Топырақ және оның құнарлылығы

№1. Топырақ және оның құнарлылығы

   * Топырақ туралы түсінік. Табиғи себеп-шарттардың әсерінен, сондай-ақ адамның өндірістік әрекетінен пайда болған құнарлыққа ие және өсімдіктің өнімін қалыптастыра алатын, жер шарының құрғақ бөлігінің үстіңгі қабатын топырақ деп атайды. Топыраққа ғана тән қасиет құнарлыққа байланысты. Сондықтан топырақ пен құнарлылық егіз.

   Құнарлылық- топырақтың мүмкін өнімді қалыптастыру үшін өсімдікті бүкіл тіршілік мерзіміне қажетті қоректік заттармен, сумен және басқа да тіршілік себеп-шарттармен қамтамасыз ету қабілеті. Тау жынысының топыраққа айналуы қабыса және бір мезгілде жүретін екі-мүжілу және топырақ түзілу үрдістерінің нәтижесінде жүреді. *

   -Физикалық мүжілу-бұл тау жыныстары мен минералдың химиялық құрамы өзгермей механикалық майдалануы, үгілуі. Мұндай мүжілудің факторларының бірі болып температураның ауытқуы саналады.- *Тау жыныстарын құрастыратын минералдарының түстері әр түрлі болады. Сондықтан қара түсті минералдардың көлемі қыздырған кезде, ашық түсті минералдарға қарағанда көбірек ұлғаяды.  Салқындатқан кезде олардың көлемі осы кезекпен кішірейеді. Нәтижесінде тау жынысында әр түрлі бағыттағы жарықшалар пайда болады. Бұған тағы да, минералдың көлемдік және ұзындық кеңею коэффициентінің әр түрлілігі де ықпал жасайды.

   Пайда болған жарықшаларға  жиналған су қатқан кезде оның  қабырғаларына зор күшпен әсер  етеді де, тау жынысын жаратады. Тұз кристалдары да тап осындай  әсер жасайды. *

   *Физикалық-мүжілу-үгітілу нәтижесінде тау жынысы әр түрлі іріліктегі сынақтарға бөледі. Мұндайда алғашқы тау жынысына тән емес жаңа қасиеттерге-кеуектілікке әкеп соғады, яғни ауа мен су өткізуге ие болған, «үгінді»/ рухляк/ пайда болады.

   Физикалық мүжілумен бірге  судың көмір қышқыл газының және ауа оттегінің қатысуымен химиялық мүжілу жүреді. Мұндайда химиялық гидролиз, толығу, гидротация және тотықсыздану үрдістері өтеді. Химиялық мүжілудің нәтижесінде сыртқы түрі, химиялық құрамы және қасиеттері бойынша алғашқы минералдан өзгеше екінші минералдар пайда болады. *

  * Борпылдақ тау жыныстарына тірі ағзалар қоныстанудан бастап биологиялық мүжілу жүреді. Тірі ағзалар шығарған көмірқышқыл газ бен органикалық қосылыстар минералдың еруіне және гидролизденуіне мүмкіндік жасайды. Одан басқа өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары ыдырағанда, минералды тау жыныстарына талқандағыш әсер ететін крен қышқылы пайда болады. Биологиялық ыдырауда жоғарғы сатыдағы ағзалардан басқа, бактериялар, саңырауқұлақтар, балдырлар және қыналар белсенді рөл атқарады. Тау жынысының талқандалуына дамып келе жатқан, қысымы 10-15 кг/см жететін тамыр жүйесі де әсер етеді. Биологиялық мүжілуде топырақ түзіледі, сондықтан да оны мүжілудің негізгі түрі деп санайды. *

   --Топырақтың түзілу үрдісі. Тау жыныстары мен минералдар мүжілгенде оларды құрастыратын өсімдіктердің қоректік элементтері еріген күйге көшеді де, өсімдіктер оларды жеңіл сіңіре алады. Бірақ қоректік заттар тек өсімдіктермен ғана сіңіріліп қоймайды, сонымен бірге заттардың үлкен геологиялық айналымына қатысады. Суда еріген заттардың бір бөлігі өзендерге, теңіздерге және мұхиттарға шайылады. Тау жыныстарынан бөлінген қоректік заттардың біразы шөгінді тау жыныстарын құрастыруға қатысады. Бұл шөгінді жыныстар қайтадан мүжілуге ұшырап, олардағы қоректік заттарды өсімдік пайдаланғанша бірнеше геологиялық дәуір өтуі керек.

   Мүжілудің нәтижесінде тау  жыныстары өсімдіктерге қажет  күлдік, қоректік элементтерін бірте-бірте  жоғалтады. Сондықтан мүжілу үрдістері  тау жынысынан топырақ түзе  алмайды. Олар тау жыныстарын  топырақ түзілуге ғана дайындай  алады. --

   *Топырақ түзілу процесі-жер қабатындағы заттар мен энергияның айналуы және жылжуы жүретін құбылыстар жиынтығы. Мұнда органикалық заттардың түзілуі мен ыдырауы, минералдық заттардың органикалық қосылыстарға және керісінше органикалық қосылыстардың минералдық заттарға айналуы бір мезгілде жүреді. Сонымен биологиялық, химиялық, физикалық және физикалық-химиялық үрдістер іске асырылады*.

  * Тау жыныстарына қоныстанған өсімдіктердің тамырлары тереңге бойлайды да, одан күлді (Фосфор, күкірт, калий, кальций, т.б.) қоректік элементтерді, сондай-ақ микроағзалардың биохимиялық әрекеттердің нәтижесінде пайда болған азотты алып шығады. Өсімдік ауаның көмірқышқыл газын, суды, күлдік элементтерді, азотты және күннің қуатын пайдаланып, органикалық заттар түзеді.*--- Микробты ыдыраудың нәтижесінде өсімдіктер қалдықтарының бір бөлігі қара шіріндіге айналып, топырақтың жоғарғы қабатында шоғырланады да, минералданып, азотты және күлді қоректік элементтерге айналады. Соңғысы ерітіндіге өтеді де, өсімдіктің жаңа ұрпақтарының тамырларымен сіңіріледі, сондай-ақ топырақтың минералды бөлігімен және қара шірінді заттарымен өзара әрекеттесіп, жылжуы баяу қосылыстар құрастырады.--

   *Сонымен органикалық заттардың түзілу және ыдырау үрдісінде өсімдіктер мен тау жыныстарының арасында күлдік элементтер мен азоттың айналуы пайда болады да, топырақ құнарлылығының бір факторы минералды элементтердің және азоттық қоректің тау жыныстарының жоғарғы қабатында бірте-бірте жиналуының себепкері болып табылады. Бұл құбылысты кіші биологиялық айналым деп аталады. Топырақ түзілуінің негізі бола отырып, ол өзінің мәні бойынша үлкен геологиялық айналымға қарама-қарсы, себебі мұнда мүжілудің және органикалық заттардың минералдануының ерігіш заттарын қоректік зат ретінде өсімдіктер пайдаланады да, жартылай немесе толығымен тау жынысында тұтылады.*

  --- Биологиялық айналым толығымен тұйықталған емес, себебі минералды және органикалық заттар ыдырағанда пайда болатын қоректік элементтер толығымен өсімдіктермен сіңіріледі де, олардың бір бөлігі жауын-шашынмен топырақтан шайылуы және геологиялық айналымға қатысуы мүмкін.

   Минералды және органикалық  заттардың шөккен өндірімдерінің  өзара әсерлесуінің нәтижесінде  әртүрлі тереңдікте алғашқыда  бір түрлі аналық жыныстар  физикалық, химиялық және морфологиялық  қасиеттері бойынша ажыратылатын бірнеше қабаттарға (горизонттарға) бөлінеді, яғни өзіне тән құрылысқа ие болады.

   Топырақтың дамуымен бірге  оның құнарлылығы да артады: өсімдік  тамырымен жеңіл сіңірілетін  қоректік заттар мөлшері артады, сіңіргіштік мүмкіндігі жоғарылайды, физикалық қасиеттері өзгереді, борпылдақтығы, ауа-су өткізгіштігі, су сыйымдылығы артады, өсімдіктің тамыр жүйесінің және микробиологиялық әрекеттердің бір қалыпты өтуіне мүмкіндік туындайды, топырақтың жалпы жағдайы жақсарады.

   Топырақ түзілу үрдісінің үздіксіз жүруінің салдарынан, топырақтың құрамы мен қасиеттері үздіксіз өзгеріп отырады. ---

  * Топырақ түзуші себеп-шарттар. Топырақ түзілу процесіне әсер етуші маңызды себеп-шарттары болып өсімдік және жануарлар әлемі, климат, топырақ түзуші жыныстар, жер бедері, геологиялық жасы және адамның өндірістік әрекеті саналады. *

  * Өсімдік және жануарлар әлемі. Топырақ түзілу процесіне жасыл өсімдіктер, хлорофилсіз төменгі сатыдағы ағзалар және жануарлар қатысады. Бұлардың арқайсысының рөлі әртүрлі, бірақ олардың бірлесе әрекет етуі тау жынысын топыраққа айналдырады. Топырақ түзілуде басты рөл жасыл өсімдіктерге тиесілі. Солардың арқасында топырақтың жоғарғы қабатында қоректік азот пен күлді элементтер, органикалық заттар жиналады, кескіннің жекелеген горизонттарға бөлінуі жүреді. Органикалық қалдықтар ыдыраған кезде топырақта арнаулы органикалық қосылыстар пайда болады және жиналады.* --Олар топырақтың физикалық, химиялық және сулық қасиеттерін айтарлықтай өзгертеді. Топырақ түзуге әсер ету сипаты бойынша жоғарғы сатыдағы өсімдіктерді ағаш, шөптесін және мүк деп бөлуге болады--. *Әсіресе шөптесін өсімдіктердің маңызы өте зор.

   Шөптесін өсімдіктердің  негізгі бөлігі топырақтың жоғарғы  қабатында шоғырланған, қою тамыр  жүйесін қалыптастырады. Өсу-даму  кезеңінің соңына қарай олардың бүкіл жер үстіндегі бөлігі өліп, топырақ бетінде шалғындық немесе далалық киіз түрінде жиналады. Шөптесін өсімдіктердің органикалық қалдықтарында талшықтар мен илегіш заттар аз болады, ал қоректік күлдік элементтер мен азотқа бай келеді. Сондықтан топырақ жылда азотты қара шіріндімен күлді элементтермен толысады. *

  * Төменгі сатыдағы өсімдік ағзалары. Олардың көбі тау жыныстарына алғашқылардың бірі болып қоныстанады және топырақ түзілу үрдісінің алғашқы сатысында, оның биологиялық мүжілуіне белсенді қатысады* . ---Олар тіршілік әрекетінде қара шірінді құрамына енетін жаңа органикалық заттар құрайды, өсімдік қалдықтарын жоғарғы сатыдағы органикалық заттар құрайды, өсімдік қалдықтарын жоғарғы сатыдағы өсімдіктер минералды және азотты қорек көзі ретінде пайдаланып, қарапайым қосылыстарға дейін ыдыратады, ауаның бос азотын байлайды.-- *Бұларға бактериялар, саңырауқұлақтар, актиномициттер, балдырлар және қыналар жатады.*

  * Топырақта тіршілік ететін жануарлар қарапайымдылардан-талшықтылардан, тамыраяқтылардан, инфузориялардан; жоғары ұйымдастырылғандардан-құрттардан, жәндіктерден және олардың балапан құрттарынан; омыртқалы жануарлардан-саршұнақтылардан, аламандардан, қосаяқтылардан, сұр тышқандардан және т.б. тұрады. Олар өсімдік қалдықтарының ыдырауына мүмкіндік жасайды, топырақты органикалық заттармен байытады, су және ауа өткізгіштікті жақсартады.*

  * Климат. Климаттың топырақ түзілу үрдісіне әсері айтарлықтай. Биологиялық және топырақ түзілу процестері үшін қуаттың басты көзі-күн сәулесі, ал ылғал көзі атмосфералық жауын-шашын болып табылады. Топырақ қалыптасуына басты рөлді термиялық тәртіп, жауын-шашынның түсу қарқындылығы, желдің соғу тәртібі және күн сәулесі қарқындылығы атқарады. Климаттың осы элементтері топырақта өтетін биологиялық, химиялық және физикалық процестерге әсер етеді. *

   --Климат топырақ түзілу үрдісіне тікелей және жанама әсер етеді. Оның тікелей әсері ылғалдануымен, салқындауымен, қызуымен және т.б., ал жанамасы климат элементтерінің өсімдік және жануарлар әлеміне әсерімен байланысты. Ол әсерлер өсімдіктер, қара шіріндінің жиналу қарқындылығын және органикалық заттардың минералдану сипатын анықтайды.

   Климат жердің (орынның) жағрафиялық ендігіне байланысты өзгереді. Нақты бір жерге тән топырақ жағдайының қалыптасуы осыған байланысты.--

   *Топырақ түзуші жыныстар. Мүжілуге ұшыраған, геологиялық пайда болған тау жыныстары топырақ түзуші немесе аналық жыныстар болып табылады. Шығу тегі бойынша тау жыныстарының барлығы магмалық, шөгінді және метаморфозалық болып бөлінеді.

   Магмалық тау жыныстары балқыған силикатты масса-магма суығында пайда болған. Оларға гранит, базальт, синит, андезит жәнет .б. жатады.

   Шөгінді жыныстар магмалық және метаморфалық жыныстардың бұзылуының нәтижесінде, сондай-ақ түрлі ағзалардың шөгіндісінен пайда болған. Олар құмнан, саздан, саздақтан, әк тастан, лесстен, гипстен тұрады.

   Метаморфалық жыныстар(мәрмәр, кварциттер, тақта тас, т.б.) жер қойнауында, жоғары температура мен қатты қысымда шөгінді және магмалық жыныстардың өзгеруінің нәтижесінде пайда болған.

   Қазіргі кездегі топырақтар-дамыған  топырақ түзуші жыныстардың ең  көп тараған түрі-борпаң шөгінді  жыныстар.

   Аналық жыныстар өзінің  құрамы және қасиеттері бойынша  әртүрлі болады да, агрономиялық құны жағынан айырмашылығы әр түрлі топырақтың пайда болуына әкеледі. *

  * Жер бедері. Топырақ жамылғысының қалыптасуында және дамуында бедердің маңызы зор және әр қилы. Беткейлердің күнгейлігі (экпозициясы) және көлбеулілігіне (тіктігі) байланысты күн сәулесі мен жауын-шашынның түсуі (ай сайын) су, жылу, қоректік, тотығу-тотықсыздану және тұз режиміне әсер етеді.

   Жер бедерінің үш пішінін  тобын ажыратады: макробедерлі, мезобедерлі  және микробедерлі. *

  -- -- Макробедерлі деп үлкен аумақтың жалпы кейпін анықтайтын және тектоникалық үрдістерінің нәтижесі болып саналатын, оның ең ірі пішіндерін-қыраттарды, тау жүйелерін, үстірттерді , шатқалдарды айтады.

   Мезобедер-экзогендік үрдістердің нәтижесінде пайда болған орташа шамадағы бедер пішіндері-төбелер, сайлар, аңғарлар, табалдырықтар.

   Микробедер деп салыстырмалы биіктігі бір метрдің әр жақ бер жағында болатын шамалы ауданды алып жататын бедердің ұсақ пішіндерін айтады. Бұған шөгу құбылысының салдарынан тегіс жерлерде пайда болған төмпешіктер, ойпаңдар, ойыстар жатады. Бұл пішіндер құрғақ дала аймағына тән.

   Бедер элементтеріне байланысты  өсімдік тіршілігіндегі айырмашылықтар  әртүрлі өсімдіктердің қоныстануына  және дамуына, соңында әртүрлі  топырақтың пайда болуына ықпал жасайды. Күлдену, айтайық, тегіс, жақсы шайылатын үлескілерде күштірек жүреді. Таулы аудандарда бедермен, тік аймақтық және бірдей биіктікте күнгейленуіне қарай, әртүрлі топырақтардың қалыптасына байланысты. Микробедер топырақ жамылғысының кешенділігін анықтайды.---

   *Геологиялық жасы. Топырақ түзілу үрдісі тоқтамай, әрқашан жүріп жатады. Сондықтан топырақтың қалыптасуында және дамуында уақыттың маңызы өте зор. Топырақтың абсолютті және салыстырмалы жасын ажыратады.* ---Топырақ түзілуден бүгінгі күнге дейін өткен уақыт-абсолютті жас. Белгілі бір жер мұз жамылғысынан неғұрлым ертерек босаса және аналық жыныс қаншалықты ертерек топырақ түзу өзгерісіне ұшыраса, соғұрлым топырақтың жасы да көбірек болады. Жасы ең үлкен топырақ тропикалық аумақта, ең жас топырақ тундра аймағында орналасқан.