ОҚулық Алматы, 2013 2 Əож кбж қ

272

низмдермен ыдырайды. Микроорганизмдер үшін осы қалдықтар 

азық  жəне  энергия  көзі  болып  табылады.  Ыдырауға  ұшыраған 

өсімдіктердің  өлі  қалдықтары  өздерінің  морфологиялық 

белгілерін жоғалтады.

Олардың бір бөлігі автотрофты микробтармен толықтай минерал-

данады да пайда болған күлдік заттар қайтадан жасыл өсімдіктермен 

сіңіріледі. Қалған бөлігін гететрофты микроорганизмдер пайдалана-

ды.  Нəтижесінде  олардың  денелерінде  туынды  белок,  көмірсулар, 

майлар  жəне  басқа  органикалық  заттар  түзіледі.  Осындай  жолмен 

көбейген гететрофты микробтар уақыт өте келе тіршілігін тоқтатады 

да денелерді ыдыратуға ұшырайды.

Фульвоқышқылдар.  Фульвоқышқылдар  да  құрамында  азо-

ты  бар  жоғары  молекулярлы  органикалық  қышқылдарға  жатады. 

Олар  элементарлық  құрамына  қарай  гуминдерден  көміртегінің 

аз  мөлшерімен,  оттегінің  көбірек  мөлшерімен  айрықшаланады. 

Фульвоқышқылдар  суда,  қышқылдарда  жəне  сілтілерде  де  жақсы 

ериді. Ерітінділердің түсі концентрациясына байланысты сабан өңдес 

сарыдан қызғылт сарыға дейін құбылады. Судағы ерітіндісінің күшті 

қышқылдық  реакциясы  болады.  Фульвоқышқылдар  топырақтық 

минералдардың  химиялық  үгітілу  процесін  жеделдетеді.  Олар  гу-

миндерге  қарағанда,  белсендірек  түрде  топырақтың  минералдық 

бөлігімен  комплекстер  құрады.  Мұндай  комплекстерді  фульваттар 

деп  атайды.  Сілтілі  жəне  сілтілі-жерлік  металдардың  фульваттары 

жақсы  ерімелі  жəне  жылжымалы  келеді.  Фульвоқышқылдардың 

темірмен жəне алюминиймен қосылыстарының ерігіштігі төмендеу 

болады.  Фульваттардың  ерігіштігі  жəне  жылжымалылығы 

топырақтағы органикалық жəне минералдық қосылыстардың азаюы-

на əкеп соғады. Оны күлгін топырақтардың түзілуінен байқауға бо-

лады.

Гуминдер.  Гумустың  ең  инертті  бөлігі.  Ол  сілтілерде  ерімейді. 

Негізінде бұл топырақтың минералдық бөлігімен жəне өзара берік 

байланысқан  гуминдік  жəне  фульвоқышқылдардың  топтары. 

Гуминдердің құрамына инертті тұнба түйіршіктері жəне толығымен 

гуминденбеген органикалық қалдықтар кіреді.

Топырақта  түзіліп  жиналатын  гумустың  мөлшері  жəне  сапа-

сы  топыраққа  келіп  түсетін  органикалық  заттарға,  топырақтың 

химиялық  қасиеттеріне,  оның  сулық,  ауалық  жəне  жылу  тəртібіне 

байланысты болады. Мысалы, ағаш қалдықтарынан аз мөлшерде са-

273

 

пасы нашар гумус түзіледі. Ал шөптік өсімдіктердің қалдықтарынан 

көп мөлшерде гумус түзіліп, топырақта жақсы бекіп жиналады.

Органикалық қалдықтардың ыдырауы жеткілікті ылғалдылықта, 

қолайлы  температурада  жəне  жақсы  ауа  тəртібінде  жеделдейді. 

Тіпті  толықтай  минералдануға  дейін  барады.  Осының  əсерінен 

топырақта  гумус  көп  жиналмайды.  Өсімдік  қалдықтары  ылғалы 

өте  көп  жəне  төмен  температура  жағдайларында  нашар  ыдырай-

ды  да,  торфтың  жиналуы  байқалады.  Гумустың  ең  көп  мөлшері 

топырақтың  ылғалдылығы  жəне  оның  температурасының  қолайлы 

арақатынасы  жағдайында  түзіледі.  Осындай  жағдай  мол  өсімдік 

жамылғысы бар далалық аймақта байқалады. Бұл жерлерде гумусқа 

бай  қара  топырақтар  түзілген.  Осы  аймақтан  солтүстікке  жəне 

оңтүстікке қарай топырақтағы гумустың мөлшері біртіндеп азая 

береді (18-кесте).

18-кесте

Əртүрлі топырақтағы гумустың мөлшері

 (М. В. Тюриннің мəліметтері)

Топырақ аты

Гумустың қоры 

(т/га)

Топырақ аты

Гумустың қоры 

(т/га)

0-20 см 

қабатта

0-100 

см 

қабатта

0-20 см 

қабатта

0-100 

см 

қабатта

1

2

3

4

5

6

Күлгін 

топырақтар

53

99

Кəдімгі қара 

топырақтар

137

426

Орманды далалық 

күлгін топырақ

109

215

Күңгірт қоңыр 

топырақтар

99

229

Сілтісізденген 

қара топырақтар

192

549

Сұр топырақтар

37

82

Типтік қара 

топырақтар

224

709

Қызыл 

топырақтар

140

282

Алғашқы  органикалық  қалдықтарға  қарағанда,  гумус  ұзағырақ 

ыдырайды. Органикалық қалдықтарда азоттың мөлшері көп болса, 

ыдырау жылдамырақ өтеді. Азоттың жетіспеушілігі байқалса, ыдырау 

процесі бəсеңдейді жəне ысырабы да көп болады, себебі микробтық 

синтез  нашарлайды.  Ыдыраудың  жылдамдығы  топырақтың  ауа 

18–1427

274

тəртібіне жəне ылғалдану дəрежесіне байланысты болады. Былайша 

айтқанда, аэробтың жəне анаэробтың процестердің арақатынасына 

тəуелді  өтеді.  Аэробтық  ыдырау  гумустың  толық  минералдануын 

қамтамасыз етуі мүмкін.

Гумус өсімдіктердің минералдық заттарды сіңіруін жақсартады, 

топырақтың  борпылдақтығын,  ылғал  сиымдылығын,  күн  сəулесін 

сіңіруін  арттырады.  Гумус  жеңіл  топырақтардың  біріккіштігін 

жақсартып,  ауыр  топырақтардың  біріккіштігін  төмендетеді.  Ол 

топырақтың  қолайлы  ылғалдылықта  болуына  ықпал  жасайды. 

Гумустық  заттардың  бір  бөлігі  полимеризацияланудың  əсерінен 

тығыздалады жəне топырақта жиналады да өсімдіктер үшін қоректік 

элементтердің қорын құрады.

Топырақтағы  гумустың  мөлшері  топырақ  өңдеу  жүйесіне, 

өсімдіктерге  жəне  микроорганизмдерге  байланысты  болады. 

Топырақтағы  аэробтың  жəне  анаэробтық  процестерді  реттеп 

басқарып отырса, гумустың жиналуына жағдай жасалынады.

Топыраққа гумусты жинап қор жасау топырақтарды түбегейлі 

жақсартудың  негізгі  мəселелерінің  бірі  болып  табылады.  Гу-

мус  түзілудің  негізгі  заңдылықтарын  біле  отырып,  егіншіліктің 

жəне  топырақтанудың  мəселелерін  шешу  бағытында  топырақ 

құнарлығын реттеуге болады. Бірақ органикалық заттардың ыды-

рауына қолайлы жағдайлар жасаумен ғана шектелуге болмайды. 

Себебі гумус минералданып, топырақ ерітіндісімен бірге шайы-

лып кетуі де мүмкін. Мұны болдырмау үшін гумусты топырақтың 

минералды саз тұнбалы коллоидты бөлігімен комплекс түзетіндей 

етіп біріктіру қажет.

Топырақтағы  органикалық  заттардың  мөлшерін  торф,  компост, 

көң төгу арқылы көбейтуге болады. Төменгі батпақтардың торфы-

мен  бірге  топыраққа  табиғи  гумус  енгізіледі.  Осының  арқасында 

микроорганизмдердің  тіршілік  іс  əрекетін  күшейтетін  топырақтың 

биогендігі артады. Минералдық тыңайтқыштарды енгізгенде де, гу-

мификация процесі жақсарады.

Топырақ коллоидтары. Қазіргі кезде ауыл шаруашылығында көп 

мөлшерде минералдық тыңайтқыштар қолданылып жүр. Топыраққа 

енгізілген тыңайтқыштар өсімдіктер үшін қосымша қоректену көзі 

ғана болып қоймай, топырақтың табиғи құнарлығын төмендетпейтін, 

қайта арттыратын болуы қажет.

Осы мəселені агрономиялық жəне жерге орналастыру тұрғысынан 

275

 

шешу,  топырақ  коллоидтарының  қасиеттерін  жəне  топырақтың 

сіңіру қабілеттерін білу арқылы жүзеге асырылады.

Табиғаттағы  заттар  екі:  кристалдық  (анизотроптық)  жəне 

кристалдық емес (аморфты) күйімен ерекшеленеді. Аморфты заттар-

ды изотроптық заттар деп атайды. Анизотроптық күйдегі заттардың 

жарық,  жылу  өткізуі  жəне  басқа  қасиеттері  əр  түрлі  бағыттарда 

бірдей  емес.  Осындай  заттарға  ас  тұзы,  мыс  купоросы,  кварц, 

гипс, далалық шпаттар, слюдалар, т.б. жатады. Изотроптық күйдегі 

аморф ты  заттардың  жоғарыда  көрсетілген  физикалық  қасиеттері 

барлық бағыттарда бірдей. Мұндай заттарға жұмыртқа белогы, кау-

чук, қойыртпақ, сілікпе, т.б. жатады. Бұларды коллоидтар бар.

Коллоидтар  –  дисперстік  орта  жəне  осы  ортада  шашырап 

таралған  коллоидты-дисперстік  фазадан  тұратын  жүйелер.  Орта, 

фаза, қатты, сұйық, газ тəріздес немесе осылардың əртүрлі мөлшерде 

араласқан  күйінде  болуы  мүмкін.  Коллоидтар  өлшемдері  əртүрлі 

түйіршіктерден құралса – полидисперстік жүйе, немесе салыстыр-

малы  түрде  алғанда,  өлшемдері  бірдей  түйіршіктерден  құралса–

монодисперстік  жүйе  деп  аталады.  Екі  фазаның  бөліну  аймағында 

кездесетін коллоидтық түйіршіктерде еркін беттік энергияның біраз 

қоры  бар.  Бұл  сіңіру  энергиясының  құрылуына  себепші  болады. 

Оның шамасы үлестік беттің жалпы жиынтық мөлшеріне байланыс-

ты.  Топырақ  түйіршіктерінің  жалпы  бетінің  ауданы  (үлестік  бет) 

олардың ұсақтану дəрежесі өскен сайын артады. Үлестік бет заттың 

дисперстігіне  байланысты,  оның  өсуі  түйіршіктердің  ұсақтану 

дəрежесіне тура пропорционал түрде өтеді.

Топырақ коллоидтарының негізгі бөлігі гумустық түйіршіктерден 

жəне  негізінен  қалыңдығы 0,01-0,05 ммк  пластина  тəріздес 

кристалдық  құрылысы  бар  саз  түйіршіктерден  құрылады.  Бұл 

түйіршіктердің  бетінің  жалпы  ауданы 15-100м

2

/г  құрайды. 

Коллоидтарға  броундық  қозғалыс  тəн.  Бұл  қозғалыс – дисперсті 

ортаның қозғалыстағы молекулаларының коллоидты түйіршіктерге 

жасайтын  соққыларының  нəтижесінде  судағы  түйіршіктердің 

өздігінен  пайда  болатын  үздіксіз,  ретсіз  орын  ауыстырулары. 

Дисперстік  фазаның  ұсақ  түйіршіктері,  күштілігі  əртүрлі  сансыз 

соққылардың  əсерінен  қозғалысқа  түседі.  Олардың  өлшемдері 

неғұрлым ұсақ болса, қозғалыс соғұрлым белсенді өтеді. Броундық 

қозғалыс  дисперсті  фазаның  түйіршіктерінің  қалқып  шығуына  не-

месе  тұнбаға  түсуіне  жол  бермейді.  Коллоидтар  ерімей  жатып-ақ 

276

молекулалармен  немесе  беттік  қабаттың  иондарымен  жанасатын 

ерітінділердің қосылыстарымен химиялық реакцияға түсе алады.

Электрлік бейтарап заттардың өзара əрекеттесуінен жəне оларға 

зарядталған  иондардың  қосылуынан  коллоидтар  иондардың  заря-

дына сай зарядқа ие болады. Бірақ бір таңбалы зарядты иондардың 

белгілі  мөлшері,  заряды  басқа  таңбалы  иондардың  осындай 

мөлшерінсіз күнелте алмайды. Кез келген заттың ядросының айна-

ласында иондардың екі: ішкі жəне сыртқы қабаты болады. Осы екі 

қабаттың қосындысы коллоидтық мицелланы құрайды.

Ядро  жəне  иондардың  ішкі  қабаты  грануланы  (түйіршікті) 

құрайды. Ол иондардың сыртқы қабатымен қосыла келе коллоидтық 

бөлшекті  түзеді.  Ішкі  иондық  сфера  сыртқы  қабаттың  ядросының 

молекулаларының  ұсақ  түйіршіктерге  ыдырауының  нəтижесінде 

пайда болады. Бөлшектердің электрлік зарядына байланысты барлық 

коллоидтар ацидоидтер, базоидтер, амфолитоидтер деп бөлінеді.

Ацидоидтер  –  теріс  зарядты  коллоидтық  бөлшектер.  Бұлардың 

диффуздық  қабатында  катиондар  бар.  Базоидтер  –  диффуздық 

қабатында  аниондар  бар  оң  зарядты  коллоидтық  бөлшектер.  Ам-

фолитоидтер  –  ортаның  реакциясына  байланысты  өзінің  зарядын 

өзгертіп  тұратын  коллоидтық  бөлшектер.  Қышқылды  ортадағы  оң 

заряд сілтілік ортада теріс зарядқа өтеді немесе керісінше.

Электролиттердің бейтараптандыру рөлінің əсерінен коллоидтық 

бөлшектер  зарядтарын  жоғалтады,  бір-бірімен  қосылып  жылдам 

іріленеді,  қоюланады,  сөйтіп  золь  (ерітінді)  күйінен  гель  (тұнба) 

күйге  өтеді.  Осы  құбылысты  коагуляция  деп  атайды.  Коагуля-

ция  кезінде  бірінші,  екінші,  үшінші  реттегі  бөлшектер  құрылады. 

Олар  серпімсіз  соққылардың  нəтижесінде  бір-біріне  қосылады  да, 

іріленеді.  Коагуляцияға  қажетті  электролиттің  концентрациясы  – 

коа гуляция табалдырығы деп аталады.

Коагуляция  кезінде  коллоид,  коагулятордың  иондарының  бір 

бөлігін ұстап алып қалады. Олар сумен жуылып шайылмайды. Олар-

ды тек басқа электролиттің ерітіндісімен шаю арқылы бөліп алуға 

болады.  Коагуляция  қайтымды  жəне  қайтымсыз  болуы  мүмкін. 

Қайтымсыз коагуляция процесі – топырақтың цементтенуінің қуатты 

факторы. Қайтымды коагуляция кезінде коллоидтар еріткіштермен 

орнықсыз қосылыстар түзеді. Осы кезде коллоидтар еріткіштердің 

молекулаларын гель (тұнба) құрамында ұстап қалады. Коагуляцияға 

ұшыраған бөлшектер өздерінің зарядын қалпына келтіріп қайтадан 

277

 

золь (ерітінді) күйіне өтеді. Коагуляцияға кері процесс, бөлшектердің 

гель күйінен золь (ерітінді) күйіне өту құбылысын пептизация деп 

атайды.  Бұл  процесс  гель  жас  жəне  сумен  жақсы  қаныққан  күйде 

болғанда  оңай  жүзеге  асады.  Пептизацияның  бірінші  басқышы – 

коллоидтардың ісінуі.

Топырақтағы  көптеген  физикалық-химиялық  құбылыстар, 

негізінен, əртүрлі топырақ коллоидтарының қасиеттерінің білінуіне 

байланысты.  Топырақта  ең  көп  тараған  коллоид SiO

2 

минералдық 

жолмен пайда болған. Кремний қышқылы үгітілу жəне топырақ түзілу 

кезінде ерітіндіге өтеді. Содан кейін полимеризация процесінде ми-

целлалар пайда болады. SiO

2 

коллоиды – кəдімгі ацидоид. Белоктық 

заттармен  əрекеттесе  отырып,  ол  күрделі  белоктық-кремнийлік 

қосылыстар түзеді. Күшті дəрежеде суланған гидрофильді коллоид 

SiO

2

 бір жарым тотықты коллоидтар үшін қорғаныш рөлін атқарады. 

Бірақ R

2

O

3

 мөлшері артық болса, ол өзінің теріс зарядын оң зарядқа 

ауыстыра  алады.  Теріс  зарядталған  минералдық  коллоидтардан 

марганецтің  қосылыстары  белгілі.  Кейде  олар  топырақтың  иллю-

виальды қабатынан көп мөлшерде кездеседі. Осы қосылыстар Fe

2

O

3

 

өзара тұнбаға түсіп, темірлі-марганецтік конкрецияларды береді.

Оң  зарядталған  минералдық  коллоидтардан,  бірінші  ретте, 

бір  жарым  тотықтың  гидраттарын  атауға  болады.  Қышқыл  орта-

да R

2

O

3

 коллоиды оң заряд, сілтілік ортада теріс заряд əкеледі. Оң 

зарядталған коллоидтар аниондарды сіңіреді, мысалы P

2

O

5

. R

2

O

3

 ги-

драты теріс зарядталған минералдық жəне органикалық коллоидтар-

мен əрекеттесе отырып, күрделі комплекстік қосылыстар түзеді.

Топырақта минералдық коллоидтармен қатар органикалық жəне 

органо-минералдық  коллоидтар  бар.  Соңғы  коллоидтар – теріс 

зарядталған шіріген заттар.

Ионогендік  қабатта  гумустық  қышқыл (COOH), ядроға  бекіген 

COO жəне диффуздық қабаттағы Н

+

 ыдырайды. Органикалық жəне 

органо-минералдық  коллоидтардың  гидрофильдік  қасиеттері  бар. 

Осы қасиеттері арқылы олар сазды коллоидтарға үлкен орнықтылық 

беріп,  олардың  жоғарғы  қабаттан  иллювиальдық  қабатқа  қарай 

орын  ауыстыруына  себепші  болады.  Осылайша  орын  ауыстырған 

коллоид тар коагуляцияланып топырақта бекиді.

Топырақтың  барлық  коллоидтары,  коллоидтық  комплекстің 

құрамдас  бөліктері,  топырақтық  сіңіру  комплексі – сіңіру 

құбылысына себепші болатын топырақтың жоғары дисперсті бөлігі. 

278

Коллоидтық  комплекс  сазды,  шіріген  заттарға  бай  топырақтарда 

жəне  қара  топырақтарда  мол  болады  да,  құмды  топырақтарда  аз 

мөлшерде кездеседі.

Топырақтық сіңіру комплексі коллоидтық күйдегі қосылыстардың:

1)  ұсақ  уатылған  минералдардың  бөлшектері,  олардың SiO

2

, 

Al(OH)

3

, Fe(OH)

3

, MnO

2 

алюмокремнийлік, ферроалюмокремнийлік 

қосылыстар  жəне  басқа  минералдық  коллоидтар  түріндегі  ыдырау 

өнімдері (комплекстің цеолиттік бөлігі);

2)  органикалық  қалдықтардың  ыдырау  өнімдері  жəне  синтезі  –

органикалық коллоидтар (комплекстің гуматтық бөлігі);

3)  органо-минералдық  коллоидтардың  өзара  коагуляциялануы 

нəтижесінде  түзілген,  органикалық  жəне  минералдық  коллоидтар 

жəне  комплекстердің  өзара  əрекеттесуінің  өнімдері  (комплекстің 

цеолитті-гуматтық бөлігі) сияқты қоспасынан тұрады.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары

1. Топырақ ауасы дегеніміз не?

2. Топырақтың тірі бөлігі деп нені айтады?

3. Тірі организмдердің топырақ қара шірігін түзудегі рөлі қандай?

4. Топырақтағы фосфор дегеніміз не?

5. Топырақтағы калий дегеніміз не?

6. Топырақтағы микроорганизмдер.

7. Топырақсу деген не?

8. Физикалық қасиеті дегеніміз не?

9. Топырақтың су өткізгіш қасиеті деген не?

10. Топырақтың су сыйымдылық шегі деген не?

11. Гигроскопиялық су деген не?

12. Қатты ылғал деген не?

13. Топырақтағы судың түрлері.

15. Гравитациялык су деп нені айтады? 

16.  Топырақтың  жылулық  режимі  жəне  оның  экологиялық 

маңызын айтыңыз.

17.  Топырақ  ауасының  қасиеттері  жəне  оның  экологиялық 

маңызын айтыңыз.

18. Топырақтағы органикалық заттардың көздері қандай?

19.  Топырақтың  спецификалық  жəне  спецификалық  емес 

органикалық заттарын атаңыз.

20. Топырақ гумусы деген не?

279

 

21. Топырақ шірінділерінің құрамы қандай?

22. Топырақтағы органикалық заттардың ыдырауындағы аэробты 

жəне анаэробты процестердің ерекшеліктерін айтыңыз.

23. Топырақтың гумус жағдайлары қандай?

24. Фульвоқышқылдары деген не?

25. Апокрен қышқылы қайдан пайда болады?

26. Ульмин қышқылы қандай?

27. Гумин қышқылы қандай?

Тарау бойынша тексеруге арналған тест сұрақтары:

1. Топырақ сулары деген не?

А) жер асты сулары, бірінші су упорында жататын

В) жер асты сулары, су упорының арасында орналасқан

С) аэрация зонасында уақытша жиналған жерасты сулары

D) жерасты сулары, топырақ сулары деңгейінен биік болатын

Е) жерасты сулары, пласт арасындағы су деңгейінен биік болатын

2. Біріккен топырақтарға не жатады:

А) сазды, құмды жыныстар, ұсақ құмдар

В) ірі жыныстар

С) тау тастары

D) жартылай майда тастары

Е) ірі құмдар

3. Тау өнімдері өткізу процесінде не өңделеді:

А) жер асты суларының деңгейі өлшенеді

В) инженерлі-геологиялық элементтің қуатын өлшеу

С) зерттханалық зерттеулерге қажет тұтас топыр қатарды жинау

D) жерасты суларының құрамын химиялық анализдеу

Е)  зертханалық  зерттеулер  үшін  топырақ  сулары  мен  топырақ 

үлгілерін алу

4. Іздестірудеге зертханалық жағдайда топырақтардың сығылуын 

калай анықтайды:

А) қозғалту сынағымен

В) кесу сынағымен

С) модельді сынақмен

280

D) пенетрационды сынақмен

Е) компрессионды сынақтармен 

5. Іздестірудегі далалық жағдайда топырақтардың беріктігін ка-

лай анықтайды?

А) топырақтарды динамикалық нығыздау

В) топырақтарды статикалық нығыздау

С) пенетрационды-каротажды əдіс

D) штамптық əдістер

Е) шурфтерде жəне скважиналарда топырақтарды кесу

6. Жер бетінің ең төменгі температурасы қай жерде байқалады?

А) гренландия аралында

В) исландия аралында

С) экваторда

D) географиялық полюстерде

Е) мұхит түбінде

7. Тропосферадағы су буы ..... пайда болады:

А) өзен жəне батпақ суларының булануынан

В) мұхит суларының булануынан

С) жерасты суларынан

D) су қоймалары мен көлдердің булануынан

Е) ауаның өзінен

8. Екі жарты шардың қоңыржай белдеулер бойымен соғатын жел-

дер:

А) солтүстік-шығыс желдер

В) пассаттар

С) бриздер

D) муссондар

Е) батыс желдер

9.  Алматы  облысының  территориясында  солтүстік-батыстан 

оңтүстік-шығысқа соғатын қатты жел:

А) пассаттар

В) Ебі

С) Арыстанды-Қарабас

жүктеу/скачать 5,39 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: