Жұмыс бағдарламасы семей 2013 глоссарий аллювий өзен тасығанда шығып қалған құмдар, қиыршық тастар және т б

Механикалық құрамы және қарашiрiк мөлшері әртүрлi топырақтарда бұл көрсеткіштер топырақ ылғалының әртүрлi деңгейiне сәйкес келедi.

Топырақтың ылғалдығы деңгейiнен өткенде қасиеттерiн өзгертетiн түйiндiк нүктелердi (кейбiр авторлардың пiкiрi бойынша-аралықтарды) агрогидрологиялық тұрақты шама (немесе, топырақ-гидрологиялық тұрақты шама, су-физикалық тұрақты шама) деп атайды.

Қазақстанның егiншiлiк аймақтарының негiзгi бөліктерi үшiн: солу ылғалдығы (ТС), капиллярлық байланыстың үзiлу ылғалдылығы (КБҮ) және ең төменгi ылғал сыйымдылығы (ЕТС) тұрақты шамалардың маңызы зор сияқты. Мұны өсімдіктердің өсіп-даму кезеңiнде танаптардағы топырақ ылғалының өзгерiстерi негiзiнен ТС мен ЕТС аралығында жүретiндiгiмен түсiндiруге болады.

Топырақ ылғалының басқа түрлерi туралы жан-жақты деректердi топырақтану пәнiнiң оқулықтарынан және А. А. Роденiң "топырақ ылғалы туралы iлiмнiң негiздерi" атты монографиясынан алуға болады.

Топырақтың құрғақ салмағына пайызбен немесе ылғал қабатына миллиметр есебiмен берiлген тұрақты солу ылғалдылығы өсімдіктiң ала алмайтын судың шамасын көрсетеді. Бұл ылғалды топырақ бөлшектерi едәуiр күшпен ұстап тұрады. Ауылшаруашылық өсімдіктерiнiң көпшiлiгi үшiн ТС топырақтың су ұстау күшi 15 атмосфера шамасында болғанда басталады. Тұрақты солу ылғалдығында өсімдіктер толық солады және олардың тiршiлiгi ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 100% жақындағанда да қайта қалпына келмейдi.

А. Г. Дояренко 1940 жылдың өзінде де бидайдың сору күшi жоғары сорттарын пайдалануды ұсынған болатын. Мысалы, оның деректерi бойынша, Сарруба сорты тұқымдарының сору күшi 23-24 атмосфераға тең, яғни топырақтың су ұстау күшiнен 7-8 атмосфера артық. Демек, сору күшi жоғары бидайларды пайдалану арқылы топырақтың өсімдіктер ала алмайтын ылғал қорын бiрталай азайтуға және құрғақшылықта өнімнің ылғалмен қамтамасыз етiлуiн жақсартуға болады.

Бiздiң зертханалық тәжiрибелерiмiз Саратов 29 сортының тұқымдарының сору күшi Пиротрикс 28 және Харьков 46 сорттарына қарағанда, жоғары екенiн көрсетті. Ерiтiндiнiң су ұстағыш күшi 26,1 атм, болғанда Саратов 29 тұқымдарының 44,6% ы өнсе, Пиротриксте 28-32,6% өнген, ал Харьковте 46 да өнген тұқым болмаған.

Өсімдіктердің топырақтағы суды алу мүмкiндiгi тек олардың тұқымдары мен тамырларының сору күшiне ғана емес, топырақтың механикалық құрамына да байланысты болады. Мәдени өсімдіктер механикалық құрамы ауыр топырақ құрғақшылыққа жеңiл топыраққа қарағанда төзімдiрек келедi. Ауыр топырақтарда су ұстағыш күштiң бiрдей жағдайында жеңiл топырақтарға қарағанда ылғал көп болады. Сондықтан механикалық құрамы ауыр топырақтарда көктемгі ылғал қорының маңызы жеңiл топырақтарға қарағанда жоғары.

Құрғақ топырақтың салмағына пайызбен немесе су қабатына миллиметр есебiмен алынған ең төменгi ылғал сыйымдылығы деп, бiртектi топырақ қабатында салмақ күшiнiң әсерiне қарсы ұсталынып тұрылуы мүмкiн болатын ең көп мөлшердегi қалқыған суды айтамыз. Басқаша айтқанда, ЕТС судың төменгi қабаттарға еркiн ағу мүмкiндiгi бар жағдайдағы топырақта ұсталуы мүмкiн ең көп мөлшерін көрсетеді. Ең төменгi ылғал сыйымдылығы жағдайында топырақтың ылғалдылығының мөлшеріне топырақ қабатының сулану тереңдiгi әсер етпейтiнi анықталды. ЕТС тепе-теңдiк ылғалдылыққа жатады және топырақтың су ұстайтын қабiлетiн сипаттайды.

Ең төменгi ылғал сыйымдылығы жағдайындағы топырақтың бiр метр қабатындағы пайдалы ылғал қоры ауыр саздақ топырақтарда жобамен 200 мм, құмдақ топырақтарда 120 мм болады (15-кесте).

Топырақтың ЕТС жағдайындағы су ұстағыш күшi 0,5 атмосфераға тең. Онда ылғал бiртұтастылығымен сипатталынады, жеңiл жылжиды және өсімдіктер оларды оңай пайдалана алады.

Бiртұтастық топырақтың ылғалы ЕТС тең болғанда ғана емес, одан төмен жағдайларда да кездеседi. Бiрақ ол ылғалдылықтың тек белгiлi бiр мөлшеріне, қалқыған судың жылжуы оның булануынан (немесе өсімдіктердің тамырларының соруынан), шұғыл баяулайтын деңгейiне дейiн байқалады. Бұл құбылысты анықтаған М. М. Абрамова осындай ылғалдылықты капиллярлық байланыстың үзiлу ылғалдылығы (КБҮ) деп атауды ұсынды. Оның аты көрсеткендей, ылғалдылықтың осы мөлшерінен бастап, топырақтың ылғалданған қабаттарын жоғарыдан төменге дейiн шырмаған су толған қуыстар жүйесi болмайды.

Сөйтіп, ең төменгi ылғал сыйымдылығы, капиллярлық байланыстар түзiлу ылғалдылығы және тұрақты солу ылғалдылығымен топырақтағы ылғалдың жылжуы және олардың өсімдіктерге пайдалану мүмкiндiгi өзгерiске ұшырайтын деңгейiн көрсетеді.

ТМД елдерiнiң негiзгi ауылшаруашылық аймақтарында топырақтың су режимiнiң үш: тұрақты шайылатын түрi (ылғалдылығы мол аймақтарда), оқтын-оқтын шайылатын түрi (ылғалдығы тұрақсыз аймақтарда) және шайылмайтын түрi (ылғалдылығы жеткiлiксiз аймақтарда) кездеседi. Ылғалдылығы бойынша аймақтарға бөлудiң белгiсi ретiнде жыл бойында түсетiн жауын-шашын мөлшерінiң ашық су бетiнен булануға қатынасы алынған. Тұрақты шайылатын су режимi жылдық жауын-шашын мөлшері буланудан артық аймақтарға тән. Су топырақтың барлық қабаттарын шайып өтiп, жер асты суларына дейiн жетедi.

Оқтын-оқтын шайылатын су режимi атмосферадан түсетiн ылғалдың көп жылдық орташа мөлшері шамамен буланудың көп жылдық мөлшеріне тең аймақтарға тән болады. Дегенмен, кей жылдары атмосфералық ылғалдың жиынтығы буланудың мөлшерінен көп не аз болуы мүмкiн. Жерасты сулары негiзiнен тамырлар тарайтын қабаттан төмен орналасады. Шайылмайтын су режимi жылдық жауын-шашын мөлшері буланудың мөлшерінен аз аймақтарға тән болады. Топырақта әрқашан күзге қарай ылғал тапшылығы пайда болады (яғни ЕТС жағдайындағы пайдалы ылғал қоры мен оның нақты мөлшерінiң арасындағы айырмашылық). Көктемде қар суы 1,0-1,5 м тереңдiкке дейiн ғана ылғалдандырады, одан төменгi қабаттың ылғалдылығы ТС тақау деңгейде қалады. Жерасты сулары бiрнеше метр тереңдiкте орналасады. Мұнан басқа, су режимiнiң бусану, тоң қабаттық және ирригациялық түрлерi кездеседi. Олар арнайы әдебиеттерде талқыланады.

Ылғалдылығы мол аймақтарда су режимiн реттеудiң басты мiндетi артық суды кетiру және топырақты артық ылғалданудан қорғау (баурай бойымен немесе баурайға бұрыштап тар қашарды (загонды) жырту, ашық және жабық кәрiздер (дренаждар) жасау керек. Ылғалдылығы тұрақсыз және жеткiлiксiз аймақтардағы жердiң бiр бөліктерiнде су режимiн реттеудiң негiзгi тәсiлi оны суару болып табылады.

Суарылмайтын егiншiлiкте су режимiн реттеу: қыста қарды жинау және көктемде қар суын ұстау, топырақтағы су қорын сақтау және тиiмдi пайдалану сияқты үш кезеңнен тұрады.

Астықты аймақтарда жаздық және күздiк бидайларды себуге жиi пайдаланылатын сүрi танаптар ылғал жинаудың тиiмдi тәсiлi болып табылады. Сұр танап сенiмдi өнімнің, әсiресе, құрғақшылық жылдары, көзі болады. Бұрынғы жылдары Солтүстiк Қазақстанда, Батыс Сiбiрде және Алтай өлкесiнде сүр танаптардың көлемін азайту өнімнің азаюына әкелiп соққан. Осы аймақтарда 1966-1977 жылдары сүр танаптардың үлесiн арттыру 100 га жыртылған жерге шаққандағы өндiрiлген астықты 178-216 %-ын көбейтуге мүмкiндiк берген. Бiрақ, сүрi танаптың ылғал жинау мүмкiншiлiгi әлi жеткiлiксiз. Солтүстiк Қазақстандағы сүр танапқа 21 айда 518 мм ылғал түседi, оның тек 123 мм немесе 24%-ы ғана топыраққа сiңедi. Екiншi қыстың ылғалының бар болғаны 5% ғана топырақтың пайдалы ылғал қорын толықтырады. Канада мен АҚШ астықты аудандары бойынша деректер осыған ұқсас келедi, онда ылғалдың сүрi танапта сiңiрiлу 19-24%, ал екiншi қыста-9% құрайды.

В. Пелтонның деректерi бойынша, Солтүстiк Қазақстан жағдайымен ұқсас Саскачеван провинциясындағы (Канада) орман жолақтары елеулi тиiмдiлiк көрсете алмайды және кеңiнен пайдалануға ұсынылмайды. Орман жолақтарының астындағы жерлердi есептегенде қосымша өнім 0,47 ц/га болған. Негiзгi себебi – аңыз сабақтарына қарағанда, қардың бiркелкi түспеуi болып табылады. Қардың бiркелкi түспеуiн, кей жағдайларда пайдалы әсерiнiң болмауын өзімiздiң зерттеушiлер де атап көрсетеді (8,13,38,44). Мәселен, П. С. Денисов Құлынды даласында ықтырмалы сүрi танаптың жел өткізетін орман жолағынан кез келген қашықтықта бидай 12,8-14,6 ц/га өнім берсе, ықтырмасыз сүрi танапта орман жолағынан әртүрлi қашықтықта өнімділік 9,1-5,4 ц/га ғана болғанын хабарлаған. Жазда желден қорғауды, қыста қар ұстауды қамтамасыз ететiн күнбағыс ықтырмалары тек сүр танапта ғана емес, ауыспалы егiстiң басқа танаптарында да қолданылуы мүмкiн.

Қары аз, желi қатты аудандарда әр шаршы метр жерде биiктiгi 18-20 см 200-250 дана аңыз сабағын қалдыру өте тиiмдi болады. Бұл бүкiл танапта бiрiншi тұрақты қардан кейiн аңыз сабағы биiктiгiндей бiркелкi қар жинауға мүмкiндiк бередi, ал аңыз сабағы жоқ (соқамен жыртылған) танаптарда ол желмен ұшып кетедi. Қардың еру кезеңiнде бұл артықшылық сақталады. Аңызды танаптарда СВУ-2,6; СВШ-10 қар жыртқыштарымен аралығын 4-5 м етiп, қар атжалдарын тұрғызу қардың жиналуын арттыра түседi және көктемгі қар суы топырақтағы ылғалдың тапшылығын жоюды қамтамасыз етедi.

А. И. Шульгин қар мелиорациясының мына қағидаларын ұстануды ұсынады:

1. Қардың қалыңдығы мелиорация обьектiсiне байланысты анықталынуы керек.

2. Қарды тоқтатуды мүмкiндiгiнше ерте, бiрiншi түскен қардан бастаған дұрыс.

Қар қабаты бүкiл танапта бiркелкi болуы керек. Қар суын ұстауды аңыз сабақтары қалдырылған танаптарда саңылаулау, ал сүр танаптарда ЛОД-10 шұңқырлағышымен шұңқыр жасау арқылы жүргiзуге болады. Шұңқырлағыш өткеннен кейiн әр гектарда тереңдiгi 12-15 см және жалпы сыйымдылығы 250-300 м³ болатын 13-14 мың шұңқыр жасалады.

Орталық қара топырақты аймақтарда қар суын ұстау үшiн күзгi топырақ өңдеудi баурайға көлденең жүргiзу, үзiк-үзiк атыздар жасап жырту, айқасқан бөгеттер тұрғызып жырту, т.б. арнайы тәсiлдер қолданылады.

Ылғал жинау шараларын жүргiзгеннен кейiн, оны топырақта сақтау және тиiмдi пайдалана бiлудiң маңызы зор. Қайырмалы құралдармен жүргiзiлген сүдiгерде және көптеген жағдайларда аңыз қалдықтары сақталған танаптарда ылғал сақтау үшiн тiстi және инелi тырмалармен уақытында және сапалы жүргiзiлген ерте-көктемдік тырмалау арқылы топырақтың беткi қопсытылған жабынды қабатын жасаудың маңызы зор.

А. А. Измаильскийдiң бүгiнде маңызын жоймаған тұжырымдауы бойынша, топырақтағы ылғалдың мөлшерін арттыру негiзiнен:

а) атмосфералық ылғалдың топырақтың бетiнен ағып кетуiн азайту жағдайларына;

ә) ылғалдың топыраққа сiңуiне әсер ететiн жағдайларға;

б) беткi қабатты кебуден қорғау жағдайларынабайланысты.

К. А. Блэктiң мәлiмдеуi бойынша қопсытылған борпылдақ қабаттың тиiмдiлiгi ылғалы мол топырақтарда жоғары болады. Құрғақшылық жағдайында борпылдақ жабынды қабаттың тиiмдiлiгi төмен. Себебi жеңiл буланатын судың көп мөлшері, жабынды қабатты жасау үшiн топырақ өндейтін құралдарды пайдалану мүмкiншiлiгi туындағанша ұшып кетедi.
Өзін -өзі тексеру сұрақтары:

1 Судың физикалық қасиеті дегеніміз не?

2 Топырақ су режимі және оның экологиялық маңызы

Дәріс 10.

Топырақ ауасы.

Топырақ ауа қасиеті.

Топырақ қопсыған кеуек дене болғандықтан, оның құрамында үнемі ауа болады. Бұл ауаның мөлшері топырақтың ылғалдығына, тығыздығына, өңделу жағдайларына, механикалық құрамына, өсіп-өніп тұрған өсімдіктерге, тағы басқа жағдайларға байланысты.

Егістіктер егілетін, өнделген топырақтарда ауаның мөлшері топырақ көлемінің 30-40 пайызына тән. Мұның біраз бөлігі топырақ бөлшектеріне сіңеді, оны сіңген ауа деп атайды. Ал ауаның калған мол бөлігі топырақ кеуектерінің арасында болады. Неғұрлым топырақта су көп болса, соғүрлым онда ауа мөлшері аз, себебі мол су ауаны топырақ құрамынан ығыстырып жібереді. Мысалы: күріш егістерінің топырақтарында су жер бетінде көлдеп тұратындықтан, онда ауа мөлшері мүлдем жоқ, Керісінше, ылғалы аз, жиі қопсытылып, жиі өнделетін топырақтарда ауа мол болады.

Топырақ – көптеген өсімдіктер мен микроорганизмдердің тіршілік ететін мекені. Олар тыныс алады, көптеген органикалық заттарды ыдыратып ауаға ұшырады. Осының нәтижесінде топырақ ауасының құрамы, атмосферадағы ауаға карағанда өзгешелеу. Мысалы, топырақ ауасындағы көмір қышқылының мөлшері 0,15-1,65% шамасында, ал атмосферадағы оның мөлшері небары – 0,03% ғана. Топырақ ауасындағы оттегі мөлшері атмосферадағыдан анағұрлым аз.

Топырақ ауасы топырақта өсетін өсімдіктер мен микроорганизмдерге көп әсер етеді. Топырақтағы ауаның молдығына, аздығына, оның құрамына қарай мұнда әртүрлі микроорганизмдер өмір сүреді. Өсімдіктер тамырының тереңдеп немесе көлденең өсуіне топырақтағы ауа режимінің дұрыс болуының пайдасы зор.

Топырақтың қатты, сұйық және газ күйiндегi бөліктерінің арасында тығыз байланыс бар. Көптеген факторлар бұған бiздiң көзімiздi жеткiзiп отыр. Сiңiру құбылысының әсерiнен, ол үш бөліктің арасында қатаң шек болмайды. Қатты бөлік судың және газдың молекулаларын сорып, сiңiрiп алса, сұйық бөлікте газдар мен минералды қоспалар еридi. Кейбiр қосындылар үш бөліктің арасында қозғалып ауысып отырады. Топырақтың пайда болуында (химиялық және биологиялық желге қағылу) және топырақтың тiршiлiгiнде ауаның маңызы зор.

Әртүрлi топырақтар өзінiң көлемінің 0,3-0,5 мөлшеріндей газ сiңiре алады. Топырақ сiңiрген газдар, оның биологиялық әрекетiнiң қосымша қоры болып табылады. Топырақтың газ түрiндегi бөлігінде өсімдік қорегiнiң және биологиялық әрекетiнiң ең маңызды элементтерi – оттегi, көміртегi, азот орналасқан. Олар үнемi айналыста болып, топырақтың үш бөлігінiң арасында ауысып, қозғалып отырады. Ауа – топырақтың құнарлылығының қажеттi шарттарының бiрi.

Топырақтың ауа режимi деп ауаның топыраққа енуi мен топырақтағы шығыны және физикалық жағдайының өзгеруi құбылыстарының жиынтығын айтады.

Топырақ ауасы өсімдіктердің тыныс алатын негiзгi көзі болып табылады. Егер өсімдіктердің жердiң бетiндегi бөлігін оттегiмен қамтамасыз ету адамның қатысуынсыз жүрсе, оның жердiң астындағы бөлігін (тамырларын) оттегiмен қамтамасыз ету белгiлi бiр деңгейде, егiншiнiң қамқорлығын керек етедi.

Мәдени өсімдіктер үшiн ауаның маңызы сумен қамтамасыз етуден кем емес. Оттегi биологиялық процестердiң қалыпты жүруi және тамырлардың тыныс алуы үшiн керек. Ауа жетiспеген және ылғал артық болғанда тамыршалар өспейді. Оттегi жеткiлiксiз болған жағдайда көптеген өсімдіктердің тұқымдары өнбейді.

Топырақта оттегiнiң болуы өсімдіктердің қоректiк режимiнiң бiрқалыпты жүруiнiң шарттарының бiрi болып табылады. Топырақта ылғал өте көп болғанда өсімдіктер оттегi мен азоттың жетiспеуiнен зиян шегедi. Мысалы, Х. Ф. Бергманның мәлiмдеуi, бойынша ауа жiберiлiп отырған қоректiк ерiтiндiде өсірілген сұлы, қыша, ас бұршақ, қара құмық және күнбағыс өркендерінің тамыр жүйесi ауа жiберiлмеген ерiтiндiлерге қарағанда, қарқындырақ дамыған және құрғақ массасы көбірек болған.

В. А. Новиковтың деректерi бойынша, топырақ ауасында 7-12% оттегiнiң болуы тамырлардың қарқынды тыныс алуын және олардың минералдық заттарды белсендi сiңiруiн қамтамасыз етедi. Оттегiнiң мөлшері 1-2%-ға дейiн төмендегенде тамырлардың өсуi төмендеп, өсімдіктердің су мен қоректiк заттарды сiңiруi шектеледi, ал жердiң бетiндегi бөлігінiң өсуi тоқталады.

Э. Рассел СО₂ концентрациясы жоғары болғанда тамырларды өлтiретiнiн, дегенмен, олардың бiраз уақыт СО₂ 9-10% дейiнгi концентрациясына шыдайтынын атап көрсетеді. Тамырлардың қалыпты өсуiне СО₂ концентрациясы 1%-ға төмен болуы керек. Басқа зерттеушiлер де осындай деректер келтiредi. Көмірқышқыл газының концентрациясының жоғары болуы тамырлардың ергежейлiлiгiне себеп болады.

Сонымен қатар көмір қышқылы пайдалы да рөл атқарады. Тамырдан бөлінетін заттардың құрамына енетiндiктен, тамыршалар мен тамыр талшықтарын қоршап тұрған топырақ ерiтiндiсiн қышқылдандырады және сол арқылы өсімдіктердің сiңiруi қиын қоректiк заттардың еруiне септiгiн тигiзедi. Сiлтiлi топырақтарда көмір қышқылының болуы фосфаттардың еруiн жақсартады.

Топырақта түзiлетiн көмір қышқылы ауаның жер бетiне тақау бөлігін байытады. Жердiң үстiңгi қабатында СО₂ мөлшерінiң артуы өсімдіктердің өсiуiн жылдамдатып, өнімділігін арттырады.

А. Г. Дояренконың есептеулерi бойынша, топырақтан бөлінетін көмір қышқылы топырақтың бетiндегi ауаға өсімдіктер пайдаланатын көмір қышқылының 50%-ын алады. Мұндай құбылыстың маңызы айқын. Мәселен, кейбiр зерттеушiлердiң мәлiмдеулерi бойынша, жүгерi жақсы өскен танапта төменгi жапырақтар жарықты аз алса да, СО₂ көбірек алады, ал сол уақытта жоғарғылары СО₂ жеткiлiксiздiгiнен фотосинтездiк әрекетiн баяулатуға мәжбүр болады.

Топырақ және атмосфера ауаларының арасындағы газ алмасу екi жаққа да пайдалы болады – топырақтың бетiндегi ауада СО₂ көбейсе, топырақтағы ауада оттегiнiң мөлшері артады.

Топырақтағы және ауаның жердiң бетi қабатындағы газдың алмасуына жыртылатын қабаттың құрылымы және құрылысы (жалпы саңылаулылық, капиллярлы және капиллярлы емес қуыстылықтардың қатынасы) әсерiн тигiзедi. Ауамен тұрақты толып тұратын қуыстарды аэрациялық немесе тұрақты аэрация қуыстылығы деп атайды.

Агрегаттардың iрiлiгi артқан сайын аэрация қуыстылығы жоғарылап отырады. Егер топырақ 0,5 мм ұсақ түйiршiктерден құралса, онда ауа толған қуыстардың үлесiне барлығы 2,7% тиедi және ауа өткізгіштігі болмайды. Түйiршiктер 1-2 мм болғанда, ауа өткізгіштік 100%-ға теңеледi.

Топырақтағы еркiн газ алмасу (аэрация) топырақ ең төменгi ылғал сыйымдылық деңгейiне дейiн сумен қаныққанша орын алады. Көптеген авторлардың мәлiмдеуi бойынша, мұндай жағдайларда топырақта 15% кем емес ауасы бар қуыстар қалады. Жыртылған топырақтарда аэрация 20%-дан артық болмайтыны туралы деректер бар.

Х. Ф. Бергманның мәлiмдеуi бойынша, кәдiмгi тоғышар (паразит) саңырауқұлақтардың өсуi айналасындағы оттегiнiң немесе көміртегiнiң мөлшеріне байланысты болатындығын көптеген зерттеушiлердiң тәжiрибелерi дәлелдеген.

Агрегат тардың өлшемдерi, мм

жүктеу 1,92 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: