1.3 Топырақтың структуралық құрамы және структуралық агрегаттардың беріктігі, оларды анықтау

Табиғы жағдайларда құнары аз немесе бір жылдық өсімдіктер ұзақ жылдар бойы егілуінен топырақтар кесекшелері бастапқы құрамына – жеке гранулометриялық элементтерге дейін ыдырайды, структурасызданады. Егерде топырақтар тың немесе тыңайған болса және озат агротехника қолданылса, олардың табиғи құнарына жасанды құнар (адамның қатысымен болатын) қосылып, топырақ структураланады.

Алғашқыда гранулометриялық элементтер органикалық, минералдық коллоидтардың және кейбір тұздардың (көбінесе карбонаттардың, темір тұздарының) әсерінен бір-бірімен желімделіп, мәдени өсімдіктер өсуіне қолайлы орта бола бастайтын көлемі 0,25 мм-ден кіші микроагрегаттар түзеді. Микроагрегаттар динамикалы түзінділер – диаметрі 1-10 мм ең құнарлы топырақтарға тән ұсақ кесекті структураға дейін жетіледі.

Сонымен, әртүрлі гранулометриялық құрамды топырақтар жоғары агротехниканы қолданып, дұрыс пайдаланғанда өздерінің физика-химиялық қасиеттерін түбегейлі өзгертіп, мәдени өсімдіктерді өсіру үшін қолайлы орта болып шығады екен.

Топырақтағы көлемі және формасы әртүрлі агрегаттардың проценттік салыстырмалы мөлшерін (структуралық бөліктерін) топырақтың агрегаттық құрамы дейіді. Диаметрі 10 мм-ден артық агрегаттар тоң кесектер (бұлар да структурасыз топыраққа жатады, себебі суда ерігенде гранулометриялық элементтерге бөлініп кетеді), 0,25-10 мм аралығындағы кесекшелер макроагрегаттар, ал көлемі 0,25 мм-ден кіші кесекшелер микроагрегаттар деп аталады.

Диаметрі 0,25-10 мм аралығындағы әртүрлі формалы, қуысты, суда езілмейтін берік агрегаттар немесе структуралық бөліктер жиынтығы топырақтың структурасын құрайды. Бұл макроагрегаттар топырақтың қоректік заттар, ауалық және сулық режимдерін жақсартады, ауыл шаруашылығында бағалы болып келеді.

Топырақ кесекшелері берік және байланысты болып кездеседі. Беріктік – бұл топырақ кесекшелерінің суда ерімеу қасиеті. Суға төзімді структуралық агрегаттар бірнеше сағат бойы суда тұрғанда да өзінің формасын сақтай алады.

Топырақтың байланыстылығы деп оның механикалық бұзушы күшке қарсылығын атайды. Мысалы, таза саздың құрғақ кесекшесінің қаттылығы сондай, оны бұзу үшін едәуір күш жұмсау керек. Бірақ ол берік емес – сумен әсер еткенде бірден еріп, езіліп кетеді. Топырақ структурасының суда езілмейтін берік болуы әсерлі (жаңа түзілген) қарашіріқтің және топырақтың сіңіру кешенінде пептизациясы тұрақты екі валентті кальций, магний, үш валентті темір иондарының мол болуына, ал құрғақ күйінде кесекшелі, бірақ суға, салғанда еріп кететін псевдоструктуралы (жалған структуралы), яғни структурасыз болуы гранулометриялық құрамы жеңіл, қарашірігі аз, каогуляциялық әсері күшті бір валентті натрий, калий, сутегі иондарының көптігіне байланысты. Бұл ретте айта кететін жәйт қара топырақты зонадан солтүстікке қарай ылғалдың мол жағдайында шайылу процесінің жедел жүруіне орай күлгін, шымды күлгін, орманның сұр топырақтарында сутегі ионының концентрациясы күшейеді, ал аталған зонадан оңтүстікке қарай аридтық жағдайда натрий ионынның концентрациясы күшейіп, әртүрлі сор, сортаң топырақтар жасауға қатысады.

Топырақтың ірі гранулометриялық және структуралық элементтері бос қопсыған масса түрінде қабаттасады. Олардың бір-бірімен жанасуы тығыз емес, аралықтарында капилляр емес қуыстар (диаметрі 0,1 см – ден үлкен) қалады. Структурасыз топырақтың гранулометриялық элементтері аралықтарында өте тар капиллярлық қуыстары (диаметрі 0,1-0,00001 см) бар шан болып баттасқан массадан тұрады. Капилляр және капилляр емес қуыстардың өте жақсы ара қатынасы болып капилляр емес қуыстар жалпы қуыстылықтың 50 процентінен асқанда есептеледі. Бұл капилляр және капилляр емес қуыстардың дұрыс ара қатынасы топырақтың жақсы сулық, ауалық, жылулық және қоректік заттар режимдерін жасайды. Капиллярлық қуыстары көп топырақтарда өсімдіктерге мұндай қолайлы жағдайлар болмайды. Сондықтан аэрацияны жақсарту үшін қосымша қопсытуды, органикалық тыңайтқыштарды (көң, жасыл тыңайтқыштар және т.б.) енгізуді қажет етеді.