|
|
лекция. Өсімдік шикізатының топырақ химиясы пәнінің мақсаты мен міндетте. Минералды оректену туралы жалпы сипаттама. Орташа есеппен сімдікті сусыз ра затыны рамында кміртек 46,оттегі 42 %, сутегі 6,5%, азот 1,5%, минералды элементтер 5%, шамасында болады
Өсімдіктің қоректенуі мен тыңайтқыш қолдануға байланысты топырақтың агрохимиялық қасиеттері
Топырақ ауасымен ертіндісінің және қатты фазасының құрамы, олардың өсімдік қоректенуі үшін маңызы. Топырақтың қатты фазасының минералды құрамы. Әртүрлі топырақ құрамындағы органикалық заттың мөлшері және оны молайту жолдары. Түрлі топырақ құрамындағы қоректік заттардың жалпы және өсімдікке сіңімді түрлерінің мөлшері. Топырақтың нәтижелі және жасырын құнарлығы. Топырақты нәтижелі құнарлылығына қарай топтастыру.
Өсімдік қоректену мен тыңайтқыш қолдануда топырақтың биологиялық, физикалық, химиялық және физика – химиялық сіңіру қабілеттерінің маңызы. Топырақ сіңіру кешенінің құрамы мен құрылысы. Қазақстанның негізгі топырақтарының катиондарының құрамы. Тыңайтқышты топырақтың сіңіру кешенімен әрекеттесуін анықтайтын негізгі заңдылықтар. Катиондардың топырақта алмаспайтын түрге ауысуы. Әртүрлі топырақтың сіңіру сиымдылығы. Аниондардың алмаспалы сіңірілуі.
Топырақ реакцмясы және оныңтыңайтқыш қолданудағы ролі. Топырақтың негізбен қанығу дәрежесі мен буферлік қабілеті және олардың тыңайтқыш қолдану үшін маңызы.
Қазақстанның негізгі топырақ түрлерінің агрохимиялық қасиеттері. Құрамындағы қоректік элемент түрінің мөлшері және тыңайтқыш нормасына анықтауда әрі белгіленген тыңайтқыш нормасын түзету енгізуде топырақты агрохимиялық таңдаудың маңызы. Тыңайтқыштың топырақтың агрохимиялық қасиеттеріне әсері.
Топырақты химиялық жолмен мелиорациялау. Қышқыл топыраққа әк қолданудың маңызы. Сор, сортаң топыраққа гипс қолдану, оның қасиетін жақсарту шарасы. Гипс тыңайтқыштың топыраққа бергенде өтетін құбылыстар. Топырақты гипстеу үшін қолданылатын материалдар. Гипс қолдану нормасы, мерзімі және тәсілі. Сортаң топырақты биологиялық жолмен мелиорациялау.
Дәріс №8
Топырақтың физикалық қасиеттері.
Дәріс мақсаты: Төменде келтірілген негізгі сұрақтар және олардың қысқаша мазмұны бойынша білімдерді игеру.
Топырақтың физикалық қасиеттері.
Топырақтың физика-механикалық қасиеттері.
Топырақта мекендейтін ағзаларға топырақтың жалпы физикалық
қасиеттерінің әсері.
Топырақтың физикалық, физика-механикалық қасиеттері.
Топырақта мекендейтін ағзаларға топырақтың жалпы физикалық қасиеттерінің әсері.
Топырақтың физикалық қасиеттері.
Топырақ әртүрлі мөлшердегі бөлшектерден тұратын дисперсті табиғи дене, сол себепті оның физикалық қасиеттері тығыз денелердің қасиеттерінен айырықша. Топырақта барлық кеңістік қатты бөлшектермен толтырылмаған, олардың арасында су, ауа, микроагзалар болатын кеуектер бар.
Топырақтардың физикалық қасиеттері және онда жүретін физикалық үрдістер топырақтың түзілу үрдісіне, топырақтың құнарлылығына, өсімдіктердің өcyiнe және дамуына зор әсер етеді Физикалық қасиеттер барлық уақытта физикалық, химиялық, физикалық-химиялық және биологиялық үрдістердің әсер етуінен, сонымен бipre адамдар жүргізетін агротехникалық шаралар әсерінен өзгеріп отырады.
Топырақ физикасының негізін қалаушылар П.И. Костычев, А.А. Измайльский, Г.Н. Высоцкий, В.Р. Вильямс және басқалар. Топырақ физикасын дамытуда үлкен ролді Н.А. Качинский, В.В. Квасников, А.Ф. Лебедев, А.А. Роде және т.б. атқарды.
Топырақтардың физикалық қасиеттері негізгіжәне функционалдық болып бөлінеді. Негізгі өз кезегінде - жалпы физикалық және физикалық-механикалыққа; ал функциональдық - сулық, жылулық, ауалық болып бөлінеді.
Топырақтың жалпы физикалық қасиеттері.
Топырақтың жалпы физикалық қасиеттеріне көлемдік салмақ, меншікті салмақ, кеуектілік немесе саңылаулылық жатады.
Топырақгың көлемдік салмағы (КС) деп сұлбасын бұзбай алған 1 см3 абсолютті құрғак топырақтың грамм түріндегі салмағын айтады. Көлемдік салмақ топырақтың структурасына және ондағы қарашірік құрамына тәуелді. Топырақ құрамында қарашірік көп болса, көлемдік салмақ аз болады; топырақ структурасы айқын болған сайын, оның қопсуы мен көлемдік салмағы да аз болады.
Топырақтың көлемдік салмағы қарашірікті горизонттарда өте аз болады - әдетте 1,0-1,2 г/см3, орман төсенішінде және шымтезекте 0,2-0,4 г/ см3 дейін түседі, төменгі минералдық горизонттарда 1,4-1,7 г/см3 дейін өседі. Едәуір көлемдік салмақ батпақтанған топырақтың глейлі горизонттарында - 1,7-1,9 кейде 2 г/см3-ке дейін байқалады.
Топырақтың меншікті салмағы (МС) деп, топырақтың қатты бөлшектері салмағының 4°С температурадағы осындай көлемдегі су салмағына қатынасы айтылады. Меншікті салмақ топырақ құрамындағы қарашіріккежәне минералдық бөлшектердің сапалық құрамдарына тәуелді. Ендеше қарашіріктің меншікті салмағы 1,4-1,8-ге тен, ал топырақты құрайтын минералдық бөлшектердің салмағы 2,2-ден 3,7-ге дейін барады.
Ipi туйіршікті шымды құмдауыт топырақтың көлемдік салмағы 1,8-ге, ал меншікті салмағы 2,65 тең; кәдімгі қаратопырақта 10% қарашірінді болады, соған сәйкес 1,04 және 2,37. Көптеген топырақтардың орташа алғандағы меншікті салмағы 2,5 - 2,7-ге тең, ал көп қарашірікті жоғарғы горизонттарда - 2,4-2,6.
Көлемдік және меншікті салмақтардың үлкен мәні бар; олардың көмегімен топырақтардың кеуектілігі, кеуектердегі ауаны, су қорын және қоректік заттар қорын анықтайды.
Кеуектілік немесе саңылаулылық (Н)деп топырақтардағы кеуектердің жалпы көлемі және белгілі көлемдегі берік топырақ бөлшектері мен түйіршіктер структурасындағы бос аралықтарды атайды. Кеуектілік табиғи құрылымын бұзбай алынғаннан топырақтың жалпы көлемінің пайызбен өрнектелген мәні.
Кеуектілікке топырақтың структурасы үлкен әсер етеді. Ceбeбi топырақ структурасындағы структуралық түйіршіктердің өзінде және олардың арасында да кеуектер бар. Көптеген зерттеушілер анықтағанындай, кеуектілік структуралық топырақтарда структурасыздарға қарағанда 1,5 есе жоғары. Топырақтардың өте жоғары кеуектілігі жоғарғы (қарашірікті) горизонттарда 55 - 70% тең, ал шым-тезектер мен орман төсеніштерінде - тіпті90 %. Тереңдеген сайын кеуектілік кемиді. Жоғарғы горизонттардың кеуектілігі қарашірік құрамымен, структура болуымен, өсімдік тамырлары мен қазғыш жәндіктердің әсер етуімен айқындалады.
Кеуектілікке топырақтардың механикалық құрамы да әсер етеді. Кеуектілік балшықта 50 - 55%-ға тең, саздақта 50 - 40%, құмда - 30 - 35%. Топырақтардың глейлі горизонттарында кеуектілік өте төмен – 25 - 30%. Топырақтың жалпы кеуектілігі топырақтың меншікті және көлемдік салмақтарының мәндері бойынша (топырақтың жалпы көлемінен пайыздық мөлшері) анықталады.
Топырактың физикалық-механикалық қасиеттері
Топырақ өңдеу үрдісінде ауыл шаруашылық құрал-жабдықтарының әсер етуіне байланысты топырақ едәуір өзгерістерге ұшырайды да, ауыл шаруашылық өсімдіктерінің өнімділігіне ықпал етеді.
Топырақтың физикалық-механикалық, қасиеттеріне байланыстылығы, илeнгiштiгi, iciнyi,жабысқактығы, сығылуы, тығыздығы және жетілуі жатады.
Топырақтың байланыстылығы- топырақ бөлшектерін механикалық күштердің ажыратуына кедергі жасайтын топырақ кабілеті. Ол топырақ бөлшектерінің арасындағы байланысу күштерінен туындайды, мұнда ерекше үлкен ролді коллоидты бөлшектер атқарады. Топырақтардың байланыстылығы оның ылғалдылығы мен механикалық құрамына тәуелді. Мысалы, балшықты топырақтарда ылғалдылыктың жоғарылауынан байланыстылығы азаяды да, олар жаңа қасиет - иленгіштікке ие болады. Балшықты топырақ құрғақ күйде жоғарғы байланыстылыққа ие.
Құмдауыт топырақтар, керісінше, ылғалы жоғарылағанда бipaз байланыстылыққа ие болады. Ауыр балшықты, саздық топырақтарда қарашірік байланыстылықты кeмiтeдi, ал жеңіл құмдақтарда - жоғарылатады. Кейбірлерде сіңірілген натрий катионы байланыстылықты қатты жоғарылатады; иллювиалды-кебірлі горизонт құргак жағдайда тас сияқты қатып қалады да, күрекпен қазуга келмейді. Топырақ структурасы байланыстылықты кемітеді. Структуралы топырақтар әдетте қопсыған болады.
Топырақтың байланыстылығы оның үзілуге, мыжылуға, майысуға кедергісінің мәнін өлшеумен анықталады және 1 см2-граммен өрнектеледі. Мысалы, қаратопырақтың байланыстылығы 12 – 16 % ылғалдылық кезінде сығылуға қарсылық мәні бойынша 1080 г/см2-ге жетеді, 21-23% ылғалдылықұ кезінде - 61,8 г/см2. Ылғалдылық өскен сайын балшықты қаратопырақтың байланыстылығы барлық көрсеткіштері бойынша төмендейді. Топырақтың байланыстылығы өндеу сапасы мен машиналарға, өңдеуші қондырғыларға, жекелей алғанда соқаға кедергі келтіреді.
Топырақтың иленгіштігі- деп ылғалды жағдайда илеyi мен оған берілген форманы сақтау қабілеттілігі. Бұл қасиетке тек саздақ және балшықты топырақтар, аздап - құмдақ топырақтар ие, құмдауыт топырақтар иленгіш емес. Құрғақ жағдайда топырақтың иленгіштік қасиеті болмайды. Топырақтың иленгіштік дәрежесі оның механикалық құрамына, ең бастысы лайлы тұнба құрамына тәуелді.
Топырақтардың иленгіштігі ылғалдылықтың белгілi бip аралығында байкалады. Ылғалдылықтың жоғарғы (топырақ аға бастайды) және төменгі (жіпше тәріздес оралуы тоқтай бастайды) ылғалдылық арасындағы айырмашылық иленгіштік саны деп аталады. Бұл сан жоғары болған сайын иленгіштік те жоғарлайды. Жоғары иленгіштік бар топырақтардағы иленгіштік саны 17-ден көп, саздықтарда 17-7; құмдақтарда 7-0; құмдарда - 0.
Топырақтың жабысқақтығыдеп ылғалды жағдайда топырақтың өңдеу жабдықтарының бетіне жабысу кабілеттілігін айтады. Жабысқактық топырактың механикалық құрамы мен структурасына тәуелді. Ауыр балшықты топырақтардың жабысу кабілеттілігі жоғары, жеңілдерде - құмдауыт, құмдақтарда төмендігімен ерекшеленеді. Структурасыз топырақтардың жабысқактығы структуралыларға қарағанда 2 есе жоғары.
Құрғақ топырақтарда жабысқақтыкқ қасиет жок. Топырақтың ылғалдылығы жоғарылаған сайын оның жабысқақтығы да жоғарылайды, топырақтардың жабысқақтығы шамамен суға 90% дейін толық қанығуына дейін жоғарылайды, ал одан кейін азая бастайды да, топырақ агатын күйге ауысады.
Жабысқақтық мәні өңдеу құралдарынан топырақты бөліп алу үшін керек болатын күшпен, 1 см2 граммен өлшенеді. Ауыр батпақты топырақтарда бұл мән 300 - 350 г/см7 жетеді.
Жабысқактық топырақты өңдеуде үлкен кepi әсерін тигізеді. Құралдарға топырақтың жабысуы нәтижесінде тарту кедергісі ұлғаяды, топырақты өңдеу қиындап, eгicтік сапасы төмендейді.
Топырақтың физикалық жетілуі (nicyi)деп оның өңдеуге қолайлы болатын, кесектері жақсы үгілетін және ең аз тарту күші болатын күйін атайды. Жетілу жағдайы топырақтың ылғалдылығымен анықталады, ceбeбi ылғалдылыққа оның байланыстылығы тәуелді. Қажетті ылғалдылықтағы топырақты өңдеу қолайлы жағдай туғызады. Жыртуға қолайлы жағдай толық ылғал сыйымдылығының 50-60 % ылғалдылығы кезінде болады.
Тәжірибелі жер өңдеушілер топырақтың физикалық жетілуін және жырту уакытын дәл анықтауды үйренген. Топырақтың физикалық жетілу мерзімін анықтау үшін, колға бipaз топырақ алып сығамыз да, жасалған кесекті жерге тастаймыз. Егер кесек шашылмаса, онда ылғалдылық әлі көп, жыртуға әліерте, егер шашылып кетсе, онда бұл жырту уақыты келгенін көрсетеді. Бұл кезде топырақтың механикалық құрамын ескеру керек, бірдей ылғалдылықта құмдақ топырақ кесегісаздақ кесегіне қарағанда тез шашылады. Егер алынған топырақ үлгісін қолмен қысқан кезде кесек жасалмаса бұл топырақтың кеуіп кеткенін және жырту кезі өтіпкеткенін білдіреді.
Физикалық жетілуден басқа биологиялық жетілуді де бөліп көрсетуге болады.Биологиялық жетілу кезінде топырақтағы микроағзалардың биологиялық белсенділігі өсімдіктерге кажетті қоректік өнімдердің босауына ықпал жасайды. Топырақтағы микроағзалар өздерінің белсенді ic-әрекеті үшінбелгілі бip мөлшердегі ылғалдылық пен жылуды, сонымен бipre ауаның еркін айналымын қажет етеді, кейде топырақтың биологиялық жетілуі оның физикалық жетілуімен сәйкес келмей, егістік жыртылғаннан кейін басталуы да мүмкін.
Топырақтың тығыздығыдегеніміз, әртурлі формадағы денелерді (конус, цилиндр және т.б.) топыраққа күшпен еңгізуге көрсететін кедергісі. Тығыздық 1 см2-қа түсетін килограммен өрнектеліп тығыздық өлшегішпен анықталады. Топырақтың тығыздығы топырақ бөлшектерінің санына байланысты және де ылғалдылық жоғарылаған сайын азаяды.
Құрғак топырақтың тығыздығы өте жоғары. Тығыздық топырақтың тартылу кедергісінің мәніне ықпал етіп, өсімдіктің өсуіне біршама әсер етеді. Тығыз топырақта тамырлардың таралуы және өркендердің жер бeтiнe шығуы қиындайды. Механикалық құрамы ауыр, структурасыз, аз қарашірікті және құрамында сіңірілген натрий бар топырақтардың тығыздығы өте жоғары.
Топырақ iciнyiдегеніміз ылғалданған топырақтың көлемінің ар-туы. Бұндай қасиеттерге құрамында органикалық (әсіресе қарашірік), минералдық коллоидтар және сіңірілген натрий бар топырақтар ие. Құрамында коллоидты бөлшектер мүлде аз құмдауыт топырақтар ісінбейді. Топырақ iciнyiнeерекше әсер ететін қарашірік, ceбeбi оныңкөлемі ылғалданғанда едәуір ұлғаяды. Натрий катиондарымен каныққан топырақтар - кебірлер iciнyнe ерекше бейімді. Керісінше, сіңірілген натрийді кальциймен ауыстырғанда, iciнy төмендейді.
Топырақтың сығылуы дегеніміз, оның кебуікезінде көлемінің кішіреюі. Ылғалданған кезде қатты iciнeтінтопырақтар, кепкенде көлемі біршама кішірейеді. Сығылу мөлшері топырақтың ылғалдану дәрежесіне, құрамындағы коллоидтық бөлшектерге, ауысу катиондарының құрамына тәуелді. Сығылу көбінесе структурасыз, натрий катиондарымен қаныққан балшықты және саздақ топырақтарда кездеседі. Құмдауыт топырақтардың сығылу қасиеті болмайды.
Сығылу - қажетсіз құбылыс, ceбeбi оған байланысты жарықшақтар пайда болып, топырақтағы ылғал буланып кетеді. Топырақ жарылғанда өсімдіктердің тамырлары үзіліп кeтyiде мүмкін.
Дәріс №9
Топырақтың су режимі. Топырақ ылғалының категориялары және оларлың сипаттамалары.
Дәріс мақсаты: Төменде келтірілген негізгі сұрақтар және олардың қысқаша мазмұны бойынша білімдерді игеру.
Топырақтың ылғалы, су қасиеттері.
Гидрологиялық константалары.
Топырақ ылғалдың түрлері.
Топырақ режимі – көп жылдық мәліметтерден шығарылған негізгі топырақ параметрлердің (температураның, ылғалдылықтың, аэрацияның, топырақ ауасы мен топырақ жамылғысының химиялық құрамының) заңдылық өзгерістері.
Өсімдік дамуында және топырақ кескінінің қалыптасуында ерекше маңызды температуралық, су-ауа, қорек, биохимиялық және термоэнергетикалық топырақ режимдері.
Топырақтың су режимі және суға қатысты қасиеттері.
Топырақта су өте маңызды роль атқарады. Ол физикалық және химиялық бұзылуға, микробиологиялық үрдістерге қатысады, өсімдіктердің қоректік заттарының epiткiшi болып табылады және дәндердің eнyi алдындағы iciнyiнe қажет. Су өсімдіктердің өздерінің құрамына да кipeдi. Өсімдіктердің 40—70% - тi, ал жасуша протоплазмасының 53—60% - тi судан турады. 1 кг құрғақ зат (ағаш cүperi, діңі, сабан, т.б.) жасап шығару үшін өсімдік 300-ден 1000 литрге дейін, кейде одан да көп су шығындайды. Судың жоқтығы немесе аздығы да өсімдіктердегі қopeктiк элементтердің жетіспеушілігі кезіндегідей зиянды әсерін тигізеді.
Топыраққа түсетін судың ең маңызды көзі атмосфералық жауын-шашын. Олардың мөлшері мен жер бетінде таралуы климатқа, жер бедеріне, әр жылдын метеорологиялық жағдайларына тәуелді. Топыраққа атмосферадан жауын-шашын ретінде келген ылғал топыраққа толық түспейді. Бip бөлігін өсімдіктер сіңіреді, екінші бөлігі жылға, өзен, көл, теңіздерге ағып кетеді. Ылғалдың екіші көзі атмосферадағы бу күйіндегі ылғалдың топырақ бeтiмен жоғарғы қабаттарында конденсациялануы. Дегенмен, бұл құбылыстың сандық мәні көбінесе төмен.
Топырақ ылғалдылығын (Ы) екі көрсеткішпен сипаттайды - абсолюттік және салыстырмалы ылғалдылық.
Абсолюттік ылғалдылық (Ыабс.)- топырақ салмағымен салыстырғандағы алынған топырақтағы барлық ылғалдың мөлшері.
Салыстырмалы ылғалдылық (Ысал.)- топырақтың ылғалмен қанығу дәрежесі немесе абсолюттік ылғалдылық пен ең төменгі ылғал сыйымдылығымен қатынасын 100-ге көбейткендегі мән. Ылғалдылық пайызбен беріледі. Абсолюттік және салыстырмалы ылғалдылық белгілі болса, топырақ ылғалының мәдени өсімдіктер пайдалана алатын мәнін анықтауға болады. Өсімдіктер пайдалана алатын күйдегі ылғал мөлшерінің жептіспеушілігіне байланысты өсімдіктердің тұрақты қурай бастау шегін қурау ылғалдылығы (Ық)деп атайды. Ол топырақтың құрғақ салмағының пайыздық мөлшерінде беріледі. Топырақ ылғалдылығы қурау ылғалдылығымен теңескен кезде өсімдіктердегі фотосинтез үpдici де тоқтайды.
Топырақтың өнімдіылғалдылығыдегеніміз - судың қурау ылғалдылығынан артық бөлігі, оны өсімдіктер толығымен пайдалана алады. Қурау ылғалдылығы мен жалпы ылгалдылық мөлшерін білетін болсақ, топырақтағы өнімді ылғалдылықтың қорын есептеп шығаруға болады. Өнімді ылғалдылықтың мөлшерін су қабатының миллиметрмен өлшенетін мәнi арқылы белгілейді. 1 гектардағы судың әр миллиметрі 10 т суға тең.
Өнімді ылғалдылық қорын мына формула арқылы есептейді:
W = 0,1 ҚС-һ(Ыабс
Ық), бұндағы
W — еөнімді ылғалдылық қоры, мм;
0,1 — су қабатының ауысу коэффициенті, мм;
ҚС — топырақтың көлемдік салмағы, г/смЗ;
h — өнімді ылғалдылық қоры есептелетін топырақ қабатының қалыңдығы, см;
Ыабс – топырақтың абсолют құрғақ салмағының ылғалдылығы, %;
Ық.- — абсолют құрғақ топырақтың қурау ылғалдылығы, %.
Шартты түрде көптеген өсімдік түрлері үшін оптималды ылғалдылық ретінде топырақтың толық ылғал сыйымдылығының 50-60%-ы қабылданған. Әртүрлі топырақтардың ылғал сыйымдылығы әрқалай болатындықтан, оның абсолюттік мөлшері деәр жағдайда әркалай болады.
Топырақтың су режиміне орман төсеніші үлкен оң әсерін тигізеді. Орман төсенеші физикалық және суға қатысты қасиеттері бойынша минералдық горизонттардан өзгеше. Орман төсенішінің меншікті салмағы 1,5-тен 1,8-ге дейін, кейде 2-ге, көлемдк салмағы 0,04-0,2-ге дейін жетеді.Орман төсешінің ылғал өткізгіштігі өте жоғары және онда минутына жүздеген миллиметр су өткізіледі деп есептеледі.
Н.Ф. Созыкиннің бақылаулары бойынша, шырша орманының төсенішін жинап тастағаннан соң, топырақтың су өткізгіштігі 3-4 - есе азайған. Орман төсенеші топырақты судың азаюынан және ауа өтетін кеуектердің лайлы тұнбамен бекітіліп қалуынан және ұсақ шаң, балшық бөлшектердің тамырларды зақымдауынан сақтайды.
|
|
|
Скачать 406.67 Kb.