Дәріс№3Топырақ морфологиясы және жіктелуі
Топырақтың морфологиясы мен құрылысы. Топырақтың физикалық,
физика-механикалық қасиеттері. Топырақтың су, ауа, жылу режімі.
Дәрістің мақсаты:астыда келтірілген негізгі сұрақтар және олардың
қысқаша мазмұны бойынша білімдерді игеру:
1.
Топырақ
профилінің
құрылысы.
Топырақтың
генетикалық
горизонттары, олардың диагностикасы және символикасы.
2.
Топырақ құрылысы.Топырақтың профиль құрылысының типтері,
олардың топырақ – экологиялық жағдайларымен байланысы.
3.
Топырақтың морфологиялық қасиеттері.
4.
Топырақтың
физикалық,
физика-механикалық
қасиеттері.
Топырақта мекендейтін ағзаларға топырақтың жалпы физикалық
қасиеттерінің әсері.
5.
Топырақтың ылғалы, су қасиеттері. Гидрологиялық константалары.
Топырақ ылғалдың түрлері.
6.
Топырақтың ауасы, ауа қасиеттері, ауаның мөлшері. Топырақтың
аэрациясы.
7.
Топырақтың температурасы. Топырақтардың жылу режімін реттеу
әдістері.
1. Топырақ профилінің құрылысы. Топырақтың генетикалық
горизонттары, олардың диагностикасы және символикасы.Топырақтың
профиль құрылысының типтері, олардың топырақ – экологиялық
жағдайларымен байланысы. Топырақтың морфологиялық қасиеттері.
Топырақтың морфологиясы туралы негізгі мәліметтер В.В. Докучаевпен
және С.А. Захаровпен өнделген болды.
Топырақтың негізгі морфологиялық қасиеттері:
Топырақ кесіндісінің құрылысы;
Топырақ және оның бөлек горизонттарының қалындығы;
Топырақтың түсі;
Топырақтың механикалық құрамы;
Құрылысы,бітімі, жаңа түзілімдер, қосындылар.
Топырақ кескіні – топырақ түзілу үрдістерінің біртектілігіне байланысты
біріктірілген топырақ горизонттарының жиынтығы. Топырақ кескінінің
құрылысы біртіндеп, белгілі заңдылықтар бойынша, біреуі келесісіне ауысып
отыратын,
жекеленген
топырақ
горизонттарының
молрфологиялық
белгілерімен анықталады.
Көптеген топырақтар кескіндерінің құрылысы, егер оларға жоғарыдан
төмен қарай қараса, салыстырмалы түрде бір типті: жоғарыда орман
төсенешінің, шымды құрайтын өсімдік қалдықтарының кішігірім қабаты,
тереңіректе әртүрлі дәрежеде қарашірікпен немесе қарашіріндімен боялған
горизонт, ал оның астында, аналық жыныс пен ортадағы өтпелі горизонт
қалыптасқан.
Топырақ кескінінің қалындығы мен тереңдігі, топырақ түзілу типі мен
топырақ түзілуіне кететін уақытқа тәуелді және де кең ауқымда өзгеруі
мүмкін. Топырақ кескіні қалың болған сайын, құнарлығы жоғары болады.
Топырақ кескінінің құрылысы мен қалындығы топырақ түзілу үрдістерінің
бағыты мен сипаты туралы тағлумат береді, сол арқылы пайдалану жолдары
(топырақтарды өңдеу жүйелері, тыңайтқыш қолдану қажет пе жоқ па,
өсірілетін дақылдар, ормандардың тұрақтылығ мен өнімділігі) бойынша
шешім қабылдауға мүмкіндік береді. Сол себепті топырақ кесікінінің
жазбасын жазу топырақты картографиялауда, дақылдарды өсірудің
агротехникалық шараларын құрастыруда, нақты шаруашылық жүргізу
тәсілдерінде маңызды орын алады.
Топырақ кескінін сипаттау үшін оның жекеленген горизонттарының
жазбасы жазылады.
Горизонттарды белгілеу.
Әрбір горизонтқа әріптік белгі беріледі. В.В. Докучаев ұсынған және
совет ғалымдары дамытқан әріптермен белгілеу жүйесі (латын шрифті)
кеңінен қолданылады. Әріптермен генетикалық горизонттар, ал қосақталған
әріптер мен әріпті – цифрлы индекстермен – өтпелі горизонттар мен горизонт
бөлігі белгіленеді:
Т – шымтезекті, органогенді горизонт;
А – топырақтағы органиқалық заттардың биогендік жиналу горизонты;
әдетте қарашірікті, қарашірікті-аккумулятивті, шымды қабат деп аталады;
А
0
– орман төсенеші, шым қабаты;
А
жыр
– топырақтың жырту қабаты;
А
1
– күлгін, оранның сұр және солодтанған топырақтардың қарашірікті,
шымды, қарашірікті-аккумулятивті, қарашірікті-эллювиальды горизонттары,
түсі сұр немесе қара;
А
э
– эллювиальдық немесе шайылу горизонты, шымдалған, солодтанған;
түсі ақшылдау, ақшыл және ақ болады;
В – аналық жыңысқа өтпелі, иллювиальды немесе шайылу горизонты,
шымды,орманның сұр, күрең және басқа топырақтарда кездеседі, қара
топырақтарда қарашірікті өтпелі горизонт;
G – тұрақты ылғалды топырақтар мен батпақты топырақтарға тән глейлі
горизонт;
С – аналық борпылдақ тау жынысы;
Д – төсеніш тау жынысы;
Сонымен бірге әріптік индекстер қолданылады:
д – глейленген горизонт;
с – суда еритін тұздар жиынтығы,
г – гипс жиынтығы;
цифрлық индекстер: 1, 2, 3 және т.б.
Өтпелі горизонттарды немесе екі үрдіс жүретін горизонттарды
белгілегенде екі сәйкес әрптер қояды. Горизонттарды бөліктерге бөлу үшін
морфологиялық белгілердің біреуінің өзгешілігі жеткілікті, мысалы: түсі
немесе механикалық құрамы және т.б. горизонттарды бөліктерге бөлу
қажеттілігі топырақ жазбасын жазу кезінде анықталады. Сонымен қатар,
ішінде екі немесе одан да көп топырақ түзілу үрдістері жүретін өтпелі
горизонттарды да бөледі, мысалы, шымдылау топырақтардағы шымданудан
иллювиальдыға (А
а
В), орманның сұр топырақтарындағы аккумулятивті
қарашірікті горизонттан шымдануға (А
1
А
а
) өтпелі горизонт.
Горизонттар жазбасы. Генетикалык горизонттардың шекараларын
аныктағаннан кейін, жоғарғы және төменгі шекаралар тереңдігін жазады.
Мысалы, А - 45-12 см. Кейде генетикалық горизонттыңқалындығын бірден
есептеп шығарады, мысалы А, —:— .одан кейін горизонт белгісінқойып тағы
6ip рет әр горизонт немесе горизонт бөлігінің толық жазбасын береді.
Әр генетикалық горизонттың жазбасын келесі тізбек бойынша
береді:түci,механикалық құрамы, структурасы, құрылымы, қосылыстары,
жаңа түзілімдері және 6ip горизонттан екіншісінеөту сипаты. Далалық
жағдайда топырақтың ылғалдылығын көрсетеді және 10% тұз қышқылы
ерітіндісімен әсер ету арқылы, карбонаттардың шымырлау тереңдігін
анықтайды.
Топырақтар жазбасымен бipre, көбінеce, олардыңәр алуан қосылыстары
мен қасиеттерін сапалық анықтау жүргізіледі, мысалы карбонаттардың,
тотыққан темірдің, суда еритін зиянды тұздардың бар немесе жоқ екені
анықталады.
Топырактыңтүci- маңызды морфологиялық белгісі. Топырақ атауы
кебінесе жоғарғы горизонттардың түсімен беріледі: қаратопырақ, орманның
сұр топырағы, күрен топырақжәне т.б. Топырақтың түсіне қарай, алғашында,
генетикалық горизонттарды бөледі, өйткені, олардыңтүciсонда жүретін
көптеген реакцияларға, үрдістер пайда болып жатқан және қозғалыстағы
қосылыстардың түстерініңөзге-pyiнетәyeлдi.
Мысалы, темірдің шығарылуынан горизонт ақшыл түске боялады,
органикалыққосылыстардың суменбipre eнyiгоризонтты сұр немесе құба
түске бояйды. Екі валентті темір мен фосфордыңқосылыстары (вивианит)
топыраққа көбінесе көгілдір немесе көкшіл сұр түс береді, ал кальций
карбонатының жинақталуы, бұған дейінқұба түстегі горизонтқа ақшыл
немесе қуқыл сары түс береді. Темір қосылыстары горизонттарға әртүрлі
сарғыш, қызғылт түс береді.
Топырақтүciмен бояуларының белсенділігі алуан түрлі.Горизонттардың
боялуы біркелкі, таңдакты, ала, шұбар және т.б. болуы мүмкін. Бұл топырақ
түзілу үрдістерініңқарқынына және дезаттардың топырақ горизонттарында
таралуының біркелкі еместігіне байланысты.
Барлық
алуан
түстердіңішінентопырақтың
боялуына
әсер
ететінқосылыстарды үш топқа бөледі:
а) горизонттарға қара түс беретін органикалық және шірінді заттар; б)
топырақты қызыл түске бояйтын теміртотығыныңқосылыстары; в) топыраққа
ақ түс беретін кальций, кремний, каолин қосылыстары. Осы үш топ
қосылыстарының негізінде С.А. Захаров (1925) топырақ түсінің стандартты
үшбұрышын
құрастырды
(1
сурет).
С.А.
Захаров
үшбұрыш
бояуларыныңұқсастығы мен қарқынын қарастыра отырып, түстердің төрт
қатарын бөліп көрсетті.
Біріншісін, қара мен ақ түс араласқанын, сұр деп атайды, оған қара,
күңгіртсұр, ақшыл және ақ түстер кіреді. Екіншісін, қара мен сары
араласқанын құба деп атайды, оған қара, күңгірт құба, құба, ашыққұба және
сары түстер кіреді.Үшіншісін,қара және қызыл түстер араласқанын, күрең
деп атайды, оған қара, күңгірт-күрең, күрең, ашық-күрең, коңыр және қызыл
жатады. Төртіншісін, қызыл және ақ түстер араласқанын, сары деп атайды,
1-сурет. С. А. Захаров ушбурышы
оған қызыл, қызғылт сары, сары, ашық сары және ақ түстер кіреді. Бұдан
басқа ашыққұба мен ақ түстер араласқандағысын қуқылсұр түсті де бөледі.
Горизонттар
жазбасын
жазған
кезде,
алғашында,
топырақтүcтepiаталады. Kөбінece біp сөзбен түстісипаттау мүмкін болмайды,
онда eкi сөздібіріктіріппайдаланады. Ондай жағдайда біріншіорынға реңкті,
ал екінші орынға негізгітүстіқояды, мысалы сұрғылт-құба, ашық-күрең.
Топырақтүci,әcipece далалық жазба кезінде, кесіндіқабырғасына жарық
түсуіне, күнніңқай уақыты екендігіне, ылғалдылыққа байланысты өзгеруі
мүмкін, мысалы, ылғалды топырақтыңтүciқұрғақ топыраққа қарағанда
күңгірттеу. Құрғақ топырақтың негізгі түсін көрсету үшін топырақ
жазбасына ылғалды топырақтың суретін салып, ал бөлшектерін
түстіқарындаштармен бояйды.
Топырақ салмағының пайыздықөлшеммен берілген әртүрлімөлшердегі
бөлшектерініңқатынасын топырақтың механикалыққұрамы деп айтады.
Топырақ жазбасын жазу кезінде топырақ горизонттарының ме-
ханикалыққұрамы бойынша біртектілігін немесе алалығын көрсетеді,
линзалардың, кішіқабатшалардың, тілшелердің, кесектердің, уаққиыршық
тастардың болуын, басқа механикалыққұрамдағы шөгінділерінің шөгу
тереңдігі мен қалындығын бeлгiлeйдi.
Қатты карбонатталған топырақтардың механикалыққұрамын анықтаған
кезде,
микроагрегаттарды
бұзу
үшін
5-10%
тұз
қышқылыньщ
ерітіндісінқолданады.
2. Топырақ құрылысы.
Топырақтың
структуралылығы
деп
топырақтыңбip -бipiменөзара
коллоидтыққосылыстармен желімденген, ал кейде жай физикалықкүштермен
сығылған, жеке бөлшектерден тұратын структуралық кесекшелерге ыдырау
кабілетін айтады. Структурасы деп қопсытқан кезде топырақтың белгілі
формадағы агрегаттарға ыды-рауын айтады. Топырақструктурасы топырақ
түзілуі кезінде жүретінәртүрліүрдістердіңәсерлерінен пайда болады, олар
eкiүлкен топтарға бөлінеді: а) топырақтардың агрегаттарға механикалық
бөлінуі және б) суға төзімді структураның пайда болуы.
Топырақтың агрегаттарға механикалық бөлінуі ылғалдану, кебу, қату
және қызу үрдістерінде, өсімдіктердің тамыр жүйелерінің дамуы әсерінен,
топырақтардағы
құрт-құмырсқалардың
және
олардыңқұртарыныңтіршілігікезінде жүреді. Топырақ кесекшелерінің бөліну
дәрежесі жоғарыдан төменге қарай азаяды - бұл аталған фак-торлардыңәcepi
көбінесе топырақтың жоғарғы горизонттарында байқалады. Тереңдеген
сайын тамырлардың саны және топырақтың агрегаттарға бөлінуіне ықпал
ететін барлық факторлардыңәcepi азаяды, кесекшелердің мөлшері біртіндеп
үлкейе бастайды да, топырақта призма тәрізді структураның пайда болуына
ықпал ететін сызаттар пайда болады. Тек қана жоғары ылғалдылыктағы
топырақтарда, қата бастаған су қабаттарыныңәсерінен горизонталды
структуралар басым болады.
Физикалықәсер етудің нәтижесінде пайда болған кесекшелер суға
төзімсіз. Суға төзімсіз структуралы топырақтар ылғалданған кезде epin
кетеді,
кепкен
соңқабықшамен
жабылады.
Бірақ,
табиғатта
физикалықұсақталу үpдici суға төзімді структураның пайда болуымен
жалғасады. Суға төзімді кесекшелердің пайда болу үpдici топырақ
коллоидтарыныңәсерінен жүреді, олар золь түрінде топырақ сызаттарымен
жылжуға кабілетті жэне кесекшелерге сіңеді.
Сосын, коагуляция арқасында қайтымсыз топырақ гельдеріне өтеді.
Қайтымсыз
гельдермен
желімденген
кесекшелер
судыңәсерінен
ыдырамайды,
ceбeбi
суда
ерімейтінқосылыстармен
желімденген.
Кесекшелердіңбepiктігi әртүрлі және ол негізінен сол горизонттағы
катиондарға тәуелді.
Натрий, калий және сутегімен каныққан коллоидтармен желімденген
кесекшелер суға төзімсіз, каныққан кальций және магний коллоидтарымен
желімденген кесекшелер біршама беріктey, темірмен каныққандары олардан
да берік. Коллоидтардың топырақта жылжитынына және коагуляциялануына
80-120см
және
одан
да
төмен
тереңдікте,
топырақ
кесекшелерініңқырларында пайда болатын жылтыр лакталған кесекшелер
болуы арқылы көз жеткізуге болады. Басқа теңдес жағдайларда
кесекшелердің суға төзімділігі органикалық заттар мен олардың
механикалыққұрамына
тәуелді.Шіріндіқышқылдары
мен
олардың
тұздарының мөлшері көп кезінде беріктігі жоғары болады. Саздақ
топырақтарда, жеңіл саздақ топырақтарға қарағанда олар көптеу және
беріктеу, ал құмдауыт топырақтарда әлдеқайда берік. Әдетте құмдақ
топырақтардың структурасы айқындалмаған.
Структуралық агрегаттардың формасы мен мөлшерлерінің ара
қатынасына қарай структураныңүш типін ажыратады: куб тәрізді - бұл
структуралық агрегаттардың биіктігі, еніжәне ұзындығының мөлшері бірдей
жоғарғы горизонттар, ол жеңіл механикалық құрамды топырақтарға тән;
призма тәрізді - агрегаттар биіктігіұзындығы мен енінен үлкен, саздақ және
сазды топырақтарда, жер бетінен біршаматереңдікте қалыптасады; жалпақ
агрегаттар (плита тәріздес) - ұзындығы мен ені биіктігінен әлдеқайда үлкен
және плиталардан, қабыршақтардан және т.б. тұрады, су - физикалық және
химиялыққасиеттері нашар, құнарлылығы төмен горизоттарда қалыптасады.
Олар шымды, глейлі және солодтанған горизонттарда қалыптасады. Топырақ
структурасы типтерінің шегінде мөлшерлеріне қарай топырақтар тектер мен
түрлерге
бөлінеді
(1
кесте).
Структуралардыңтeктepi
мен
түрлеріәртүрліжағдайларда пайда болады, сол себепті сол немесе басқа
структуралық агрегаттар формасы әртүрлі топырақ горизонттарына тән
болды. Кесекшелі түйіршікті структура көптеген топырақтардың жоғарғы
горизонттарына тән.
Жаңғақты-ұсақ призмалы топырақтар жер бетінен біршама тереңдікте
орналасқан горизонттарда пайда болады, кесек және призмалы топырақтар
терең горизонттарда басым.
Топырақ структурасын жазбаға түсіргенде көбінесе әр түрді, кейде
структура типін көрсететінекі сөздіқолдануға тура келеді, мысалы кесекті-
түйіршікті,
жаңғақты-призмалы.
Біріншісөзбен
структурасы
азын,
екіншісөзбен - басымын белгілейді.
Топырақ структурасының жазбасын түсіруде оның формасы мен
мөлшерін жатқа білу керек. Структуралық кесекшелердің мөлшері
топырақтың сулық, ауалық және қоректікқасиеттерінайкындайды. Негізінде
кeceктi немесе түйіршікті структурасы бар топырақтар ең жақсы қасиеттерге
ие.
Мұндай топырақтардың кесектерініңішінде ылғал болады, ал беттерінде,
микроағзалардыңтіршілігіарқасында қоректік элементтер пайда болады;
кесекшелер арасында өcin жатқан тамырларға керекті aya оттегіci бар.
Структуралық кесекшелердің бұзылуы жаңбыр тамшыларыныңәсерінен екі
және үшвалентті катиондардың орнын бірвалентті катиондар басуы және
органикалық заттар мөлшерінің азаюы арқылы жүреді.
Топырақ структурасын қалыптастыру мен қалпына келтіру ic-
шараларына топырақтың бетінқорғау, органикалық тыңайтқыштарды енгізу,
әкпен қанықтыру, тереңдетіп жыртужатады.
Түйіршікті, дұрыс емес дөңгелек
формалы, бeттеpi аэробты дөңгелек
бедерлі
3. Ipi түйіршікті
4. Түйіршікті
5. Кіші
тұйіршікті
50-30
30-10
10-0,5
Шаңды
6. Шаңды
0,5 кіші
қырларыменқабырғаларыжақсыайқындалған
Жаңғақтәріздес -
шамамендұрысформалы,
беттеpiсалыстырмалытүрдетeгic,
қабырғаларыүшкір.
IpiжаңғақтыЖаңғақ
ты
Кіші жаңғақты
10
1 0 - 7
7 - 5
Дәнекті - біршама дұрыс формалы,
кейде дөңгелектеу, сызықты және
біркелкі, кейде тегісжәне жылтырақ
Ipi дәнекті
Дәнекті
Кіші дәнекті
5 - 3
3 - 1
1 - 0 , 5
II түpi - призма тәріздес структура. Қыры және қабырғасы жақсы
айқындалған
Баған тәріздес - дұрыс формалы,
дөңгелек басты және жалпақ негізді,
тегісжақсы айқындалған бүйір қырлы
Ipi бағанды
Бағанды
Жұқа бағанды
50 және одан
үлкен
5 0 - 3 0
30 және одан
кіші
Призмалык - беттepi жазық және
қабырғалары үшкіp
Ipi призмалық
Призмалық
Ұсақ призмалық
Жұқа призмалық
5 0 - 3 0
3 0 - 1 0
1 0 - 5
5 аз
Структура
тектері
Структура
rүpi
I және II гүрлер III -
түрлі
жекеленгенқал
ындықтарүшінколд
ененкөлемдер, мм
1 түрі - куб
тәріздec
структура, қырларыменқабырғаларынашарайқын-
далган
Малта тасты, формасы дұрыс емес
және
беттеpiтeric
емес
1.
Ipi малта тасты
2.
¥сак малта
тасты
100 және одан
үлкен 100-50
№ 1кесте.Структуралар турлері (С. А. Захаров бойынша)
1925)
IIIтүрі - қалкқан тәpiздi структура
Плита тәріздес - қатпарлы
19. Сланецті
5 улкен
дәнекерлігі жақсы немесе
20. Плиталы
5 - 3
нашар жетілген горизонтал
21. Пластиналы
3 - 1
жазықты
22. Жапырақты
1 кіші
Қабыршақты - салыстыр-
23. Қабық тәріздес
3 улкен
малы кішігірім, кейде
24. Ipi қабыршақты
3 - 1
иілген жазықтық және жиі
25. Ұсаққабыр-
1 кем
сүйір қабырғаларымен
шақты
Топырақтардыңбітімітопырақтың
тығыздық
дәрежесін
және
байланысуын, топырақ бөлшектерінің орналасуын және бос жерлерді
капиллярлық
аралықтарды,
каналдарды,
ұяшықтарды
сипаттайды.Тығыздығы бойынша топырақтардың келесі бітімдерін бөліп
көрсетеді: шашыраңкы - топырақ күректен сырғып түcin қалады; борпылдақ -
топырақ кесекшелерге белініп шашылады, пышақ топыраққа жeңiл кіреді,
тығыздау - топырақ шашылады немесе ipi кесектерге, пластинкаларға жеңіл
бөлiнeдi, пышақ біраз күшпен кіреді, тығыз - топырақ кесектері күшпен
сынады, күректен ipi кесек күйінде түседіде кесектерге бөлінеді, пышақ 5-6
см тереңдікке үлкен күшпен кіреді; ете тығыз немесе тұтасқан - топырақ
бөлінбейді деуге болады, күрек үлкен күшпен 1 - 2 см тереңдікке, ал пышақ -
2-3 см тереңдікке дейінкіреді.
Топырақ бітімінің байланыстылығы бойынша ажыратылуы: қатты
байланыстағы - күрекке өте қатты жабысады және қиындықпен түседі;
орташа байланыстағы - күректі сілкігенде жеңіл түседі; нашар байланыстағы
- күрекке жабыспайды.
Топырақ бітімін кеуектері бойынша ажырату (С.А. Захаров бойынша,
1925)
Кеуектер диаметрі, мм
Өте кішікеуекті(кеуектер дөңгелек). 1-ден кем
Кеуекті (мысалы лесс) 1 - 3
Губка тәрізді (куыстардың жиі орналасуы) 3 - 5
Тесікті5 - 1 0
Ұяшыкты (жауын құрттарының, тамыр жолдары жиі ) 10-нан улкен
Каналды (жауын құрттарының, тамыр жолдары жиі) 10-30
Түтікті 30-дан жоғары
Топырақтыңбітіміструктуралық агрегаттар арасындағы құыстар мөлшері
бойынша төмендегідей бөлінеді:
Жарық сызатты, мм
Кіші сызатты 3-тен кем
Сызатты 3-тен - 10-га дейін
Саңылаулы 10-нан үлкен
Топырақтардың далалық жазбасында топырақбітімікеуектер мен
сызаттардыңмөлшерімен тығыздығына байланыстыра көрсетіледі.
Қосындылар - топыраққабатына механикалыкқ түрде еніп кеткен
денелер, олар белсенді топырақ түзілу үрдістеріне қатыспайды, көбінесе олар
тастар, малта тастар, уаққиыршық тастар, таскөмір (орман топырақтарында).
Жаңа түзілімдер дегеніміз топырақтың химиялықсіңіруқабілеттілігінің
нәтижесінде және топырақ түзілу үpдici барысында пайда болған бөлшектер
жиынтығы. Шығу тегінебайланысты оларды биологиялык, органикалық-
минералдық және минералдық деп бөледі.
2.
Топырақтың
физикалық,
физика-механикалық
қасиеттері.
Топырақта мекендейтін ағзаларға топырақтың жалпы физикалық
қасиеттерінің әсері.
Достарыңызбен бөлісу: |