Қазақстан Республикасының Ғылым және білім министрлігі

жүктеу 9,45 Mb.

бет	11/19
Дата	10.12.2017
өлшемі	9,45 Mb.
	#3657

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 19

26-кесте И.С.Кауричев бойынша топырақ ылғалдылығының және топырақты-гидрологиялық константалары.

6-зертхана. Тақырып:

Топырақтың су көтергіштік қабілетін анықтау

Топырақ пен суды сіңіру әр түрлі күштер арқылы өтеді: сорбциялық, щсмостық, менискалық және гравитациялық, суды сіңіру қабілеті оның сору күші немесе соратын қысымы деп аталады, Ол су бағанасының сантиметрімен немесе атмосферамен есептеледі. Қазіргі уақытта көбінесе РF көрсеткішін қолданады - су бағанасы биіктігінің логарифмі. Мысалы, су бағанасының қысымы 1033 см (1 атмосфера), РF 3-ке тең болады. РF жоғары болған сайын топырақ суды мықты ұстайды.

Топырақтың сору күші оның құрамындағы судың көлеміне және топырақ ерітіндісінің концентрациясына байланысты болады. Топырақтың ылғалдылығы жоғары болып, оның тұзы аз болған сайын, оның сору күші де аз болады. Ол топырақ құрғаған сайын көтеріледі. Сумен толық қаныққан топырақтың сору күші нөлге тең. Құрғақ топырақта ол 104 атмосфераға дейін көтеріледі.

Топырақтың соратын қысымы оның механикалы және құрылымды құрамына, температураға, тез еритін тұздардың болуына, капиллярлы қуыстардың көлеміне байланысты болады.

С.А.Вериго мен П.А.Разумованың [4] мәліметтері бойынша тұрақты солу ылғалдылық жағдайында топырақтың сору күші РF мәніне 4,2 (15 атмосфер) ге, капиллярлы байланыстың үзілу ылғалдылығында 3,5 (3 атмосфер), ең төменгі су сыйымдылықта - 2,7 (0,5 атмосфер) ге тең болады.

Әр түрлі күштермен ұсталынатын топырақ ылғалдылыгы әр түрлі жылдамдықпен сипатталады, оның әр түрлі қасиеті бар. Су ұстау күші өз алдына топырақтағы су мөлшеріндегі байланыспен өзгереді. Сондықтан топырақта мынадай су формаларын бөледі, олар бір-бірінен қатты фазамен байланысты күшімен және жылдамдық деңгейімен, яғни өсімдіктердің сіңіре алуымен ерекшеленеді:

а)кристолданған — бөлек молекула түрімен минерал қүрамына кіреді, мысалы гипс құрамы СаSО4*2Н2О.

б)конституцаялы — көбінесе гидроксилды топ түрінде минераддың кристаддық торымен тығыз байланысты, мьісалы ҒеОН3.

Судың бұл түрлерінің өсімдіктер үшін практикалық маңызы жоқ және топырақтың физикалық қасиеттеріне әсер етпейді.

Сорбцияланған су тығыз байланысты, немесе гигроскопиялық және борпылдақ байланысты, немесе пленкалыға бөлінеді.

в)гигроскопиялық - топырақ бөлшектерінің үстіндегі молекулалық тартылыс күшімен 10-30 мың атмосфера ұсталынады.

Бұлары бар ауамен шектескенде құрғақ топырақ сол судың бір бөлігін сіңіріп алады. Топырақ болшектерінің суды қоршаған ауаның атмосферасынан сіңіріп алу қасиеті гигроскопиялық болып саналады. Тек коллоидтардың гигроскопиялыққа қабілеті бар. Гигроскопиялық ылғалдың мөлшері топырақтың механикалық құрамына, температураға немесе ауаның салыстырмалы ылғалдылығына, су буының серпімділігіне органикалык заттың мөлшеріне байланысты болады.

г) пленкалы - топырақ ауасының су буымен толық қаныққаннан кейін максималды гигроскопиялықтан жоғары су мөлшері көтерілген сайын, топырақ бөлшектерінің үстінде су пленкасы пайда болады. Оның топырақ бөлшектерімен байланысының беріктілігі, әсіресе сыртқы қабаттарымен, гигроскопиялық судың байланысынан әлдеқайда төмен болады. Ол жаппай масса болып тарамайды, су пленкасының қалыңдау топырақ бөлшегінен су пленкасы аздау бөлшектерге, екі бөлшектің да сыртындағы плекалары бірдей болғанша ауысады. Оның маңызы, астынан үстіне жылжып отырып, тез еритін суларды топырақ бетіне жақындата алуында.

д) бұлы - топырақ ауасының маңызды құрушы бөлігі болады. Топырақ температурасы көтерілгенде бос судың бөлігі мен сорбцияланған судың белігі булы күйге өтеді, ол сұйық судан бос топырақ қуыстарын толтырады, және керсінше, температура темендегенде су буы тамшылы-сұйықты күйге өтіп өсімдіктер сіңіре алатын болады. Топырақтағы булы судың мөлшері құрғақ топырақтың салмағынан 0,001% алады [6]. Булы судың топырақта жылжуы серпімділігі температуралық градиенттің өзгеруі арқьшы өтеді. Су булары серпімділігі жоғары жерлерден (температурасы жоғары) серпімділігі төмен жерлерге яғни температурасы төмендеген жерлерге жылжиды. Қыстың күні, топырақтың жоғарғы жағы астыңғыға қарағанда суық болғандықтан, астыңғы қабаттан жоғарғыга қарай булы су жылжиды. Ол конденсацияланғанда топырактың жоғарғы қабаттары қосымша ылғалданады. Сондай құбылыс жаздың күні түнде өтеді, топырақтың жоғарғы қабаттары суйды және су буларының серпімділігі төмендейді. Кейбір мәліметтері бойынша, шөл аймағының құмды топырағында конденсация мөлшері түнде 8 мм-ге дейін жетеді. Республиканың далалы және құрғақ далалы аймақтарында булы су су балансында, ауаның құрғақтығынан, айтарлықтай әсер етпейді.

е) қатты су (мұз). Мұздың пайда болуы оның көлемінің 1/11 бөлікке көбеюмен байланысты, ол топырақтың агрегаттарға қосып және бөлінуіне жағдай жасайды. Бұл жағдайда механикалық өңдеуден пайда болған ірі кесектер майда бөлшектерге бөлінеді. Мұздың ірі кристаллдары топырақта оның су өткізгіштігін және аэрациясын көтеретін саңылау пайда болуына әсер етеді. 0°С жағдайында мұз тығыздығы 0,9168 г/см³, судың - 0,999968 г/см³ болады (судың макскмалды тығыздығы 40°С жағдайында 1 г/см³ болады).

ж) капиллярлы — капилляр деген топырақ бөлшектерінің арасындағы жіңішке аралықта орналасады. Ол капиллярлы-ілінген, капиллярлы-тірелген, пленкалы-ілінген, түйісті және агрегаттардың ішінде-ілінген болып бөлінеді. Капиллярлы ылғал өсімдіктер мен топырақ микроорганизмдерін сумен қамтамасыз етудің негізгі қоры болып саналады. Ол физикалық бос су категориясына жатады. Капиллярлы ылғал капиллярлы (менискілі) құм арқылы топырақта ұсталынады да жылжиды, олар 8 мм-ден жіңішке диаметрлі қуыстарда пайда болады. Әсіресе қатты менискілі күш диаметрі 100 ден 3 мк қуыстардакөрсетіледі. 8 мм-ден ірі қуыстарда және өте майда диаметрі 3 мк-ден кіші қуыстарда капиллярлы момент көрсетілмейді. Олар адсорбцияланған сумен толтырылған соң капиллярлы судың жылжуы қиындайды. Сапиллярлы су механикалық құрамы орта топырақтарда ең жылжымалы болады.

Капиллярлы ылғалдың жылжу бағыты мен қарқындылығына ылғалдылық градиенттері және топырақ температурасы, химиялық потенциалы әсер етеді: ол жоғары ылғалданған аймаққа қарай қатш қызған жерден, онша қатты қызбаған жерге қарай (жоғары беткі тартыс аймағымен су тұтқырлығы), осмостық қысымы аз жерден осмостық қысымы жоғары жерге қарай жылжиды.Сотүстік Қазақстан жағдайында барлық жер асты сулары терең орналасады, ылғалдану тереңділігі шамалы болады, өнім капилярлы ілінген ылғал арқылы қалыптасады.

з) гравитациялы — топырақ ылғалдылығы шекке дейін көтерілгенде капиллярлы күштер ылғалды ұстай алмайтын күйге жетіп, ол астыңғы қабаттарға қарай немесе еңкіске қарай гравитациялы күш арқылы ағады. Өсімдіктер үшін ол оңай сіңіріледі, бірақ топырақтың тамыры бар қабатында аз уақыт болғандықтан, ол нақтылы өсімдіктердің сумен қамтамасыздануына аз көлемде қатысады, бірақ топырақтағы капиллярлы ылғалдың пайда болуының көзі болады.

Тамыр түтіктерінің сору күшінен жоғары ұсталынатын суды өсімдіктер сіңіре алмайды. Ауылшаруашылық дақылдардың көбінде тамырларының сору күші 15 атмосфераға тең.Топырақ ылғалдылық мелшерінің шекарасын өткеңде байланыс деңгейі, жылдамдылығы және өсімдіктерге оның оңай жетуі өзгеретін ылғалдылық топырақты — гидрологиялық константалар деп аталады. Максималды адсорбциялы ылғал сыйымдылық (МАЫС), максималды гигроскопиялық (МГ) түрақты солу ылғалдылығы (ТСЫ), капиллярлы байланысты ылғалдылығы (КБЫ), ең төменгі су сйымдылығы (ЕТСС), капиллярлы су сиымдылығы (КСС) және толық су сйымдылығы (ТСС) (26-кесте).

26-кесте И.С.Кауричев бойынша топырақ ылғалдылығының және топырақты-гидрологиялық константалары.

Көрсеткіштер	Байланысты		бос
Көрсеткіштер	Гигроскопиялық (тығыз байланысты)	Пленкалы (сәл байланысты)	Капиллярлы	Гравитациялы
Ылғалдық диапазоны	Құрғақ топырақ МАЫС	МГ- ТСЫ	КБЫ- ЕТСС	ТСС
Су ұстау күштер КПА РF өсімдіктерге ылғалдың жеткіліктілігі	Адсорбациялы 1∙10⁶...1∙10⁴ 7...5 жеткіліксіз	Сорбциялы 1,5∙10³ 4,2 Қиын жеткілікті	Сорбциялы және капиллярлы 10²...10¹ 3...2 Жеңіл жеткілікті	Капиллярлы және гравитациялы ............... ................ Жеңіл жеткілікті, бірақ артығымен

10 сурет. Орташа құмбалшықты күңгірт қара қоңыр топырақтардың сулы-физикалы константалары

ТСС - толық су сыйымдылық; ШДСС - шекті далалы су сыйымдылық; ЕТСС - ең төменгі су сыйымдылық; КЫ - капиллярлардың үзілу ылғалдылығы; ӨБЫ - өсімдік өсуінін баялдату ылғаддылығы; ТСЫ — тұрақты солу ылғалдылығы; МГ — максималды ылғалдылық; ҚФ - қатты фаза.

жүктеу 9,45 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 19