2. 3. Топырақтың минералды бөлігі

2. 3.1. Топырақтың қ±рамды бµліктері

Топыраќ тµрт бµлікті (фазалы) табиѓи дене. Оныњ ќ±рамында ќатты, с±йыќ, газ к‰йіндегі физикалыќ бµліктер жєне топыраќтыњ тірі бµлігін ќ±райтын т‰рлі аѓзалар бар.

Топыраќтыњ ќатты бµлігі оныњ негізі. Ол топыраќ т‰зуші тау жыныстарынан пайда болады жєне олардыњ кµптеген ќасиеттерін µз бойында саќтап ќалады. Мµлшері єр т‰рлі, к‰рделі ќ±рамды органикалыќ - минералды заттардан т±ратын ќатты ж‰йе. Оныњ ќ±рамына бастапќы минералдардыњ, ‰гілген тау жыныстарыныњ бµлшектері, топыраќ т‰зілу кезінде пайда болѓан µсімдік ќалдыќтары, олардыњ жартылай ыдыраѓан т‰рлері, ќарашірінді, туынды минералдар, жања жарандылар кіреді.

Топыраќтыњ с±йыќ бµлігі-топыраќтаѓы ылѓал, топыраќ ерітіндісі. Кµлемі жєне ќ±рамы жаѓынан ол µте ќ±былмалы, топыраќтаѓы ќуыстарды толтырып орналасады. Топыраќтыњ с±йыќ бµлігініњ мµлшері, ќ±рамы ќоршаѓан ортаныњ жаѓдайымен, топыраќтыњ физикалыќ ќасиеттерімен байланысты. Ќыс айларында топыраќ ерітіндісі ќатып, м±зѓа айналады, ал жаз айларында топыраќ ќызѓан кезде оныњ біраз бµлігі буланып газ к‰йіне кµшеді. Топыраќ ерітіндісі жылжып ќозѓалыста болып, топыраќ бойында єр т‰рлі еріген заттарды жинап, оныњ ќабаттарыныњ т‰зілуіне ‰лкен ыќпал жасайды.

Топыраќтыњ газ бµлігі–ылѓалдан бос ќуыстарѓа орналасќан ауа. Б±л ауаныњ ќ±рамыныњ атмосфера ауасынан µзгешелігі бар. Топыраќ «тіршілігініњ» барлыќ ќ±былыстарына ќатысып, оныњ дамуына ‰лкен ‰лесін ќосады.

Топыраќтыњ тірі бµлігі–оныњ түзілуіне дамуына ќатысатын топыраќ ќ±рамындаѓы тірі аѓзалар тобы. Олар бактериялар, актиномицеттер, балдырлар, ќарапайымдылар, жєндіктер, ќ±рттар жєне µсімдіктердіњ тамыр ж‰йесі.

Ќара топыраќта оныњ ќатты бµлігі шамамен кµлемініњ 50 пайызын, тірі бµлігі 10 пайызын, ал ќалѓан кµлемді с±йыќ жєне газ бµліктері ќ±райды. Ылѓалы мол топыраќта с±йыќ бµлігі молыраќ кµлем алса, ал ќ±рѓаќ топыраќта газ бµліктіњ ‰лесі артады.

Табиѓаттаѓы топыраќтыњ тµрт бµлігініњ бірт±тас ж‰йе болып ќалыптасќаны себепті оны біз жеке табиғи дене ретінде байќаймыз жєне осы ќалпында ол µзініњ ќызметін атќарады.

2.3.2. Минералдық бөліктің құрамы

Топыраќтыњ басым кµпшілігініњ (шымтезекті топыраќты ќоспаѓанда) ќатты бµлігініњ негізін минералды бµлшектер ќ±райды. Олар топыраќтыњ ќарашірінділі ќабатыныњ ќатты бµлігініњ салмаѓыныњ 90-95% құрайды.

Пайда болуына жєне кµлеміне байланысты топыраќ минералдары екі топќа бµлінеді. Бірінші топќа алѓашќы минералдар жатады. Олар магмалыќ, метаморфты жєне шµгінді тау жыныстарыныњ ‰гіліп майда бµлшектерге айналуынан пайда болѓан. Ал екінші топќа туынды минералдар жатады. Олар алѓашќы минералдардыњ єр т‰рлі б±зылу жєне топыраќ т‰зілу процестерініњ єсерінен µзгеріп туындаѓан минералдар.

Алѓашќы минералдардыњ бµлшектерініњ кµлемі 0,001мм-ден ‰лкен. Топырақта олардың мөлшері туынды минералдардан артық болады. Топыраќ ќ±рамына кіретін алѓашќы минералдарѓа кварц, дала шпаты, амфиболдар, пироксендер жєне слюдалар жатады. Олардыњ б±зылу процестеріне тµзімділігі єр т‰рлі болѓандыќтан топыраќ ќ±рамындаѓы мµлшері де бірдей емес. Б±зылу процестеріне тµзімді кварцтыњ мµлшері 40-60 пайыз, ал дала шпатыныњ мµлшері 20 пайыз болып келеді. Олар мµлшері ірі ќ±м, шањ бµлшектер ќ±рамына кіреді. Ал амфиболдар, пироксендер жєне слюдалар б±зылу процестеріне тµзімсіз, сондыќтан бұл минералдардың мөлшері топыраќта аз болады жєне майда бµлшектер ќ±рамында кездеседі.

Топыраќ ќ±рамындаѓы алѓашќы минералдардыњ мµлшері оныњ агрофизикалыќ ќасиеттеріне ыќпалын тигізеді жєне ќоректік заттардыњ, туынды минералдардыњ кµзі ретінде мањызы бар.

Топыраќ ќ±рамына кіретін туынды минералдарѓа ќарапайым т±здар, тотыќ жєне гидрототық минералдар мен балшыќты минералдар жатады. Олардың бөлшектері 0,001мм-ден кіші болып келеді.

Ќарапайым т±з минералдарға алѓашќы минералдардыњ б±зылуы жєне топыраќ т‰зілуі процесініњ єсерінен пайда болѓан кальцит (СаСО₃), магнезит , доломит , гипс , мирабилит галит (Na Cl), фосфаттар, нитраттар жатады. Оксид жєне гидроксид минералдарѓа опал бемит , гематит (Fе₂ О₃), гетит гидрогетит т.б. жатады.

Балшыќты минералдар бастапќы минералдардыњ б±зылуынан пайда болѓан ќарапайым µнімдерден синтезделініп пайда болады. Сонымен бірге µсімдік ќалдыќтарыныњ минералданып ыдырауы арќылы биогендік жолмен де пайда болуы ыќтимал.

Кµп тараѓан балшыќты минералдарѓа монтмориллонит, каолинит, гидрослюдалар, хлорит, аралас ќатпарланѓан минералдар топтарыныњ µкілдері жатады. Б±л минералдардыњ жалпы ќасиеттері келесідей. Ќ±рылымы ќатпарлы кристалды, бµлшектері µте майда болып ‰гілген, сіњіру ќабілеті жаќсы жєне ќ±рамында байланысќан ылѓал бар.

Монтмориллонит тобындаѓы минералдардыњ бµлшектері µте майда. Ќ±рамында 60 пайызѓа дейін коллоид бµлшектер жєне кµп мµлшерде кµлемі 0,001мм- ден кіші бµлшектер болады. Олардыњ сіњіру ќабілеті 100г топыраќта 80-100 миллиграмм–эквивалент (м-экв). Ылѓалдылыќ ќасиеттері ќолайсыз. ¤сімдіктерге тиімсіз ылѓал ќоры кµп, ылѓалданғанда ісінеді, ал ќ±рѓаѓанда тыѓыздалынып жарылады, су µткізгіштігі шамалы. Гумин ќышќылдарымен ќосылып суда ерімейтін ќ±рылым т‰зейді. Сондыќтан ќарашіріндісі жєне монтмориллонит тобындаѓы минералдары мол топыраќтардыњ су жєне физикалыќ ќасиеттері жаќсарады.

Каолинит тобына кіретін минералдар ылѓалданѓанда ісінбейді, µте майда бµлшектері шамалы. Сіњіру ќабілеті 100г топыраќта 25м-экв–тен аспайды. Каолинит тобындаѓы минералдары мол топыраќтардыњ сіњіру ќасиеті шамалы болады, су µткізгіштігі жаќсы жєне жабысќаќтыѓы аз.

Гидрослюда тобына (немесе иллит тобына) жататын минералдардыњ сіњіру ќабілеті 100г топыраќта 45-50 м-экв болады. Олардыњ ќ±рамында 6-8% калий тотыѓы болады. Ылѓалданѓанда ісінбейді.

Топыраќтаѓы туынды минералдардыњ ішінде кµп тараѓаны балшыќты минералдар. Олардыњ ењ басты мањызы топыраќтыњ сіњіру ќабілетін арттырып, оныњ ќ±рамындаѓы ќоректік заттардыњ мол болуына ыќпал жасауы.

Топыраќтыњ минералдыќ ќ±рамы осы топыраќ т‰зілген аналыќ тау жынысыныњ ќ±рамымен тыѓыз байланысты болып келеді жєне ол топыраќ т‰зілуі кезінде єр т‰рлі µзгерістерге ±шырайды. Топыраќтыњ минералдыќ ќ±рамы, оныњ кµптеген басты ќасиеттеріне, соныњ ішінде ќ±нарлылыѓына, ылѓалдылыќ, физикалыќ, сіњіру ќасиеттеріне ‰лкен єсерін тигізеді.