Қазақша рефераттар

Топырақтың құрылымы

Дәріс мақсаты

  • Топырақтың морфологиялық сипаттарын түсіндіру.
  • Топырақ кескінін (профилін) генетикалық жиектерге бөлу қағидаларын көрсету.
  • Топырақ кескінінің негізгі типтерін және оларды индекстеуді таныстыру.

Топырақтың қатты минералдық бөлігі және аналық жыныс

Топырақтың қатты минералдық бөлігі, негізінен, топырақ түзілу барысында әртүрлі өзгерістерге ұшыраған аналық жыныстардан тұрады. Аналық жыныстар топырақ түзу процесінде табиғи факторлардың әсерінен өсімдік тіршілігіне қажетті заттарға байып, қоректік элементтері жинақталған ортаға айналады.

Топырақтың механикалық құрамы

Топырақтың механикалық құрамы — топырақ массасының көлемі бойынша әртүрлі өлшемдегі түйіршік бөлшектерден тұруы. Түйіршіктер неғұрлым ұсақ болса, топырақ соғұрлым балшықты-сазды болады; ал түйіршіктер ірі болған сайын топырақ құмдақ немесе құмды келеді.

1-кесте. Топырақты механикалық құрамына қарай топтастыру (Н.Л. Качинский, 1965)

Көрсеткіш: 0,01 мм-ден ұсақ бөлшектердің (балшық фракциясының) пайыздық үлесі.

Балшық фракциясы, % Механикалық құрамына сәйкес атауы
80-нен көп Ауыр балшық
80–60 Орташа және жеңіл балшық
60–45 Ауыр саздақ
45–30 Орташа саздақ
30–20 Жеңіл саздақ
20–10 Құмдақ
10–5 Байланысты құм
5-тен төмен Борпылдақ құм

Неліктен бұл маңызды?

Механикалық құрам топырақ түзілуінде де, оны ауыл шаруашылығы және өзге мақсаттарда пайдалануда да шешуші рөл атқарады. Ол кеуектілік, су сыйымдылығы, ылғал өткізгіштік, ылғалды жоғары көтеру қабілеті, қоректік заттарды жинау мүмкіндігі, сондай-ақ ауа және жылулық режимдерімен тығыз байланысты.

Ең қолайлы топырақтар

Ауыл шаруашылығы үшін ең қолайлы топырақтар — құмды және балшықты түйіршіктері үйлескен құм-балшықты топырақтар. Мұнда құмның өткізгіштік қасиеті мен балшықтың ылғалды ұстау қабілеті бірін-бірі толықтырып, ылғал–ауа режимін тұрақтандырады және құнарлылықты арттырады.

Топырақтың морфологиясы

Топырақ түзілу процесіне тән маңызды ерекшеліктердің бірі — топырақтың сыртқы пішінінің қалыптасуы, яғни морфологиясының пайда болуы. Морфологиялық белгілер арқылы топырақтар бір-бірінен және өзі түзілген тау жыныстарынан ажыратылады. Морфологиялық құрылымды топырақтың құрылымымен шатастырмау керек: морфология — топырақтың сыртқы көрінісі мен пішіндік белгілері.

Далалық зерттеу әдісі

Морфологиялық құрылымды зерттеу үшін далалық жағдайда тік қазылған топырақ шұңқырлары қолданылады. Бұл тәсілді алғаш В.В. Докучаев енгізген және бүгінге дейін топырақтануда негізгі әдістердің бірі ретінде сақталған. Шұңқыр қабырғасын тегістеп, күн сәулесін түсіріп қарағанда топырақтың бірнеше қабатқа бөлінетіні байқалады. Әр қабаттың өзіне тән сыртқы белгілері топырақ түзілуі туралы маңызды ақпарат береді.

Негізгі морфологиялық сипаттамалар

  • Түсі
  • Құрылымы (агрегаттылығы)
  • Тығыздығы (нығыздылығы)
  • Механикалық құрамы
  • Әртүрлі қосылыстардың және кірмелердің болуы/болмауы, сондай-ақ HCl-мен реакциясы

Топырақ профилі (кескіні) және генетикалық қабаттар

Қазылған шұңқырдағы топырақтың тік қабаттары топырақ профилі (кескіні) деп аталады. В.В. Докучаев топырақты беткі қабаттан төмен қарай үш негізгі қабатқа бөлген:

A қабаты

Қарашірікті (гумусты) қабат.

B қабаты

Өтпелі (иллювиальды) қабат.

C қабаты

Аналық тау жынысы қабаты.

Морфологиялық ерекшеліктеріне қарай бұл қабаттар ұсақ бөліктерге ажыратылып, A1, A2, B1, B2, C1, C2 сияқты индекстермен белгіленуі мүмкін.

Топырақ түсі: ең айқын морфологиялық белгі

Топырақ түсі — морфологиялық белгілердің ішіндегі ең негізгісі. Көп жағдайда топырақ атаулары да түсіне байланысты қойылады. Топырақтың және оның қабаттарының түсіне әсер ететін негізгі құрамдар төмендегідей:

Түс қалыптастыратын құрамдар

  1. 1 Гумус — қара немесе қара-қоңыр түс береді.
  2. 2 Темір және марганец тотықтары — сары, қызыл, қоңырқай реңктер береді.
  3. 3 Кремний қосылыстары, әк, каолинит, алюминий гидроксиді және суда тез еритін тұздар — ақ түсті болады.
  4. 4 Темірдің шала тотығы — көкшіл, сұрғылт реңк береді.

Тәжірибелік байқау

Бір ғана топырақтың өзінде қабаттар бойынша түс айырмашылығы айқын болуы мүмкін. Бұл — қабаттардың химиялық құрамы, ылғалдану режимі және органикалық заттардың таралуы әркелкі екенін көрсететін маңызды белгі.

Топырақ құрылымы (агрегаттылығы)

Топырақ құрылымы — топырақтың әртүрлі пішіндегі, үлкенді-кішілі түйіртпекті агрегаттарға бөліну қасиеті. Құрылым түрлері: ірі кесекті, кесек-дәнді, үлкен-кіші жаңғақты, призмалы және т.б. Құрылым механикалық элементтермен (құм, шаң, балшық) бірге қалыптасады.

Құрылымның ауылшаруашылық тұрғысынан мәні

Жақсы құрылымды топырақ ылғалды тиімді ұстап, ысырапты азайтады және ауа алмасуын жақсартады. Көп жағдайда агрегаттардың тұрақтылығы сіңіру кешеніндегі кальций катионының басымдығымен байланысты. Ал су ұстамайтын, құрылымы тұрақсыз топырақтарда басқа катиондардың үлесі жоғары болуы мүмкін.

Топырақтың нығыздылығы (тығыздығы)

Топырақтың нығыздылығы — оның борпылдақ-кеуекті немесе тығыз болу қасиеті. Бұл көрсеткіш топырақтың жұмсақтығын, құрылым бөліктері арасындағы қуыстар дәрежесін және ауа мен судың қозғалу мүмкіндігін сипаттайды. Нығыздылық топырақтың құрылымына, механикалық құрамына, органикалық және минералдық бөлшектер мөлшеріне тәуелді.

Нығыздылық деңгейлері

1) Өте тығыз, біртұтас топырақ

Көбіне сортаң және карбонатты жерлерде кездеседі. Ауа мен суды нашар өткізеді, механикалық құрамы ауыр және құрғақ болуы мүмкін. Агрономиялық тұрғыдан жыртуға жарамсыз.

2) Тығыз топырақ

Әдетте жыртылған қабаттың төменгі бөлігінде болады. Сортаңдау және ауыр балшықты топырақтарда жиі байқалады. Тиісті агротехникалық шаралар арқылы егіншілікке енгізуге болады.

3) Тығыздау топырақ

Иллювиальды қабатта жиірек кездеседі. Күректі шамадан тыс күш жұмсамай-ақ батыруға болады.

4) Борпылдақ топырақ

Негізінен үстіңгі қабатта болады. Органикалық заттар мол болғандықтан құрылымы түйіртпекті, кеуектері көп, ауа мен су жақсы өтеді. Құнарлылығы жоғары, мәдени дақылдар жақсы өседі.

5) Бос, жылжымалы топырақ

Құмдақ және құмды жерлерге тән. Ауыл шаруашылығында пайдалану үшін арнайы агротехникалық шараларды қажет етеді.

Механикалық құрамды далалық анықтау (қарапайым тәсіл)

Морфологиялық сипаттама беруде алдымен механикалық құрам шамамен анықталады: топырақты үгітіп, сумен илеп, жіңішке жіпше етіп иіріп, сақина тәрізді дөңгелетеді. Иірілуі мен сақинаның сақталу деңгейі топырақтағы балшық және шаң фракцияларының үлесіне байланысты.

Топырақтың кеуектілігі

Топырақтағы бос кеуектер айтарлықтай көлемді алады. Кеуектіліктің деңгейі әртүрлі топырақтарда ғана емес, бір типтегі топырақтың өзінде де өзгеріп отырады. Ірі қуыстардың диаметрі бірнеше сантиметрге жетуі мүмкін, ал ұсақ кеуектер — миллиметрдің жүзден, тіпті мыңнан бір бөлігіндей өте тар болады.

Топырақтағы кірмелер мен қосылыстар

Кірмелер

Кейде топырақта түзілу процесіне тікелей қатысы жоқ бөгде заттар кездеседі (тас, кірпіш сынықтары және т.б.). Мұндай заттар топырақ кірмелері деп аталады.

Қосылыстар

Кейбір топырақ кескіндерінде жаңа түзілген қосылыстар анық көрінеді: олардың түсі мен дақтарының топырақтың жалпы түсінен айырмасы айқын. Пайда болу жолына қарай олар химиялық және биологиялық болып бөлінеді.

Химиялық қосылыстардың кең тараған түрлері

  • Тез еритін тұздар (NaCl, Na2SO4·10H2O, MgCl2, CaCl2) — әдетте ақ түсті, көбіне тұзданған топырақтарда кездеседі.
  • Гипс (CaSO4·H2O) — ақшыл-сарғыш; көбіне кеуек қуыстарда шоғырланады, құба және сұр-құба топырақтарға тән.
  • Кальций карбонаты (CaCO3) — ақ түсті; кескінде айқын көрінеді, HCl тамызғанда «қайнау» реакциясын береді.
  • Темір, марганец және фосфатты қосылыстар (Fe2O3·nH2O, Mn қосылыстары, AlPO4, FePO4) — қара, қызғылт, тоттанған реңктер беруі мүмкін.
  • Тотықсызданған темір қосылыстары (мысалы, FeCO3) — көк-жасыл реңкті; батпақты топырақтарда жиі кездеседі.
  • Кремнезем (SiO2) — ақшыл, «күл» тәрізді; күлгінді, орманды-сұр және сортаң топырақтарда байқалуы мүмкін.
  • Гумус заттары — жолақ-жолақ қара дақтар түрінде өтпелі қабаттарға дейін созылуы мүмкін.

Биологиялық қосындылар

  • Капролиттер — жаңбыр құрттарының тіршілік әрекеті нәтижесінде түзіледі.
  • Көртышқандар мен басқа да кеміргіштердің жүріс жолдары.
  • Ірі ағаштардың тамырлары.
  • Құрттардың топырақтағы іздері.

Бұл қосындылардың құрамы мен таралуы топырақ түзілу жағдайларына тәуелді. Сондықтан олар арқылы топырақ типі мен оның агрономиялық құндылығы туралы қорытынды жасауға болады.

HCl тамызғандағы реакция: карбонаттарды анықтау

Морфологиялық сипаттамада маңызды белгілердің бірі — топыраққа тұз қышқылын (HCl) тамызғанда байқалатын реакция. Бұл сынама топырақта карбонаттардың бар-жоғын көрсетеді: карбонат болған жағдайда көмірқышқыл газы бөлініп, «қайнау» байқалады.

Реакция теңдеуі

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑

Бөлінген CO2 мөлшеріне қарай карбонаттардың бар-жоғын және шамамен мөлшерін бағалауға болады.

Өзін-өзі қадағалауға арналған сұрақтар

  1. 1 Топырақтың морфологиялық құрамын қалай анықтайды?
  2. 2 Топырақтың генетикалық жиектерін (қабаттарын) анықтаудың маңызы неде?
  3. 3 Топырақ құрылымының негізгі ерекшеліктері қандай?