Бақылау сұрақтары

1. Топырақтың құрылымы дегеніміз не?

2. Көлеміне қарай топырақ құрылымы қандай топтарға бөлінеді және олардың көлем мөлшерін атаңыз.

3. Экологиялық жағынан бағалы құрылымның мөлшерін және сапасын атаңыз.

4. Топырақ құрылымының экологиялық маңызын сипаттаңыз.

5. Топырақ құрылымының пайда болуына ықпал жасайтын құбылыстарды атап оларға анықтама беріңіз.

6. Топырақ құрылымының нашарлауының себептерін және құрылымды жақсарту тәсілдерін атаңыз.

7. Топырақтың негізгі жалпы физикалық қасиеттерін атап, анықтама беріңіз.

8. Топырақтың физикалық-механикалық қасиеттерін атап, анықтама беріңіз.

9. Топырақтың физикалық, физикалық-механикалық қасиеттерін жақсарту үшін қолданылатын шараларды атаңыз.

2.9. Топыраќтаѓы ылѓал

2.9.1. Топырақтағы ылғалдың категориялары, түрлері

Топыраќтыњ ќ±рамында єрќашанда белгілі бір мµлшерде ылѓал болады. Топыраќта ылѓал жауын-шашыннан т‰скенде, ыза суларыныњ кµтерілуі арќылы, атмосфера ауасындаѓы су буларыныњ конденсациялануы кезінде жєне топыраќты суландыру шараларын ж‰ргізгенде жиналады. Суармалы емес аймаќтарда топыраќтаѓы ылѓалдыњ негізгі кµзі жауын-шашын ылѓалы. Топыраќтаѓы ылѓал оныњ бойында µтіп жататын биологиялыќ, химиялыќ, физикалыќ-химиялыќ ќ±былыстардыњ белсенділігіне, заттардыњ жылжуына, ауа, ќоректік заттар, жылу режимдеріне жєне топыраќтыњ физикалыќ–механикалыќ ќасиеттеріне ‰лкен ыќпалын тигізеді. Сµйтіп топыраќтыњ ќ±нарлылыѓын аныќтайтын кµптеген ќасиеттерініњ дамуына, т‰зілуіне єсер етеді.

Топыраќтаѓы ылѓал µсімдіктердіњ, оныњ микроаѓзалары мен фаунасыныњ тіршілігініњ негізі. ¤сімдіктер µніп даму кезінде мол ылѓал ж±мсайды. Бір грамм ќ±рѓаќ зат ќ±рауы ‰шін олар 200-ден 1000 граммѓа дейін ылѓал ж±мсайды. Сумен бірге µсімдіктер топыраќтан ќоректік заттарды да сіњіреді. Топыраќ ќ±рамындаѓы ылѓалдыњ ќолайлы мµлшері болѓанда µсімдіктер жоѓары µнім береді. Ылѓалдыњ мµлшері тапшы немесе артыќ болѓанда µсімдіктердіњ жєне басќа топыраќ аѓзаларыныњ дамуы тежеледі.

¤сімдіктердіњ ылѓалмен ќамтамасыз етілуі топыраќќа т‰сетін ылѓалдыњ ѓана мµлшерімен емес, сонымен бірге топыраќтыњ ылѓалдылыќ ќасиеттеріне, яѓни оныњ ылѓалды µткізуіне, ылғал тұтқыштығына, µсімдіктерге тежемей беріп т±ру ќасиеттеріне байланысты.

Топыраќ ылѓалдылыѓы туралы ілімніњ дамуына ‰лкен ‰лес ќосќан ѓалымдар АА.Измаильский (1851-1914), Г.Н.Высоцкий (1865-1940), А.Г.Дояренко (1874-1958), С.И.Долгов (1905-1977), Н.А.Качинский (1894-1976), А.А.Роде (1897-1979).

Топыраќтыњ ќатты бµлігімен байланысына жєне жылжымалыѓына ќарай топыраќтаѓы ылѓал категорияларѓа, т‰рлерге жіктелді.

А.А.Роденніњ классификациясына сєйкес топыраќтаѓы ылѓал бес категорияѓа бµлінеді. Олар: ќатќан су, химиялыќ байланысќан ылѓал, су буы, физикалыќ байланысќан ылѓал жєне еркін су.

Ќатќан ылѓал-м±з. Ол жыл мезгіліне байланысты суыќ мезгілде пайда болып жылы мезгілде еріп топыраќтаѓы ылѓал ќорын толыќтырады. Ал мєњгі м±зды аймаќта ќысы-жазы ерімей топыраќ бойында болады.

Химиялыќ байланысќан су топыраќтаѓы минералдар, органикалыќ жєне органикалыќ–минералды ќосылыстар ќ±рамына кірген жеке физикалыќ дене ќ±рамайтын, жылжымайтын жєне заттарды ерітуге ќатыспайтын ылѓал. Мысалы: гипстіњ (), мирабилиттіњ () жєне темірдіњ, алюминийдіњ гидрототыќтарыныњ ќ±рамындаѓы ылѓал.

Топыраќтаѓы су буы оныњ ќуыстарындаѓы ауа ќ±рамында болады. Кµптеген жаѓдайда топыраќтыњ ауасы су буына ќаныѓуѓа жаќын. Сондыќтан топыраќ сәл салќындаса осы су буы конденсацияланып с±йыќ ылѓалѓа айналады. Ал керісінше температура жоѓарласа, топыраќтаѓы с±йыќ ылѓал буѓа айнала бастайды. Топыраќтаѓы ќысымы жоѓары су буы бар ќуыстардан ол оныњ шамалы ќысымы бар ќуыстарына жылжиды жєне ол ауа аѓымында ќозѓалысќа т‰седі.

Физикалыќ байланысќан су топыраќтарыныњ ќатты бµлігініњ сыртында бар молекулалыќ к‰ш арќылы тартылып ±сталынады. Топыраќ су буын да, с±йыќ суды да тартып ±стайды. Су молекулаларыныњ оњ жєне теріс заряды бар болып келеді. Сондыќтан ол молекулалар бір-бірімен ќарсы зарядтары арќылы тартылынып ќатпарлар т‰зіп орналасады (30-сурет).

Ылѓалдыњ топыраќ т‰йіршігімен тартылу к‰ші оѓан жаќын орналасќан ќатпарларда үлкен, ал одан алыс орналасќан ќатпарларда әлсіз. Осыѓан орай физикалыќ байланысќан ылѓалды тыѓыз жєне єлсіз байланысќан ылѓалѓа бµледі.

Тыѓыз байланысќан ылѓал-топыраќтыњ т‰йіршектерініњ су буынан сіњірген бµлігі. Топыраќтыњ су буын сіњіруі оныњ гигроскопиялыќ ќасиеті, ал осылай тартылып ±сталынатын гигроскопиялыќ ылѓал болып есептелінеді. Яѓни тыѓыз байланысќан ылѓал- гигроскопиялыќ ылѓал. Оныњ мµлшері топыраќпен жанасќан ауаныњ ылѓалдылыѓына байланысты. Ал ауа ылѓалдылыѓы µскен сайын, топыраќтаѓы гигроскопиялыќ ылѓал мµлшері де молаяды. Ауа ылѓалдылыѓы 100% жаќындаѓанда топыраќтыњ одан сіњіріп алатын ылѓал кµрсеткішін гигроскопиялыќ максималды ылѓал деп атайды. Гигроскопиялыќ максималды ылѓалдылыќ байќалѓанда топыраќ т‰йіршігініњ ‰стіне 3-4 ќатпарлы су молекулалары орналасады. Гигроскопиялыќ ылѓал жєне максималды гигроскопиялы ылѓал мµлшеріне топыраќтыњ ќатты бµлігініњ гранулометриялыќ, минералдыќ ќ±рамы, ќарашіріндімен ќамтамасыз етілуі ыќпалын тигізеді. Топыраќ ќ±рамында тозањ жєне коллоид бµлшектер кµп болса онда гигроскопиялыќ жєне максималды гигроскопиялыќ ылѓал кµп болады. Ќарашірінді мµлшерініњ ±лѓайуы да осы кµрсеткіштер дєрежесін µсіреді.

Гранулометриялыќ ќ±рамы ќ±м, ќ±мдаќ, ќарашіріндісі аз топыраќта максималды гигроскопиялыќ ылѓал мµлшері 0,5-1%, ал ќарашіріндісі мол, саздаќ, балшыќ топыраќта ол 15-16 % -ке дейін болады.

Тыѓыз байланысќан ылѓал жылжымайды жєне µсімдіктерге тиімсіз.

Топыраќтыњ ќатты бµлігініњ ‰стіндегі максималды гигроскопиялыќ ылѓал ќабаттарыныњ сыртына молекулалыќ к‰ш арќылы тартылып жайѓасќан ылѓал ќабаттары топыраќтаѓы єлсіз байланысќан ылѓал т‰ріне жатады. Б±л ылѓалдың кµп ќатпарлы ылѓалы бар аудандардан ќатпарлары шамалы аудандарѓа ќарай ыѓысып жылжитын ќабілеті бар. Орташа есеппен кµптеген топыраќта ылѓалдыњ б±л т‰рі 7-15%-ға дейін болады. Балшықты топырақта 30-45%, ал құмды топырақта 3-5% болуы мүмкін.

Топыраќтыњ ќатты бµлігініњ молекулалыќ к‰штерініњ єсері тимейтін топыраќтаѓы ылѓал еркін ылѓал болып саналады. Еркін ылѓалды ќылт‰тікті ылѓал жєне гравитациялыќ ылѓал ретінде екі топќа бµледі.

Ќылт‰тіктегі ылѓал топыраќтыњ нєзік т‰тікті кеуектерінде (ќуыстарында) ќылт‰тік к‰ші єсері арќылы саќталады. Топыраќтаѓы кеуектердіњ диаметрі 8 мм- ден кіші болѓанда ќылт‰тік к‰штерініњ єсері байќала бастайды. Єсіресе осы к‰штіњ артуы кеуектердіњ диаметрі 0,1-0,003 мм болѓанда жаќсы байќалады.

Ќылт‰тіктегі ылѓалдыњ жылжыѓыштыѓы жаќсы. Топыраќтыњ ‰стіњгі ќабатынан ылѓал µсімдіктермен пайдаланғанда немесе буланѓанда ол астыњѓы ќабаттардан жоѓары кµтеріледі, заттарды ерітеді, оларды жылжытады. Топыраќтыњ ылѓалмен ќамтамасыз етілуін жаќсарту ‰шін осы ќылт‰тіктегі ылѓал ќорын толыќтырып отыру ќажет.

30-сурет. Су молекулаларының топырақ түйіршігімен тартылуы (23)

31-сурет. Екі топырақ түйіршігінің ортасындағы түйіскен ылғал (21)

Ќылт‰тіктегі ылѓалды екі т‰рге бµледі. Біріншісі ќылт‰тіктегі ілінген ылѓал, екіншісі ќылт‰тіктегі тірелген ылѓал. Ќылт‰тіктегі ілінген ылѓал топыраќты ‰стінен ылѓалдандырѓанда (жауын-шашыннан немесе суарѓанда) байќалады. Топыраќтыњ ‰стіњгі ќабаттары ќылт‰тіктері ылѓалѓа толып т±рады, да ол жер асты суымен (ыза сумен) байланыспаѓан болады. Ал ќылт‰тіктегі тірелген ылѓал т‰рі топыраќтыњ ќылт‰тіктеріндегі ылѓал жер асты суларымен (ыза сулармен) байланысќан болса, оѓан барып тірелген болса байќалады. Ќылт‰тіктегі ілінген су топыраќта жаќсы саќталады, µсімдіктерге тиімді болып келеді. Сондыќтан агрономиялық жаѓынан осы ылѓал т‰рініњ мањызы жоѓары.

Ќылт‰тіктегі ілінген ылѓалдыњ т‰ріне ќылт‰тіктегі т‰йіскен ылѓалды да жатќызады. Ол механикалыќ ќ±рамы жењіл (ќ±м) топыраќтарда кездеседі. ¤йткені осы топыраќтарда ќылт‰тіктер кµп дамымаѓан, сондыќтан оларда ылѓал топыраќтыњ т‰йіршіктерініњ т‰йіскен т±сында ілініп сақталынады (31-сурет).

Гравитациялыќ ылѓал топыраќтаѓы ірі, ќылт‰тік емес кеуектерде орналасып, жердіњ тарту к‰ші арќылы топыраќтыњ тік кескіні бойынша тµмен ќарай ќозѓалады. Гравитациялыќ ылѓал µте мол жауын-шашын т‰скен соњ, жоѓары мµлшерде жерді суарудан кейін жєне ойпат батпаќты жердіњ топыраѓында байќалуы м‰мкін. Гравитациялыќ ылѓалдыњ топыраќта болуы ќолайсыз. Ол уаќытша немесе бірыњѓай топыраќтыњ сумен артыќ ќамтамасыз етілгенін кµрсетеді. Топыраќ ќ±рамындаѓы ауаныњ мµлшері к‰рт кеміп, анаэробты процестердіњ ж‰руіне ыќпалын тигізеді.