азіргі уаытта топыраты орау жне оны нарлылыын сатау экологияны зекті мселелеріні бірі болып отыр

• Название: азіргі уаытта топыраты орау жне оны нарлылыын сатау экологияны зекті мселелеріні бірі болып отыр
• Анкор: Diplom.doc
• Дата: 16.08.2018
• Размер: 348.5 Kb.
• Имя файла: Diplom.doc
• Тип: Документы; #23046
• страница: 1 из 4

Кіріспе
Қазіргі уақытта топырақты қорғау және оның құнарлылығын сақтау экологияның өзекті мәселелерінің бірі болып отыр. Биосфераның экологиялық тұрақтылығын сақтаудың негізі ретінде топырақтың құнарлылығы мен өнімділігін арттыру болып отыр. /1/

Қостанай облысындағы топырақтың гумуссыздануының негізгі факторлары дәнді дақылдардың біркелкілігі, жел және су эрозиясы, ауыспалы егіншілік принциптерінің сақталмауы мен органикалық және бейорганикалық тыңайтқыштардың енгізілмеуі немесе жеткіліксіз енгізілуі болып отыр. Қара топырақтың құрамындағы гумус мөлшерінің төмендеуінің негізгі себебі оның интенсивті пайдаланылуы болып отыр. Соңғы жылдары, топырақты органикамен толықтырылмай себу құрылымының өзгеруіне байланысты Солтүстік Қазақстанда қара топырақтың деградациялану процесі жылдамдамдады.

Ұзақ уақыт бойы қара топырақты жерлердің ауылшаруашылық өндірісінде тиімсіз пайдаланылуы оның қасиеттерінің өзгеріп өнімділігінің төмендеуіне әкеліп соқтырды. Мұның негізгі себептері өсімдік жамылғысының, топырақпен қоршаған ортаны арасындағы ылғал ағымының, қоректік заттар мен жылу алмасудың өзгеруі және органикалық заттардың балансының бұзылуы.

Қазіргі уақытта егіншілікте пайдаланылатын топырақтың табиғи аналогтарынан айырмашылығы көп екені байқалады. Бұл айырмашылықтар негізінен топырақ құнарлылығының көптеген көрсеткіштерінің және табиғи топырақ түзілу процесінің өзгеруімен сол сияқты жүйелі түрде өңдеумен, табиғи астық тұқымдастардың біржылдық мәдени өсімдіктермен алмастырылуына және тыңайтқыштардың қолданылуына байланысты болып отыр. /2/

Қостанай облысы – Қазақстанның 3 млн. га астам жерге астықтұқымдастарын себетін және жиналатын егін өнімінің төрттен бірін өндіретін ең ірі аграрлық аймақтарының бірі. Бүгінгі таңда облыстағы ауыл шаруашылық алқаптары топырақ жамылғысының алуан түрлілігімен және көлем бірлігіне шаққанда жұмсалатын қаржы-материалдық шығынның мөлшері бойынша сапасы мен саны жағынан әр түрлі өнім өндіреді. /3/

Қостанай облысы Қазақстанның негізгі астық өндіретін үш өңірдің бірі болып табылады. Өңірлердегі ауыл шаруашылығының қарқынды дамуы алдымен сыртқы және ішкі инвестициялардың болуына байланысты. /4/ Бұл инвестициялар тек қана экономикалық мәселелерді шешуге ғана емес, сонымен қатар аумақтың экологиялық жағдайын жақсартуға бағытталуы тиіс.

Қазақстан Республикасының ауылшаруашылығының қазіргі жағдайы және даму перспективасы топырақ жамылғысын тиімді пайдаланумен тығыз байланысты. Топырақтың құнарлылығын реттеудің басты жолдары қоғамның қажеттілігін қанағаттандыра отырып қоршаған ортаны сақтауға негізделуі керек. /5/

Соңғы уақытта, топырақтағы органикалық заттардың мөлшері мен қоры, топырақты биосфераның негізгі компоненті ретінде қарастырады. Органикалық зат көп мөлшерде топырақтың қоректік элемент көзі ретінде тура әсер етіп, оның қоректік режимін анықтайды,./6/.

Топырақты қорғау және оның құнарлылығын сақтау қазіргі таңдағы негізгі эколгиялық мәселелрдің бірі болып отыр. Топырақ құнарлылығының өнімділігін арттыру бүкіл ғаламшар биосферасының экологиялық тұрақтылығын қамтамасыз етуші негізгі жағдай болып отыр./7/

Ғылым мен тәжірибе көрсетіп отырғандай, тыңайтқыштарды қолдау жйесінсіз топырақтың құнарлылығы сақтап қалу мүмкін емес. Ауыл шаруашылық алқаптарын ұзақ уақыт пайдалану топырақтағы гумус пен азоттың мөлшерін кемітеді, бұл әсіресе Солтүстік Қазақстанның топырағына тән қасиет. Қоректік элементтердің оң балансын сақтап қалу үшін мұндай топырақтарда органикалық және бейорганикалық тыңайтқыштарды енгізіп, егіналмастыру жүйесіне біржылдық және көпжылдық бұршақтұқымдастарын енгізу қажет./8/

Тақырып бойынша әдебиеттерге шолу
Топырақтағы органикалық заттардың мөлшерін зерттеу қортындылары көрсеткендей, егін алмастыру жүйесінде 50% бұршақ тұқымдастар себілген алқапта гумус мөлшері айтарлықтай өзгермеген. Минералдық тыңайтқыштардың гумус түзілуіне әсері бірінші егіналмасу кезегінде-ақ көрінеді. Органикалық заттардың мөлшерінің өсуі енгізілген минералды тыңайтқыштардың шамасына байланысты./9/

Топырақ құнарлылығының кемуінің алдын алу үшін қазіргі кезде ең бастысы органикалық заттарды сақтау мәселесін шешу қажет. Солтүстік Қазақстанның оңтүстік қара топырақтарында зерттеу жұмыстарын жүргізу қортындысында, азоттың мөлшерінің көбеюі енгізілген тыңайтқыш пен өсімдік қалдықтарының мөлшеріне тығыз байланысты екенін анықтады. Көміртегі болса топырақтың тұрақты бөлігі болып қалады. Екі алқапты егін алмастыру жүйесіде, пардың салмақ мөлшері жоғары болған жағдайда шіру прцестерінің жылдамдауына байланысты органикалық заттардың көп шығындалатындығымен сипатталады./10/

Кез келген топырақтың құнарлылық өлшемін түрлі көрсеткіштермен көрсетуге болады. Мысалы, экспериментік жолмен анықталғандай Евразиялық дала жағдайында минералды көміртегі мен азоттың мөлшері топырақтың органикалық затының өзгермелі фракциясы ретінде бұл топырақтың құнарлылық көрсеткіші бола алады. /11/

Егер топырақтың құрамындағы азот қосылыстары айтар болсақ мынадай мәліметтер келтіруге болады. Топырақтағы азоттың органикалық қосылыстары негізінен қиын еритін гумустың құрамына кіретін қосылыстар. Органикалық заттармен өсімдік қалдықтарының өсу кезеңінде минералдануы нәтижесінде топырақта минералды азоттың елеулі мөлшері бөлінеді.Азоттың қозғалмалы формаларының топырақтағы мөлшерін реттеу , оның құнарлылығының негізгі жағдайы болып табылады. Топырақтағы азоттың минералды формаларының мөлшері уақыт өзгерген сайын өзгереді және топырақтың ылғалдылығына, өңдеу әдісіне, өсімдіктер мен тыңайтқыштардың биологиялық ерекшеліктеріне байланысты /12/

Қостанай облысындағы топырақтың гумуссыздануының негізгі факторлары астықтұқымдастарының біркелкілігі, жел және су эрозиясы, ауыспалы егіншілік принциптерінің сақталмауы мен органикалық және бейорганикалық тыңайтқыштардың енгізілмеуі немесе жеткіліксіз енгізілуі екені анық /13/

Қара топырақтың құрамындағы гумус мөлшерінің төмендеуінің негізгі себебі оның интенсивті пайдаланылуы болып отыр. Соңғы жылдары, топырақты органикамен толықтырылмай себу құрылымының өзгеруіне байланысты Солтүстік Қазақстанда қара топырақтың деградациялану процесі жылдамдамдады /14/

Органикалық тыңайтқыш ретінде көң мен сабанды пайдалану органикалық заттардың балансының біршама жақсартады. Гумус мөлшерін сақтауда малазықтық дақылдарды таза парлармен алмастыру оң нәтиже береді /15/.

Топырақ өсімдік жабынымен бірге биосфераның қалыпты күйінің сақталып, ауаның, судың, тағамның тазалығы мен сапасының, халық денсаулығын сақтауда ерекше орын алатын көпжақты қолданылатын табиғат ресурс болып табылады. Осы топырақ жабыны планетарлық және жергілікті энергетикалық және биохимиялық циклдің биологиялық өнім түзетін экологиялық жүйедегі қоректік тізбектердің энергетикалық бөліктерінің химиялық құрамын анықтайды [4, 5].

Қазақстан Республикасының ауыл шаруашылығының қазіргі жағдайы мен алдағы уақыттағы дамуы жер ресурстарын тиімді пайдаланып, әсіресе топырақтың құнарлылық деңгейін сақтап, табиғи ресурстарын дұрыс басқарумен тығыз байланысты. Топырақ құнарлылығын реттеу әдістері әлем жұртшылығының назарын адамзат қоғамының дамуының жаңа этабына көшіп, қазіргі және болашақ ұрпақтардың қажеттілігін қанағаттандыра отырып, қоршаған ортаның күйін барынша сақтап қалуға аударуға негізделген [6]

Адамзат дамуының жаңа концепциясы тұрақты даму принципіне негізделген. Мұндай дамудың негізгі талабы – топырақ құнарлылығын мен ресурстарын сақтай отырып, мал шаруашылығы мен егін шаруашылығының өнімділігін жоғарлатуға қол жеткізу. [1].

Ауыл шаруашылық өндірісінде топырақты қарқынды пайдалану барысында оның құнарлылығын реттеу мәселесі қашаннан бергі топырақтану мен егіншіліктегі өзекті мәселе болып келеді. Топырақ құнарлылығының териялық және практикалық мәселелерін қарастыра отырып В.А.Ковда топырақтың кең көлемді өнімділігі интенсивті жер игерудің маңызды принципі болуы қажет екендігін бөліп айтқан болатын және бұл мәселені іс жүзінде шешу ең бірінші ретте келтірілген зиян мен пайдаланылған бөліктерін қайтарып, өсіп келе жатқан агроэкожүйені қосымша энергиямен қамтамасыз етіп, фотосинтез өнімділігін арттыру жағдайын жақсартуға негізделуі қажет. /7,8/

Солтүстік Қазақстан үшін егжей-тегжей зерттелуіне аса көп болмаған қара топырақтың маңызы зор. Алайда ол туралы алғашқы ақпаратты В.В.Докучаевтың ХІХ жүз жылдықтың соңындағы еңбектерінен кездестіре аламыз. Бұл еңбегінде ол қолда бар материалдарға талдау жасай отырып сібір қара топырағының ерекшеліктерін, олардың европалық қара топырақтан негізгі айырмашылығын анықтап көрсетті. Ресейдің Еуропалық бөлігінің қара топырақтарынан қуаттылығы айтарлықтай төмен екендігін айтты.

Дегенмен Солтүстік Қазақстанның аумағында топырақ зерттеу жұмыстары Ұлы Октябрь социалистік революциясынан кейін кең қанат жайды. К.П.Горшенин Батыс Сібір қара топырақтарының шығу тегі мен ерекшеліктерін зерттей отырып, олардың КСРО-ның Еуропалық бөлігінің қара топырағынан айтарлықтай айырмашылығы бар екендігін байқады. 30-жылдары Солтүстік Қазақстан аумағында топырақтық, ботаникалық зерттеу жүргізілді. Бұл топырақ жамылғысының ерекшеліктерін анықтап, алғашқы топырақ жүйелеуге негіз болды. Жүйелеудің негізіне топырақтың механикалық құрамы, гумус қабатының қуаты, карбонаттар мен суда еритін тұздардың көлбей жату тереңдігі алынды.

1954 жылдан бастап Солтүстік Қазақстанда тың және тыңайған жерлерді игеруге байланысты топырақ зерттеуге қатысты мәселелер мен олардың қорытындылары Д.М.Стороженконың/11/ У.У.Успанваның, /12

Ю.Г.Евстифеевтің /13/ А.М.Дурасовтың /14/ И.Д.Громыко және басқалардың /14/, Е.В.Кулаковтың /15/, Л.Н.Каретиннің еңбектерінде көрсетіліп, жарыққа шықты. Бұл еңбектердің барлығында Солтүстік Қазақстанның топырақтары соның ішінде қара топырақтар және олардың құнарлылығы, марфологиялық ерекшеліктері мен физико-химиялық қасиеттері сипатталды.

Қостанай облысы топырақ қорларына бай. Облыстың айтарлықтай көлемін оңтүстік қара топырақ зонашығы (4075,1 мың га) алып жатса, одан соң қызғылт қоңыр топырақ зонашығы(3812 мың га), сұр қоңыр топырақ зонашығы (3478,3 мың га), қызғылт топырақ зонашығы (3236,7 мың га), кәдәмгі қара топырақ зонашығы (3008,6 мың га), ең аз көлем алып жатқан қоңыр топырақ (1401 мың га). құрайды./18/

Қара топырақ зонасы облыстың солтүстік бөлігінде орналасқан, көлемі 7 млн. га артық. Негізінен Батыс Сібір ойпатының шегінде орналасқан, батысында Орал жонының шығысын алып жатырса, ал оңтүстік-шығысында Обаған-Есіл өзендері аңғарындағы жазықтығымен шектеседі. Қара топырақ зонасының оңтүстік шекарасы түрлі ендіктерден өтеді: батысы мен шығысында сәйкесінше 51⁰41^/ және 52⁰45^/ с.е. Кәдімгі қара топырақ зонашығы зонаның сотүстікте аз ғана бөлігін құрайды.

Облыстың қара топырақ зонасының көп бөлігін оңтүстік қара топырақ зонашығы құрайды (55%). Зонашықтың орталық бөлігі Батыс-Сібір ойпатының ооңтүстік шетінде , ал батыс бөлігі Орал дала жотасында және шығысында Обаған-Есіл суайрығындағы жазықтықта жатыр. Зонашықтың әр бөлігіндегі топырақ жамылғысы әр түрлі. Батысында Орал дала жотасы аумағында орташа және ауыр суглинді гранулометриялық құрамды, арасында карбонатты және тұзды тектер кездесетін аз гумусты оңтүстік қара топырақты. Оңтүстік-батысында Тобыл өзенінің жоғары бойында төбелер мен биіктеу жерлерде түзілетін оңтүстік толық қалыптаспаған қара топырақ таралған. Орталық бөлігінің көпшілігі қалыпты және соланшақты оңтүстік қара топырақпен орташа және жеңіл суглинді механикалық құрамдағы топырақ жамылғысының алуандығымен ерекшеленеді. Оңтүстік соланшақты қара топырақ өз бетінше соланшақ құрамы әр түрлі кешендер мен массивтер түзеді. Аят, Тобыл, Обаған өзендері беткейлеріндегі және суайрықтардағы жақсы су өткізетін ірі массивті оңтүстік құмайт қара топырақ кездеседі. Зонашықтың шығысы негізінен сарғылт-қоңыр карбонатты суглиноктардан дамитын оңтүстік карбонатты қара топырақты біртекті топырақ жамылғысымен еркшеленеді.

Қазақстанның дала зонасындағы топырақ-географиялық облысы өзіне тән провинциалдық топырақ сипаты мен құрылымы күрделі топырақ түзілу факторлары, соның ішінде топырақ жамылғысының ылғалмен аз қамтылуы, күрт континентальды климатымен, топырақтың қолайсыз температуралық режимімен анықталады. Ландшафтың тарихымен байланысты реликті белгілер де топырақ пен топырақ жамылғысының ерекшелігіне айқын әсерін тигізеді. Осының бәрі, әсіресе жазық далалы Қазақстанның күрделі құрылымды топырақ жамылғысы мен алуан түрлі топырақ түзілістерін анықтайды.

Соңғы бірнеше онжылдықта адамдардың шаруашылы әрекетінің нәтижесінде Қостанай облысының барлық аумағында топырақ жамылғысы қатты өзгерді. Жыртылған жерлерге техногенді әсер ету қарқыны күшейді, бұл топырақтың гумуссыздану процесінің күшейіп, топырақтың беткі қабатының тозаңдануына, су және жел эрозиясына ұшырауына әкеліпсоқтырды. Геоморфологиялық зерттелетін аумақта жер өңдеу мәдениеті мен қарқындылығының айырмашылығы нәтижесінде сол сияқты агро-экологиялық және әлеуметтік-экономикалық кешенді себептердің әсерінен Қостанай облысының агроценоздарында құнарлылық деңгейі әр түрлі дала қара топырақтар қалыптасты. Мұндағы гумустың мөлшері 3,2-ден 7,5 % аралығында, ал гумус қабатының қуаты 20 см-дан 47 см аралығында болса, жыртылған қабаттағы қозғалмалы фосфордың мөлшері 0,7-ден 5,4 мг/100 г топырақта, айырбасталатын негіздердің қосындысы 21-43 мг-экв/100г топырақта, агрономиялық бағалы агрегаттар 40-65 % болса, көктемгі өнімді ылғалдың бір метр топырақ қабатындағы қоры 60-190 мм құрайды [2].

Бүгінгі күні әлемдегі көптеген елдердің ауыл шаруашылығындағы соның ішінде Қазақстандағы бірінші мәселе топырақтың табиғи құнарлылығының жойылуы болып отыр. Р.Е.Елешев пен А.С.Сапаровтың келтірген деректері бойынша қазір Қазақстанның көп аумағында топырақтың құнарлығы айтарлықтай төмендеген, соның ішінде суарылмайтын жерлердегі топырақ құрамындағы гумустың мөлшері бастапқыдан үштен бірге, ал суармалы жерлерде 50 % кеміген. Солтүстік Қазақстан мен Батыс Сібірдің оңтүстігіндегі жыртылатын қабаттағы органикалық заттардың жойылуы 10-15 тен 25-30% құраған. [20].

Топырақтың антропогендік өзгерістерін зерттеуге деген ғылыми қызығушылық ХІХ аяғында пайда болды. Өңдеуден өзгерген топырақты В.В.Докучаев тұрақсыз, уақытша түзілістер деп есептеді. Алайда кейіннін жинақталған материалдар топырақты өңдеудің нәтижесінде судың, жылудың, ауаның ғасырлар бойы қалыптасқан тепе-теңдігі бұзылатындығын көрсетті. Осының нәтижесінде топырақтың қасиеті күрт өзгеріп «топырақтың ерекше сорты түзіледі». [21].Тың игеруден бастап топырақ түзілу процесі мен жағдайы бұзылып, топырақтың қасиеті де өзгерді. Топырақ өзінің дамуының мәдени фазасына көшті. Осы кезден топырақ түзілудің мәдени процесі басталып, табиғи топырақ түзілу процесі өзгеріп, адамның мәдени өсімдіктердің мол өнімін алу мақсатында жүргізген жұмыстарының әсерінен топырақтүзілудің жаңа эволюциялық кезеңі басталды. [22].

Ұзақ уақыт бойы (20 жүз жылдықтың 70 жылдары) топырақ антропогенезін тануда топырақты мәдениеттендіру процесі деп аталатын зерттеу жұмыстары басым болды. Бұл жұмыстардың әдістемелері негізінен агротехникалық және мелиоротивтік әсерден топырақтың қасиеттерінің өзгерістерін салыстырмалы-географиялық есепке алуға негізделіп, топырақ нұсқаларының арасындағы пайдалану ұзақтығы мен қарқындылығына байланысты сандық айырмашылықты анықтау бағытталды.

70-ші жылдардың екінші жартысында бұрынғы КСРО-ның әр түрлі аймақтарындағы топырақтың антропогендік өзгерістерін зерттуде жаңа идеялар мен түрлі әдістердің «жарқ етуі» байқалды. Стационарлық зерттеулер үлкен маңызға ие болып, топырақтың құнарлылығы мен агроэкожүйелерді моделдеу концепциясын (табиғи және математикалық) негізгі әдістемелік бағыт болып, процесті-эволюциялық көзқарас жай ғана рельефті болды . [24].

Топырақ антропогенезі мен экологиялық мәселелерді дұрыс шешу үшін барлық әрекеттесетін агроэкожүйе блок компоненттерді (топырақ-өсімідік-атмосфера-су-жануар-адам ) есепке алудың маңызы зор. Сондықтанда соңғы жылдары топырақ және агроэкологиялық мониторинг әдістерін ұйымдастыру маңызды болып отыр. [7, с.3, 25]

Қазақстанның дала зонасының топырақ антропогенезін зерттеудегі генетикалық әдіс қашанда маңызды рөл атқарады. Ғылыми ізденістердің негізінде ұзақ жылдар бойғы алқаптық эксперимент пен топырақ процестерінің динамикасын зерттейтін стационарлық әдіс жатыр. Топырақ трансформациясының мәдениеттендіру белгілерін анықтау үшін қалыптасқан жыртылған жерлер мен сәйкес тың жерлерде жүргізілген тәжірибе қорытындыларын салыстыру қолданылады. Қазіргі таңда жыртылған кәдімгі және оңтүстік қара топырақ пен қызғылт қоңыр топырақтардың қасиеттері мен тәртібін анықтайтын эксперименталдық алқаптық материалдардың мол қоры жинақталып алынған [26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36].

Соңғы уақытта кейбір жарияланымдарда жеке жасалған эксперименттердің немесе көзбен көріп бақыланған, топырақтың кейбір қасиеттері мен топырақты пайдалану қарқыны, себу мерзімі, механикалық өңдеу тереңдігі мен әдістері, игеру ұзақтығы, тыңайтқыштар мен егін алмастыру т.б. сияқты антропогендік әсер себеп-салдар байланыстарын есепке алмай динамикалық не статикалық көрсеткіштерді тіркеп, көрсетеді. Басқаша айтқанда республикадағы топырақ антропогенезді зерттеу біріктіріліп бірыңғайл әдістемелікпен қамтамасыз етілмеген. Бұл өз кезегінде қарама қайшы қорытындыларға толы қайссы бірі бірін-бірі жоққа шығаратын ғылыми жарияланымдардың пайда болуына әсер етті. Жағдайдың күрделенілуіне әсер ететін тағы бір жағдай, Қазақстанда аймақтық топырақ антропогенезі әдістемелік мәселелеріне жеткілікті көңіл бөлінбеуі [37, 38, 39, 40, 41, 42].

Республиканың даласында топырақ өңдеудің әдістері мен егіншілік жүйесіндегі топырақ қорғауды жетілдіру жолдары қарасытырылып отырған соңғы онжылдықта топырақ антропогенезі әдістемелігіндегі вакуум әсіресе қатты білінді [43, 44, 45, 46, 47, 48, 49].

Осылайша Қазақстан Республикасы далаларының топырақ құнарлылығын жаңғырту мәселесі ең өзекті мәселе болып отырғанда, топырақ антропогенезінің әдістемелік және теориялық дамуы жұмыстарының жекелеген жетістіктеріне қарамастан, генетикалық және географиялық негізде топырақтың құнарлылығын (агроэкожүйе) моделдеу, оларды стационарлық зерттеу (агроэкологиялық мониторинг) топырақ туралы ғылымның маңызды бағыттарын құрауға тиісті. Жоғары құнарлы топырақтардың динамикалық моделдерін құрастырғанда олардың деңгейлерінің (күйлерінің) сандық параметрлеріне-(уақытша, тепе-теңдік, оптималды, критикалық) ориентир жасау өте маңызды. [22, с.2, 24, с.3].

Қостанай облысының оңтүстік қара топырақтарын соңғы зерттеулер Қостанай облысының оңтүстік қара топырақтарының тың және ескі жыртылған жерлерінің гранулометриялық құрамы бір типті екенін анықтады. Қолданылу ұзақтығына байланысты бұл топырақтардың гранулометриялық құрамында айтарлықтай айырмашылық байқалмаған. Бірақ барлық аймақта жыртылған қабаттың төменгі бөлігінде оңтүстік қара топырағының тығыздалып қабатталғандығы, әсіресе көп пайдаланылған жыртылған жерлерде байқалады. Суға төзімді 1мм ірі агрегаттардың мөлшері оңтүстік қара топырағын ұзақ өңдеуден кейін 5-6 есе кеміген. А қабатының жоғары бөлігінде саңылаулылығы жыртылған қара топырақта тың жерлерге қарағанда жоғары және ол 61% ал төменгі бөлігінде 53% құрайды [50].

Қазақстанның далалы аймақтары үшін топырақтың физикалық қасиеттеріне әсерін білудің маңызы зор. Бұл бағытта жүргізілген Қостанай облысының топырағын зерттеу жұмыстары топырақты сыдыра жырту қабатының төменгі суға тұрақты бөлігінің түзілуіне жақсы әсер ететінін көрсетті. Сонымен қатар 0-10 см тереңдіктегі қабаттың суға төзімді агрегатының өңдеу әдісіне нақты байланыс заңдылығы анықталмады. Солтүстік Қазақстан қара топырақтарын ұзақ уақыт бойы ауыл шаруашылығына пайдалану топырақ құрылымының шектен тыс тозаңдануына, белсенді деградациялануына, дәнді дақылдардың ылғалмен қамтамасыз етілуінің төмендеуіне әкеліп соқтырды. Топырақты сыдыра жыртумен ұсынылған минералды тыңайтқыштармен толықтыру тек қана бұзылу процесін баяулатады да сутұрақты құрылымның қалыптасуын қамтамасыз етпейді. Сондықтан алдағы уақытта топырақ агрегаттарының қалпына келтіру, тұрақтылығын жоғарлату жолдарын іздестіру қажет. Бірден бір перспективалы бағыт ретінде егіншілікті биологизациялау болып есептеледі, онда минералды тыңайтқыштармен қатар сабан, сидераттар және көң әртүрлі үйлесімде қолданылады. [45].

Көп жылдық зерттеулер егішілікте дала топырақтарын пайдалану нәтижесінде жыртылу қабатының макро құрылымының бұзылып, тозаңдануы анықталған. Негізінен бұзылуға агрономиялық жағынан бағалы суғатұрақты агрегаттар ұшыраған. Құрылымдық бөліктердің қалыптасуында «оптималды құрылым қалыптастырушы ылғалдықтардың» практикалық маңызы зор, 0-10 см тереңдіктегі қабатқа топырақ массасының 20-25% сәйкес келеді. Қара топырақты жерлерді «құрылым қалыптастырушы ылғалдық» жағдайында өңдеу суға төзімсіз топырақ агрегаттарының мөлшерін орташа есеппен алғанда 10-20% арттыруы мүмкін екендігі анықталды. Жалпы алғанда мөлшері 1мм артық құрылымдық бөліктердің ауытқуы вегитациялық периодта топырақтың ылғалдылығына және агротехникалық әсерлерге, егіналмасуда қолдануға байланысты құрғақтай 30-35% және ылғалды себуде 3-5% жетуі мүмкін. [52, 53].

Вегетациалық периодта жоғары аэрацияның болуы жаңа қалыптасқан гумусты заттарды энергетикалық материал ретінде пайдаланып құрылымның тозаңдануына әкелетін аэробты микроорганизмдердің дамуына әсер етеді. Мұны Қостанай облысының қара топырақтарына жүргізілген микробиологиялық талдау қорытындысы дәлелдеп отыр: жыртылған жердегі микроорганизмдердің саны (0-20 см қабат) тың жердің топырағымен салыстырғанда 2-4 есе артық [54].

Гумустың экологиялық ролін бағалай отырып, оның жақсы көрсеткішін агрономиялық бағалы құрылымның пайда болуы нәтижесінде өсімдіктер үшін қолайлы сулы ауа қасиеттерін қалыптастырады.Басты құрылым қалыптастырушы ролді кальций және темір гуматтары атқарады. Бұлар өте суға тұрақты жоғары желімдеу қасиеті бар құрылым қалыптастырушылар. Олар топырақта суға төзімді түйіршікті және шұрықты құрылым қалыптасуын қамтамасыз етеді. Сондықтан, топырақтың гумусын бағалағанда көптеген басқада топырақ сипаттамалары бірге бағаланады.[55, 56, 57, 58, 59, 60, 61].

Топырақтың құнарлылығын басқару мәселесін шешу гумустың оптималды күйін сақтаумен тығыз байланысты, себебі Солтүстік Қазақстанда жыртылған жерлердегі топырақ құрамындағы гумустың мөлшері төмендегені байқалуда.

Қашанда топырақтың қалыптасуында және функциясында органикалық заттар қашанда жетекші орын алады. Оның сандық және сапалық мөлшері топырақтың агрономиялық қасиеттерімен топырақтың құнарлылығын, топырақ жамылғысының тұрақтылығын қамтамасыз етеді. J.S. Singh, S.R., Cupta [62], А.М. Дурасов, В.Ф. Марченко [31, с.2], Г.А. Ермекбаева [63], Б.Г. Мурзаков, Ж.У. Мамутов и др. [64], Б.Н. Вишневская [61], М.М. Кононова [65], М.И. Рубинштейн [27, с.3], А.Б.Назаров [66] зертеу қорытындылары бойынша ауыл шаруашылығында жерді қарқынды пайдалану гумустың сапалық және сандық терең өзгерістеріне әкеліп соқтырады.

Соған қарамастан Қостанай облысының тың және игерілген қара топырақтарының химиялық қасиеттерінің өзгеру сипатын зертеу, барлық өзгерістер айтарлықтай мөлшерде ұзақ игерілген топырақтың құнарлылығының төмендеуіне әсер еткенімен, бірақ генетикалық профил мен оның қасиеттерінің түбегейлі өзгеруін туғызбайды. Осылайшақара топырақтың өзгеруі тек қана көрінетін деңгейде жүреді [50].

Гумустың топырақ құнарлылығына механикалық әсері күрделі. Гуминді заттар өсімдіктердің зат алмасуына әсер етіп, жасушалардағы энергетикалық алмасуды жылдамдататын тотықтырғыш ферменттердің қызметін белсендендіреді. Бұл жағдайда өсімдіктердің ауруға қарсы тұру қасиеті артып, қоректік элементтерді сіңіру қарқындылығы артып өнімділігі көтеріледі. Гуминді қышқылдардың сіңіру қасиеті жоғары, ауыр металдардың өсімдіктерге токсикалық әсерін төмендетеді [67].Топырақтағы гуминді қышқылдардың функциясы өте маңызды және алуан түрлі. Олар өсімдіктердің қоректік элементтерін жинақтайды, топырақ минералдарын желмен ұшудан сақтап, түрлі металдардың катиондарының кешенді қосылыстар түрінде миграциялануына себеп болады, қышқылдық-сілтілік және жылу режимін реттейді, катиондық алмасу көлеміне және топырақтың буферлігіне әсер етеді, айқын физиологиялық белсенділікке ие болып ауыл шаруашылық өсімдіктерінің өсуі мен дамын қолдайды [68].

Топырақ құрамында гумустық қосылыстардың мөлшері төмен болған жағдайда, тек қана минералды тыңайтқыштарды енгізу топырақтың құнарлылығының тұрақты көтерілуіне қол жеткізбейді. Одан әрі органикалық заттар қоры жұтаң топырақтарда минералды тыңайтқыштардың үлкен дозасын пайдалану топырақтың микрофаунасы мен микрофлорасына теріс әсер етіп, өсімдіктерде нитраттардың жинақталып, ауыл шаруашылық дақылдарының түсімін кемітеді.

Органикалық заттардың қарқынды егіншіліктегі рөлі зор екені сөзсіз және кешенді топырақ қасиеттері мен режиміне көпжақты әсері бар. Осыған байланысты аймақтың экологиялық жағдайын бағалағанда органикалық заттардың құрамының өзгеру көрсеткіштерін, суда еритін гумус және гумус қабатының қалыңдығын т.б. есепке алып бағалаған жөн. [6, с.3, 70, 71].

Гумус қорының азайуы фитосанитарлық жағдайдың нашарлауына, гумификцялану процесінің төмендеуіне, тығыздалудың дамуына, құрылымның, ылғалды-ауа және қоректену режимінің бұзылуына әкеледі. [1]. Топырақтың құрамындағы гумус мөлшерінің азайуы топырақ деградациясының негізігі себептерінің бірі болып табылады.

Сондықтан күшейіп келе жатқан топырақтың дегумификациялану және органикалық заттардың жеткіліксіздігі жағдайында баргумус сақтау технологияларын енгізу арқылы гумус қорын сақтаудың маңызы зор. Жалпы топырақты ауыл шаруашылығында қолдану оның физикалық, химиялық және биохимиялық процестерінің стационарлық жағдайының бұзылуына әкеледі. Гумустың ерекше маңызы құрғақшылық жағдайында, оның мөлшерін қара топырақтың су сақтау қасиеті анықтайды, бұның өзі құрғақшылықпен күресте, оның эрозияға төзімділігімен өнімділігін арттыруда маңызды [43].

Ауыл шаруашылығында топырақтың құрамындағы гумус мөлшерінің өзгеру заңдылықтарын зерттеу үшін жүргізілген жұмыстар аз емес. Солтүстік Қазақстан жағдайында қара топырақтардың жыртылған қабатындағы гумустың мөлшері тыңайтқыштарды қолданбай пайдаланған 33 жылда тың жерлермен салыстырғанда 10-15% кеміген [33]. Қазақстанда тың және тыңайған жерлерді игеруден кейін 4,3 млрд. тонна гумус қорынан жыртылған тың жерден 1,2 млрд. тоннасы қайтпасқа жойылған бұл гумустық қабаттардың мөлшерінің 28%. [3]. В.Г.Череноктың [72] айтуынша 15 жылда қатаң эксперименттер жағдайында орташа есеппен алғанда гумустың абсолютті жойылуы тыңайтқыш ендіргенде 0,20%, ал тыңайтқышсыз 0,32% құраған. Азоттың жалпы мөлшері бастапқыға қарағанда 0,15% азайған. Егіналмасуда 1 ц дән алу үшін жұмсалатын гумустың мөлшері 1,5 кг, ал тыңайтқыш қолданылған жағдайда 0,7 кг. Тыңайтқыш енгізу егіналмастырудағы мәдени өсімдіктердің өнімділігін орташа есеппен 30-35% арттырып, түсімді тұрақтандырып, мәдени өсімдіктердің қолайсыз жағдайға төзімділігін арттырған.

Ж.О.Ошақбаеваның зерттеу жұмыстары игерілген қара топырақтардағы гумустың мөлшері ең маңызды химиялық көрсеткіш болып табылып, ал басқа параметрлер аз өзгеретіндігін анықтады. Қара топырақтарды игергенде ең алдымен жеңіл гидролизденетін гумустық және азотты заттар жұмсалады, олардың бұрыннан жыртылған жерлердегі жойылуы бастапқымен салыстырғанда 35% құрайды. Бүгінгі күні жыртылған жерлердің жоғарғы қабатындағы гумустың мөлшері 4,2%, ал төменгі қабатында 3,8%. Тың жерлермен салыстырғанда тиісінше 35 және 14%. Төменгі қабаттарда гумустың жойылуы 10-11% болды. Осылайша Қостанай облысының қара топырағы тұрақты, бірақ төмен құнарлылық жағдайына жетіп отыр.

Оңтүстік қара топырақтарды игеру нәтижесінде азоттың валдық мөлшері тек жыртылған жерлердің жоғары бөлігінде ғана азайып, ал төменгі қабатында жоғарылайды. Оңтүстік қара топырақтарда игерілуіне байланысты карбонаттылығы В₂ қабатында 3,1% дейін, ал ВС және С қабаттарында 4,3 және 5,4% дейін жоғарылайды.

Уақыт өткен сайын жыртылған жерлердің гумустық жағдайы тұрақтанып, қолдану жағдайына байланысты тепе-теңдікте болады. Бірақ қазіргі заманғы егін шаруашылығы, негізінен алғанда қарқынды пайдаланылатын топырақтардағы гумустың статусын көтермейді. [44, с.3].

Ю.В.Федоринаның [73] есептеуі бойынша жыл сайын Ақмола облысының оңтүстік қара топырағынан гумустың жойылуы жаздық бидайдың түсімі 17ц/га болғанда 0,8-1,0 т/га құрайды.Осыған ұқсас жағдай Павлодар облысының қара топырақтарына да тән [74].

Жыл сайынғы жойылған гумустың мөлшері өсімдік қалдықатрымен, органикалық тыңайтқыштармен тек қана 55-85% толығады, бұл гумустың теріс балансын қалыптастырады. В.И. Рылушкиннің [75] мәліметтері бойынша Солтүстік Қазақстанның зонлдық топырақтарында гумустың мынандай жетіспеушіліктері бар: кәдімгі қара топырақ – 158кг/га, оңтүстік қара топырақ – 206 кг/га, қоңыр қызғылт топырақ -588 кг/га. А.К. Күрішбаевтың жүргізген есептеулері, Қазақстан жағдайында көпжылдық шөптерден басқа барлық мәдени өсімдіктер үшін қолданылатын жерлерде органикалық заттардың теріс балансын көрсетті.

Топырақ құнарлылығының үнемі төмендеуінен минералды тыңайтқыштар мен басқа да агротехникалық әдістердің эффективтілігі азайып, ауыл шаруашылық дақылдарының түсімінің өсімін тежейді. Мысл ретінде Қостанай облысының қатарынан бірнеше жылдардағы дәнді дақылдарының түсімінің динамикасын келтіруге болады: 1981-1985 жж. – 9,4 ц/га; 1986-1990 жж. – 9,6 ц/га; 1991-1995 жж. – 8,1 ц/га; 1996-2000 жж. – 9,2 ц/га: 2001-2005 жж. – 9,9 ц/га. Бұл зоналық АШҒИИ мәліметтерімен де расталып отыр, жаздық бидай өнімділігі бойынша 4 алқапты дәнді пар егіналмасу бойынша: 1972-1980 жж. – 13,8 ц/га; 1981-1985 жж. – 12,4 ц/га; 1986-1990 жж. – 10,9 ц/га [2]. Қарстырылған екі жағдайда да қарқынды өңдеу технологиясын қолданылған жылдары (1986-1990) түсімнің молайуы бақылабаған, ал бірінші жағдайда төменқұнарлы жерлерді жырту көлемінен толықтай шығарғанмен ешқандай қайтарым болмаған (1996 - 2000 жж.). Мұндай тенденция Солтүстік Қазақстанның басқа аймақтарына да тән жағдай [3].

Қалыптасқан жағдайдың басты себебі – ауыл шаруашылығының дамуында экологиялық және табиғи факторлардың дұрыс бағаланбауы. Өткен жылдарғы ауыл шаруашылығының негізінде үштік принцип жатты: механизация, химизация, мелиорация. Бұл принциптің абсолюттенуі, өндірістің индустризациялануы сияқты ауыл шаруашылығының да индустризациялау болады деген қате пікірлер, елді ауыл шаруашылық өнімдерімен қамтамасыз етуде қиын жағдайларға әкелді. Техника, тыңайтқыштар және пестецидтар өсірілетін мәдени өсімдіктердің түсімін көтеру мәселесін шешеді деген ұғым, табиғаттың ерекшеліктеріне мән бермеуге, агромәдениеттің тоқырауына әкеліп соқтырды.