Т. М. Блисов Топырақ экологиясы Тәжірибелік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

Қостанай, 2013

ББК 40.3

Б 63

Блисов Тілеубай Матайұлы, экология кафедрасының доценті, а.ш.-ғ.к.

Жокушева З.Г., экология кафедрасының аға оқытушысы

Жемпиисов Ш.С., агрономия кафедрасының профессоры, а.ш.-ғ.к.
Блисов Т.М.

Б 63 Топырақ экологиясы: Әдістемелік ңұсқаулар. - Қостанай: А.Байтурсынов атындағы ҚМУ, 2013. –53б.

ББК 40.3

Аграрлы-биологиялық факультетінің әдістемелік кеңесімен, ___ ___2013 ж. мақұлданған № хаттамасы

Қостанай мемлекеттік университеті, 2013
Мазмұны
1 Тақырып Топырақтың атмосфераға әсері…………………………………..5

1. 1 Топырақтардың ауа қасиеттері және топырақ ауасының құрамы........5

1. 2 Топырақ – атмосфераның газдық құрамын реттеуші............................6

1. 3 Топырақтың атмосфералық функциясының антропогендік өзгеруі....7

2 Тақырып Топырақтың гидросфераға әсері...................................................9

2.1 Жердің гидросферасы және топырақтың жалпы гидрологиялық маңызы.........................................................................................................................9

2.2 Атмосфералық жауын шашынның топырақ-грунттық және

грунттық суларға тасымалдануы.............................................................................11

2.3 Топырақ жамылғысы және оның өзен ағыны, су балансы және өзен химиясында қатысуы................................................................................................12

2.4 Гидросфера мен топырақтың геохимиялық өзара қарым-

қатынастары...............................................................................................................13

3 Тақырып Топырақтың литосфераға әсері...................................................14

3.1 Топырақ – литосфераның қорғаныс қабаты және даму факторы........14

3.2 Литосфераның үстіңгі бөлігінің биогеохимиялық түрленуі................15

3.3 Топырақтың литосфералық функцияларының

антропогендік өзгеруі...............................................................................................16

4 Тақырып Топырақтардың әртүрлі типтерінің түзілу экологиялық шарттары.................................................................................................................. 17

4.1 Табиғи-экологиялық жағдайлар және олардың топырақтың

түзілуіне деген әсері.......................................................................................17

4.2 Топырақтардың таралу географиялық заңдылықтары........................20

4.3 Топырақтарды жіктеу.............................................................................21

5 Тақырып Тундра, тайгалы-орман аймақтары топырақтарының экологиясы және экологиялық проблемалары.....................................................22

5.1 Топырақ түзілу жағдайлары..................................................................23

5.2 Топырақтарды сипаттау және тундра аймағы топырақтарын

қорғау проблемалары..............................................................................................25

5.3 Топырақтарды сипаттау және тайгалы аймақ топырақтарының

халық шаруашылығындағы маңызы.....................................................................27

6 Тақырып Орманда дала, дала аймақтары топырақтарының

экологиясы және экологиялық проблемалары.....................................................29

6.1 Орманды дала және дала аймақтары топырақ түзілу

табиғи жағдайларының ерекшеліктері.................................................................29

6.2 Қара топырақтардың морфологиялық және генетикалық ерекшеліктері..........................................................................................................30

6.3 Қара топырақтардың аймақтық және регионалдық ерекшеліктері..31

6.4 Орманды дала және дала аймақтары топырақтарының пайдалану

және қорғау ерекшеліктері....................................................................................33

7 Тақырып Деградацияланған топырақтар және оларды

қалпына келтіру.....................................................................................................34

7.1 Топырақтардың деградациялануы немесе бұзылуы..........................34

7.2 Топырақ жамылғысының механикалық бұзылуы..............................36

7.3 Тау-кен өндірісінде бұзылған топырақтар..........................................37

7.4 Топырақты қалпына келтіру (рекультивация)....................................37

8 Тақырып Топырақтың химиялық ластануы.............................................38

8.1 Пестицидтерді пайдаланудың экологиялық зардаптары...................39

8.2 Топырақтардың мұнай және мұнай өнімдерімен ластануы..............40

8.3 Минералдық тыңайтқыштарды пайдаланудың экологиялық зардаптары..............................................................................................................42

9 Тақырып Топырақтардың радиоактивтік ластануы................................44

9.1 Радиоактивтік ластану ұғымы..............................................................44

9.2 Топырақтың радиоактивті ластану табиғи және

техногендік көздері................................................................................................44

9.3 Радиация және тіршілік........................................................................46

10 Тақырып Топырақ экологиясының проблемалары және топырақ жамылғысын қорғау жолдары..............................................................................47

10.1 Топырақтарды экологиялық ауртпалықтар

мен олардың зардаптарынан қорғау....................................................................47

10.2 Топырақтың гумустық күйін қорғау.................................................49

10.3 Топырақтарды қоршаған ортаға шығарылатын

индустриалды және тұрмыстық қалдықтардан қорғау.....................................50

Ұсынылған әдебиеттер тізімі......................................................................53
1 Тақырып Топырақтың атмосфераға әсері
Мақсаты: топырақтың атмосферамен байланысты экологиялық функциясын талдау.

Жоспар:

1. 1 Топырақтардың ауа қасиеттері және топырақ ауасының құрамы

1. 2 Топырақ – атмосфераның газдық құрамын реттеуші

1. 3 Топырақтың атмосфералық функциясының антропогендік өзгеруі

Топырақтың ауа қасиеттеріне ауа сиымдылығы және ауа өткізгіштігі жатады. Топырақтың дәл сол кездегі ылғалдылығында ауамен толған көлемін ауа сиымдылығы деп атайды. Топырақтағы ауа мөлшері – топырақтың типі, құрылымы, ылғалдылығы, өңделген жәй күйі және басқада жағдайларға байланысты өзгермелі шама. Су мен ауа топырақтың қуыстарында болады, сондықтан су көп болса, ауа керісінше аз болады, былайша айтқанда су мен ауа антагонистер сияқты болады.

Құрылымды топырақтарда су мен ауа антагонистер емес, себебі құрылымды түйіртпелер арасында ірі капиллярды емес қуыстар болады, олар ауамен толады, ал түйіртпелердің өзінде – капиллярлы, сумен толған болады. Құрылымды топырақтарда оңтайлы су-ауа режимі қалыптасады. Бұдан туатын қорынды: ауа режимі оңтайлы болсын десек, топырақтың құрылымын жақсарту керек.

Топырақ ауасының құрамы атмосфералық ауаның құрамынан бірсыпыра айырмашылығы бар (1 кесте).

1 Кесте

Топырақ ауасының құрамы

Топырақтағы ауаны негізгі тұтынушылар болып өсімдіктер тамырлары, жануарламен микроорганизмдер саналады. Олар оны дем алу кезінде пайдаланады, осыған орай көмір қышқыл газын шығарады. Сонымен қатар оттегі органикалық заттарды ыдырату процестерінде пайдалынады, оның нәтижесінде де көмір қышқыл газы шығады. Тек оттегінің аздаған бөлігі ғана тотығу химиялық процесінде шығынданады.

Топырақ ауасы азот, оттегі және үлкен мөлшерде көмір қышқылынан басқа су буларынан тұрады, ал батпақтанған топырақтарда мына газдар болады: аммиак, күкіртті сутегі, фосфорлы сутегі, метан және сутегі, олар органикалық заттардың ана­эробты ыдырау процесінде пайда болады.

Ауаның көп бөлігі топырақта ерікті немесе бос күйінде болады, кейбір бөлігі суда еріген және топырақ ерітіндісінің құрамына кіреді, ал бір бөлігі топырақ коллоидтарымен адсорбцияланған. Топырақ ауасының құрамы динамикалы немесе өзгермелі. Топырақтағы көмір қышқыл газының мөлшері көктем мен жазда көбірек, ал күз бен қыста азырақ болады. Топырақ неғұрлым органикалық заттармен бай болса соғұрлым көмір қышқыл газы көбірек бөлінеді. Топырақ ауасындағы СО₂ мөлшері өсімдіктерге байланысты, мысалы орман астындағы топырақтарда көп, ағаш арасындағы алаңқайда азырақ және танаптарда одан да аз болады. Батпақтанған топырақтарда СО₂ топырақ ауасындағы мөлшері 12—14% жетуі, ал оттегі 4% дейін төмендеуі мүмкін..

Топырақтың ең маңызды қасиеті – су өткізкіштігі, былайша айтқанда өзі арқылы ауа өткізу қабілеті. Су өткізкіштігі аэрацияның міндетті түрде қойылатын шарты.

Топырақ ауасы өсімдіктер тамырларының тыныс алу көзі болып саналады. Әсіресе тұқымдар өну кезінде ауаны аса көп сіңіреді. Микроорганизмдерге қажетті оттегі және азот.

Топырақ ауасында СО₂ концентрациясының артуы тыныс алу процесіне теріс әсер етеді. Құрамында 20% оттегі бар топырақ ауасы өсімдіктердің өніп-өсуіне қолайлы. Топырақ ауасында оттегі жетіспесе анаэробты бактериялар дамиды, тотықсыздану процестері жүреді және өсімдіктерге улы толық тотықпаған қосылыстар: темірдің қышқылдары, күкіртті сутегі, фосфорлы сутегі, метан, ам­миак және сутегі жиналады.

Топырақ ауасындағы оттегі мен СО₂ топырақтың минералдық бөлігінің химиялық үгілу процестеріне қажетті.

Мәдени өсімдіктердің жақсы өніп-өсуіне топырақтың оңтайлы ауа режимі болуы қажет. Топырақтың ауа режимі деп ауаның түсу, жылжу және шығындану жиынтығын атайды.

Топырақтың ауа режимін жақсарту үшін шаралардың толық кешені қолданылады. Олар: су және ауамен қамтамасыз ету үшін орнықты құрылымын жасау, топырақты терең жырту немесе өңдеу, тырмалау, культивациялау, топырақты қопсыту, топырақ қабығын жою, тым ылғалданған және батпақтанған топырақтарды құрғату.

Топырақтың газды фазасы атмосфералық ауамен үздіксіз алмасу мен өзара әрекеттесуде болады, осыған орай оған көмір қышқылын, аммиак, азот тотықтары, элементарлы азот, күкіртті сутегі, метан, су буларын береді. Топырақ және оны мекендейтін организмдер ауадан газдарды сіңіреді және әсіресе атмосфералық оттегін интенсивті пайдаланады.

Құрғақ ауада көлемдік шамада 78% азот, 21 % оттегі, 0,9 % аргон, 0,03 % көмір қышқылы және 0,003 % басқада газдардың қоспасы болады.

Топырақ ауасында атмосфералыққа қарағанда оттегі аз, ал көмір қышқыл газы көбірек болады. Газ алмасу нашар топырақтарда көмір қышқыл газының концентрациясы 20 % жетеді.

Топырақ ауасының атмосфералықпен алмасу процесін аэрация немесе газ алмасуы деп атайды. Газ алмасуы бірімен-бірі және атмосферамен қатынаста болатын қуыстар жүйесі арқылы жүреді. Газ алмасуын қолдайтын факторлар: диффузия, топырақ температурасы, қысымының және жауын шашын, суару және булану арқылы топырақтағы ылғал мөлшерінің өзгеруі, желдің әсері, грунттық сулар деңгейінің өзгеруі және т.б.

Дегенмен, газ алмасуының негізгі факторы жоғарғы және төменгі сатыдағы организмдер. Топырақ ауасында көмір қышқыл газының болуы макро- және микрооргаизмдер және тамырлардың бөлінділеріне байланысты. Жер беті қабатындағы көмір қышқыл газының тұтынуы жоғары сатыдағы өсімдіктер тіршілігімен байланысты. Жер беті қабатында оттегі ауасының пайда болуы және соңынан топыраққа түсуі фотосинтездің нәтижесі. Топырақтың ең үстіңгі қабатындағы ауа, жердің беткі қабатындағы атмосферамен алмасуына байланысты, өзінің құрамына қарай атмосфералық ауаға жақын болады. Бірақ, оттегі мен азот мөлшері жағынан айырмашылығы өте жоғары деңгейде.

Қазіргі геохимия мынаны дәлелдейді, атмосферада оттегін болуы жалпы өсімдіктердің тіршілігімен байланысты, ал атмосфералық көмір қышқылы организмдер және топырақ арқылы бірнеше рет өткен. Азот белоктың синтезінде белсенді қатысады. Сонымен атмосфера азотының тарихы өсімдіктер, жануарлар және топырақпен байланысты.

Олай болса, атмосфераның химиясы көп дәрежеде Жердің топырақ-өсімдік жамылғысымен анықталады. Әрине, планета үстінің 70% құрайтын Әлемдік мұхит өзінің организмдерімен атмосфераның газдық режимін реттеуші құдыретті күш болып саналады.

Антропогендік әсерлер көп жағдайда топырақтың гумустық режимін кардиналды немесе түбірлі өзгертуі мүмкін. Егістік жерлердегі топырақтардың гумусты шығындануының немесе жоғалтуының негізгі себептері деп мыналарды айтады:

- гумус көздерінің өзгеруі және топыраққа түсетін өсімдік қалдықтарының табиғи биоценоздан агроценозға ауысқан кезде азаюы;

- топырақтың үстіңгі горизонты құрылымының өзгеруі және су режимінің өзгеруі;

- интенсивті өңдеулер мен аэрацияның әсерінен гумустың минерализациялануының артуы;

- дақылдардың өнімімен шығынданған негізгі қоректік элементтердің өтелмеуі немесе қайтарылмауы.

Гумус қорларының азаюы топырақтың ауа-су және қоректік режимдерінің нашарлауына, оның тығыздануына, құрылымының бұзылуына әкеліп соғады.

Топырақтың және топырақ жамылғысының гидрологиялық, газды-атмосфералық сияқты экологиялық функцияларын орындау, гумустың мөлшеріне және құрамына байланысты екені жалпы белгілі мәселе. Сонымен қатар бұнымен оның универсалды биологиялық сіңіруші, әртүрлі ластағыштарды бұзғыш және нейтралдау рөлі тығыз баланысты.

Топырақтың су-ауа режимінің нашарлауы, тығыздануы және құрылымының бұзылуы топырақ пен атмосфера арасындағы газ алмасуын қиын жағдайға салады. Сондықтан оңтайлы аэрация болуы үшін топырақтың физикалық қасиеттері мен құрылымын жақсарту керек.

Антропогендік әсерлер (үлкен концентрациядағы ластаушы заттардың шығындылары) топыраққа ғана емес, сонымен қатар адамдар мен жануарларға, өсімдіктердің жәй күйіне және жалпы экожүйелерге оразан зор зиян келтіреді.

Экологиялық әдебиеттерде зиянды шығырындылардың үлкен концентрацияларынан көптеген жануарлар, құстар, жәндіктердің құрылуы жазылған.

Өсімдіктерге улы заттар әртүрлі жолдармен түседі. Зиянды заттардың шығарындылары тікелей өсімдіктердің жасыл бөлігіне әсер етеді және тыныс саңылаулары арқылы ұлпаларға кіреді, хлорофилл мен клетканың құрылымын бұзады. Сонымен қатар топырақ арқылы тамырғада түседі. Мысалы, улы металдармен топырақтың ластануы, әсіресе күкірт қышқылымен, тамырлар жүйесіне жою деңгейіндей әсер етеді, ал ол арқылы бүкіл өсімдікке.

Ластаушы газ тәрізді заттар өсімдіктердің жәй күйіне әртүрлі әсер етеді. Кейбіреулері (көміртегі тотығы, этилен және б.) жапырақтар мен өркендерді шамалы зақымдайды, басқалары (күкірт диоксиді, хлор, сынаптың булары, аммиак, циани­сті сутегі және б.др.) жою деңгейіндей әсер етеді.

Өсімдіктерге әсіресе қауіпті күкірт диоксиді (SO₂), оның әсерінен көптеген ағаштар құриды және ең алдымен қылқан жапырақтылар – қарағай, шырша, самырсын, бал қарағай.

Жоғары улы ластағыштардың әсерінен өсімдіктердің өсуі баяулайды, жапырақтарының ұшында некроздар пайда болады, ассимиляция органдары жойылады және т.б. Жапырақтардың зақымданған жерлерінің көбеюі топырақтан ылғалдың сіңіруін төмендетеді, жалпы шамадан тыс ылғалдануға әкеледі де оның мекендеу ортасына әсер етеді.
Әдебиеттер: 1, 95-96 б; 2 , 14 б; 420-431 б.

Бақылау сұрақтары

1 Топырақ ауасындағы О₂ и СО₂ мөлшері неге байланысты?

2 Топырақ пен атмосфера арсындағы газ алмасуын анықтайтын жағдайларды атаңыз.

3 Топырақ ауасындағы О₂ и СО₂ динамикасын бейнелеңіз

4 Топырақтардағы процестер мен өсімдіктердің өнімділігіндегі О₂ және СО₂ рөлі қандай.

5 Топырақ пен атмосфераның арасындағы газ алмасуын нашарлатын жағдайларды атаңыз.

6 Атмосфералық ауа мен топырақ ауасы құрамының айырмашылығы қандай?

2 Тақырып Топырақтың гидросфераға әсері
Мақсаты: студенттерді топырақтың гидрологиялық константтары мен оларды адамның шаруашылық іс әрекетінде пайдалануымен таныстыру.

Жоспар:

2.1 Жердің гидросферасы және топырақтың жалпы гидрологиялық маңызы

2.2 Атмосфералық жауын шашынның топырақ-грунттық және грунттық суларға тасымалдануы

2.3 Топырақ жамылғысы және оның өзен ағыны, су балансы және өзен химиясында қатысуы

2.4 Гидросфера мен топырақтың геохимиялық өзара қарым қанынастары
2.1 Су тірі организмдер, оның ішінде өсімдіктер, тіршілігіндегі ең бір маңызды фактор болып саналады. Өсімдіктер өзіне қажетті барлық суды топырақтан алады. Ылғал әртүрлі күйде болуы мүмкін: бірінде ол өсімдікке ыңғайлы, ал бірінде ыңғайсыз болады. Топырақтағы судың әртүрлі формада болуы және олардың қатынасы, топыраққа түсітін судың мөлшеріне, сонымен қатар топырақтың өзінің су қасиеттеріне тәуелді.

Жер шарындағы су айналымы маңызды буын ретінде топырақты да қосады. Құрлықтың топырақ жамылғысы атмосфераның ылғалын алады және булану мен өсімдіктердің транспирация арқылы оны атмосфераға береді. Топырақтың су қасиеттері көп жағдайларда судың қозғалысын, оның ағынын және булануын анықтайды.

Топырақ ылғалы әртүрлі күштермен ұсталады, жылжу қимылы бірдей болмайды және әртүрлі қасиеттерге ие болады. Топырақ суын категориялар, формалар және түрлерге бөледі.

Топырақ ылғалы оның топырақтың қатты фазасымен беріктігі мен қозғалу немесе жылжу дәрежесіне қарай келесі категорияларға бөлінеді.

1. Кристалданған (конституциялық) ылғал – берікті байланған және жылжымайды.

2. Қатты ылғал - мұз. Жылжымайтын ылғал.

3. Бу күйіндегі ылғал – су буы күйінде абсолютті серпінділігі жоғары учаскелерден серпінділігі төмен учаскелерге жылжиды; ауа ағынымен пассивті жылжуы да мүмкін.

4. Берікті байланысқан ылғал – топырақ түйірлеріне тән адсорбциялы күштермен өте берік ұсталады, бетінде қалыңдығы 2—3 молекулардай жұқа қабыршағын құрайды. Тек бу күйінде ғана жылжиды.

5. Осал байланысқан су – берікті байланған ылғалдың жұқа қабыршағы бетінде бағытталған молекулар күші мен алмасу катиондарының гидратация қабілетімен ұсталады. Топырақ түйірлері маңында қалыңдығы судың оншақты молекулярлық диаметріндей қабыршақ құрайды. Сорбция күштері арқылы жылжиды.

6. Бос (еркін) ылғал топырақ түйірлерінің өзіне тарту күштерімен байланысты емес, капиллярлық және гравитациялық күштер арқылы жылжиды.

Бос гравитациялық ылғал да екі түрде кездеседі – сіңетін немесе жылжитын ылғал (салмақ күшімен төменгі ағында жылжитын) және су тасушы горизонттардың ылғалы(су өткізбейтін қабат арқылы).

Топырақ-гидрологиялық константалары дегеніміз топырақ ылғалының әртүрлі категориялары мен формаларын сипаттайтын ылғалдылық мөлшерінің шекаралары. А. А. Роде (1965) топырақ-гидрологиялық константаларын топырақ ылғалының жылжудағы санды көрсеткіштерінің сапалық айырмашылығына ауысуын көрсетін топырақ ылғалының шкаласының нүктелері деп қарастырған болатын. Агрономиялық практикада топырақ-гидрологиялық константалары арқылы өсімдіктерге ыңғайлығы ылғал шектері сипатталады. Алты негізгі топырақ-гидрологиялық константалары белгіленеді, олар топырақтың массасы мен көлемінен процент арқылы көрсетіледі.

1. Максималды адсорбциялы су сыйымдылығы (МАВ) – берік байланған судың ең көп мөлшері, адсорбция күшімен ұсталады; өсімдіктерге қолайсыз ылғал.

2. Максималды гигроскопиялық (МГ) – топырақтың су буларымен қаныққан ауадан сорып ала алатын ылғалдың ең көп мөлшері (ауаның салыст ырмалы ылғалдылығы 94% жоғары); ылғал өсімдіктерге қолайсыз немесе қол жетпейтін.

3. Өсімдік солатын ылғалдылықтағы топырақ ылғалдылығы (ВЗ) - өсімдіктерде оларды су буларымен қаныққан атмосфераға шығарғанда да солу белгілері жойылмайтын ылғалдылық; өсімдіктерге қолайлы ылғалдың төменгі шегі.

4. Капиллярлы байланыстың үзілу ылғалдылығы (ВРК) – төменгі су сыйымдылығы мен өсімдік солатын ылғалдылықтағы топырақ ылғалдылығы интервалы арасындағы топырақ ылғалдылығы, бұл жағдайда құрғау барысында ілінген /ұсталып тұратын/ ылғал кенет азаяды.

5. Төменгі немесе ең аз, немесе шекті далалық су сыйымдылығы (НВ немесе ППВ) – капиллярлыілінген немесе ұсталып тұратын ылғалдың ең максималды мөлшері.

6. Капиллярлы су сыйымдылығы (KB) – капиллярлар толған күйінде ұсталып тұратын ылғал.

7. Толық су сыйымдылығы немесе толық су сыюлығы (ПВ) – топырақтың барлық қуыстарын толтырғанда, топырақта сақталатын ылғалдың ең көп мөлшері.

Өсімдіктердің өніп-өсуіне ең оңтайлы ылғалдылық ВРК - НВ интервалындағы топырақ ылғалдылығы. НВ – ПВ интервалында газ алмасуы нашарлайды, бұны шектен тыс ылғалдылық деп атайды. Топырақтың ылғалдылығы ВРК – ВЗ интервалында өсімдікке қолайсыз болады да өнімділігі төмендейді.

Судың шығындары келесі процестерге байланысты. Мысалы, топырақтың үстінгі қабатына түсетін судың бір бөлігі жер бетіндегі ағынмен кетеді. Топыраққа түсетін ылғалдың ең көп мөлшері өсімдіктермен сіңіріледі. Оның біршама мөлшері физикалық булануға шығындалады және ол ландшафттық жағдайларға байланысты. Бұл ылғалдың бір бөлігі өсімдік жамылғысымен ұсталады және оның үстінен атмосфераға буланады, ал бір бөлігі тікелей топырақтың үстіңгі қабатынан буланады. Сонымен қатар, топырақ суы топырақ ішкі ағында да шығындануы мүмкін. Бұл құбылыс топырақ қимасының әртүрлі горизонтарының әртүрлі су өткізгіштілігіне байлынысты болады. Гравитациялық су мезгілдік ылғалдану кезінде ең көп өткізетін горизонтта жылжи бастайды, ал су өткізбейтін горизонт кедергі болады. Мезгілді болатын суларды жоғарғы сулар деп атайды. Ақыр аяғында, топырақ суының көп бөлігі грунттық сулардың үстіне жетуі және грунттық ағыннан алшықтауы мүмкін.

Топырақ горизонттарында оның су ұстағыш қабілетінен артық судың пайда болуы бос немеес еркін гравитациялық судың пайда болуымен ере жүреді, олар салмақ күшімен төмен немесе бүйірлеп жылжиды. Топырақтың үстіңгі қабатына бос сулардың интенсивті ағыны екі құбылыс байқалады: ылғалдың сіңірілуі және топырақтың үстіңгі қабатындағы судың ағыны. Топырақтың үстіңгі қабатындағы ағын оның су өткізгіштігі төмен және ылғалды, өсімдік жамылғысы шамалы және жердің үлкен еңістігі болған жағдайда ең күшті болады. Топырақтың шайылуы және еритін заттардың шығындануы топырақтың үстінде гравитациялық судың ағынының салдары. Егер жоғарыдан су келгенде топырақ құрғақ болса, гравитациялық судың сіңірілуі алдымен басым болады және ол төмен бағытта, кей бөлігі жан жақтарына қарай бағытталады.

Егер топырақта үлкен жарықтар болса сіңірілуден басқа бос гравитациялық судың «құлауы» байқалады. Бұл жағдайларда бос сулар топырақтың қуыстығын толық толтырады және гравитациялық сулар топырақтың бар қабатынан жаппай біркелкі ағынмен жылжиды да фильтрация басталады. Егіншілік практикасында көбінесе сіңіру байқалады, ал мелиорацияда, сонымен қатар фильтрация кездеседі.

Гравитациялық судың фильтрациясы, оның топырақ-грунттық суларға қосылуы, ақырғы деңгейінен көтерілуіне байланысты, суармалы егіншілікте кең тараған және қайта батпақтану және тұзданудың негізгі себептері.

Гравитациялық судың тағы бір көзі судың ирригациялық торабтардан фильтрациялануы, үйткені олардың көбінің қаптауышы жоқ. Ирригациялық торабтар ұзындықтарының бірсыпара болуына және олардың ұзақ мезгіл істеуіне байланысты, соңынан басты құрылыстан келетін судың 50—60% дейіні жоғалады.

Бос гравитациялық судың бірсыпыра мөлшері ирригациялық торабтардың әртүрлі апаттарында пайда болады.

Күріш тұрақты суда өсіп-өндіріледі және вегетациялық кезеңде гектарына 15 000—20 000, кей кезде 30 000—40 000 м³ суды пайдаланады. Өзінен өзі түсінікті нәрсе, осыған орай қанша су жоғалатыны.

Ирригациялық жүйелерде көп мөлшерде гравитациялық сулардың пайда болуы грунттық суларды толтырады, одан олардың деңгейі көтерілуі мүмкін деген кауіп төнеді. Сонымен қатар батпақтану және қайта сортаңдану процестеріне жол беріледі.