі; топырақтың бір
бөлігін дисперсиялануы.
Тұзды жердің пайда болуы туралы биалогиялық теорияны В.Р. Вильям
дамытты. Оның айтуы бойынша натрий тұзының негізгі көзі дала және жартылай
шөл дала өсімдіктері болып табылады. Өсімдік қалдықтарын минерализациалау
кезінде көп мөлшерде тұз бен сода түзіледі.
Топырақтың жеңіл еритін тұздармен баюы, комплекстік натрийдің
сіңірілуіне әкеп соғады және тұзданбаған топырақ біртіндеп тұзды жерге
айналады.
Соңғы жылдардағы зерттеу барысында тұзды топырақ сортаң
топрақтарының әсерінсіз пайда болған (В.А.Ковда және т.б.). Мұндай тұзды
топырақ, натрийдің негізгі көзі сода болған жағдайда ғана түзілуі мүмкін.
Бұл жағдайда топырақ ерітіндісінде бәсекелестіктен тыс натрий сіңірілуі
жүреді. Cондықтан ерітіндідегі соданың азғантай коцентрациясының өзі
комплекстік натрийдің сіңірілуіне әкеп соғады [10].
Тұзды жердің қалыптасуында сода негізгі рольді атқарса, әрине ол
топырақта қалай пайда болды деген сұрақ туындайды?
Табиғи жағдайда сода, құрамында натрий бар магматикалық және
шөгінді жыныстарды желдету нәтижесінде түзіледі. Желдету кезінде босап
шыққан (Ca, Mg, Na және т.б.) топырақ ерітіндісіндегі көмірқышқылмен
әрекеттеседі және сәйкес келетін карбонаттар түзіледі, сонымен қатар натрий
карбонаты. Сода топырақтағы сілтілі көтерілген нейтральды тұздармен,
әрекеттесу нәтижесінде түзілуі мүмкін:
NaSO + Ca(HCO)CaSO + 2NaHCO
Бірақ К.К. Гедройцтың айтуы бойынша сода топырақта тек көп
мөлшерде көмірқышқыл өнімі жиналға жағдайда ғана болады.
Топырақта сода комплекстік сіңіруші натрий мен кальций карбонаты
немесе топырақ ерітіндісіндегі сутекті көмірқышқыл арасындағы алмасу
реакциясының нәтижесінде пайда болады:
Na+
Ca+
[ППК ] +Ca(HCO)[ППК] +2NaHCO
(2)
Na+
Ca+
Немесе
Na+
Ca+
[ППК ] +HCO [ППК ] +2NaCO
(3)
Na+
Ca+
Топырақта сода биалогиялық жолмен де пайда болады, яғни
биологиялық сіңіру қасиеті. Академик К.К. Гедройц топырақтың сіңіру
қасиетін бес түрге бөлген, солардың бірі – биологиялық сіңіру. Ол
өсімдіктер мен ұсақ ағзалардың тікелей қатысуымен өтеді. Өсімдік
тамырларының көмегімен топырақтан қажетті минералды заттар сіңіреді де, өз
бойындағы заттарды құрастырады. Кейін соңғылар өсімдік қалдықтарымен
топыраққа қайта оралады. Органикалық қалдықтар, ұсақ ағзалардың қатысуымен
ыдырап, топырақта қайта минералды заттарға көшеді де, оларды келесі
өсімдіктер ұрпағы пайдаланады. Әр өсімдік тобы топырақтан қорек
элементтерін таңдап жұтады, егер ағашты өсімдік күлінде әсіресе кальций мен
калий көп болса. Су өсімдігінде – алюминий, масақтыларда-кремний мен
кальций, ал сораңдарда-натрий басым болады. Аталған элементтер биологиялық
сіңіру нәтижесінде топырақтың төменгі қабатынан өсімдік тамырлары арқылы
жоғарғы қабатқа қарай ауыса жиылады, биологиялық айналымға қатысады.
Өсімдік қалдықтарын минерализациалау кезінде азотты, күкіртті және
басқада қышқыл тұздар түзіледі. Аниондар өсімдіктермен сіңіріледі, ал
катиондар көмірқышқыл натриймен және топырақ ерітіндісіндегі
бикарбонаттармен сода береді (В.Р. Вильямс).
Жоғарыда қарастырылған теорияларда тұзды жердің даму процессінің
негізгі себебі натрийдің алмасуы болып таблады. Бірақ келесі зерттеулерге
сүйенсек, табиғи жағдайларда көп мөлшерде магний алмасу және аздаған
мөлшерде комплекстік сіңіруші натрий бар тұзды жер кездеседі.
Бұл қалыпты жағдай, яғни мгнийдің комплекстік сіңіруші натриймен
бірігіп топрақтың тұздануына үлкен әсерін тигізеді. Натрий сияақты
комплекстік жағдайға ене отырып, коллоидтардың гидрофильдығын ұлғайтады,
микроагрегаттар арасындағы байланысты бұзады және топырақты сілтілі
гидролиздерге тұрақсыз етеді. Топырақтың нашар құрылымдары кальциге
қарағанда магний гидраттылығымен біршама жоғары қамтылған [11].
Сол себепті табиғат жағдайларында тұздар әртүрлі тәсілмен
қалыптасуы мүмкін: сортаңдардың нейтральды натрий тұзымен тұздану жолы;
топыраққа құрамында сода бар әлсізминералданған ерітіндінің әсері;
тұзданған тұқымдарда натрий тұзының биогендік
жиналуы, сондай-ақ соданың жиналуы және олардың қатты құрғауынан тұздардың
каппилляр бойымен жоғары көтерілу салдары.
Топырақтың тұзды құрамы гальмиролизммен қамтылған әртүрлі
гидрофильді каллоидтар көп мөлшерде болған жағдайда дамуы мүмкін.
Демек, тұзды жердің топырақта түзілуін полигенезис
тұжырымдамасынан қарастыру қажет (Панов, 1974).
Тұзды жерді топтастыру өте күрделі, өйткені олар әртүрлі
аймақтарда, ал аймақтан тыс олар әртүрлі геоморфологиялық және
гидрологиялық жағдайларда қалыптасады.
Тұзды жердің ең маңызды генетикалық және мелиоративті
ерекшеліктерін гидрологиялық жағдайда түзілуінен анықтайды. Сондықтан
қазіргі кезде тұзды жерді су режимі және комплекстік құрылымдардың
байланысыу сипатына қарай 3 түрге бөледі (тұздану ерекшеліктері,
қаршіріктің жиналуы және т.б.): автоморфты, жартылай гидроморфты,
гидроморфты тұзды жер.
Тұзды жердің құрылымдарын анықтайтын морфологиялық ерекшеліктері
мен олардың генетикалық горизонттарының түрге бөлінуі аймақтық шарттарға
тәуелді.
Түрге бөлінуде тұздану деңгейі мен тереңдігі химизмге
негізделген, яғни тұзданған топырақты топтастыру үшін алынған градация
бойынша орнатады.
Олардың қалыптасуы негізінен тұзды топырақтүзуші тұқымдардың
шығыуымен байланысты. Құрғақ-далалы аймақта (қызғылт тұзды жер), ал шөлді-
далалы аймақта (жартылай шөлді сұрғылт тұзды жер). Қара топырақты аймақта
(қаратопырақты тұзды жер) өте аз кездеседі және жер үстіне жақын тұзданған
топырақтың шығатын жерімен балшықты су бөліктері түйісіп жатыр.
Өсімдік жамылғысы топтастырылған дәнді-жусанды даласымен көзге
түседі [12].
Тұзды жердің үстінгі жағында балдырлар мен қыналар жиі кездеседі.
Тұзды жердің далалы аймақтарында тұзданған профильдері айқын
дифференциалданған. Карбонаттар горизонтта ақкөз сияақты 35-50 см
тереңдікте және жоғарыдан анық көрінеді. Олардың астынғы жағында гипс бар,
ал одан төменгі горизонтында жеңіл еритін тұздар жиналған. Олар тұзданудың
хлоридті-сульфат түріне басым.
Далалы аймақта содамен тұздану өте аз кездеседі.
Гидроморфты тұздарға қарағанда, жартылай гидроморфты тұздар
профильінде карбонатты және гипсті горизонт біршама айқын негізделген.
Көбнесе соңғысы карбонаттармен бірігеді. Екі горизонтта жоғарыға жақын
орналасады (30-35см ). Жартылай гидроморфты тұздарда хлоридті-сульфат басым
болып келеді, ал содалы-хлоридті-сульфат өте аз кездеседі.
Гидроморфты тұзды жер өзен жайылмасында, көл маңында қалыптасады.
Генетикалық және агрономиялық тұзды жер ерекшеліктерінің
сипаттамасының маңызды көрсеткіштері болып табылады: карбонатты горизонт
пен гипстің орналасу тереңдігі; тұзды жер горизонтының құрамында сіңірілген
натрийдің болуы В тұзды жер үсті горизонтының қарашіріктену деңгейі;
жерүсті суы мен олардың минерализациялану тереңдігі.
Жерүсті суының тұздану деңгейі шкала бойынша анықталады: тұщы
суда-тұз азырақ-1; әлсізминерализациаланған-1-3; орташаминерализациаланған-
3-10; күштіминерализациаланған-10-50;
Тұзды жердің механикалық құрамының ерекшеліктеріне тән қасиет –
тұнбалы фракцианың профиль бойынша дифференциациалануы [13].
Жалпы тұзды жердің химиялық құрамы профиль бойынша қышқылдар
қатарына бөлінуі байқалады.
Жоғарғы горизонтар жартылайқышқылмен біріккен және кремнеземмен
байытылған. Сазды горизонт құрамындағы темір мен алюминидің жоғары мөлшерде
болуымен ерекшеленеді. Карбонатты горизонттарда кальций мен магний көп.
Тұзды жер сулы-физикалық және физико-механикалық қасиетінің
нашарлығымен ерекшеленеді. Құрғақ күйінде ол тығыз орналасады, ал дымқыл
күйінде қатты ісініп кетеді және тұтқырланып , жабысқақ болады.
Суөткізгіштігі төмен, ылғал мөлшеріжоғары болса да өсімдіктерге жетпейді.
Тұзды жер біздің еліміздің ауылшаруашылығында пайдаланатын жерді
кеңейтуге қолданатын негізгі қор болып табылады. Бірақ табиғи құнарлығы
төмен болғандықтан көпшілігі қолдануға жарамсыз болып қалады. Тұзды жердің
агрономиялық қасиетінің негізгі жағымсыз себептері, ол сіңіруші натрийдің
болуы. Сондықтан тұзды топырақтың құнарлығын жақсарту үшін қоректік орта –
натрийді кальций гипісіне немесе басқада кальций тұзына алмастыру қажет.
Гипстеу- ол сода тұзымен тұзданған құнарлығы жоғары радикальды
қоректік орта, сонымен қатар құрамында топырақ ерітідісіндегі сілтілігі мен
сіңіруші натрийдің жоғары болуымен ерекшеленеді. Гипстеу бірден тұзды
жердің сулы- физикалық және химиялық қасиетін жақсартуға мүмкіндік жасайды.
Мелиораттаушы зат ретінде тек қана гипсті қолданбайы, басқада заттар
кальций тұзы, фосфогипс немесе жақсылап тазарту үшін кальций хлоры
қолданылады. Сонымен қатар темір күкірт қышқылы, күкірт қышқылы жағымды
әсерін тигізеді.
Гипстің мөлшерін натрий алмасуының мөлшері бойынша есептейді.
Әдетте содамен тұзданған шабындық тұзды жер үшін 10-15 тга құрайды, ал
шабындық-далалы және далалы хлоридті- сульфатты тұзды жер үшін 5-8 тга
құрайды.
Гипс саны (тга) артық сіңірілген натрийді кальциймен алмастыру
үшін қажет, оны мына формула бойынша анықтайды:
Мөлшері CaSO *2HO =0,086 (Na-0,05T) Hd
Na-100 г топырақтағы cіңірілген натрий мөлшері, м-экв;
Т- 100 г топырақтағы сіңіру сыйымдылығы, м-экв (0,05 Т- гипс
нормасын есептеу кезінде, топырақта тек қана сыйымдылығы 5% - тей
сіңірілген натрийді қалдыруға болады, себебі бұл мөлшердегі сіңірілген
натрий кері әсерін тигізбейді );
Нn – егістік қабатының тереңдігі, см;
Dv – тұзды жердің тығыздығы, гс
0,086 – 1м- экв мағнасы. Гипс, г
Натрий аз тұзды жер үшін мелиоранттар дозасын коагуляциялық
жоғары дисперстік фракция бойынша есептеуге болады (коллоидты- химиялық
әдіс, А.Я. Мамаев 1956 ).
Тұзды жердің далалы аймақтарында шабындық дала мен даланың
гипстелуі суландыру жағдайында өте қолайлы. Гипстеу қымбатқа түсетін іс-
шаралардың біріболғандықтан тұзды жерді дақылдау үшін, кальций карбонатын
немесе топырақ гипсін жерді терең жырту жолы арқылы жиі қолданады. Соның
салдарынан тұзды жердің тығыздығы төмендейді, суөткізгіштік қасиеті мен
ылғалдылығы жоғарлайды.
Жыртылған жердің тереңдігі және жалпы агрошаралардың системасы
тұзды жердің дақылдануы бойынша, тұзды жер үстінің қуаттылығына, шымға
айналып гипстену және тұзды горизонттарға, сонымен қатар жер асты суына
тәуелдене отырып дифференциалданған болу қажет [14].
1.4 Тұздардың химиялық мелиорациясы
Біздің еліміздің бірқатар аудандарын қышқыл және сілтілі тұзды
топырақ алып жатыр. Сіңірілу жағдайындағы қышқыл топырақта көп мөлшерде
сутекті иондар мен алюминий бар, ал тұзды- натрий катиондары бұл
топырақтардың физикалық, физика-химиялық және биалогиялық қасиеті мен
құнарлығын төмендетеді. Тұзды және қышқыл топырақты түбімен жақсарту үшін,
химиялық мелиорациямен бірге басқада агротехникаларды міндетті түрде
пайдалану қажет.
Жалпы топырақты химиялық мелиорациялау – химиялық препараттар (ғаныш,
фосфогипс, әктас т.б.) қолданып, топырақтың құрамын өзгертуге және
қасиеттерін жақсартуға, соның арқасында құнарлығын көтеруге, арналған
химиялық шара.
Химиялық мелиорация әдісі қышқыл және тұзды топырақтардағы
сіңірілген катиондар құрамын өзгертуге негізделген. Ең маңыздысы кальцийді
топырақтың сіңірілу комплекісіне енгізу жолы болып табылады. Қышқыл
топырақтың қышқылдылығы мен құнарлығының жоғарлауын нейтрализациалау үшін
негізгі қолданатын шара ол - әктеу, ал жоғары сілтілігінен арылу үшін және
тұзды топырақтың құрамын жақсарту үшін гипстеуді қолданады.
Мелиоранттау есебінің мөлшері
Мелиоранттар мөлшері кең көлемде өзгереді және әрбір массив үшін
индивидуальды. Натрий бойынша алмасу, есептеу мөлшерінің негізі болып
табылады.
Гипс мөлшері аз натрийлі тұздар үшін, сіңіріуі кезінде ғана іске
асады
немесе натрийді толығымен ығыстыру есебінде қолданады. Осы тәсіл Солтүстік
Қазақстан үшін ұсынылған:
N = 0,086*h*v*Na;
Орташа және көп натрийлі тұзды жердегі натрий алмасуын ығыстырып
мына формула бойынша есептейді:
Na = 0,086*h*v* ( Na – 0,1E ),
Мұндағы N – гипс мөлшері (CaSО * HO), тга
h- гипсті қабатының қуаттылығы, см
Na- 100 г топырақтағы натрий алмасуы, м-экв
V- топырақтың алмасу массасы, гсм
Е – 100 г топырақтағы алмасу сыйымдылығы, м-экв
Топырақтың берілген көлемдік массасының қатысуымен, есептеу үшін
мына өлшемдерді пайдалануға болады: қабықты тұзды жер үшін v = 1,3, ұсақ
қабықты тұзды жер үшін v = 1,2 гсм, Мелиоранттар мөлшері есептелінген жер
қабатының қуаттылығы – 30см.
Тәжірбиеде құрамында балласт бар мелиоранттарды қолдануына
байланысты, нақты доза мөлшерін есептеу үшін алынған мөлшерді 100-ге бөле
отырып, коэффициентке көбейтеді.
Тұзды жерді өңдеу кезінде мөлшері есептелінген мөлшерден төмен
болмауы қажет. Себебі дозасы толық болмаған жағдайда мелиораттаушы
эффектісі әлсіз болады [15].
Мелиоранттардың сапасы мен сақталу шарттарына сипаттама
Химиялық мелиорация кезінде аймақта, суперфосфат қалдықтарының
өндірісі, дымқыл гипс пен фосфогипсті қолданады.
Дымқыл гипс белгілі бір техникалық талаптарға сай болу қажет.
Стандартты гипс құрғақ және сусымалы болуы керек. Завод-
жабдықтаушысы шығарылатын дымқыл гипстің ГОСТ-ң талабына сай болатынына
кепілдік беру керек. Жоғары ылғалдылықта ол нығыздалып және цементтеліп
қалады, ал төменгі температурада қатып қалуы және оның сапасы бірден
төмендеуі мүмкін.
Мелиоранттауда фосфогипс сапасы өте жоғары бағаланады. Ол
техникалық талаптарға сай 80%-тен кем емес гипс (CaSO*2HO), 20%-тей су, 0,3
фтор және 0,3-5% фосфорболуы қажет. Ол гипске қарағанда ашық аулада сақтау
кезінде нашар нығыздалады, -6С температурада қатып қалады. Фосфогипс еру
кезінде өз құрамын жоғалтпайды, бірақ кепкен кезде жұмарланып қалады [16].
Мелиоранттауды енгізу мерзімі
Аударусыз өңделген жерге 35-40 смтереңдікте мелиоратауды жүргізу
өте тиімді.
Тың жерлер мен тыңайған шабындық және ұсақ тұзды жерлерді игеру
жүйесін мына технология бойынша жүргізу қажет: көктемде кезінде топырақтың
физикалық пісіп жетілген уақытында 3-4 ізді ауыр тырмалауышпен шымды жерді
жырту керек. 2-3 апта өткен соң ол жерге табиғи өсімдіктер өседі. Міне, сол
кезде мелиоранттауды енгізеді. 30-45 см тереңдікте көңді қолдана отырып,
тырмалауыштарының арасы тар болып келетін соқамен аударусыз өңдеу
жүргізеді.
Тегіс жыртылған жерді мелиорациалау кезінде 50% -тей тұзды жермен
бірге арамшөптермен күрес жүргізіледі. Ал оның орныны аударусыз өңдеудің
тиімділігі мол.
Мелиораттауды қыста жүргізуге болады, бірақ мұндай жағдайда
гипсті тек біріңғай тегіс жер бедерінде қолдану қажет. Қыста оны 6 мс
жылдамдықтағы желде және 40 см-ге жуық қар жамылғысы кезінде енгізуге
болмайды. Көктемде гипсті міндетті түрде топыраққа енгізу қажет.
Күзгі – жазғы мезгілде мелиорантауды дәл уақытында енгізу қажет.
Ал гипстеу сапасын жұмыс аяақталған соң анықталады [17].
Тұздардың гипстенуі
Топыраққа гипсті, тұзды топырақтың химиялық мелиорациясы үшін
енгізуді гипстеу деп атайды (CaSO* 2HO). Бұл топырақтар құрамында
комплекстік сіңірілген натрий мен сілті реакциясының топырақ ерітіндісінде
болуымен сипатталады. Тұзды топырақтар сіңірілген натрий мөлшеріне
байланысты бөлінеді. Олар:
Әлсізтұзданған – 5-10% сіңірілген натрий
Тұздылау – 10-20% сіңірілген натрий
Тұзды – 20%- тей сіңірілген натрий
Тұзды топрақтың қалған бөлігіндегі сіңіру сыйымдылығында кальций
мен магний толтырылған. Кейде тұзды жер құрамындағы сіңірілген натрий
мөлшері 80% - ке дейін барады. Тұзды жердегі суда ерігіш тұздардың мөлшері,
топырақ массасы 0,25% - аспайды. Тұзды топырақтың жағымсыз физикалық,
физико-химиялық, биологиялық қасиеті және құнарлығының төмендігі олардың
құрамындағы сіңіруші натрий мөлшерінің көп болуынан.
Тұзды жердің химиялық мелиорациясының тұжырымдамасының негізі-
топырақтың жоғары сілтілігінің жойылуы және бұл тапшылықпен топырақ
ерітіндісіндегі тұзды топырақтың егістік қабатындағы сіңірілген комплекстік
натрийді ығыстыратын кальций ионының жетіспеушілігі болып табылады. Ол үшін
күкіртқышқылды кальций – гипсі кеңінен қолданылады.
Химиялық мелиораттаушы құрал - гипсті қолдана отырып, тұзды жерді
мелиорация бойынша зерттеу кезінде аудандарда содалы немесе қара топырақты
аймақта тұзданудың аралас түрінің кең тарағанын байқадық. Осы зерттеулерде
гипстену белсенділігі жоғары болған қара топырақты аймақтағы тұзды
топырақтың жақсарғанын және ол жерден ауыл шаруашылық дақылдарының
шығымдылығының жоғары болғандығы айқындалды [18].
Тұзды жердің тұздануының нейтральды түрінің гипстенуіне келсек
(хлоридті-сульфат немесе сульфатты-хлорид), онда гипстің белсенділігі
әрдайым анық байқала бермейді, әсіресе суландыру болмаған жағдайда.
Тұздардың гипстенуінің теоретикалық негізін К.К. Гедройц қалады.
Оның айтуынша мына реакция бойынша топырақтағы сіңірілген натрийді кальций
гипсмен ығыстырады:
Na Сa
ППК Na + CaSO4→ ППК +NaSO
(4)
Ca Ca
Нәтижесінде мына көрсетілген реакцияда топырақтың сілтілігі
нейтральданып, топырақтағы коллойдтарда гидрофобизация мен коагуляция
жүреді де, тұзды жердің жағымсыз физикалық және құрылымды-механикалық
қасиеті әлсірейді. Егер топырақтың құрамында қаныққан натрий мен магний
гипсі болса, онда магнийдің улы гуматының түзілу мүмкіндігін төмендетеді
және өсімдіктердің кальциймен қоректену режимін жақсартады. Топырақтағы
гипстің комплекстік сіңірілген катиондрымен әсерлесу реакциясы екі жаққа
бірдей жүретіндіктен, топырақ қабатында пайда болатын натрий тұзынан
қолайлы жағдай туғыза отырып, арылу қажет (суару немесе қиыршық тасты жерде
қар ұстап қалу). Бұл шарттарды қата бақылауға алмаса, екінші рет тұздану
қаупі бар.
К.К. Гедройц жасаған генезис және тұзды жер мелиорациясын
қорытындылай келе, мелиорация тәжірбиесінде топырақтағы комплекстік
сіңірілген натрийдің амасу мөлшері және катионмен кальцийді эквивалентті
ығыстыруды талап ету әдісі бойынша мелиоранттық қажетті мөлшерін алу
кеңінен тараған.
И.Н. Антипов-Қаратаевтың (1953) айтуынша натрий мөлшерінің
барлығын ығыстырудың қажеті жоқ, себебі тұзды жердің топырағының
комплекстік сіңірілген натрийдің шамамен 5-10%-ті белсендіжүрмейді, мұндай
мөлшердегі сіңірілгеннатрийдің болуы, тұзды жердің құрамына ешқандай
жағымсыз әсерін тигізбейді.
Л.В. Березин және басқада авторлар А.Н. Соколовскийдің, А.М.
Гринченко мен Шуновердің ұсыныстарын түрлендіре отырып, мелиоранттар
дозасының мөлшерін, тұздарға қаннықан кальций мөлшері бойынша анықтады.
Топырақтағы кальций гипсі натримен толығымен алмасып, әрекеттесуі үшін гипс
міндетті түрде ерітіндіге ену қажет. Мұндай жағдайда топырақтың ылғал
мөлшері жеткілікті болуы керек. Топырақта ылғалдың жетспеушілігі немесе
мүлдем болмауы гипс кристалдарының еруін тежейді. Бұл әсіресе химиялық,
физико-химиялық және микробиологиялық топырақ процесстері үшін ылғал
шектеуші фактор болып табылатын құрғақ далада байқалады.
Гипстің суда еру белсенділігі оның бөліктерінің көлеміне
байланысты [19].
Тәжірбиеде қаншалықты шамадан тыс ерітінді деңгейін ұлғайту үшін
гипс бөліктерін ұсақтаса да, оң нәтиже шығару мүмкін емес. Ал оған себеп
мыналар: жұқадисперсті гипс құрғақ күйінде қатты шаңданады, соның
салдарынан оны топырақта сақтау және енгізу қиындай түседі; атмосфералық
ылғалды қарқынды сіңіреді, нәтижесінде гипсті ұнның жұмарлануына әкеп
соғады. Соның салдарынан мелиоранттар бағасы қымбаттайды.
Біздің лабораторлық экспериментімізде топырақтың ылғалдану
деңгейі мен ұзақ уақыт гипстің топырақпен әсерлесуі, мелиоративтік
процесске тікелей әсерін тигізетінін байқадық.
Көптеген өткізілген тәжірбиелерде, содалы тұзды жердің гипстену
эффектісі жоғары болатыны дәлелденді. Гипстену олардың сілтілігін
төмендетеді, дисперстілігін азайтады, топырақтың суөткізгіштік және сулы-
физикалық, физико-химиялық қасиетін жақсартады, ауылшаруашылық дақылдарының
шығымдылығының жоғарлауына мүмкіндік туғызады [21].
Ауылшаруашылық дақылдарына енгізілген гипстің аздаған мөлшері
қоректену аймағындағы мәдени өсімдіктердің топырақта дұрыс қоректенуіне
жағдай жасайды (N,P және К көлемінің көбейуіне де байланысты ).
Сол себепті гипстің аздаған мөлшерін өсімдіктер дұрыс қоректеніп
және дұрыс дамуы үшін физико-химиялық тыңайтқыш ретінде қолданған жөн.
Топырақ құрамының өзіндік жақсаруына келсек, 1 га жерге 2-4 ц
гипсті
енгізсекте 1-2 жылда өзін-өзі игеріп, оң нәтиже беруі мүмкін емес. Бірақ
тұзданған жерге бірнеше рет гипстің аздаған мөлшерін енгізсе, біртіндеп
дақылдана түседі.
Қара топырақты егістік даласындағы тұзды жерге аздаған гипс
мөлшерін қолданған кезде, тәжірбиеде зиянкес тұзды жер болмауы қажет.
Әртүрлі химиялық мелиораттаушы заттардың әрекеті-гипс, кальций
көмірқышқылы (әк), күкірт және басқалары содалы тұзды жерде жоғары нәтиже
береді. Күшті сілтіленген топырақта күкірт, квас және басқада қышқыл
тыңайтқыштар сынаққа алынды. Тұзданған тұзды жерге көмірқышқыл әк тасы
жағымды әсер береді.
Сол себепті қарастырылған материалдарда, қара топырақты аймақтағы
тұзды жердің гипстенуі жоғары нәтиже береді және өз еліміздің
ауылшаруашылық өндірісінде, сонымен қатар Россияда және шетелдерде де
кеңінен қолданылуда.
Гипсті көңмен бірге енгізу тәжірбиесінде кей жерлердегі егіннің
шығымдылығы жоғарғы көрсеткіштерге ие болды.
Суару шарттарының гипстену кезіндегі алмасу реакциясының
жылдамдығы, жыртылған жердің көлемінің тереңдігімен анықталады. Жыртылған
жердің тереңдігінің гипстенуі, натрийді ионды кальций гипсімен ығыстыру
арқылы алмасу жылдамдығын арттырды.Топырақтың гипспен әрекетесуіндегі
алмасу реакциясының жылдамдығы, топыраққа енгізілген мелиораттаушы
заттардың мөлшеріне байланысты емес. Олар жыртылған жердің тереңдігіне,
топырақтың ылғалмен қамтамасыз етілуіне, өнімді алмасу реакциясымен жуу
сияақты т.б. әрекеттесу шарттарымен байланысты.
Гипстеу тәжірбиесіндегі алмасу реакциясын толығымен ығыстыру,
топырақты-мелиораттау жағынан да, агрономиялық жағынан да тікелей
қажеттілікті талап етпейтінін байқадық [23].
Тұзды жердің әктенуі
Әк тыңайтқыш ретінде өте ертеден қолданылып келеді. Галлии және
Британ аралдарының диқаншылары егістікке, шабындық және жайылым жерлерге
мергель мен борды шамамен 2000 жыл бұрын қолданған.
ХVI-ХVII ғғ.әкті тыңайтқышты Батыс Европа елдерінде кеңінен
қолданған. Бірақ әктің табиғи әсерін білмей, оны көңді өнім ретінде
қарастырған және де көп мөлшерде жиі-жиі шығарып тастап отырған. Соның
салдарынан кейде нәтижесі нашар болып отырған.
Бірақ сол кезде табиғи әктің әсер ететінін білмеген, оны әлі зерттеп
қарастырға здетілген мақсатпен әсер ететін болсақ CaCo бір уақытта
әкті органикалық өндеуге әкеп соғады. Бірақ А.Зигмондтың айтуы бойынша
Мергелмен диго әдісі жобамен 160 жыл бұрын толығымен сортаңды әктеуге
топырақты 2м қалыңдықта өндеуге әкеп соқты.(Ламбин, 1927, Антонов 1927,
Бунтеков 1940, Каратаев 1936, Зольников 1940 ж т.б.) зерттеулері бойынша
сортаңды жердегі әктеген қышқылдығы оңайғаннан кейін өте қауыпты болатынын
зерттеп шығарды. Сонымен қатар Ішкі топырықтағы әкті (CaCo) қолдану
барысында ауылшаруашылық жұмыспен айналасатындар салыстырғанда қоңыр жерде
әсіресе күннің көзі болса ерекше көрінеді. Оны біз тәжірибе кезінде байқап
көре аламыз, борлы жерге егіндіктерге күннің көзі түскенде химиялық әсер
ететінін байқаймыз.
Негізінен топырақты әктеу – қышқыл күлгін, шым күлгін орталы
топырақты химиялық жолмен мелиорациялау әдісі. Ондағы мақсат топырақтың
сіңіру кешеніндегі сутегі меналюминий катиондарын, көмір қышқыл тұзын
беріп, соның құрамындағы кальций және магний иондарына алмастыру; сол
арқылы топырақтың қышқылдылығын бейтараптау; топырақтағы ұсақ ағзалардың
тіршіліктік әрекетін арттыру; өсімдіктерге топыраққұраындағы қоректік
заттар мөлшерін көбейту және топырақтың физикалық қасиеттерін
(түйіртпектігі, құрылымы, ылғал, жылу, ауа өткізгіштігі, т.б.) жақсарту.
Топырақты әктеу арнаулы зерттеулер мен тәжірибелер негізінде жасалған
қышқыл топырақ картограммалары (рН) негізінде жүргізіледі. Әк ауыспалы егіс
танабы топырақтың қышқылдылығын өсірмей,көп жыл жақсыәсер беретін мөлшерде
енгізіледі. Қышқыл топырақтың бір гектарына күзде, аңыздық жыртылғанда, 8 –
ден 15 – т-ға дейінгі ұнтақталған әк беріледі.
Келесі қарастыратынымыз карбонат кальциінің эффективтілігін жоғары
деңгейде қарасақ CaCo көмірқышқыл газына негізгі бейнеде әсер етеді,
ол топырақты езіп, ал ауада аз дәрежеде тұздық әсер етуімен (әртүрлі тоқ
көздерінің тілінде NaSO; NaCl және т.б.) болады. Ал
NaSO бірігіп езілуінен езілуі ерекше көтеріледі. CaCo,NaCl
бірнеше аз мөлшерде көрсеткіш көрсетеді. Негізінде эффективті қолдану
мелиораты толық CaCo концентрациялық CO – нің азаюынан
топырақтың ауада биохимиялық процесс арқылы топырақтың өте белсенді екенін
(ұсынады) көрсеткен.
CaCo қиын эффективті екенін көрсетеді, ол сонымен қатар оны
езуге болмайды. Топырақта ылғалдануы өте жеткілікті, сонымен қатар жеке –
жеке көмір қышқыл газымен емделуде әкке ішкі зерттеулерде 25-30см әсер
етуі мүмкін ол мелиоративтік процесінде сортаңды әктеу керек.
Тоқтатылған фактіде жоба әсер ететін көмір қышқыл газы сортаңды
жердің топырағын жақсартуға әсер етеді. Сонымен қатар кальций тұзды
топырақта (CaCo және CaSO) аз деңгейде әсер ететіндіктена
аллюминий өндірісінің ынтықтандыру және сортаңды жерде химиялық
мелиорадцияны зерттеу.
Қызық тәжірибелік ғылыми жұмыс зерттеу жұмыстарын (қарастырады)
ұсынады. Жанымыздағы ғылыми – зерттеу мекемесінде өткен ауыл шаруашылық оқу
орталығында алюминий қалдығын қолдану тәжірибелік ортасындағы зерттелген,
хлор кальцийы темір, күкірт қышқылдығы, фосфор гипсы, және т.б. Зерттеу
бойынша басқа да мелиорадцияны гипспен ауыстырсақ мынадай мақсатпен жұмыс
істей аламыз: сортаң топырақтараға
қоңыр топырақтар қосу арылы жақсарта р гипсы 15; фосфор гипсы 20; фосфор
гипсы 25; фосфор гипсы 30; фосфор гипсы 15+; қалдықтары 60тга қысқаша
алғанда тәжірибе бойынша 4 рет ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1 Әдеби
шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1 Тұздардың ерекшелігі мен құнарлығының арту әдістері ... ... ... ... ..4
1.2 Тұзды топырақ және ашыған
жер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
1.3 Тұзды жер. Генезис және тұзды жердің
қасиеті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.4 Тұздардың химиялық
мелиорациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14
1.5 Сортаңның химиялық мелиорациясының экономикалық эффектісі ... ..26
2 Табиғи жағдайларға әдістемелік зерттеу
жүргізу ... ... ... ... ... ... ... ... .28
2.1 Солтүстік Қазақстанның табиғи
жағдайлары ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ...28
2.2 Зерттеу жүргізу мен
әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.30
3 Тұзды жердің физика-химиялық және физикалық
қасиеті ... ... ... ... 39
3.1 Тұзды жердегі сулы-пептизирленген саздың
мөлшері ... ... ... ... ... ... ... .40
3.2 Топырақ агрегаттарының суға төзімділігіне химиялық мелиоранттардың
әсер
етуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..45
3.3 Тұзды жер топырағының орта реакциясына химиялық мелиоранттардың
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..48
3.4 Ұсақ қаратопырақты тұзды жерлер құрамындағы Ca, Mg, Na химиялық
мелиоранттардың әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..51
3.5 Дренажды судың дренажды құрғақ қалдығына химиялық ... ... ... ... ...
мелиоранттардың
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ..56
4 Экологиялық
қауіпсіздік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ...58
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
Қолданылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... 62
Кіріспе
Қазақстан Республикасының үкіметтік АӨК саласы стратегиясында 2008-
2009 жылдар аралығында мына шаралар өңделді: егіс алаңының құрылымдық
үйлесімділігіне байланысты негізгі ғылыми жобаларды енгізе отырып, жер
шаруашылығына жаңа технологияларды қолданып, өндіріс орындарында тұқым
шаруашылық базасын жаңартуына жағдай жасап, минералды тыңайтқыштарды
қолдану; ауыл шаруашылық өндірісінде машина-трактор паркін қайта жаңарта
отырып, машина-технологиялық станция жүйесін құру.
Ауыл шаруашылығындағы суды қолдану жүйесін қалпына келтіру жүйесі 2008
жылдың бас кезінде басталды. Су шаруашылығын реттеп отыратын меншікті су
қолдану жүйесін салып, ауыл шаруашылығындағы пайдаланылатын жердің
мелиоративтік жағдайын бақылап, су сақтаушы агротехнологияны енгізе бастады
[1].
Қазақстанның тұзданған және тұзды аумағы 74 млн га құрайды. Қарпайым
қаратопырақты аймақта олар қаратопырақтр ортасының ¼ бөлігін алып жатыр.
Тұзды жер өнімділігінің табиғи жағдайы сулы – физикалық және физико –
химиялық құрамының жағымсыз әсерінен өте төмен болып келеді.Тұзды жер
эффектісін мелиорациялық жолмен 5 - 6 есеге жоғарлатуға болады. Кардинальды
әдістің бірі химиялық болып табылады [2].
Жалпы негізгі мақсат ол – комлекстік сіңіруші натрий катиондарын
кальциймен ығыстырып, гипсті енгізу болып табылады.
Қазіргі кезде гипспен бірге тұрмыстық қалдықтар, фосфогипс,
суперфосфат тыңайтқышы ретіндегі күкірт қышқылы мен кальцийді қолданады
[3].
Осы зерттеудің негізгі мақсаты экологиялық қауіпсіздік, Солтүстік
Қазақстанның қаратопырақты далалы ұсақ тұзды жерінің химиялық
мелиорациясының эффективті экономикалық технологисын қолдану болып
табылады.
Зерттеу мақсатына кіреді:
Солтүстік Қазақстанның қаратопырақты ұсақ тұзды жерінің физико –
химиялық қасиетіне химиялық мелиоранттардың әсер етуін зерттеу.
Ғылыми жаңалықтар:
Химиялық мелиоранттардың дисперстілігі және Солтүстік Қазақстанның
ұсақ тұзды жері топырақ реакциясына негізделген.
Тәжірибелік мағнасы:
Өңдеу және агрономиялық іс-шаралар жүйесі өзара агроқабылдаушылармен –
мелиоративті іс–шаралар жүйесінің бірінғай звеньевтерімен, яғни тұзды
топырақтың түбімен жақсаруына және жоғары сапалы өнім алумен тығыз
байланысты.
1 Әдеби шолу
1.1 Тұздардың ерекшелігі мен құнарлығының арту әдістері
Қазақстанның топырақ экологиясы. Қазақстанның барлық жер көлемі
27724,9 мың км2. Жер қорымыздың көлемі өте үлкен болғанымен оның сапасы
сонғы жылдары күрт нашарлап отыр. Жерді дұрыс пайдаланбау салдарынан
топырақ деградацияға ұшырап, құнарсыздануы, шөлге айналу процестері күшейе
түсті. Сонғы мәліметтер бойынша Республика жерінің 180 млн. га немесе 60%
шөлге айналған. Барлық жердің 235 млн. га жазық жерлер, 185 млн. га жайылым
және 34 млн. га таулы аймақты алып жатыр.
Жоғарыда аталған 235 млн. га құнарлы жердің 180 млн. га жері жарамсыз
жерге ұшырап, оның 30млн. га топырақ эрозиясына, 60 млн га тұздану, 10 млн.
га химиялық және радиоактивті заттармен ластанған.
Республиканың 30 млн. га жерлерін өнеркәсіп, көлік, байланыс, елді
мекендер алып жатыр.
Солтүстік облысында тың игеру науқанына байланысты және бірегей бидай
дақылын егу топырақ қарашірігінің 25-30% жоғалтты.
Батыс Қазақстан аймағында мұнай – газ өнерксібінің қарқындап дамуы
1000 га астам жерді қамтыса, топырақтың техногенді бұзылуы 2,5 млн. га, ал
тозған жайылым 3 млн. га жерді алып жатыр. Сол сияқты Азғыр мен Тайсойған
сынақ полигондарының игілігіне 1,4 млн. га жер бұйырған. Оның үстіне Касмий
теңізінің көтерілуі болашақта осы аймақтың шамамен 2,8 млн. га жерін су
басады деп болжам жасалуда.
Экологиялық қиын жағдай Орталық Қазақстан жерлерін де қамтып жатыр.
Мұнда жердің техногенді бұзылуы, өнеркәсіптік қалдықтарымен ластану, ауыр
металдардың жинақталуы, радиоактивті элементтердің және ракета – ғарыштық
қоқыстардың шоғырлану тұрақты жағдайға айналды.
Кейбір аймақтарда топырақтың тозуы, бүлінуі және шөлге айналуы Ертіс,
Амудария, Сырдария өзендерінің су бассейінінің азаюы, Арал теңізінің
тартылуымен тікелейбайланысты болып отыр. Мәселен, Оңтүстік Қазақстанда
Арал аймағының экологиясына байланысты 2 млн. га жер шөлейттеніп кеткен
және Амудария өңіріндегі 3 мың га қара сексеуіл орманы біржола жойылу
үстінде. Арал өңірі мен Сырдария өзенінің аңғары бойынша топырақтың
химиялық улы заттармен және радинуклидпен ластану жыладам жүруде.
Балқаш – Алакөл және Шу – Мойынқұм аймақтарындағы өзгерістер, Іле
өзеніне Қапшағай су қоймасының салынып, судың жасанды реттелуі табиғатқа
көп зардап әкелді. Су деңгейінің 1,5 2,0 метрге төмендеуі Іле атрабы
бойынша топырақтың құрғап, бүлініп, сорланып, тозып кетуіне жол берілді.
Әсіресе, Іле – Балқаш бассейіні жер жаннаты атанған Жетісу өңіріне
экологиялық апатты да ала келді. Іле бойындағы ит тұрмысы өтпейтін тоғай,
торанғы орманы, Шарын өзенінің қайталанбас сұлу табиғаты мен каньондары
тозып, жағалаудағы шұрайлы жайылымдар құлазыған сары далаға, шөлге айналып
бара жатыр. Ендігі жерде Іле суының 10-15 пайызын Қытай халық
республикасының алуы бұл өңірдің табиғатын тұл етері анық.
Қазақстанда егістікке пайдаланатын жерлердің де экологиялық жағдай
нашар болып отыр. Ол республика бойынша 26610,7 мың га жерді алып жатыр.
Сонғы жылдары байқалып отырған әлемдік климаттың өзгеруі Қазақстанның
шөл, шөлейтті белдемдеріне әсерін тигізіп, ондағы егіс алқаптарының сапасын
төмендетіп жібереді. Оның үстіне топырақты қорғаудың агротехникалық
шаралары, қар тоқтату, органикалық және минералды тыңайқыштар беру,
гербицидтер мен пестицидтерді қолданбаудан арам шөптердің қаулап өсуі,
шегіртке тәрізді зиянкестердің шексіз көбейюіне жол беріліп, жердің сапасын
төмендетті. Мәселен, 1996 жылы егістіктерге 1 млн. т минералдық және 33,2
млн т органикалықтыңайтқыш берілсе, бұл көрсеткіштері 1998 – 2001жылдары 16
мың тоннаға қысқарған. Топырақтану институтының мәліметі бойынша
Қазақстанның құнарлы топырағы өзінің қарашірігінің 19- 22% жоғалтқан.
Мұның өзі болашақта жер ресурстарының сапасы жақсармайтынын
аңғартады.
Солтүстік Қазақстанның Көкшетау облысының топырағын алсақ, аумағы 7,8
млн. га үш далалық аймақта орнаасқан. Облыс территориясы бір қалыпты
ылғалды, әр алуан дәнді шөптермен және қалыпты орта шірінділі қара
топырақты, шоқ талды даламен сипатталады (41 млн. га). Жылдық орташа
температура 0,2 – 1,40С, жылына 300 мм ылғал түседі. Қалыпты орта шірінділі
қара топырақтың А+В қабатының тереңдігі 57-65 см – ге дейін баратынымен
сипатталады.
Бір қалыпты құрғақ бетегелі – селеулі дала шіріндісі аз оңтүстіктің
қара топырағына барып қосылып кетеді.
Бір қалыпты далалық аймақ ортасындағы Көкшетау жотасының көлемінде
екі биіктік алқап байқалады: таулы-орманды күлгін топырақты алқап, теңіз
деңгейінен 400-780 метр биіктікте орналасқан және орманды – далалық қалыпты
қара топырақты, орманды далалық сұр топырақты алқап. Осы сипатталған
аймақтағы топырақтардың ара-арасында комплексті жағдайда 1,4 млн гектардан
астам кебір және сортаң, 0,5 млн га шабынды топырақ кездеседі.
Облыста 3,8 млн га жыртуға жарамды, 1,6 млн га егіншілікке жарамсыз
жер бар және 1,6 млн га жер игеру үшін жан-жақты мелиорация жұмысын
жүргізуді талап етеді. Шабындық – жайылымдық жер 2,8 млн гектарды алып
жатыр.
Топырақтағы тұздардың пайда болуы мен жиналу шарттары
Тұзды топырақтың қалыптасуы жер асты суларында тұздардың жиналуына
және олардың топырақта шоғырлануына байланысты. Тұқымды желдету кезінде
біраз мөлшерде еріген тұздар пайда болады. Жеңіл еритін тұздар жанар таудың
атқылауы кезінде пайда болуы мүмкін; бөлінетін бу мен газ құрамында хлор
мен сульфатқа айналатын күкірт пен хлор бар.Тұздарды бөліу кезінде жер
асты, жер үсті сулрының маңызы зор.
Жер асты суының суда ерігіш тұздар аккумуляциясында өсімдіктер маңызды
роль атқарады [4].
Жер үсті және жер асты суының тұздарын бөлудің маңызы зор. Тұздардың
бөлінуі мен олардың топырақта жиналуы
климатпен анықталады, яғни жауын- шашын мөлшері және булану көлемі, сонымен
қатар топырақтағы топырақ түзуші тұқым мен тұздың ерігіштігінің
фильтрациондық қасиеттері.
Дымқыл ауадағы судың шайылу режимінде тұздар топырақты жер
асты суының сыртында сілтіленеді, сондықтан олар жиналмайды. Климаты құрғақ
аймақтарда, әсіресе шөлейт және жартылай шөлейт жерлерде булану,жуын-шашын
мөлшері біршама артады, яғни жер асты суларында тұздардың және топырақ
түзуші тұқымдардың жиналуына жағдай жасалады. Бұл аймақтарда негізінен
тұзды топырақтар кеңінен тараған.
Бұл аймақта соданың жиналуы сульфат пен натрий хлоридіне
қарағанда аз еритіндігіне байланысты. Топырақта тұздардың бір аймаққа қайта-
қайта жиналуы жер бедеріне және территорияның дреннированность әсеріне
байланысты.
Сортаңдар
Топырақтың сорлануы, топырақты сор басуы – суға ерітінді минералды
тұздардың топырақта молынан жиналу процесі; көбнесе ол шөл және
шөлейтаймақтарда ойпаң, ағынсыз жерлерде және табиғи тұзды айдындар
жағасында тарайды. Топырақ бетінде және оның жоғарғы қабаттарында көбнесе
хлорлы, күкіртті тұздар шоғырланады, кейде сода кездеседі. Сорлану процесі
тұздар зияндылығымен мөлшеріне қарай ажыратылады.
Су ерітіндісінен құрғатылған қатты қалдық тұз мөлшері 0,25%-
тенасса, топырақ сәл ғана 0,25...0,5% болса, топырақ орташа, ал 0,5%
асқанда топырақ көп сорланған болып саналады. Хлор ионы 0,1%, сульфаттар-
0,3%, CO3 – 0,002% - тен асқанда мәдени өсімдіктерге зиян келтіреді. Нағыз
сор топырақта қатты қалдық тұз мөлшері 1- 3% - ке жетеді. Топырақты
тұздардан ажырату үшін оны шаю керек, дренаж арқылы тұзды сулар басқа жаққа
әкетіледі. Суармалы егіншілікте қайта сорлану процесі дамуы мүмкін. Ол
суару мөлшері мен санын арттырғанда дамиды, оның мәні: тұзы бар құрлықтағы
жер қабатына суармалы судың жеткеніне және жер асты суының деңгейі
көтерілгенде, қылтүтікшелері арқылы тұзды су жоғары көтеріліп топырақты
сорландырады.
Сотаң жерлерге жататын топырақтар құрамында көп мөлшерде суда еритін
тұздар болу қажет және жоғарғы жғында орналасуы керек. Тұздардың тұздануы
химияға тәуелдене отырып
сортаң жерлердің жоғарғы горизонттары шамамен 0,6- 0,7 ден 2-3% -ті
құрайды.
Топырақта тұздың жиналуы жердің сортаңдану процессін күшейтеді.
Мұндай топырақтар тұзданған топырақ түзуші тұқымдарда пайда болады.
Тұздардың жел арқылы келу нәтижесінде сортаң жерлер пайда болуы
мүмкін. Көбнесе дұрыс суландыру жүргізілмесе, топырақ ішіндегі тұздардың
бөлінуі жер бедеріне байланысты өзгерсе онда сортаң жерлердің пайда болуы
әбден мүмкін.
Өсімдіктер үшін сортаң жерлердің үлкен маңызы бар. Сортаң
жерлердің күлі натрий, хлор және күкіртпен қамтылған. Сортаң жерлердің
тұзының жоғары болуы оның құрылымдық қасиетінің ерекшеліктерін көрсетеді.
Сортаң жерлердің профилі генетикалық горизонттарда өте әлсіз
дифференциалданған. Топырақ түзуші тұқымнан қарашірік бөлінеді.
Сортаңдар екі түрге бөлінеді: гидроморфты және автоморфты.
Гидроморфты сортаңдар минерализасияланған жер асты суына жақын
орналасқан жерде дамиды.
Автоморфты сортаңдар тұзданған топырақ түзуші тұқымдардың жер
асты суының терең деңгейінде қалыптасады [5].
Сортаңдардың сіңіру сыйымдылығы төмен – 10-20 м-экв.
Бірақ кейбір орманды аймақтардың қарашірікті шабындық сортаңдарында олар
50-60 м-экв дейін жетеді.
Нейтральды тұздармен тұзданған сортаңдар реакциясы әлсіз
сілтіленген (pH су сығындысы 7,3 – 7,5); содалы сортаңдар өзінің жоғары
сілтілігімен ерекшеленеді, pH 9 – 11-ге дейін жетеді.
Сортаң жерлердің үстінгі жағында карбонаттар орналасқан.
Әртүрлі сортаңдардың құрамындағы гипс бірдей емес, жартылай шөлейт және
шөлді жерлерде біршама жоғары болады.
Мұндай гигроскопиялық тұздардың салдарынан өсімдіктерге қажетті ылғал
мөлшері бірден төмендейді. Сортаңдар табиғи құнарлығының төменділігімен
сипатталады [6].
1.2 Тұзды топырақ және ашыған жер
Ашыған жер (солодтар) күлгін топырақ тәріздес, орманды дала мен далалы
аймақтарда тараған кебір топырақтар деградациясынан (шайылу,химиялық
бұзылу) пайда болған, сонымен қатар топырағы құрғақ ортада және жартылай
шөлейт далада тараған. Бұл топырақ түрі Батыс Сібір жазығының орманды
даласында және Солтүстік Қазақстанның қайың мен көктерек аралас ормандарды
қамтып жатыр. К.К. Гедройцтың айтуынша ашыған жер сортаң жерлерден пайда
болады, яғни сілтілі ортада, шайылудан босаған алмасу натрий катионы,
көмірқышқыл газымен қосылып, топырақтың сіңіру жиынтығын ыдыратады. Ондағы
натрий сутегі катионына алмасады. Сілтілі ерітінді топырақтың алимосликатты
бөлігін бұзып, одан дербес кремний қышқылын туғызады. Ашыған және ашыған
топырақтың негізгі белгілерінің бірі – олардың құрамында 5% - ті КОН
ерітіндісіндегі аморфты кремниқышқылының болуы.
Ылғалы мол жерде дамитын анаэробиозис құбылысының пайда болуына ашыған
топырақтың қалыптасуының маңызы зор. Уақытша анаэробиозисте жылжымалы
органикалық қышқылдар мен темір, марганец пайда болады,олар топырақ
кескінімен төмен шайылады да, қабат айқын ажыратылады. (А0, А1, А2, В1, В2,
С). Солодты А2 қабаттарға бай сұр түсті, 1,5 темір (III) оксидіне тапшы
келеді.
Солодтардың тағы бірөзгешелігі – топырақ құрылымдық ортасының
айырмашылығында: А2 қабатында ол қышқыл (pH – 3,7...4), В қабатында –
бейтарапты (6,6), С қабатында – сілтілі (8,0) болады (Н.И. Базилевич).
Орманды солодтарға қарағанда далалы солодтар қарашіріндіге (10%-ке )
байыған. Солодтар көбнесе далалы ормандарда көп болады, егіншілікке
пайдаланбайды. Ал егістік арасында солодтар кездессе, көктемде ондай ойпаң
жерлерде көп уақыт су көлкіп тұрады.
Ашыған жердің дифференциациялық профильін механикалық құрамынан анық
байқалады. Ашыған жердің жоғарғы жақтары сазды жермен біріккен, ал сазды
жер олармен байытылған [7].
Осы жағдайларға байланысты ашыған жерді 3 түрге бөледі: далалы –
шабындық ашыған жер; шабындық ашыған жер (шымды) және шабындық-сазды жер
(шымтезекті).
Сор топырақтың беткі қабатында суға еритін тұз өте көп мөлшерде
(0,5...3%) шөккен топырақ. Топырақ негізінен екі жолмен сорға айналады:
бірінші- тұзды борпылдақ жыныста (өзен мен теңіз шөгінділері) және екінші –
тұзды жер асты суынан. Сондай- ақ сорлануға желмен ұшырылып келген тұзды
шаң мен сораңды өсімдіктер қалдықтары да себеп болады. Соған сәйкес сор
топырақтың екі түрі болады: автоморфты және гидроморфты. Ал тұзды қабат
топырақ кескінінде 0,3...0,5 м-ден төмен жатса, ондай топырақты сортаңдау
деп атайды.
Химиялық құрамына қарай хлорлы, хлорлы – сульфатты және содалы, ал
тұздарсапасына қарай – қабыршықты, борпылдақ, ылғалды және қара сор
топырақтар болады; сор топырақтар – тек қана өте қажет жағдайда
мелиорацияға тартылады, ол үшін топырақ суын терең жуып суармалы
егіншілікке пайдаланады. Жоғарыда айтқандай химиялық құрамына қарай содалы
болып келеді.
Сода – карбонаттар (көмір қышқылының тұздары) класындағы минерал
Na2CO3 . 10 H2O, қоюланған ерітіндіге айналған тұзды көлдер суынан (2...32
градусте) тұнады. Химиялық құрамында натрий оксиді 21,6, көмірқышқыл газы
15,4, су 63% - ке тең.
Физикалық қасиеттері: суда жақсы ериді, түсі – ақ, сұр, сарғыш,
жарқылы – шыныдай, қаттылығы – 1...1,5, тыыздығы – 1,4... 1,47. Құрғақ
климатты аудандарда топырақ және грунт суынан шөккен. Сода аққардай
шықтанып құры жер бетінде шоғырланады да, өсімдікке көп зиянын тигізеді.
Топырақ ерітіндісінде сода 0,01% мөлшерде болса да, мәдени өсімдіктерге улы
келеді. Топырақтың қарашіріндісі өте сілтілі ортада (рН - 9) ерітіндіге
көшкені салдарынан содалы сорлар беті ылғалданса қарайып кетеді. Сондықтан
содалы сорларды қара сор деп атайды. Сода химиялық металлургия, тамақ және
шыны өндірістерінде пайдаланылады.
1.3 Тұзды жер. Генезис және тұзды жердің қасиеті
Тұзды топырақ деп, сіңіріліу жағдайындағы натрий алмасуының көп
мөлшерде болуы, ал кейде сазды жерде магнийдің көп мөлшерде болуын атайды.
Олар жағымсыз агрономиялық қасиеттерімен сипатталады. Тұзды жер сортаң
жерлер сияқты тұзданған топырақ категориясына жатады, бірақ сортаң
жерлерден айырмашылығы, құрамындағы су еріткіш тұздар ең үстінгі жағында
емес, керісінше төменгі жағында кейбір тереңдікте кездеседі.
Тұзды жер профилінің даму процессі кезінде анық көрінетін
горизонтар қатарына бөлінеді: қарашірікті- созылмалы, тұзданған, тұзды жер
асты және топырақ түзуші тұқым.
Қарашірікті – созылмалы горизонт құрылымы сазды фракциямен
біріккен, кеуекті, жұмырлау, мүк қабатты, сол себепті төменгі орналасқан
горизонттарға қарағанда механикалық құрамы біршама жеңіл болып келеді. Бұл
горизонттың түсі әртүрлі: шөл дала мен құрғақдала аймағының тұзды жері ашық-
қоңыр, қоңыр немесе қызғылт, ал ормандыдала және далалы аймақтарда қара-
сұры, кейде қара болады. Горизонт қуаттылығы 2-3 тен 20-25 ке дейін. Тұзды
жер горизонтының қуаттылығы 7-12 ден 25 см-ге дейін [8].
Тұзды жер астының горизонты біршама ашық түстес, құрылымы
призматикалық немесе жаңғақ таріздес, әдетте құрамы гипс пен карбонаттан
тұрады.
Тұзды жер үстінің горизонты басқалардан органо-сазды массасының
алғашқы минералдар қалдығына бірдей тегіс бөлінуімен ерекшеленеді.
Тұзды жердің пайда болуына байланысты бірнеше тұжырымдар бар.
Жалпы тұжырымдаманың бірі - натрий ионының жағымсыз тұзды жерге үйлеспей
дамуы.
К.К. Гедройцтың коллоидтық-химиялық теориясында, нейтральды
натрий тұзымен тұзданған, сортаң жердің тұздануынан тұзды жер түзіледі.
Топырақ құрамында натрий тұзы көп мөлшерде болса, онда басқа
катиондарды ығыстыру арқылы, комплекстік натрий ионыны
сіңірілуіне жағдай жасалады. Натрийге қаныққан топырақ бөлігі натрий
ионының жоғары гидратациясының нәтижесінде агрегаттық күйін жоғалтады.
Натрийге қаныққан каллоидтардың суды ұстап тұру қабілеттілігі жоғары, яғни
өз үстінде суды ұстап тұру арқылы қатты ісініп, коагуляция мен белгілі бір
қозғалыстарға қарсы тұра алады. Натрий ионының жоғары мөлшерде
болуынан органикалық және минералды ерітінділердің топырақта бірігуі бірден
өседі, нәтижесінде сілтілі реакция пайда болады. Бұл реакция топырақ
ерітіндісіндегі кальций көмірқышқыл тұзы, комплекстік сіңіруші натрий
арасындағы алмасу реакциясы мен минералдар гидролизінің нәтижесінде
түзіледі:
Na+ Ca+
[ППК ] +Ca(HCO)[ППК ] +2NaHCO
(1)
Na+ Ca+
Ерітінділердің сілтіленуі топырақты коллоидтардың ары қарай
дисперсиалануына мүмкіндік туғызады. Олар осы қозғалыстың әсерінен тұздар
горизонттың үстінгі жағы сілтіленеді, ал кейбір тереңдікте
электролиттердің әсерінен күлтүзуші жағдайынан гелиге айналады, соның
салдарынан сазды ( тұзды) горизон түзіледі [9].
К.К Гедройц тұзды топырақтың дамуының екі түрін көрсетеді:
бірінші-топырақтың нейтральды натрий тұзымен тұздануы, екінші-сортаңдардың
тұздануы және тұзды топырақтың дамуы. Сортаң жерлердің тұздануын Гедройц 3
фаза бөлді: ерітінді тұздардың жойылуы; соданың түзілуі; топырақтың бір
бөлігін дисперсиялануы.
Тұзды жердің пайда болуы туралы биалогиялық теорияны В.Р. Вильям
дамытты. Оның айтуы бойынша натрий тұзының негізгі көзі дала және жартылай
шөл дала өсімдіктері болып табылады. Өсімдік қалдықтарын минерализациалау
кезінде көп мөлшерде тұз бен сода түзіледі.
Топырақтың жеңіл еритін тұздармен баюы, комплекстік натрийдің
сіңірілуіне әкеп соғады және тұзданбаған топырақ біртіндеп тұзды жерге
айналады.
Соңғы жылдардағы зерттеу барысында тұзды топырақ сортаң
топрақтарының әсерінсіз пайда болған (В.А.Ковда және т.б.). Мұндай тұзды
топырақ, натрийдің негізгі көзі сода болған жағдайда ғана түзілуі мүмкін.
Бұл жағдайда топырақ ерітіндісінде бәсекелестіктен тыс натрий сіңірілуі
жүреді. Cондықтан ерітіндідегі соданың азғантай коцентрациясының өзі
комплекстік натрийдің сіңірілуіне әкеп соғады [10].
Тұзды жердің қалыптасуында сода негізгі рольді атқарса, әрине ол
топырақта қалай пайда болды деген сұрақ туындайды?
Табиғи жағдайда сода, құрамында натрий бар магматикалық және
шөгінді жыныстарды желдету нәтижесінде түзіледі. Желдету кезінде босап
шыққан (Ca, Mg, Na және т.б.) топырақ ерітіндісіндегі көмірқышқылмен
әрекеттеседі және сәйкес келетін карбонаттар түзіледі, сонымен қатар натрий
карбонаты. Сода топырақтағы сілтілі көтерілген нейтральды тұздармен,
әрекеттесу нәтижесінде түзілуі мүмкін:
NaSO + Ca(HCO)CaSO + 2NaHCO
Бірақ К.К. Гедройцтың айтуы бойынша сода топырақта тек көп
мөлшерде көмірқышқыл өнімі жиналға жағдайда ғана болады.
Топырақта сода комплекстік сіңіруші натрий мен кальций карбонаты
немесе топырақ ерітіндісіндегі сутекті көмірқышқыл арасындағы алмасу
реакциясының нәтижесінде пайда болады:
Na+
Ca+
[ППК ] +Ca(HCO)[ППК] +2NaHCO
(2)
Na+
Ca+
Немесе
Na+
Ca+
[ППК ] +HCO [ППК ] +2NaCO
(3)
Na+
Ca+
Топырақта сода биалогиялық жолмен де пайда болады, яғни
биологиялық сіңіру қасиеті. Академик К.К. Гедройц топырақтың сіңіру
қасиетін бес түрге бөлген, солардың бірі – биологиялық сіңіру. Ол
өсімдіктер мен ұсақ ағзалардың тікелей қатысуымен өтеді. Өсімдік
тамырларының көмегімен топырақтан қажетті минералды заттар сіңіреді де, өз
бойындағы заттарды құрастырады. Кейін соңғылар өсімдік қалдықтарымен
топыраққа қайта оралады. Органикалық қалдықтар, ұсақ ағзалардың қатысуымен
ыдырап, топырақта қайта минералды заттарға көшеді де, оларды келесі
өсімдіктер ұрпағы пайдаланады. Әр өсімдік тобы топырақтан қорек
элементтерін таңдап жұтады, егер ағашты өсімдік күлінде әсіресе кальций мен
калий көп болса. Су өсімдігінде – алюминий, масақтыларда-кремний мен
кальций, ал сораңдарда-натрий басым болады. Аталған элементтер биологиялық
сіңіру нәтижесінде топырақтың төменгі қабатынан өсімдік тамырлары арқылы
жоғарғы қабатқа қарай ауыса жиылады, биологиялық айналымға қатысады.
Өсімдік қалдықтарын минерализациалау кезінде азотты, күкіртті және
басқада қышқыл тұздар түзіледі. Аниондар өсімдіктермен сіңіріледі, ал
катиондар көмірқышқыл натриймен және топырақ ерітіндісіндегі
бикарбонаттармен сода береді (В.Р. Вильямс).
Жоғарыда қарастырылған теорияларда тұзды жердің даму процессінің
негізгі себебі натрийдің алмасуы болып таблады. Бірақ келесі зерттеулерге
сүйенсек, табиғи жағдайларда көп мөлшерде магний алмасу және аздаған
мөлшерде комплекстік сіңіруші натрий бар тұзды жер кездеседі.
Бұл қалыпты жағдай, яғни мгнийдің комплекстік сіңіруші натриймен
бірігіп топрақтың тұздануына үлкен әсерін тигізеді. Натрий сияақты
комплекстік жағдайға ене отырып, коллоидтардың гидрофильдығын ұлғайтады,
микроагрегаттар арасындағы байланысты бұзады және топырақты сілтілі
гидролиздерге тұрақсыз етеді. Топырақтың нашар құрылымдары кальциге
қарағанда магний гидраттылығымен біршама жоғары қамтылған [11].
Сол себепті табиғат жағдайларында тұздар әртүрлі тәсілмен
қалыптасуы мүмкін: сортаңдардың нейтральды натрий тұзымен тұздану жолы;
топыраққа құрамында сода бар әлсізминералданған ерітіндінің әсері;
тұзданған тұқымдарда натрий тұзының биогендік
жиналуы, сондай-ақ соданың жиналуы және олардың қатты құрғауынан тұздардың
каппилляр бойымен жоғары көтерілу салдары.
Топырақтың тұзды құрамы гальмиролизммен қамтылған әртүрлі
гидрофильді каллоидтар көп мөлшерде болған жағдайда дамуы мүмкін.
Демек, тұзды жердің топырақта түзілуін полигенезис
тұжырымдамасынан қарастыру қажет (Панов, 1974).
Тұзды жерді топтастыру өте күрделі, өйткені олар әртүрлі
аймақтарда, ал аймақтан тыс олар әртүрлі геоморфологиялық және
гидрологиялық жағдайларда қалыптасады.
Тұзды жердің ең маңызды генетикалық және мелиоративті
ерекшеліктерін гидрологиялық жағдайда түзілуінен анықтайды. Сондықтан
қазіргі кезде тұзды жерді су режимі және комплекстік құрылымдардың
байланысыу сипатына қарай 3 түрге бөледі (тұздану ерекшеліктері,
қаршіріктің жиналуы және т.б.): автоморфты, жартылай гидроморфты,
гидроморфты тұзды жер.
Тұзды жердің құрылымдарын анықтайтын морфологиялық ерекшеліктері
мен олардың генетикалық горизонттарының түрге бөлінуі аймақтық шарттарға
тәуелді.
Түрге бөлінуде тұздану деңгейі мен тереңдігі химизмге
негізделген, яғни тұзданған топырақты топтастыру үшін алынған градация
бойынша орнатады.
Олардың қалыптасуы негізінен тұзды топырақтүзуші тұқымдардың
шығыуымен байланысты. Құрғақ-далалы аймақта (қызғылт тұзды жер), ал шөлді-
далалы аймақта (жартылай шөлді сұрғылт тұзды жер). Қара топырақты аймақта
(қаратопырақты тұзды жер) өте аз кездеседі және жер үстіне жақын тұзданған
топырақтың шығатын жерімен балшықты су бөліктері түйісіп жатыр.
Өсімдік жамылғысы топтастырылған дәнді-жусанды даласымен көзге
түседі [12].
Тұзды жердің үстінгі жағында балдырлар мен қыналар жиі кездеседі.
Тұзды жердің далалы аймақтарында тұзданған профильдері айқын
дифференциалданған. Карбонаттар горизонтта ақкөз сияақты 35-50 см
тереңдікте және жоғарыдан анық көрінеді. Олардың астынғы жағында гипс бар,
ал одан төменгі горизонтында жеңіл еритін тұздар жиналған. Олар тұзданудың
хлоридті-сульфат түріне басым.
Далалы аймақта содамен тұздану өте аз кездеседі.
Гидроморфты тұздарға қарағанда, жартылай гидроморфты тұздар
профильінде карбонатты және гипсті горизонт біршама айқын негізделген.
Көбнесе соңғысы карбонаттармен бірігеді. Екі горизонтта жоғарыға жақын
орналасады (30-35см ). Жартылай гидроморфты тұздарда хлоридті-сульфат басым
болып келеді, ал содалы-хлоридті-сульфат өте аз кездеседі.
Гидроморфты тұзды жер өзен жайылмасында, көл маңында қалыптасады.
Генетикалық және агрономиялық тұзды жер ерекшеліктерінің
сипаттамасының маңызды көрсеткіштері болып табылады: карбонатты горизонт
пен гипстің орналасу тереңдігі; тұзды жер горизонтының құрамында сіңірілген
натрийдің болуы В тұзды жер үсті горизонтының қарашіріктену деңгейі;
жерүсті суы мен олардың минерализациялану тереңдігі.
Жерүсті суының тұздану деңгейі шкала бойынша анықталады: тұщы
суда-тұз азырақ-1; әлсізминерализациаланған-1-3; орташаминерализациаланған-
3-10; күштіминерализациаланған-10-50;
Тұзды жердің механикалық құрамының ерекшеліктеріне тән қасиет –
тұнбалы фракцианың профиль бойынша дифференциациалануы [13].
Жалпы тұзды жердің химиялық құрамы профиль бойынша қышқылдар
қатарына бөлінуі байқалады.
Жоғарғы горизонтар жартылайқышқылмен біріккен және кремнеземмен
байытылған. Сазды горизонт құрамындағы темір мен алюминидің жоғары мөлшерде
болуымен ерекшеленеді. Карбонатты горизонттарда кальций мен магний көп.
Тұзды жер сулы-физикалық және физико-механикалық қасиетінің
нашарлығымен ерекшеленеді. Құрғақ күйінде ол тығыз орналасады, ал дымқыл
күйінде қатты ісініп кетеді және тұтқырланып , жабысқақ болады.
Суөткізгіштігі төмен, ылғал мөлшеріжоғары болса да өсімдіктерге жетпейді.
Тұзды жер біздің еліміздің ауылшаруашылығында пайдаланатын жерді
кеңейтуге қолданатын негізгі қор болып табылады. Бірақ табиғи құнарлығы
төмен болғандықтан көпшілігі қолдануға жарамсыз болып қалады. Тұзды жердің
агрономиялық қасиетінің негізгі жағымсыз себептері, ол сіңіруші натрийдің
болуы. Сондықтан тұзды топырақтың құнарлығын жақсарту үшін қоректік орта –
натрийді кальций гипісіне немесе басқада кальций тұзына алмастыру қажет.
Гипстеу- ол сода тұзымен тұзданған құнарлығы жоғары радикальды
қоректік орта, сонымен қатар құрамында топырақ ерітідісіндегі сілтілігі мен
сіңіруші натрийдің жоғары болуымен ерекшеленеді. Гипстеу бірден тұзды
жердің сулы- физикалық және химиялық қасиетін жақсартуға мүмкіндік жасайды.
Мелиораттаушы зат ретінде тек қана гипсті қолданбайы, басқада заттар
кальций тұзы, фосфогипс немесе жақсылап тазарту үшін кальций хлоры
қолданылады. Сонымен қатар темір күкірт қышқылы, күкірт қышқылы жағымды
әсерін тигізеді.
Гипстің мөлшерін натрий алмасуының мөлшері бойынша есептейді.
Әдетте содамен тұзданған шабындық тұзды жер үшін 10-15 тга құрайды, ал
шабындық-далалы және далалы хлоридті- сульфатты тұзды жер үшін 5-8 тга
құрайды.
Гипс саны (тга) артық сіңірілген натрийді кальциймен алмастыру
үшін қажет, оны мына формула бойынша анықтайды:
Мөлшері CaSO *2HO =0,086 (Na-0,05T) Hd
Na-100 г топырақтағы cіңірілген натрий мөлшері, м-экв;
Т- 100 г топырақтағы сіңіру сыйымдылығы, м-экв (0,05 Т- гипс
нормасын есептеу кезінде, топырақта тек қана сыйымдылығы 5% - тей
сіңірілген натрийді қалдыруға болады, себебі бұл мөлшердегі сіңірілген
натрий кері әсерін тигізбейді );
Нn – егістік қабатының тереңдігі, см;
Dv – тұзды жердің тығыздығы, гс
0,086 – 1м- экв мағнасы. Гипс, г
Натрий аз тұзды жер үшін мелиоранттар дозасын коагуляциялық
жоғары дисперстік фракция бойынша есептеуге болады (коллоидты- химиялық
әдіс, А.Я. Мамаев 1956 ).
Тұзды жердің далалы аймақтарында шабындық дала мен даланың
гипстелуі суландыру жағдайында өте қолайлы. Гипстеу қымбатқа түсетін іс-
шаралардың біріболғандықтан тұзды жерді дақылдау үшін, кальций карбонатын
немесе топырақ гипсін жерді терең жырту жолы арқылы жиі қолданады. Соның
салдарынан тұзды жердің тығыздығы төмендейді, суөткізгіштік қасиеті мен
ылғалдылығы жоғарлайды.
Жыртылған жердің тереңдігі және жалпы агрошаралардың системасы
тұзды жердің дақылдануы бойынша, тұзды жер үстінің қуаттылығына, шымға
айналып гипстену және тұзды горизонттарға, сонымен қатар жер асты суына
тәуелдене отырып дифференциалданған болу қажет [14].
1.4 Тұздардың химиялық мелиорациясы
Біздің еліміздің бірқатар аудандарын қышқыл және сілтілі тұзды
топырақ алып жатыр. Сіңірілу жағдайындағы қышқыл топырақта көп мөлшерде
сутекті иондар мен алюминий бар, ал тұзды- натрий катиондары бұл
топырақтардың физикалық, физика-химиялық және биалогиялық қасиеті мен
құнарлығын төмендетеді. Тұзды және қышқыл топырақты түбімен жақсарту үшін,
химиялық мелиорациямен бірге басқада агротехникаларды міндетті түрде
пайдалану қажет.
Жалпы топырақты химиялық мелиорациялау – химиялық препараттар (ғаныш,
фосфогипс, әктас т.б.) қолданып, топырақтың құрамын өзгертуге және
қасиеттерін жақсартуға, соның арқасында құнарлығын көтеруге, арналған
химиялық шара.
Химиялық мелиорация әдісі қышқыл және тұзды топырақтардағы
сіңірілген катиондар құрамын өзгертуге негізделген. Ең маңыздысы кальцийді
топырақтың сіңірілу комплекісіне енгізу жолы болып табылады. Қышқыл
топырақтың қышқылдылығы мен құнарлығының жоғарлауын нейтрализациалау үшін
негізгі қолданатын шара ол - әктеу, ал жоғары сілтілігінен арылу үшін және
тұзды топырақтың құрамын жақсарту үшін гипстеуді қолданады.
Мелиоранттау есебінің мөлшері
Мелиоранттар мөлшері кең көлемде өзгереді және әрбір массив үшін
индивидуальды. Натрий бойынша алмасу, есептеу мөлшерінің негізі болып
табылады.
Гипс мөлшері аз натрийлі тұздар үшін, сіңіріуі кезінде ғана іске
асады
немесе натрийді толығымен ығыстыру есебінде қолданады. Осы тәсіл Солтүстік
Қазақстан үшін ұсынылған:
N = 0,086*h*v*Na;
Орташа және көп натрийлі тұзды жердегі натрий алмасуын ығыстырып
мына формула бойынша есептейді:
Na = 0,086*h*v* ( Na – 0,1E ),
Мұндағы N – гипс мөлшері (CaSО * HO), тга
h- гипсті қабатының қуаттылығы, см
Na- 100 г топырақтағы натрий алмасуы, м-экв
V- топырақтың алмасу массасы, гсм
Е – 100 г топырақтағы алмасу сыйымдылығы, м-экв
Топырақтың берілген көлемдік массасының қатысуымен, есептеу үшін
мына өлшемдерді пайдалануға болады: қабықты тұзды жер үшін v = 1,3, ұсақ
қабықты тұзды жер үшін v = 1,2 гсм, Мелиоранттар мөлшері есептелінген жер
қабатының қуаттылығы – 30см.
Тәжірбиеде құрамында балласт бар мелиоранттарды қолдануына
байланысты, нақты доза мөлшерін есептеу үшін алынған мөлшерді 100-ге бөле
отырып, коэффициентке көбейтеді.
Тұзды жерді өңдеу кезінде мөлшері есептелінген мөлшерден төмен
болмауы қажет. Себебі дозасы толық болмаған жағдайда мелиораттаушы
эффектісі әлсіз болады [15].
Мелиоранттардың сапасы мен сақталу шарттарына сипаттама
Химиялық мелиорация кезінде аймақта, суперфосфат қалдықтарының
өндірісі, дымқыл гипс пен фосфогипсті қолданады.
Дымқыл гипс белгілі бір техникалық талаптарға сай болу қажет.
Стандартты гипс құрғақ және сусымалы болуы керек. Завод-
жабдықтаушысы шығарылатын дымқыл гипстің ГОСТ-ң талабына сай болатынына
кепілдік беру керек. Жоғары ылғалдылықта ол нығыздалып және цементтеліп
қалады, ал төменгі температурада қатып қалуы және оның сапасы бірден
төмендеуі мүмкін.
Мелиоранттауда фосфогипс сапасы өте жоғары бағаланады. Ол
техникалық талаптарға сай 80%-тен кем емес гипс (CaSO*2HO), 20%-тей су, 0,3
фтор және 0,3-5% фосфорболуы қажет. Ол гипске қарағанда ашық аулада сақтау
кезінде нашар нығыздалады, -6С температурада қатып қалады. Фосфогипс еру
кезінде өз құрамын жоғалтпайды, бірақ кепкен кезде жұмарланып қалады [16].
Мелиоранттауды енгізу мерзімі
Аударусыз өңделген жерге 35-40 смтереңдікте мелиоратауды жүргізу
өте тиімді.
Тың жерлер мен тыңайған шабындық және ұсақ тұзды жерлерді игеру
жүйесін мына технология бойынша жүргізу қажет: көктемде кезінде топырақтың
физикалық пісіп жетілген уақытында 3-4 ізді ауыр тырмалауышпен шымды жерді
жырту керек. 2-3 апта өткен соң ол жерге табиғи өсімдіктер өседі. Міне, сол
кезде мелиоранттауды енгізеді. 30-45 см тереңдікте көңді қолдана отырып,
тырмалауыштарының арасы тар болып келетін соқамен аударусыз өңдеу
жүргізеді.
Тегіс жыртылған жерді мелиорациалау кезінде 50% -тей тұзды жермен
бірге арамшөптермен күрес жүргізіледі. Ал оның орныны аударусыз өңдеудің
тиімділігі мол.
Мелиораттауды қыста жүргізуге болады, бірақ мұндай жағдайда
гипсті тек біріңғай тегіс жер бедерінде қолдану қажет. Қыста оны 6 мс
жылдамдықтағы желде және 40 см-ге жуық қар жамылғысы кезінде енгізуге
болмайды. Көктемде гипсті міндетті түрде топыраққа енгізу қажет.
Күзгі – жазғы мезгілде мелиорантауды дәл уақытында енгізу қажет.
Ал гипстеу сапасын жұмыс аяақталған соң анықталады [17].
Тұздардың гипстенуі
Топыраққа гипсті, тұзды топырақтың химиялық мелиорациясы үшін
енгізуді гипстеу деп атайды (CaSO* 2HO). Бұл топырақтар құрамында
комплекстік сіңірілген натрий мен сілті реакциясының топырақ ерітіндісінде
болуымен сипатталады. Тұзды топырақтар сіңірілген натрий мөлшеріне
байланысты бөлінеді. Олар:
Әлсізтұзданған – 5-10% сіңірілген натрий
Тұздылау – 10-20% сіңірілген натрий
Тұзды – 20%- тей сіңірілген натрий
Тұзды топрақтың қалған бөлігіндегі сіңіру сыйымдылығында кальций
мен магний толтырылған. Кейде тұзды жер құрамындағы сіңірілген натрий
мөлшері 80% - ке дейін барады. Тұзды жердегі суда ерігіш тұздардың мөлшері,
топырақ массасы 0,25% - аспайды. Тұзды топырақтың жағымсыз физикалық,
физико-химиялық, биологиялық қасиеті және құнарлығының төмендігі олардың
құрамындағы сіңіруші натрий мөлшерінің көп болуынан.
Тұзды жердің химиялық мелиорациясының тұжырымдамасының негізі-
топырақтың жоғары сілтілігінің жойылуы және бұл тапшылықпен топырақ
ерітіндісіндегі тұзды топырақтың егістік қабатындағы сіңірілген комплекстік
натрийді ығыстыратын кальций ионының жетіспеушілігі болып табылады. Ол үшін
күкіртқышқылды кальций – гипсі кеңінен қолданылады.
Химиялық мелиораттаушы құрал - гипсті қолдана отырып, тұзды жерді
мелиорация бойынша зерттеу кезінде аудандарда содалы немесе қара топырақты
аймақта тұзданудың аралас түрінің кең тарағанын байқадық. Осы зерттеулерде
гипстену белсенділігі жоғары болған қара топырақты аймақтағы тұзды
топырақтың жақсарғанын және ол жерден ауыл шаруашылық дақылдарының
шығымдылығының жоғары болғандығы айқындалды [18].
Тұзды жердің тұздануының нейтральды түрінің гипстенуіне келсек
(хлоридті-сульфат немесе сульфатты-хлорид), онда гипстің белсенділігі
әрдайым анық байқала бермейді, әсіресе суландыру болмаған жағдайда.
Тұздардың гипстенуінің теоретикалық негізін К.К. Гедройц қалады.
Оның айтуынша мына реакция бойынша топырақтағы сіңірілген натрийді кальций
гипсмен ығыстырады:
Na Сa
ППК Na + CaSO4→ ППК +NaSO
(4)
Ca Ca
Нәтижесінде мына көрсетілген реакцияда топырақтың сілтілігі
нейтральданып, топырақтағы коллойдтарда гидрофобизация мен коагуляция
жүреді де, тұзды жердің жағымсыз физикалық және құрылымды-механикалық
қасиеті әлсірейді. Егер топырақтың құрамында қаныққан натрий мен магний
гипсі болса, онда магнийдің улы гуматының түзілу мүмкіндігін төмендетеді
және өсімдіктердің кальциймен қоректену режимін жақсартады. Топырақтағы
гипстің комплекстік сіңірілген катиондрымен әсерлесу реакциясы екі жаққа
бірдей жүретіндіктен, топырақ қабатында пайда болатын натрий тұзынан
қолайлы жағдай туғыза отырып, арылу қажет (суару немесе қиыршық тасты жерде
қар ұстап қалу). Бұл шарттарды қата бақылауға алмаса, екінші рет тұздану
қаупі бар.
К.К. Гедройц жасаған генезис және тұзды жер мелиорациясын
қорытындылай келе, мелиорация тәжірбиесінде топырақтағы комплекстік
сіңірілген натрийдің амасу мөлшері және катионмен кальцийді эквивалентті
ығыстыруды талап ету әдісі бойынша мелиоранттық қажетті мөлшерін алу
кеңінен тараған.
И.Н. Антипов-Қаратаевтың (1953) айтуынша натрий мөлшерінің
барлығын ығыстырудың қажеті жоқ, себебі тұзды жердің топырағының
комплекстік сіңірілген натрийдің шамамен 5-10%-ті белсендіжүрмейді, мұндай
мөлшердегі сіңірілгеннатрийдің болуы, тұзды жердің құрамына ешқандай
жағымсыз әсерін тигізбейді.
Л.В. Березин және басқада авторлар А.Н. Соколовскийдің, А.М.
Гринченко мен Шуновердің ұсыныстарын түрлендіре отырып, мелиоранттар
дозасының мөлшерін, тұздарға қаннықан кальций мөлшері бойынша анықтады.
Топырақтағы кальций гипсі натримен толығымен алмасып, әрекеттесуі үшін гипс
міндетті түрде ерітіндіге ену қажет. Мұндай жағдайда топырақтың ылғал
мөлшері жеткілікті болуы керек. Топырақта ылғалдың жетспеушілігі немесе
мүлдем болмауы гипс кристалдарының еруін тежейді. Бұл әсіресе химиялық,
физико-химиялық және микробиологиялық топырақ процесстері үшін ылғал
шектеуші фактор болып табылатын құрғақ далада байқалады.
Гипстің суда еру белсенділігі оның бөліктерінің көлеміне
байланысты [19].
Тәжірбиеде қаншалықты шамадан тыс ерітінді деңгейін ұлғайту үшін
гипс бөліктерін ұсақтаса да, оң нәтиже шығару мүмкін емес. Ал оған себеп
мыналар: жұқадисперсті гипс құрғақ күйінде қатты шаңданады, соның
салдарынан оны топырақта сақтау және енгізу қиындай түседі; атмосфералық
ылғалды қарқынды сіңіреді, нәтижесінде гипсті ұнның жұмарлануына әкеп
соғады. Соның салдарынан мелиоранттар бағасы қымбаттайды.
Біздің лабораторлық экспериментімізде топырақтың ылғалдану
деңгейі мен ұзақ уақыт гипстің топырақпен әсерлесуі, мелиоративтік
процесске тікелей әсерін тигізетінін байқадық.
Көптеген өткізілген тәжірбиелерде, содалы тұзды жердің гипстену
эффектісі жоғары болатыны дәлелденді. Гипстену олардың сілтілігін
төмендетеді, дисперстілігін азайтады, топырақтың суөткізгіштік және сулы-
физикалық, физико-химиялық қасиетін жақсартады, ауылшаруашылық дақылдарының
шығымдылығының жоғарлауына мүмкіндік туғызады [21].
Ауылшаруашылық дақылдарына енгізілген гипстің аздаған мөлшері
қоректену аймағындағы мәдени өсімдіктердің топырақта дұрыс қоректенуіне
жағдай жасайды (N,P және К көлемінің көбейуіне де байланысты ).
Сол себепті гипстің аздаған мөлшерін өсімдіктер дұрыс қоректеніп
және дұрыс дамуы үшін физико-химиялық тыңайтқыш ретінде қолданған жөн.
Топырақ құрамының өзіндік жақсаруына келсек, 1 га жерге 2-4 ц
гипсті
енгізсекте 1-2 жылда өзін-өзі игеріп, оң нәтиже беруі мүмкін емес. Бірақ
тұзданған жерге бірнеше рет гипстің аздаған мөлшерін енгізсе, біртіндеп
дақылдана түседі.
Қара топырақты егістік даласындағы тұзды жерге аздаған гипс
мөлшерін қолданған кезде, тәжірбиеде зиянкес тұзды жер болмауы қажет.
Әртүрлі химиялық мелиораттаушы заттардың әрекеті-гипс, кальций
көмірқышқылы (әк), күкірт және басқалары содалы тұзды жерде жоғары нәтиже
береді. Күшті сілтіленген топырақта күкірт, квас және басқада қышқыл
тыңайтқыштар сынаққа алынды. Тұзданған тұзды жерге көмірқышқыл әк тасы
жағымды әсер береді.
Сол себепті қарастырылған материалдарда, қара топырақты аймақтағы
тұзды жердің гипстенуі жоғары нәтиже береді және өз еліміздің
ауылшаруашылық өндірісінде, сонымен қатар Россияда және шетелдерде де
кеңінен қолданылуда.
Гипсті көңмен бірге енгізу тәжірбиесінде кей жерлердегі егіннің
шығымдылығы жоғарғы көрсеткіштерге ие болды.
Суару шарттарының гипстену кезіндегі алмасу реакциясының
жылдамдығы, жыртылған жердің көлемінің тереңдігімен анықталады. Жыртылған
жердің тереңдігінің гипстенуі, натрийді ионды кальций гипсімен ығыстыру
арқылы алмасу жылдамдығын арттырды.Топырақтың гипспен әрекетесуіндегі
алмасу реакциясының жылдамдығы, топыраққа енгізілген мелиораттаушы
заттардың мөлшеріне байланысты емес. Олар жыртылған жердің тереңдігіне,
топырақтың ылғалмен қамтамасыз етілуіне, өнімді алмасу реакциясымен жуу
сияақты т.б. әрекеттесу шарттарымен байланысты.
Гипстеу тәжірбиесіндегі алмасу реакциясын толығымен ығыстыру,
топырақты-мелиораттау жағынан да, агрономиялық жағынан да тікелей
қажеттілікті талап етпейтінін байқадық [23].
Тұзды жердің әктенуі
Әк тыңайтқыш ретінде өте ертеден қолданылып келеді. Галлии және
Британ аралдарының диқаншылары егістікке, шабындық және жайылым жерлерге
мергель мен борды шамамен 2000 жыл бұрын қолданған.
ХVI-ХVII ғғ.әкті тыңайтқышты Батыс Европа елдерінде кеңінен
қолданған. Бірақ әктің табиғи әсерін білмей, оны көңді өнім ретінде
қарастырған және де көп мөлшерде жиі-жиі шығарып тастап отырған. Соның
салдарынан кейде нәтижесі нашар болып отырған.
Бірақ сол кезде табиғи әктің әсер ететінін білмеген, оны әлі зерттеп
қарастырға здетілген мақсатпен әсер ететін болсақ CaCo бір уақытта
әкті органикалық өндеуге әкеп соғады. Бірақ А.Зигмондтың айтуы бойынша
Мергелмен диго әдісі жобамен 160 жыл бұрын толығымен сортаңды әктеуге
топырақты 2м қалыңдықта өндеуге әкеп соқты.(Ламбин, 1927, Антонов 1927,
Бунтеков 1940, Каратаев 1936, Зольников 1940 ж т.б.) зерттеулері бойынша
сортаңды жердегі әктеген қышқылдығы оңайғаннан кейін өте қауыпты болатынын
зерттеп шығарды. Сонымен қатар Ішкі топырықтағы әкті (CaCo) қолдану
барысында ауылшаруашылық жұмыспен айналасатындар салыстырғанда қоңыр жерде
әсіресе күннің көзі болса ерекше көрінеді. Оны біз тәжірибе кезінде байқап
көре аламыз, борлы жерге егіндіктерге күннің көзі түскенде химиялық әсер
ететінін байқаймыз.
Негізінен топырақты әктеу – қышқыл күлгін, шым күлгін орталы
топырақты химиялық жолмен мелиорациялау әдісі. Ондағы мақсат топырақтың
сіңіру кешеніндегі сутегі меналюминий катиондарын, көмір қышқыл тұзын
беріп, соның құрамындағы кальций және магний иондарына алмастыру; сол
арқылы топырақтың қышқылдылығын бейтараптау; топырақтағы ұсақ ағзалардың
тіршіліктік әрекетін арттыру; өсімдіктерге топыраққұраындағы қоректік
заттар мөлшерін көбейту және топырақтың физикалық қасиеттерін
(түйіртпектігі, құрылымы, ылғал, жылу, ауа өткізгіштігі, т.б.) жақсарту.
Топырақты әктеу арнаулы зерттеулер мен тәжірибелер негізінде жасалған
қышқыл топырақ картограммалары (рН) негізінде жүргізіледі. Әк ауыспалы егіс
танабы топырақтың қышқылдылығын өсірмей,көп жыл жақсыәсер беретін мөлшерде
енгізіледі. Қышқыл топырақтың бір гектарына күзде, аңыздық жыртылғанда, 8 –
ден 15 – т-ға дейінгі ұнтақталған әк беріледі.
Келесі қарастыратынымыз карбонат кальциінің эффективтілігін жоғары
деңгейде қарасақ CaCo көмірқышқыл газына негізгі бейнеде әсер етеді,
ол топырақты езіп, ал ауада аз дәрежеде тұздық әсер етуімен (әртүрлі тоқ
көздерінің тілінде NaSO; NaCl және т.б.) болады. Ал
NaSO бірігіп езілуінен езілуі ерекше көтеріледі. CaCo,NaCl
бірнеше аз мөлшерде көрсеткіш көрсетеді. Негізінде эффективті қолдану
мелиораты толық CaCo концентрациялық CO – нің азаюынан
топырақтың ауада биохимиялық процесс арқылы топырақтың өте белсенді екенін
(ұсынады) көрсеткен.
CaCo қиын эффективті екенін көрсетеді, ол сонымен қатар оны
езуге болмайды. Топырақта ылғалдануы өте жеткілікті, сонымен қатар жеке –
жеке көмір қышқыл газымен емделуде әкке ішкі зерттеулерде 25-30см әсер
етуі мүмкін ол мелиоративтік процесінде сортаңды әктеу керек.
Тоқтатылған фактіде жоба әсер ететін көмір қышқыл газы сортаңды
жердің топырағын жақсартуға әсер етеді. Сонымен қатар кальций тұзды
топырақта (CaCo және CaSO) аз деңгейде әсер ететіндіктена
аллюминий өндірісінің ынтықтандыру және сортаңды жерде химиялық
мелиорадцияны зерттеу.
Қызық тәжірибелік ғылыми жұмыс зерттеу жұмыстарын (қарастырады)
ұсынады. Жанымыздағы ғылыми – зерттеу мекемесінде өткен ауыл шаруашылық оқу
орталығында алюминий қалдығын қолдану тәжірибелік ортасындағы зерттелген,
хлор кальцийы темір, күкірт қышқылдығы, фосфор гипсы, және т.б. Зерттеу
бойынша басқа да мелиорадцияны гипспен ауыстырсақ мынадай мақсатпен жұмыс
істей аламыз: сортаң топырақтараға
қоңыр топырақтар қосу арылы жақсарта р гипсы 15; фосфор гипсы 20; фосфор
гипсы 25; фосфор гипсы 30; фосфор гипсы 15+; қалдықтары 60тга қысқаша
алғанда тәжірибе бойынша 4 рет ... 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