АЛҒАШКЫ ТІРІ ОРГАНИЗМДЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ТОПЫРАҚ ТҮЗУГЕ ӘСЕРІ

Ауа райының топырақ түзудегі рөлі орасан зор. Шынында да, климатқа. яғни ауадан түсетін ылғал мөлшеріне,температураның ыстык-суығына карай, үсіксіз мезгілдің кыска немесе ұзақтығына т. б. жағдайларға байланысты әр жерде ә р түрлі өсімдік, жәндіктер мен микроағзалар тіршілік етеді. Олардың әрекетінен әр жерде әртүрлі топырактар түзіледі. Мәселен, шөлде шөл топырағы түзілсе, тундрада тундраға сәйкес қүнары аз жас топырактар түзіледі, ал ауа райы жаксы, ауадан тусетін ылгал мен күн сәулесі жеткілікті аймактарда қунары мол кара топырактар түзіледі. Себебі ауа райына қарай аналық тау жыныстарының үгілуі мен мүжіліне топырактың түзілу процесі, оның кұнары тікелей байланысты.

Топырак түзуші тау жыныстарының түзілген топыраққа ететін әсері де аз емес. Әдетте, түзілген топырақтардың химиялық кұрамы өзін түзген тау жыныстарынын кұрамына өте үксас келеді. Тіпті кейбір аймактар­да топырақ түзуші тау жыныстарының химиялық кұрамы бүл аймактарға тән емес, кұрамы басқа топырактардың түзілуіне алып келеді. Мысалы. бұрынғы КСРО-ныц кең алкапты, күлгін топыракты аймарындағы кездесетін кара шірікті, әктасты топырақтарды алайык. Бүл жерлерде топырак. түзуші тау жыныстарының әкті заттарға бай болуы терістік аймакка тән емес карашірігі, әкті заттары мол топырақ түзуге әсер етеді. Тау жыныстарының өзі тузген топыраққа әсері, әсіресе, шөлді аймактарда айкын көрінеді. Себебі бүл аймактарда ауадан түсетін ылғалдың аздығына карай, тау жынысына әсері аз болады да, оның кұрамына күрделі өзгерістер енгізе коймайды.

Топырак түзуге, оның құнарлылырына жер бедерінің тигізетін әсері өте үлкен. Жер бедерінің әр түрлілігіне карай, ылғал мен қоректік заттар түрліше болып келеді. Тегіс жерлерге ауадан түскен ылғал жаксы сінеді, ал жер беті тегіс емес беткейлі, денесті жерлерге ылғал дұрыс сіңбей, ойпатты жерлерге су жиналады. Жер бедерінің топырақ түзудегі тағы бір әсері—әр түрлі беткейлерге күн сәулесінің әр түрлі мөлшерде түсуі. Мы­салы, таулы алқаптарда терістік беткейлерге күн сәулесі аз, оңтүстік беткейлерге мол түседі. Бұл жағдайлар әр қилы жер бедерлерінде әр түрлі топырактардың түзілуіне эсер етеді.

Топырақ түзуге аймақтык-геологиялық дәуір көп эсер етеді. Геологиялық жас аймақта топырақтар жас, жаңа түзіле бастаған топырақтар, ал геологиялық ескі аймакта топырақтар ескі болады. Осы тұрғыдан алған-да, кек-байтак ТМД елдерінің солтүстік жағында жаңа топырактар түзіліп жатса, оңтүстік жағында көне дәуір-ден келе жаткан топырактар дамиды. Себебі оның теріскей жағы кейінгі дәуірлерде ғана мұздан арылған, ал онтүстікте бұған бірнеше дәуірлер өтті. Тіпті оңтүстік аймактың көп жерлерін мұз баспаған, сондықтан бұл алкаптарда топырақтын даму процестері ертеде басталған.

Топырақ түзу процестеріне адамзат қоғамының тигізетін әсері орасан зор. Адамзат қоғамы өзінік саналы әрекеттерінін нотижесінде топыракты колдан суарып немесе құрғатып, мелиорациялап, онын табиғи даму процестеріне көп өзгерістер енгізеді. Бұл өзгерістердің көбі — топырақтың пайдалы касиеттерін жаксартуға, құнарлылығын арттыруға бағытталған шаралардың нәтижесі.

Жер жыртылып, топырак өцделгеннен кейін табиғи өсімдіктер орнына мәдени дақылдар егіледі, ал олардың топыракка ететін осері табиғн өсімдіктерге карағанда, әрине, өзгеше.

Топырақтарды көп жыл бойы суарып, тыңайткыштар енгізген кезде, олардың бүрынгы табиғи касиеттерінің көбі өзгеріп, жаңа, «мәдениеттенген» сапалы топы-рақтарға айналады. Мысалы, мұндай топырактар катарына Орта Азиядағы көп жылдар бойы суарылып келе жаткан жазиранын топырақтарын жатқызуға болады. Адамзаттың саналы әрекетінін арқасында табиғи жағдайда құнарсыз жатқан топырақтардың (сорланған, сортаңданран) мелиорациялаудың нәтижесінде кұнары артып, сапалы топырактарга айналады. Бірақ адамзат қоғамының топыраққа еткен әрекеттерінің барлығы то­пырақ құнарын арттыра бермейді.

Суармалы алкаптарда жерді суару мен мелиорациялауда жіберілген кателіктердің нәтижесінде күрамында тұзы көп емес топырактын екінші рет сорлану процес-тері басталыи немесе батпактанып, егістікке жарамай. істен шығып калатын жағдайлар аз емес. Ал кейбір жерлерде пайдалануға жарамсыз, механикалық құрамы жеңіл топырақтар жыртылып, кейін жел эрозиясына ұшырап, пайдаға аспай калады. Мәселен, мұндай жағ-дайлар Қазақстанда 1950 жылдардағы тың игеру кезін-де кездесті. Павлодар облысында мыкдаған гектар жа­рамсыз жеңіл топырактар, Актөбе, Қостанай, Көкшетау, Акмола облыстарында кебірленген топырақтар жырты­лып, көптеген зиян келтірілді.

Негізінде топырақты өңдеу, мелиорациялау, химияландыру жұмыстары бұл сиякты зиянды жағдайларға жол бермей, жердің құнарын арттыруға бағытталуы тиіс. Ол үшін әрбір аймақтағы топырақтың касиеттері мен құрамын, экологиясын, ерекшелігін жеке білу кажет. Қазіргі ғылыми-техникалык. үдеу мен өркениет нәтижесінде адамзат топырақ түзу процесін, оңың құңарың арттыру жолын түгелдей өз қолына ала бастады. Бүган өндірістік күштіц дамуын және бүлінгеп жерлерді қаита қалпына келтіру (рекультивация) жұмыстарың жүргізуді жаткызүға болады.

1. 
   Физикалық, химиялық және биологиялық үгілу процестері қандай процестер?
   
2. 
   Топырақ түзуші факторларды атаңыз?
   
3. 
   Топырақтың тірі бөлігіне не жатады?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)
№3: Тақырып: Топырақтың морфологиялық белгілері.

Дәріс мазмұны: Топырақтың морфологиялық белгілері топырақтың физикалық қасиеттері, химиялық құрамы және түзілуінің қүрделі құбылыстарының сыртқы көрінісі ретінде. Топырақтың морфологиялық белгілері. Түсі, қалындығы, құрылымы, бөлшектік құрамы , тұтқырлығы, жаңа заттар, кірме заттар, қайнауы, ауысуы, ылғалдылығы және т.б.

Мақсаты: Студенттерді топырақтың сыртқы, көзге көрінетін морфологиялық белгілерімен таныстыру. Топырақ қабаттарына, түсіне, механикалық құрамына, жаңа заттар мен кірме заттарға, топырақтың «қайнауына» толықтай тоқталу.

ТОПЫРАҚТЫҢ МОРФОЛОГИЯСЫ МЕН НЕГІЗГІ ҚАСИЕТТЕРІ

Топырақтың пайда болу процесінде өзіне тән белгілі бір морфологиялык құрылым, пішін түзіледі. Топырақ осы құрылымына қарай өзі түзілген тау жыныстарынан, сондай-ак бір-бірінен жақсы ажыратылады.

Далалық жағдайда топырақтың морфологиялык құрамын зерттеген кезде тік қазылған шұнқырлар пайдаланылады. Бұл әдісті алғаш рет топырактану ғылымының негізін салушы Докучаев қолданды, ол қазірге дейін іс жүзінде топырақты далалық жағдайда зерттеудің негізгі әдісі болып келеді. Докучаев топырақты негізгі үш кабатка бөлген. Бірінші кабат А — негізгі қарашірікке боялған, топырақтын, құнарлы қабаты; екінші өтпелі қабат В—түсі ашығырақ, бірте-бірте тау жынысына ауысады; үшінші қабат С — топырак түзуші аналық жыныс қабаты. Топырақ қабаттарын бөлудің, бұл жүйесі осы күнге дейін сакталып келеді, оларды А₁ ,А₂, В₁, В₂, С₁,С₂ т. б. етіп белгілейді.

Т - торфты горизонт; А - орман төсеніші қабаты; G - глейлі горизонт; D - төсеніш қабат; С - қабаттардың астында жататын, одан қасиеттері ерекше келетін тау жынысы қабаты; L - өте қатты, темір қосылыстары көп қабат.

Топырақтың морфологиялык көріністерінің ішінде оның түсі негізгі орын алады, өйткені оның аттары осы түсіне қарай қойылған. Топырақтың түсіне катты әсер ететін нәрсе — оның құрамындағы қарашіріктің мөлшері. Бұлардан басқа топырақтың морфологиясына оның, құрылымы, кеуектілігі, құрамындағы әр түрлі тұздар, механикалық құрамы, өсімдік тамырларының таралуы т. б. енеді. Темір оксидтері топыраққа қызыл түс береді. Топырақтың құрамынды кварц, каолинит, әк, гипс көп мөлшерде болса, онда түсі ақ немесе ақшыл келеді. Темір гидрооксидтері көптігінен топырақсары түстес болады. Марганец оксидтері күлгін және қою көк түс береді. Ылғал топырақтарда темір (ІІ) қосылыстары көп болса, көкшіл, жасылдау түс беріп тұрады.

Топырақтың негізгі қасиеттері. Топырақтың құнарлылығы, басқаша айтқанда, өсімдіктерді қоректі заттармен, сумен қамтамасыз етуі — оның ең басты және негізгі қасиеті. Бұл оның табиғаттағы айрыкша зат екенін көрсетеді. Топырақ өзінің кұнарлығы аркылы жер бетіндегі тіршіліктің тірегі, тұтқасы, асыраушысы болып табылады.

Топырақ құнарлылыгы таусылатын байлық па, жоқ па? Бүл сұрауға әркім әр кезде әр түрлі жауап берген. Мысалы, Батыс Еуропаның буржуазиялык экономнст-теоретиктері өткен ғасырда табиғатта жок «топырақ қүнарлылығының азаю занын» ойлап шығарды. Бұл «зан,» бойынша топырақты өңдеуге жүмсалған косымша каржы мен еңбек жыл сайын азая беретін өніммен өтеледі. Кезінде бүл «занды» Ленин қатты сынады, ол бүл «зан»— ағылшын епископы Мальтус шығарған «халыктың өсуі» туралы «занының» егіншілік саласындағы көрінісі деді. Көп жылдык тәжірибе де бұл «занның» негізсіз екенін көрсетті. Шынында, топыракты дүрыс пайдаланса, оның қүнарлылығы жылдан-жылға кемімей, кайта арта түседі. Топырактың өнеркәсіп қүралдарынан артыкшылығы да сол, ол енеркәсіп кұралдары машиналар сияқты бірнеше жылдар пайдаланғаннан кейін тозып, істен шығып қалмайды, керісінше күтіп дүрыс пайдаланса, жылдан-жылға қүнарлылығын арттыра түседі.

Ал топырақ қүнарын арттыра түсу үшін, оның құнарлылығына әсер ететін барлык ішкі, сыртқы жағдайларды танып, дұрыс бағытта пайдалана білу керек. Міне, осы топырак құнарына әсер ететін жағдайларды дұрыс білмеудін зияны кезінде көп болды.

Топырақтың механикалық кұрамы. Топырактын катты минералдық бөлігі, негізінен әр турлі өзгерістерге ушыраған топырак қурушы аналық жыныстардан турады

Топырактың механикалык кұрамы деп, әр турлі деңгейдегік бөлшектерден туратын топырақ көлемін айтады. Түйіршіктер көлемінің әр турліділігіне карай топырактың механикалык кұрамы да әр түрлі болып келеді.

Топырак туйіршіктері неғурлым майда болса, топы­рактар да солғурлым ауыр, балшыкты болып келеді. Ал түйіршіктері ірілеу топырактар женілдеу, кумдакты, кумды болады. Егер топырақ құрамында майда түйіршіктер мен ірілеу туйіршіктер аралас кездессе, мұндай топырактар кұм-балшықты топырактар деп саналады. Әдетте, топырақ майда ұнтакталған туйіршіктерден туратындыктан, туйіршік көлемі оның диаметрінің қалындығымен өлшенеді, ал диаметр ұзындығы миллиметрмен есептеледі. Топырактану саласындағы ірі ғалым. профессор Н. А. Качинскийдің зерттеуі бойынша, топырак курамындағы туйіршікіср келеміне қарай бы-лаіниа бөлінелі: диаметр/ 3 мм-ден /іріректер/ — тастар, 1 м.м-ден 3 мм-ге дейіні — ірі кұм, 0,15-тен I мм-re дейіні орташа кум, 0,25-тен 0,05 мм-ге дейіні — ұсак кұм, 0,01 -лі-н 0,05 мм-ге дейіні — ірілсу шаң, 0,001-ден 0,005 мм-п дейіні — майда шан, ал днаметрі 0,001 мм-ден кішіс\і — тозак .

Топырактың механикалык курамы топырак тузуде, оны ауыл шаруашылығы мен баска да мақсаттарға пайдаланғанда зор маңыз атқарады. Топырактьщ кеуек-тілігі, су сыйымдылығы, ылғал өткізгіштігі, ылғалды буландыруы, қоректі заттарды жинау мумкіндігі, ауа мен жылу устау режимдері оның механикалық курамы-мен тығыз байланысты.

Қумды және кұмдақ топырактардың кұрылымы (структурасы) әр түрлі ірі бөлшектерден тұрады. Ылғалды жаксы өткізеді, ауа мен жылу режимдері қолайлы ке-леді, оны өңдеу өте оңай. Бірақ мұндай топырактар коректік заттарға, карашірікке кедей болады, себебі олар ылғалмен жуылып кетеді. Ал балшыкты топырактар, керісінше, ылгалды аз өткізеді, су сыйымдылығы мол, ауа режимі нашар болады. Оны жырту да тым қиын. Дегенмен мұндай топырақтар қоректік заттарға бай, кұнарлы келеді.

Жаңа заттар дегеніміз - топырақ түзілу барысында көзге көрінетін морфологиялық жағынан қалыптасқан топырақ массасынан бөлінетін минералдар жиынтығы. Құрамы, түсі, пішіні бойынша жаңа заттар сол жердегі топырақ массасынан ерекшеленеді. Жаңа заттар шығу тегі жағынан химиялық және биологиялық болып бөлінеді. Химиялық жаңа заттарға жататындар: гипс, әкті қосылыстар, темір гидроксиді мен марганец тотықтары түзетін жаңа заттар. Сондай-ақ кремнеземдық ұнтақ та жаңа заттарға жатады. Ол қышқыл орман топырақтарына тән. Биологиялық жаңа заттарға жататындар: капролиттер - бір бөлігі топырақтан тұратын, құрттардың ас қорыту жүйесі арқылы өткен олардың экскрименттері, топырақта тіршілік ететін жануарлардың жолдары т.б.

Кірме заттар - бұл топырақ түзу процесімен қатысы жоқ, бірақ топырақ құрамында кездесетін органикалық және минералды заттар. Шығу тегі бойынша төрт топқа жіктеледі:

Литоморфтар - тас қалдықтары

Криоморфтар - топырақтағы мұз тәрізді формалар

Антропоморфтар - адам қызметімен байланысты заттар: кірпіш сынықтары, әйнек, құрылыс қалдықтары.

Биоморфтар - топыраққа көмілген жануарлардың сүйектері, тамыр сабақтардың шіріген қалдыұтары, өсімдіктердің тастанған қалдықтары.

Кұмды және балшықты туйіршіктер аралас келетін топырақтар ауыл шаруашылығына пайдалануға өте қолайлы болып табылады. Бұл топырақтарда кұмды және балшыкты түйіршіктердің пайдалы қасиеттері үйлесімді келіп, топырақтың ылғал, ауа режимдерін жақсартып, кұнарлылығын арттырады.

1. 
   Топырақтың морфологиялық белгілеріне қандай белгілер жатады?
   
2. 
   Топырақтың түсі неге байланысты?
   
3. 
   Топырақтың механикалық құрамы бойынша жіктелуін атаңыз?
   
4. 
   Жаңа заттар дегеніміз не?
   
5. 
   Кірме заттарға қандай заттар жатады?
   
6. 
   Топырақтың «қайнауы» немен байланысты?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)

№4: Тақырып: Тірі ағзалардың топырақ түзудегі ролі.

Ғылыми деректерге карағанда, кұнарлы қара топы-рақтың бір грамындағы бактерия саны миллиардка жетсе, кұнары аздау күлгін топыракта бір миллиондай бо­лады екен. Көрнекті микробиолог Н. А. Красильниковтың есебі бойынша, топырақтың құнарлы топырақ қабатынын бір гектарында 5—7 тоннаға дейін тірі бакте­риялар өмір сүреді.

Топыракта балдырлар да көптен кездеседі. Негізінен, олардың топырақта жасыл және диатамды түрлері тір-шілік етеді. Бұлар алғашқы топырақ түзушілер қатары-на жатады. Саңыраукұлақтар да топырақта кеп тараған. Олар көбінесе орманды, ылғалды аймактардың топыра-гында өседі. Саңырауқулактын. көп тараған турлерінің бірі — актиномицттер, оны «сәулелі санырауқұлақтар» деп те атайды. Қыналар да алғашкы топырак түзуші төменгі сатыдағы өсімдіктердін, катарына жатады.

Микроорганизмдердің көбісі топырақтын құнарлы жоғары қабатында мол, олар, әсіресе, өсімдік тамырла-рынын. айналасында, ал тамырлардын ішінде түйіршек бактериялар көптен кездеседі. Топырак құрамында аме­ба, тамыраяқты, инфузория сияқты төменгі сатыдағы карапайым жәндіктер болады. Олардың саны бір грамм топырақта 1 —1,5 миллионға дейін жетеді.

Жоғарыда айтылған микроорганизмдер мен төменгі сатыдағы организмдер топыракта жай ғана өмір сүр-мейді. Олар өседі, өнеді, топыракка күрделі өзгерістер енгізеді, микроорганизмдердің, өсімдіктер мен жануар-лардың органикалық калдықтарын шірітіп, ыдыратып, жай қосылыстарға — суға, көмір қышкылы газына, аммиакка және басқа заттарға айналдырады.

Егер жер бетінде тек өсімдіктер мен жануарлар ғана болса, онда органикалык заттар ыдырамай, жинала бе-рер еді де, табираттағы айналысына едәуір кедергі кел-тіріп, яғни тіршілік «санитарынсыз» калар еді.

Микрооргакизмдер органикалык калдыктарды ыды­ратып кана коймайды, олардан күрделі түзіліс — гумус қүрайды. Сонымен, микроорганизмдер мен төменгі сатыдағы карапайым жәндіктер топырақтың қасиеттеріне әсерін тигізетін, топырак түзуші фактор ретінде бола тұрып, құрамына енетін онын бір бөлігі болып санала-ды. Міне, сондықтан да топырак тірі денеге жақын деп танылып топырактану ғылыми геологиялық ғылымдары-на емес, биологиялык ғылымдар қатарына жай косылып отырған жок..

Бұлардан басқа топыракты мекендейтін әр түрлі омыртқасыз және омырткалы жәндіктер мен жануарлар көп-ақ. Олардың топыракқа тигізетін әсері де аз емес. Дегенмен олар тікелей топырақ құрамына енбейді. Олардың ішінде топырақтың қасиеттері мен құнарына қатты эсер ететін жәндік—шүбалшан (жауын кұрты). Ол топырақпен, топырақ араласкан органикалық заттармен қоректенгендіктен, оны денесінен шығарған кез-де әр түрлі түйіршіктер аркылы өзіне тән капролитті кұрылым түзеді. Дарынды биолог Ч. Дарвин айтқандай, топырақ қазір соқамен жыртылса, өткен ғасырларда шұбалшаң аркылы жыртылып келген. Топыракты денесімен әрі-бері тесіп өтіп, онын ауа-ылғал режиміне де игі эсер етеді. Қазакстанда шүбалшан суармалы егіс алқаптарында, терістік кара топыракты аймақта, таулы алқаптарда, эсіресе, шығыс Қазақстандағы Алтай таулы аймағында онын өте ірі түрлері көп кездеседі.

1. 
   Топырақ түзуге қандай микроорганизмдер қатысады?
   
2. 
   Топырақ құрамында қанша мөлшерде бактериялар болады?
   
3. 
   Топырақ құрамында қандай қарапайымдылар тіршілік етеді?
   
4. 
   Топырақ түзуде тірі ағзалардың ролі қандай?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)

№5: Тақырып: Топырақтың минерологиялық құрамы.

Топыраққұраушы жыныстар мен топырақ кұрамына біріншілік және екіншілік минералдар кіреді. Біріншілік минералдар магмалық жыныстарды құрайтын болса, борпьл жыныстар мен топыраққа олар бастапқы магмалық жыныстар бұзылуынан қалған материал сапасында кіреді. Екіншілік минералдар биоклиматтық жағдайлар әсерінен біріншілік минералдардан қайта құралады. Біріншілік минералдар көбінесе 0,001 мм-ден ірі, ал екіншілік минералдар — 0,001 мм-ден майда түйірлерден тұрады.

Магмалық жыныстардағы біріншілік минералдардың торындағы мөлшері мынадай /Ф.Кларк/: кварц-12,0, далалық шпаттар-59,5,амфиболдар /мүйіз жалатпасы мен пироксен/ - 16,8, слюда-3,8 процентке жетеді. Біріншілік минералдардың бұзылуға тұрақтылығы бірдей болмағандықтан, топырақ құраушы жыныстар мен топырақтағы салыстырмалы үлесі, магмалық жыныстарға қарағанда, өзгеше болады. Борпыл жыныстардың бұзылуға тұрақтылығы берік болғандықтан құрамында кварц / SіО₂/ мөлшері басым келеді /40-60/, екінші орынды дала-шпаттары алады /20 процентке дейін/; кең тараған бұл минералдың механикалык беріктігі жоғары болғанымен химиялық бұзылуға тұрақтылығы төмен. Дала шпаттары арасында ең тараған біріншілік минерал — ортоклаз /КАІ8і₃О₈/, сирек кездесетіні — натрий-калийі дала шпаттары немесе плагаоклаздар. Кварц пен дала шпаттары бұзылуға төзімді болғандықган әр дәнді келеді-де, көбінесе құм және шанды түйірлер тобын құрайды. Амфиболдар, пироксендер және слюдалар бұзылуға тұрақсыз болған-дықтан, борпыл жыныстар мен топырақ құрамында аз мөлшерде майда кристал күйінде кездеседі. Минералдарды бұзылуға тұрақтылығы, олардың табиғаты, химиялық құрамының айырмашылығы және кристалдық құрылымына байланысты.

Біріншілік минералдар мағнасы:

- Оларға топырақтың агрофизикалык қасиеттері байланысты;

- Олар - күлді элементтер көзі;

- Олардан екіншілік минералдар жаралады.

Екіншілік минералдар құрамы /біріншілік тердегідей/ көп емес. Олар арасында карапайым тұздар, су тотықты және тотықты минералдар мен балшықтық минералдар айырылады.

Карапайым тұзды минералдар біріншілік минералдар бұзылуы және топыраққұрылу процесі нәтижесіңце жаралады. Оларға калцидит — СаСО₃, магнезит - Мg СО₃ , доломит — Са,Мg/ СО₃/₂, сода-Cа₂СО₃ • 10Н₂0, ғаныш - СаSО₄ • 2Н₂О, мирабилит – Nа2SО₄ • 10Н₂О, галит — NаСІ, фосфатгар, нитраттар, т.б. жатады. Бұл минералдар құрғақ климат жағдайында топырақта көп мөлшерде шоғырлануға ықтимал. Олардың санды және сапалы құрамы топырақтың сортандану деңгейі мен бағыттын анықтайды.

Сулы тотықты және тотықты минералдар — кремний, алюминий, темірдің және маргансаның сулы тотықтары, аморфты - қоймалжың құрылым күйінде, біріншілік минералдар бұзылуынан жаралады. Жоғарғы температурада олар қатты кристал күйіне көшеді: мыс сулы кремний тотығы көнеленіп қатты гельге /шөгінді/ - опалға /SіО₂ • n Н₂О/, одан әрі суын жоғалтып /2-30%/ кристалды халцедон мен кварцке / SіО₂ / көшеді.

Басқада сулы тотықтар көшу сапы мынадай:


^А1₂⁰₃ ^{• ЗН}₂^{О немесе А1/ОН/}₃

• n Н₂О, Ғе₂О • n Н₂О/ => бемит А1₂О₃ * Н2О, гиббсит Ғе₂О₃ • Н₂О

гематит Ғе₂О₃, гетит гидрогетит Ғе₂О₃ • ЗН₂О. Бұл минералдар аз мөлшерде барлық топырақтарда тараған, ал гетит пен гибсит тропикалық фералитгерде көп кездеседі.

Балшықты минералдарға екіншілік алюмасиликаттар жатады, жалпы формуласы n SіО₂ А1₂О₃ * Н₂О, Sі мен А1 тотықтар арақатынасы 2 - 5-ке тең. Балшықтық минералдар біріншілік минералдар бүзылғанда шыққан қарапайым азықтары — сулы тотықтар, тұздар синтезінен, олардың бұзылуынан топырак құралу процестері жолымен бірте-бірте өзгеруінен жаралады; олар өсімдік қалдықтары ыдырағандағы /минералданған/ азықтарынан да /биотекті жолмен/ жаралуы мүмкін.

Көп тараған балшықтык минералдарға монтмориллонит тобындағылар, каолинит, сулы слюда, хлориттер және аралас қабыршақты минералдар жатады. Борпыл жыныстар мен топырақтарда /ферралитсіз/ көбінесе монтмориллонит тобындағы / монтмориллонит, нонтранит, бейделит/ минералдар тараған. Химиялық формуласы - 4 SіО₂ А1₂О₃ • n Н₂О; SіО₂,: А12О2 = 4.

Бұл топтағы минералдарға тым майда /дисперсті/ түйірлер шоғыры тән, олардың 60%-ті коллоидты түйірлер және 80%-ке дейінгі мөлшері 0,001 мм-ден майда түйірлеріне келеді. Дисперстілігі мен ерекше кұрылымы оларға жоғары катиондар тұту қабілетін береді. Монтмориллониттің жұту сыйымы 100 г. Т-та 80-120 мг.-экв-ке тең. Аталған минералдар тобының су-физикалық қасиеті нашар-олар өсімдікке тиімсіз ылғалды көп ұстап тұрады- монтмориллониттің максималды гигроскопиялығы 30%-ке жетеді. Шыланған күйінде жабысқақ, күшті ісінеді де, топырақ кепкенде қатайып жарылған масса түзеді. Қарашіріндінің гумин қышқылы мен бірігіп суға тұрақты түйіртпектер /агрегаттар/ құрады. Сондықтан қарашірінділі, монтмориллонит тобындағы минералдары бар, топырақтың су-физикалық қасиеті едәуір жақсарады.

Каолинит тобындағы минералдардың /каолинит, галлуазит / SіО₂ : А1₂О₃ екіден төмен, формуласы - 2SіО₂ А1₂О₃ • Н2О. Борпыл жыныстар мен топырақтағы мөлшері аз, ол ферралиттердегі — негізгі минерал.

1а. Балшыктық минералдардың химиялық құрамы, % /В.Ковда деректері/

Минерал	SіО2	А12О3	Ғе203	МgО	СаО	Ка2О	К20
Монтаориллонит	51,1	19,8	0,83	3,20	1,62	0,04	0,11
Каолинит	45,4	38,5	0,80	0,08	0,08	-	0,14
Иллит	49,2	29,0	2,27	1,32	0,67	0,66	7,47
Хлорит	26,7	25,2	8,70	27,0	0,28	-	-

Каолинитте сілтілі негіздер /Nа,К/ аз /1а-кесте/, бытырандылығы /дисперетілігі/ төмен, жұту сыйымы 20 мг. экв-тен аспайды. Каолиниті басым топырақтар негіздерге тапшы болады /әсіресе Са-ға/.

Сулы слюдалар — калийдің қайнар көзі, олар қүрамында / иллитге/ К2О 6-7%-ке жетеді. Хдориттер құрамында темір, магний көп. Аралас қабатты минералдар да топырақта кең тараған. Олардын кристалдық торында бірнеше минералдар кабаттасып орналаскан: монтмориллонит пен иллит, вермикулит / А1₂О₃ 11%-ке жетеді, SіО₂ аз - 36%/ пен хлорит. Аталған минералдарды топырақ жыныстан мұралайды.

Топырақ құралу процесі барысында осы минералдар бұзылуға, қозғалысқа және синтезге шалдығады, бірақ топырақтың минералдар құрамы өзгермейді.

1. 
   Топырақ құраушы тау жыныстарын қандай түрлерге бөлінеді?
   
2. 
   Метаморфоздық тау жыныстарына қандай минералдар жатады?
   
3. 
   Магматикалық тау жыныстарына қандай минералдар жатады?
   
4. 
   Шөгінді тау жыныстарына қандай минералдар жатады?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)

№6: Тақырып: Топырақтың химиялық құрамы.

Элементтік құрам. Топырақты минералдық органикалық және органика-минералдық заттар құрамайды. Бұлардың химиялық кұрамы топырақ құралатын жыныстардан өзгеше болады. Топырактың ерекше өзгешелігі-химиялық құрамындағы гумин заттарының-түрлі элементтер қоспаларының өзгермелі құрамды болуы және динамикалык уақытқа өзгеруі.

Топырақтың минералдық құрамының негізгі бұлағы литосфераның құрлық қабығы құрамындағы таулық жыныстар. Ал органикалық заттар топырақта өсімдіктер мен түрлі жәндіктер тіршілігі арқасында құралады. Айтылған минералдық және органикалық заттардың өзара байланысы арқасында өте күрделі қоспалар жаралады.

Топырақта минералдық құрам 80-90 %-ке жетсе органикалық құрам 10 %-тей ғана. Қазір топырақ құрамында көптеген белгілі химиялық элементтер бар.

Американ геологіФ. Кларк атымен (1889) топырақ-литосфера құрамындағы элементтер мөлшерінің орташа көрсеткіші кларк деп аталған.

Академик В. Вернадский топырақты геохимиялық тұрғыдан зерттесе (1911), А. Виноградов жыныстар қүрамындағы химиялық элемснттер мөлшерін ұсынған (3-кесте).

3-кесте

Топырақтар мен литгосферадағы химиялық элементтер мөлшері, %

Химиялық элементтер мөлшеріне қарағанда, литосфера массасының тең жартысына дейіні оттегінен тұрады екен (47,2 проц.), төрт бөлшектің бірі кремнийге келеді - 27,6, олардан кейін алюминий (8,8), темір (5,10) кальций, натрий, калий мен магний тұр (2-ден 3 процентке дейін әр қайсысы). Аталған 8 элементтер үлесі 99 проц. болса, қалған элементтерге, атап айтқанда, өсімдікке ең қажет көміртегі, азот, күкірт, фосфорға жүздін оннан бір бөлігіндей процент келеді. Ең аз мөлшерде микроэлементтер кіреді.

Топырақтың химиялық құрамы негізінен таулық жыныстар кұрамына байланысты және оған литосферадағы түрлі химиялық элементтер кіреді. Литосфера мен топырақ құрамындағы элементтер санында ең бірінші орында оттегі тұр, екінші болып - кремний, одан соң - алюминий, темір және тағы басқалар орналасқан, тек топырақта көміртегі 20, азот он есе көп мөлшерде шоғырланған. Бүл элементгердің топырақтарда көп жиналуы түрлі өсімдіктер мен жәндіктердің тіршілігінен болған. Мысалы, А. Виноградов айтуынша, өсімдіктер және жәндіктер қалдығанда көміртег 18, азот 0,3 процент (тірі зат есебімен) мөлшерде болады.

Топырақ құрамындағы оттегі, кремний, алюминий темір, кальций, магний, натрий, калий және басқа элементтер мөлшері литосфераға қарағанда көбірек болуы аналық тау жыныстардың бұзылуына және топыраққұралу жағдайлары мен ондағы процестер құбылысына байланысты.

Тау жыныстарының бұзылуы - выветривание сынықтарынын басқа жерде жинақталуы - негізінде пайда болған борпылдақ қопсынды жыныстар мен химиялық заттар негізі топырақ кұрайтын жыныстарға байланысты және сол; үйінділердің жоғарғы қабатында топырақ құралады.

Борпылдақ жыныстардың химиялык құрамы түгелдей алғашқы тау жыныстарының химиялық құрамынан кейін өзгерген олардың жиындысы.

Түрлі химиялық элементтер мен олардың тотықтарының мөлшерлі саны, абсолюттік (толық) және салыстырмалы өзгеріске сәйкес, азаюы немесе көбеюі мүмкін. Кейбір топырақтар мен топыраққұраушы жыныстардың жалпы химиялық құрамы 3-ші кестеде көрсетілген.

Шөгінді жыныстарда үлбір кремнийдің санды мөлшер магмалық жынысқа қарағанда, көбірек, ал көлемді мөлшерін алса-негізінен топыраққұраушы жыныстың тегін және оның механикалық құрамына байланысты өзгереді Кремний тотығы санды мөлшерінің кебеюі бұзылу құбылысына, әсіресе, қопсындылардың кварцпен толықтырылуына және олардың бұзылудан өткенде қайта жиналған ірілі-уақты қатты заттар іріктелуіне байланысты Жыныстардың кварцпен баюы, минералдардын бұзылып өзгеруімен қатар, кварцтық кремнийден үлбір құбылысы арқылы пайда болған екіншілік кварц шоғырының нәтижесі.

Кұмды жыныстар құрамында үлбір кремний 91 проценттен астам болса, кұмбалшық пен балшықтық жыныстарда оның мөлшері 50-70 процентке темендейді, ал АІ₂О₃ мен Ғе₂О₃ және басқа тотықтар үлесі керісінше түседі. Қопсынды жыныстарда байланған үлбір кремний магмалы жыныстарға карағанда, аздау, өйткені оның кей бөлшектері шайылуға бейім керісінше аз шайьшмалы АІ мен Ғе-дің , тотықтары қопсынды жыныстарда сақталып калады.

Міне осындай заттардың зандылық өзгерістері химиялық талдау арқылы болады. Байланган үлбір кремнийдің азаюымен алюминий, темір 1,5 тотыктарының көбею есебін - SіО₂:АІО₃ (арақатынасын), не болмаса SіО:К₂0₃ молярлы катынасын салыстарып айыруға болады. Бұл айырмашылық жыныстар мен топырақтың тозаңды бөлшектері тобында байкалады. SіО:Я₂О₃ -тің арақатынасын топырақгың бұзылу қабығындағы темірдің абсолюттік немесе салыстырмалы мөлшерде жиналуы арқылы айырады.

С. Зонн (1969) жыныстар мен топырақтың бұзылу қабығы мөлшерін айыру үшін тозаңды топта мынадай молярлы қатынас (8іО:К₂О₃) ұсынған:

1. Аллитті қатынаста — SіО;К₂О₃ = 2,5-нан кем. Тозаң мен бұзылу қабатындағы тотықтар қатынасына қарай, бұл қатынас өз алдына аллитті (АІ2ОЗ > Ғе₂О₃-тым басым), фераллитті (АІ203> Ғе₂О₃ – сәл басым), және ферритті (Ғе₂0₄ >SіО₂ және АІ₂О3) болып бөлінеді.

2. Сиаллитті қатынаста — SіО₂:К₂О₃ - 2,5-нан астам. Бұл қатынас сиаллитті және феррасиаллиттіге бөлінеді, соңғыға SіО₂:К₂О₃ -нің төменгі қатынасы тән.

Бұзылу құбылысынан қалған заттар ішінде ең жеңіл шайылатындарға кәдімті қарапайым тұздар жатады. Олардың еру қасиеті валенттілігі төмен элементтерде жоғары болады, сондықтан қопсынды жыныстар мен топыракта негіздер қашанда литосферадан гөрі аздау. Қопсынды жыныстар құрамында негізгі элементтер ылғалды климатта аз, құрғақ жағдайда көбірек болады. Топыракқұраушы жыныстарды құрамындағы сілтілі және жерсілтілі негіздер мөлшеріне қарай тұзды, карбонатты және сітісізденген түрлерге айырады.

И. Антипов-Каратаев (1958) сілтісізденген жыныстарда кальций, магний, натрий және калий тотықтарының мөлшері 1-3 проценттен аспайтынын дәлелдеген, ал карбонатты жыныстар кұрамында СаСОз 15-20 процентке жетеді, Топырақкұраушы жыныстардың химиялық құрамы белгілі мөлшерде жыныстың механикалык және минералдық құрамына сәйкес келеді. Құмды жыныстар кварцтан, көбінесе үлбір кремнийден тұрады. Егер жыныстың механикалық құрамы балшықта өте-мөте дисперсті (майда) екіншілік минералдар түйірлерінен тұрса, онда үлбір кремний мөлшері азайып, керісінше, алюминий мен темір 1,5 тотықтары және олардың құрамындағы химиялық ылғал мөлшері де артады.

Топырақ құрушы жыныстарда әдеттегі геохимиялық іздер сақталғаны, яғни оларда құрылған топырақта үлбір кремний мөлщері көп болғаны байқалады.

Карбонатты лесті жыныста құралған топырақта кальцийге қанған, ал тұзды жыныстарда кұралғандар сортанды келеді. Бірақ аналық жыныстар топыраққұралу процесі барысында өзгеріп отырады, топыраққұралу типіне қарай онын кескінінде түрлі химиялық элементтердің мөлшері мен таралуы өзгермелі келеді. Әртопырақ типі өзіне тән оқшау анықталған химиялық құрамды, жиектермен сипатталады. Мысал
топыраққұраушы жыныстарға қарағанда, шымды-күлгін
топырақтардың жоғарғы қабатында үлбір кремиий мол да
керісінше алюминий мен темір 1,5 тотықтары аздау, ал кара топырак кескіні бойында аталған тотықтар кұрамы тұрақты мөлшері біркелкі болады. Топырақтардың жыныстардан айтарлыктай ерекшелігі олардың құрамындағы органикалы заттардың жоғарғы қабатта шоғырлануында және өте-мөте
кажетті көміртегі мен азотты, көп топырақтарда фосфор,
күкірт және кальций сияқты элементтердің молшылығында
Сонымен, химиялық құрам топырақтың тау жынысының
айырмашылығын көрсетеді.

Тау жыныстарының құбылу мінезі, көлемі және мөлшері топырақкұраушы жағдайларға сәйкес өзгереді сондай-ақ топырақтардың да химиядық кұрамы ылғи бұзылу мен топыраққұралу кұбылыстарына сәйкес қалыптасады.

Топырақтағы химиялық элементте әртүрлі қосындылардан тұрады.

О т т е г і (О₂) көптеген біріншілік, және екіншілі( минераддар және реакциялар жүрмейді.

К р е м н и й (Sі) — топырақта ен көп тараған элементі Кремний косындыларының негізгісі кварц (SіО₂), силикаттар кұрамында басым. Бұзылу мен топыраққұралу процестері арқасында жылжымалы ортомета кремни қышқылы (SіО₄)⁴ және (SіО₃)²:-аниондары, натрий калий силикаттары, кейде золь күйінде де кездеседі. Топырақтың арасынан үлбір кремнийдін бір бөлігі шайылып кетсе, екінші бөлігі (кышқыл ортада) тұнбаға-гельге көшеді. Бұл изоморфты тұнба, ал сусыз жағдайда ёкіншілік кварц түріне көшеді.

Жылжымалы коллоидты үлбір кремний, топырақтың құрамындағы 1,5 тотықты негіздермен байланып, екіншілік силикаттарға айналады.

Алюминий (АІ) - топырақта біріншілік және екінішлік минералдар құрамына кіріп, органика-минералды кешен, ал қышқыл топырақтарда сіңірілген негіз түрінде кездеседі. Аталған минералдардың бүзылуы нәтижесінде алюминийдін сулы 1,5 тотығы ажырап, бір бөлігі сәл жерде шөгіп қалса, екінші бөлігі золь күйіне, ерітіндіге көшеді. Топырак ортасы сәл қышқыл тартса, алюминийдің сулы тотығы (АІ₂О_{3 П}Н₂О) гель күйіне көшеді, ол кристаллизацияға (катаю) шалдықса, екінші гибсит АІ₂0₃ ЗН₂О пен бемит А1₂О₃ Н₂О атты минералдар түріне айналады, қышқыл ерітінді ортада (рН-5) алюминийдің 1,5 тотығы топырақ құрамындағы органикалық қышқылдармен байланып, кешенді жылжымалы қосындылар түзеді де, топырақтан шайылып кетеді.

Т е м і р (Ғе) - өсімдік өміріңде ең қажетті химиялық элемент, өйткені темірсіз хлорофилл құралмайды. Топырақ құрамында біріншілік және екіншілік силикатты минералдар-сулы және қарапайым тотық, жай тұздар және сіңірілген негіз түрлерінде кездеседі, сондай-ақ органика-минералдык кешенді қосындылар түзеді. Минералдар бұзылуынан ажыраған темірдің сулы тотығы топырақта аз жылжымалы қосынды-аморфты гель (Ғе₂О_{3 П}Н₂0) күйіне, ал кристалданса - қатайса-аморфты гель (Ғе₂0₃ Н₂О) және сульт гетит (Ғе₂0₃ ЗН₂О) түріне көшеді. Тек тым қышқыл ортада (рН-3), топырақ ерітіндісінде жылжымалы темірдің сулы тотығы молаяды да, топырақта көбінесе темірдің Ғе³⁺ ионы басым болады. Тотықсызданған жағдайда темір тотығы шала тотықты ерітінді ҒеСОз, Ғе(НСОз) және ҒеЗО₄ сияқты өсімдікгерге тиімді қосындылар түзеді. Бірақ та топырақта жылжымалы темір қосындылары көп жиналса, өсіп тұрған өсімдікке зиян келтіруі (уландыруы) мүмкін. бейтарап және сілтілі орталы топырақтың құрамыңда темір тотықтану құбылысына шалдығып, тиімсіз түріне кешеді де, өсімдік қорегіне темір жетіспей қалады, соның салдарынан ол хлороз ауруына шалдығады.

Темір мен алюминийдің сулы тотықтары органикалық қышқылдармен әрекеттесіп, кешенді жылжымалы қоспаларға айналады да, топырақтан жеңіл шайылып кетеді,

А з о т (М) - белок (акуыз) құрамына кіретін, хлорофилл нуклеин қышқылдары және фосфатит, тағы басқа тірі клеткалар құратын органикалық заттарға қатынасы элемент. Азоттың негізгі бөлігі топырактағы органикалык заттар кұрамына кіреді. Ондағы мөлшері органикалык заттар, әсіресе гумус (қарашірінді) мөлшеріне сәйкес. Көп топырақтарда бұл элемент қарашіріндінің 1 (40-тан-1)/2( бөлігі шамасында, ол атмосферадан биологиялық тұтылу) арқылы жиылады, топыраққұраушы жыныстарда азот тіпті жоқ деуге болады.

Өсімдіктер азотты топырақ ерітіндісінен, органикалык азотты заттар, әсіресе қарашірінді ыдырауынан бөлініп шығатын, аммоний, нитраттар және нитриттер түрінде сіңіреді. Нитриттер топырақта тіпті жоқ деуге болады, ал аммоний мен нитраттық азот өсімдіктер қорегінің негізі болып саналады.

Аммоний топырақта жеңіл тұтылатын және еңсінімді азот ионы. Нитраттар N03 ионы түрінде көбінесе топырақ ерітіндісінде болады да, оны өсімдік жеңіл сіңіре алады.

Ылғалы мол аудандарда топырақтан, әсіресе парға қалдырылған танаптарда, нитраттар тез шайылып кетуі мүмкін. Өсімдіктердің азотпен қамтамасыздануы ең алдымен органикалық заттардың шіріндіге айналу екпініне байланысты. Бірақ мол өнім алу төжірибесі тек табиғи азот қорын пайдалануға негізделмеген, өйткені өсімдік өнімі жергілікті жағдайда азотпен қамсыздану мөлшеріне байланысты болады. Азот өсімдіктерге аса қажет болғандыктан, бірінші орындағы қоректік элементке жатады, сондықтан тиісті агрошаралар қолданып, топырактың азот қорын молайту керек.

Ф о с ф о р (Р₂О₅) — көптеген органикалық қосындылар құрамына кіретін және өсімдік тіршілігіне өте кажет элемент. Өсімдіктер денесіндегі акуыздың 0,1 проценттей мөлшері (құрғак. зат) есебімсн Р₂О₅ ионына келеді. Фосфор көбінесе топырақтың жоғарғы қабатында шоғырланатындыктан, оны осы қабаттан өсімдік көп мөлшерде сіңіре алады. Қара топырақтағы қорлы фосфор мөлшері 0,35 проц-ке дейін ауытқиды да, көбінесе органика-минералды қосындылар кұрамына кіреді. Фосфор органикалык, заттар-құрамында фитин, нуклеин қышқылы, нуклеопротеидтер мен фосфатидтер, қантты фосфаттар және басқа кальций, магнийдің минералды тұздары, темір мен алюминийдің орто-фосфор қышқылдары түрінде болады.

Қорлы фосфор топырақтағы апатит, фосфорит және вивианит минералдары құрамына кіріп, оның қатты бөлігінде сіңірілген фосфат-анионы түрінде ұсталады. Аталған минералдар ішінде апатит көптеген магмалық тау жыныстары құрамына кіреді де, фосфор қорының 95 проц-ін қамтиды. Минералдық қосындыларда фосфор мөлшері қиын еритін күйінде кездеседі, мысалы, магний, кальций, алюминий және темір фосфаттарының ерімталдығы топырақгың негіз көрсеткішіне байланысты - ол өскен сайын фосфаттар ерімталдыға азаяды. Қышқыл топырақтарда темір мен алюминий косындыларының химиялық белсенділігі жоғары болғандықтан, фосфорда, көбінесе темір, алюминий фосфаттары, яғни фосфат-ионы 1,5 оксидтер қосындысы түріне ауысады. Алюминий мен темір фосфатгарының көп тараған түрлері варисцит (АІРО₄ 2Н₂0) пен стренгит ҒеР0₄ 2Н₂О және солардың орта кластағы тұздары. Бұзылу барысында олар бірте-бірте негізгі және берік, қатаң аугелит АІ₃(ОҢ)зРО₄ және вавелит АІ₃(ОН)з(РО₄)₂ 5Н₂О түрлеріне өзгереді.

Бейтарап, сәл қыіпқыл және сыртқы ортасы бар топырақтарда көбінесе кальцийлі фосфаттар басым. Ең берік және нашар еритін кальцийлі фосфатқа апатит Са,₀(ОН)₂(Р0₄)₆ жатады. Сулы тотықты ерімталдығы өсуіне қарай мына қатарда орналасқан: үш фосфат Са,(РО₄)₂ —> сегіз кальцийлі фосфат Са₈Н₂(РО₄)₆ 5Н₂О -> монетит СаНРО₄ -> брушит СаНРО₄2Н₂О.

Фосфор өсімдіктердің нсгізгі қоректік элементіне жатады. Органикалық фосфорды өсімдік, тек органикалық қосындылар ыдыраған-минералданғаннан сон, топырақ ерітіндісінен сәл қышқыл ортада (рН-6-6,5) жақсы сіңіреді. Құнарлылық түрғысынан барлық топырақтар фосфор тыңайтқышын қолдануды қажет етеді.

К ү к і р т (S) - ақуыз бен эфирлік майлар құрамына кедеседі, бұл элементті сіңіру кабілеті орташа, ал фосформен салыстырғанда тіпті төмен. Топырақта күкіртгің шоғырлануы биологиялық айналымға және топырақ тегіне байланысты. Қорлы күкірттің (SОз) мөлшері топырақта 0,01-ден - 2 проц-ке дейін өзгереді дс, сулъфидтер мен сульфаттар қосындылары түрінде кездеседі және органикалык заттар құрамына кіреді. Соңғылар ыдырауынан және сульфидтер тотығуынан тотықгы күкірт тұздары-сульфаттар түзіледі. Топырақта оның тұрақгы қосындылары (темір түзынан Ғе SО₄-ен басқалары) басым. Сульфаттар арасында, әсіресс калий, натрий мен магний тұздары суда жақсы ериді. Күкірттің SО₄² ионы топырақта аз сіңірілетін болғандықтан кұрғақ климатта шоғырлануы ыктимал. Дегенмен, топырақтарда күкірт жеткілікті, соңдыктан ол өсімдіктерге тапшы элемент емес.

К а л и й (К₂О) - физиологиялық ең маңызды, өсімдіктер (картоп, шөптер, темекі, тамырлы жемістер) көп молшерде сіңіретін элемент. Топырақта қорлы калий мөлшері 2 проц-тен асады, жеңіл механикалык кұрамды топырақта ол аз.

Калийдің негізгі бөлігі топырақ кұрамындағы біріншілік және екіншілік минералдар құрамына кіреді: биотит пен мусковит қүрамындағы калий, кристалллық байланысы болғандықтан, өсімдікке тиімді қор болып саналады. Топырақта калий алмаспалы сіңірілген және қарапайым еркін тұздар түрінде кездеседі, Соңғы түрінің өсімдікке тиімділігі жеңіл, бірақ мөлшері көп емес. Өсімдікке тиімді түрі адмаспалы калий болғандықтан, топырақтың калиймен қану дәрежесі жоғарылаған сайын оның тиімділігі де өседі.

Алмаспалы емес тұтылған калийдің тиімділігі өте нашар, бірақта алмаспалы мен алмаспайтын калий арасында тепе-тендестік арақатынас бар. Оның мәні мынада: сіңірілген алмаспалы калий қоры азайса ол алмаспайтын калий қорынан толтырылып тұрады. Егер калийдің тиімді түрі жетіспесе, өсімдік өсіп-дамуы нашарлайды,

К а л ь ц и й (Са) мен м а г н и й (Мg) де калий сиякты физиологаялық кажетті элементтер. Мысалы. магний кұрамына кірсе, кальций топырақтың маңызды физикалық, физика-химиялық және биологиялық қасисттерін жақсарту арқылы, өсімдіктердің өніп-өсіп, дамуына жағдай туғызады. Кальций мен топырақ минералдарының кристалдық каңқасына кіреді де, олар бұзылған жағдайда алмаспалы және қарапайым (хлоридті, нитратты, карбонатты, сульфатты, фосфаггы Са) тұздарына көшеді.

Топырақтағы сіңірілген катиондар арасында бірінші
орынға калций, одан кейін магний тұрады. Сондай-ақ еркін
СаСОзжәне МgСОз қосындылар түрінде де көп тараған;
соңғылар осы элементтердің тиімді түрінің негізгі көзі болып
саналады, тек топырақ ертндісіндегі көмір қышқыл газымен
әрекеттесіп жылжымалы екі карбонат тұзына өткені керек:
СаС0₃+С0₂+Н₂0=Са(НСОз)₂; МgСОз+СО₂+Н₂О=Мg(НСО₃)

Әдеттегіде кальций мен магний өсімдіктерге аса

Кіші элементтер топырақга тым аз мөлшерде кездеседі. Оларға бор (В), марганец (Мп), молибден (Мо), мыс (Си), мырыш (Zn), кобальт (Со), йод (I), фтор (Ғ) және тағы басқалар жатады. 620-1900 мг/кг-топырақтағы жылжымалы түрі, - сондай-ақ топырақта 0,004-0,001 проц. мөлшерде мыс, кобальт, никель бар.

Кішіэлементтер өсімдік пен жануарлар және адамзат тіршілігінде физиологиялық және биохимиялық өте маңызды рол аткарады, олар ферменттер, гормондар және витаминдер құрамына кіріп, органикалық заттар синтезін шапшандатады және өнім сапасын жақсартады. Витаминдер жетіспесе, тірі организм өсіп-дамуы тоқталып, түрлі ауруға шаддығады, мысалы, адамда йод жетіспесе зоб (тамақ ісу) ауруларынан зардап шегеді. Бор жетіспесе, қант кызылшасының тамыры шіри бастайды және т.б.

Топырақтағы кіші элементгерінің шоғарлану мөлшері: ең алдымен, олар құралатын жыныстар құрамына және топырақ қалыптасуындағы кұбылыстарға байланысты. Топырақтың жоғарғы қабатында гумус мөлшері арткаң сайын, кіші элеменггер де жеткілікті болады; аллювилік (күлгіндік, лессиваж) құбылыстар үдеген сайын, топырақтағы кіші элементтер мөлшері де азаяды. Орманды-тайга, орманды-дала мен кәдімгі даланың топыраққұраушы кұмбалшықты жыныстары құрамында мысалы, мырыш, кальций мен молибден мөлшері біркелкі, ал құм, құмайттарда олар аз болады. Тек балшықты сланецтер, басқа жыныстарға қарағанда мырыш, мыс және кобальтқа бай. Кейбір кіші элементгер кен орындары мен жанар тау күлінде көбірек. Кіші элементтер топыраққа тыңайтқыштар, пестицидтермен қосыла келуі де мүмкін, бұны технологиялық ластану дейді. Бұл құбылыс топырактың механикалық құрамына, гумус молшылығына, сіңіру сыйымдылығына және ылғалдану, тотығу-тотықсыздану құбылысына байланысты болады.

Тотығу-тотықсыздану процестер құбылымы топырақтағы кіші элементтердің валенттілік дәрежесіне әсер етеді, мысалы, марганец Мп^э+ тотықса ерімейгін Мп⁴⁺ түріне ауысады, ал хром Сг³⁺ -» Сг⁴'мен ванадий керісінше, жылжымалы түріне кошіп, шайылады. Қышқыл
топырақ ортасында мыс, мырыш, марганец пен кобальттың
жылжымалылығы артады да, молибдендікі төмендейді. Бор,
фтор және йод қышқыл мен сілтілі ортада жылжымалы
келеді. Топырактың ерітіндісінде СО₃, концентрациясы өсуі
де кіші элементтерге оң әсер етеді-көмір кышқыл газы
карбонаттарды екі карбонатты түріне айналдырып, марганец
пен никель, барий жылжымалығын өсіреді. Гумустік және органикалық заттар, өте-мөте құмырсқа, лимон, қымыздық қышқылдары ерітінді кіші элементтерді байланыстырып, тұракгы қосындыларға көшіреді.

Кіші элементтер топырақ жаратылысына сәйкес өзгереді. Мысалы, эллювилік құбылыс үдеуінен, шымды-күлгш топырақтың жоғарғы қабатынан мырыш, кобальт, молибден, мыс шайылып барып, төменгі жынысқа жақын бөлігінде шоғарланады. Керісінше, кіші элемештер аккумуляциялық процесі басым қара топырақтың гумустік жиегінде көп мелшерде шоғарланады,

Г.Ринькисше күлгін топырақта жылжымалы кіші элементтер мына мөлшерде (мг/кг): мыс, мырыш, марганец, кобальт, бор 0,1-0,3 молибден 0,05-мг аз болса, ол тым тапшы саналады, Осы сандық деңгейде элементтері бар топырақгарда өсімдіктер ықшам тыңайтқыштарды тілейді.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Топырақ құрамында қандай химиялық элементтер кездеседі?
   
2. 
   Микроэлементтерге қандай элементтер жатады?
   
3. 
   Маккроэлементтерге қандай элементтер жатады?
   

1. Биғалиев А.,Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Қазақстан топырағы және оның экологиясы. (Оқу құралы) .-Алматы, Санат ,1995.

2. Жамалбеков Е.,Білдебаева Р. Топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы.2000.

3. Качинский.Н.А. Топырақ ,оның қаситтері мен өмірі. Қазақ мемлекет баспасы. Алматы.1959.

4. Мириманян К.П. Почвоведение. М., «Колос», 1965 г.

5. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., «Просвещение», 1968 г., 1976 г.,

6. Крупеников И.А. История почвоведения. М., изд. «Наука», 1981 г.

7. Виленский Д.Г. Почвоведение. М., «Просвещение», 1957

8. Почвоведение. М., «Колос», 1969., (учебники и учеб. пособия для высш. с/х учебных заведении)

№7: Тақырып: Топырақтың органикалық бөлігі.