1.2 Топырақтың гранулометриялық (түйіршік) құрамы және оны зерттеу әдістері

Тұтас тау жыныстарының үгілуінен пайда болған топырақ түзуші жыныстар диаметрі бірнеше см-ден миллимикронға дейін болатын әртүрлі минералдардың жеке дәншелерінен және тау жыныстарының сынықтарынан тұрады. Сол сияқты тиісті аналық жыныстың үстінде жаратылған топырақтар да түрліше үлкендіктегі және формадағы минералдық бөліктерден құралады.

Топырақтардың және жыныстардың гранулометриялық құрамы деп әртүрлі көлемдегі бөлшектердің салыстырмалы шамасын атайды. Яғни, топырақтағы іріліктері әртүрлі бөлшектерді оның гранулометриялық құрамы дейді. Бұл шаманы 105С кептірілген топыраққа масса процентімен көрсетеді. Топырақтың гранулометриялық құрамы оның маңызды қасиеттеріне әсер етеді.

Гранулометриялық фракциялардың тиімді ара қатынасы топырақтың құнарын - өсімдіктер үшін қолайлы сулық, ауалык (газ ауысуы), жылулық және қоректік заттың режимдерін жасайды. әртүрлі көлемдегі топырақ бөлшектерінің шамасы (үлесі) гранулометриялық талдаулар арқылы анықталады. Мұнда көлемі бойынша жақын топырақ бөлшектері топтарға, яғни гранулометриялық фракцияларға біріктіріледі. Ал фракциялардың өздері де минералдық құрамына және т.б. қасиеттеріне байланысты бір-бірінен ерекшленеді.

Топырақтың гранулометриялық құрамы 5 фракциядан тұрады: тастар, малта тастар, құмдар, шаң, тозаң.

1. тастар – диаметрі 10-3 мм аралығындағы бөлшектер;

2) малта тастар (гравий) – диаметрі 3-1 мм аралығындағы бөлшектер;

Бұл 2 фракция құрылысы, қасиеттері сақталған тау жыныстарының сынықтары болғандықтан топырақ қанқасы деп аталады, топырақтың физикалық қасиеттеріне әсер етеді.

3) құм – диаметрі 1 – 0,05 мм, минералдық негізінен кристалдық кремнеқышұылдық кварцтық слюданың бөлшектері, химиялық процестерге қатыспайды, тікелей өсімдіктер қорегі емес, силикаттық тау жыныстарының соңғы үгінділері. Топырақтың физикалық қасиеттеріне әсер етеді. Гранулометриялық элементтер ұсақталған сайын кварцтың үлесі көбейеді. Мысалы, диаметрі 0,25-0,01 мм бөлшектер түгел дерлік кварцтан тұрады. Су сыйымдылығы 5-15%, капиллярлық қасиеттері бар. Кейбір дақылдарды (қарбызды), ағаш өсімдіктерін, әсіресе қарағайды өсіруге жарайды;

4) шаң – 0,05-0,001 мм, негізінен кварцтың және бірінші минералдардың қоспасынан тұрады. Мұнда химиялық, физикалық процестер әлсіз жүреді. Сондықтан да структура жасауда топырақтың пассивті бөлігіне жатады. Орташа және ұсақ шаңдардың (0,01-0,001 мм) суды, ауаны өткізгіштігі нашар болады;

5) тозаң (саз) – диаметрі 0,001 мм-ден ұсақ. Құрамында бірінші минералдар мен қатар едәуір мөлшерде екінші саз минералдар: каолинит – Al₂O₃  2SiO₂  2H₂O, немесе H₂Al₂Si₂O₈  H₂, галлуазит – Al₂O₃  2SiO₂  4H₂O, немесе H₂Al₂Si₂O₈  3H₂O; монтмориллонит - /Са, Мg/О х Аl₂O₃ х 4SiO₂ x nH₂O, нонтрит - /Са, Мg/О х Fe₂O₃ x 3Аl₂O₃ х 6SiO₂ x nH₂O, серицит - /екінші калий слюдасы/ К₂О х 3Аl₂О₃ х 6SiO₂ x nH₂O, бейделлит - Аl₂O₃ х 3SiO₂ x nH₂O және т.б. бар. Бұлар топырақтың өте активті, жылжымалы заттар қосындылары бар саз бөлігін құрайды. Тозаң темірдің, аллюминийдің оксидтеріне, кальцийге, магнийге, калийге, натрийге, фосфорға, гумуске және микроэлементтерге (марганец, кобальт, мыс, т.б.) бай келеді де, топырақта қоректік заттар қорын жасайды. Құм және онан кейінгі ұсақ фракциялардың өздері де ірі, орташа, майда бөлшектер болып бөлінеді.

Табиғатта топырақтар мен жыныстар гранулометриялық құрамына қарай әртүрлі бөлшектердің қоспасы түрінде болады. Топырақ фракциялары қолдануға ыңғайлы болуы үшін екі топқа біріктіріледі:

1) физикалық құм – диаметрі 0,01 мм-ден ірі бөлшектер;

2) Физикалық саз - диаметрі 0,01 мм-ден кіші бөлшектер. Осы физикалық құм мен физикалық саздың проценттік ара қатынасына қарай топырақтар әртүрліліктерге /түрлер тармағына/ бөлінеді (1.2.1, 1.2.2 кесте).

1.2.1 кесте – Топырақтың гранулометриялық құрамы (Н.А. Качинский алынған)

Гранулометриялық элементтер аттары	Бөлшектердің диаметрі, мм
Жыныстар тасты бөлгілі /тастар/ Малта тастар Ірі құм Орташа құм Майда құм Ірі шаң Орташа шаң Майда шаң Ірі тозаң Майда тозаң Коллоидтық тозаң	3-үлкен 3-1 1-0,50 0,50-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,010-0,005 0,005-0,001 0,001-0,0005 0,0005-0,0001 0,0001-кіші

1.2.2 кесте – Топырақтың гранулометриялық құрамына қарай классификациялау (Н.А. Качинскийден алынды)

Топ-ң гранулық құрамы бойынша әртүрліліктер аттары	Физикалық саз (диам.0,01 мм ұсақ ), %		Физикалық құм (диам.0,01 мм, гр),%
	топырақтар типі
	далалық	сортаң және сорталған	далалық	сортаң және сорталған
Борпылдақ құм	0-5	0-5	100-95	100-95
Байлынысты құм	5-10	5-10	95-90	95-90
Құмайт	10-20	10-15	90-80	90-85
Жеңіл сазды	20-30	15-20	80-70	85-80
Орташа сазды	30-45	20-30	70-55	80-70
Ауыр сазды	45-60	30-40	55-40	70-60
Жеңіл саз	60-70	40-50	40-30	60-50
Орташа саз	70-80	50-65	30-20	50-35
Ауыр саз	80-нен көп	65-тен көп	20-дан аз	35-тен аз

Әртүрлі гранулометриялық құрамды топырақтардың физика-химиялық қасиеттері де әртүрлі болады. Құм топырақтар суды жақсы өткізгенімен оны нашар ұстайды. Олар көктемде басқа топырақтардан гөрі тез қызады. Сондықтан да оларды жылы топырақтар, ал ауыл шаруашылығы құралдарымен бапталуы жеңіл болғандықтан жеңіл топырақтар деп те атайды. Бұл топырақтардың ауалық режимі жақсы. Дегенмен, құм топырақтардың гумусы және күлдік қоректік элементтері аз болады. Сондықтан органикалық тыңайтқыштарды көптеп, минералдық тыңайтқыштарды жиі енгізуді қажет етеді. Саз топырақтардың қасиеттері басқаша: олар көктемде жай қызатындықтан, салқын, ауыл шаруашылығы құралдарымен бапталуы қиын болғандықтан ауыр

топырақтарға жатады. Бұл топырақтардың өте тығыз біріккендігінен су және ауа режимдері де нашар болады. Саз топырақтарда қоректік элементтер көп болғанмен, физикалық қасиеттері нашар болғандықтан, олар мәдени өсімдіктерге толық түспейді.

Ауыл шаруашылығында жеңіл, орташа сазды және құмайт топырақтар бағалы келеді. Бұларда жоғарыдағы аталған саз және құм топырақтардың қолайсыз қасиеттері аз болады.