Топырақтану геология негіздерімен

ISBN 978-601-7322-55-7

ББК 40.3 (26,3)

А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университетінің оқу-әдістемелік кеңесімен, _____.______2012 ж. мақұлданған № хаттамасы

© А.Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті, 2012

Мазмұны

Алғы сөз..................................................................................................................5

1.1 Геология пәні, оның міндеттері және негізгі салалары…………………7

1.2 Геологияның ғылым ретінде қалыптасуы, даму сатылары……………..8

1.3 Жердің пайда болуы жайындағы түсініктер. Жердің қысқаша

даму тарихы…………………………………………………………………………...8

1.4 Жердің пішіні, құрылысы, физикалық қасиеттері……………………….9

2 Тақырып Топырақтану пәніне кіріспе………………………………………..11

2.1Топырақтану пәні және оның міндеттері ………………………………...11

2.2 Топырақ ерекше табиғи дене……………………………………………..12

2.3 Топырақтың табиғаттағы, адам өміріндегі алатын орны және маңызы.13

2.4 Топырақтың экологиялық қызметі……………………………………….15

2.5 Топырақтанудың басқа ғылымдармен байланысы, оның басты

ғылыми салалары…………………………………………………………………….16

2.6 Топырақтану ғылымының даму тарихы……………………………........17

2.7 Қазақстан топырақтарын зерттеу тарихына қысқаша шолу…………....22

3 Тақырып Үгілу және топырақ түзілу процестері…………………………....23

3.1 Үгілу, үгілу типтері……………………………………………………......23

3.2 Топырақ түзу жыныстары………………………………………………...27

3.3 Топырақ түзілу процесінің жалпы схемасы, геологиялык,

биологиялық және биогеохимиялық айналымдар………………………………….30

3.4 Топырақ құрылу процестері және құбылыстары………………………..32

4 Тақырып Топырақтың органикалық бөлігі…………………………………..39

4.1 Топырақтың органикалық бөлігінің көздері…………………………….39

4.2 Органикалық қалдықтардың топырақта өзгеру процестері…………….40

4.3 Гумустың құрамы………………………………………………………….41

4.4 Топырақтың гумустық жай-күйінің көрсеткіштері……………………..42

4.5 Гумустың топырақ түзілу, топырақ құнарлығы және

өсімдіктердің қоректенуіндегі рөлі………………………………………………....43

5 Тақырып Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті………..44

5.1 Топырақ коллоидттары, олардың құрылысы, қасиеттері және

құрамы………………………………………………………………………………..44

5.2 Топырақтың сіңіру қабілеті және оның түрлері………………………45

5.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығы және әртүрлі топырақтардағы

алмасу катиондарының құрамы…………………………………………………….46

5.4 Топырақтың сіңіру қабілетінің маңызы………………………………...47

5.5 Топырақ қышқылдығы, сілтілігі………………………………………...47

5.6 Топырақтың буферлігі…………………………………………………...49

6 Тақырып Топырақтың су, ауа, жылу қасиеттері және режимдері………….49

6.1 Топырақ ылғалының маңызы. Топырақ ылғалының категориялары…50

6.2 Топырақтың су қасиеттері:су ұстау қабілеті, су өткіштілігі…………..51

6.3 Су режимі және оның түрлері…………………………………………...52

6.4 Топырақта ылғал жию және сақтау шаралары…………………………53

6.5 Топырақ ауасы, оның құрамы, агрономиялық маңызы………………..54

6.6 Топырақтың ауа қасиеттері……………………………………………...55

6.7 Топырақтың жылу қасиеттері…………………………………………...55

6.8 Топырақтың жылу режимі және оны реттеу шаралары………………..56

7 Тақырып Топырақ құнарлылығы…………………………………………….58

7.1 Топырақ құнарлылығы ұғымы…………………………………………..58

7.2 Топырақ құнарлылығының категориялары және түрлері……………..58

7.3 Топырақ құнарлылығының факторлары………………………………..59

7.4 Әртүрлі топырақтар түрлерінің құнарлылығы…………………………60

7.5 Топырақ құнарлылығын арттыру шаралары…………………………...61

8 Тақырып Тайгалы-орман және орманды дала аймақтарының

топырақтары………………………………………………………………………….61

8.1 Тайгалы-орман топырақтары……………………………………………61

8.2 Қоңыр орман топырақтары……………………………………………..64

8.3 Сұр орман топырақтары………………………………………………...64

9 Тақырып Қара топырақтар……………………………………………………65

9.1 Қара топырақтардың түзілу жағдайлары……………………… ...........66

9.2 Қара топырақтардың пайда болуы және қара топырақтар

кескінінің қалыптасуы жайындағы қазіргі түсініктер.…………………………...66

9.3 Қара топырақтың құрылысы……………………………………………67

9.4 Қара топырақтардың классификациясы (жіктеу)……………………..67

9.5 Қара топырақтың қасиеттері…………………………………………..68

9.6 Қара топырақтар құнарлылығын арттыру,

эрозия және құрғақшылықпен күресу шаралары………………………………...68

10 Тақырып Қуаң дала, шөлді-дала, шөлді және тауалды-шөлді-дала аймақтарының топырақтары……………………………………………………….68

10.1 Қара қоңыр топырақтар, құрылысы және қасиеттері……………….69

10.2 Құба (боз) топырақтар, құрылысы және қасиеттері…………… ......70

10.3 Қоңыр (бурые), сұршыл-қоңыр (серо-бурые пустынные)

топырақтар, құрылысы және қасиеттері………………………………………….72

10.4 Тақырлар……………………………………………………………….75

10.5 Қуаң дала, шөлді және шөлейт аймақтары

топырақтарының құнарлылығын арттыру шаралары…………………………….76

11 Тақырып Интрааймақтық топырақтар……………………………………77

11.1 Кебірлер, құрылысы және қасиеттері………………………………..77

11.2 Сортаңдар, құрылысы және қасиеттері……………………………...79

11.3 Солодьтар (кермекті топырақтар)…………………………………...80

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі……………………………………………..82

Алғы сөз

Қазіргі кезде ауыл шаруашылығық өндірісін дамытуда еліміздің жер ресурстарын ұтымды және интенсивті пайдалану ең негізгі мәселе болып саналады. Осыған орай жер ресурстарын пайдалануды жақсарту қоғамдық өндірістің тиімділігін арттыруға бағытталған жалпы шаралар жүйесінде ең алдыңғы жоспар ретінде ұсынылады.

Жер – қоғамның байлық көзі, ол еңбек, су және биоклиматтық ресурстармен бірге өндіріс құралы болып саналады.

Табиғаттың ғаламат туындысы топырақ. Ол жер кабығының ең үстін алып жатқан кұнарлы қабаты. Топырақтың ерекше қасиеттерінің әсері осы ортада өсімдік өніп, тамыр жүйесі дамып, өсіп жетіліп, фотосинтез арқылы органикалык заттар түзіп халыкқа азык-түлік, өндіріске шикізат беруін қамтамасыз етеді. Сонымен бірге топырак табиғи экологиялық жүйелердің басты құрамды бөлігі болып келеді.

Жер, оның ең үстіңгі құнарлы қабаты топырақ жамылғысы, ауыл шаруашлығы, өнеркәсіп, көлік және басқа да халық шаруашылығы салаларының дамуының негізі болып саналады. Адамның өмір сүру және өндірісте іс әрекет ету үшін қажетті материалдық жағдайлар ішінде жер өзінің топырақ жамылғысы, қазбалы байлықтары, ормандары мен суларымен ерекше орын алады. Осыған орай ол кезкелген өндірістік процестің бірінші жаршысы және табиғи негізі.

Ауыл шаруашылық дақылдарын өсіп-өндіруге пайдалынатын немесе осыған арналған ауыл шаруашылық алқаптарының топырақ жамылғысы, құрлықтың тек 10% ала отырып, адамзатты қоректік өнімдердің 88% және өндіріске қажет көптеген шикізатпен қамтамасыз етеді.

Өндірістің дамуымен оның төңірегіне табиғи қордың шоғырлану үлесі өсе береді, экономикалық, әлеуметтік, технологиялық, биологиялық процестердің өзара байланысы күшейе түседі. Өндіріс тек қана материалдық игілік жасаумен шектелмей, қоршаған ортаны қорғау, табиғатта экологиялық тепе-теңдігін сақтау тиіс. Осыған байланысты табиғат қорларын, соның ішінде топырақ жамылғысын қорғау ең бір маңызды экономикалық, экологиялық және әлеуметтік мәселе.

Сол мәселелердің ішінде ең маңыздылары болып топырақтардың құнарлығын арттыру, су және жел эрозиясынан, қайта тұзданудан, құрғаудан, өнеркәсіп шығарындыларынан ластанудан сақтау және жерлерді бастапқы қалпына келтіру шаралары болып табылады. Бұл мәселелерді шешу үшін еліміздің жер қорларын сапалық жай-күйі туралы толық, сенімді ақпарат жинақталуы және болуы керек. Сонымен қатар ғылыми негізде ұйымдастырылатын шаралар жер қорларының сапалық жай-күйін жан-жақты зерттеу және есепке алуға негізделеді. Осыған орай бұл мәселелердің жоғары деңгейде шешілуі мамандардың, оның ішінде агрономдардың біліктілігімен тікелей байланысты.

Пәнді оқыту мақсаты – студенттерге топырақтану ғылымы туралы теориялық білім беру, ландшафттарда топырақтардың таралу және өзара байланыс заңшылықтарын, олардың физикалық, химиялық, физико-химиялық және басқа да қасиеттерін зерттеу әдістемесін үйрету, топырақтармен (топырақ монолиттері, топырақ үлгілірі және минералдар) жұмыс істеуге қажетті білім, дағдылар және машықтар жиынтығын қалыптастыру.
1 Тақырып Геологияға кіріспе. Жердің пайда болуы және құрылысы
Мақсаты: Геологияның міндеттері мен негізгі салаларын оқып білу, Жердің пішіні, құрылысы және физикалық қасиеттерімен танысу.

Дәріс сұрақтары:

1. 
   .1 Геология пәні, оның міндеттері және негізгі салалары
   

1.3 Жердің пайда болуы жайындағы түсініктер. Жердің қысқаша даму тарихы

4. 
   Жердің пішіні, құрылысы, физикалық қасиеттері
   

Жалпы геология Жердің асты-үстінде болып жатқан процестерді зерттейді. Геологияның зерттеу заты: тарихы, қасиеттері, құрылысы және Жердің «қатты » құрамы – жер қабығы және мантия.

Геологияны оның әртүрлі міндеттеріне қарай бірқатар пәндерге бөледі: минералогия, петрография, геохимия, қазба байлықтар туралы ілім, тарихи геология, палеонтология, геоморфология, геофизика және т.б.

Минералогия, петрография және геохимия Жердің минералогиялық құрамын зерттейді.

Қазба байлықтар туралы ілім – жер қыртысындағы қазба байлықтардың пайда болу ерекшелігін, таралуын зерттейтін геология саласы.

Тарихи геология – жер қыртысының уақыт аралығында және кеңістіктегі өзгерістерін зерттеп, органикалық әлемнің жер қыртысының дамуымен байланысын анықтайды.

Палеонтология - өткен геологиялық кезеңдерде жерде болған және қазба қалдықтар ретінде сақталған жануарлар және өсімдіктер әлемін зерттейтін ғылым.

Геоморфология – жер бедерін (рельеф), түрлерін, пайда болуын және даму заңдылықтарын зерттейтін ғылым.

Геотектоника – жер қыртысының жылжуы және демормациясын, жердің даму үрдесінде тау жыныстарымен қарым-қатынасын зерттейтін ғылым.

Гидрогеология – жер астындағы суларды, олардың пайда болуын, құрамы мен құбылысын, таралуын, олардың жер қыртысындағы механикалық және химиялық әсерін зерттейтін ғылым.

Геофизика – Жер шарын зерттеуге физикалық әдістер қолданатын ғылым.

Сонымен, геология жаратылыстанудың күрделі сұрақтары – Жердің пайда болуы және материктер мен мұхиттар, таулар мен кеңістік, минералдар, тау жыныстары және әртүрлі пайдалы қазбалардың жаралуын қарастырады және Жердің әлпетін түбегейлі өзгертетін процестердің өзгеше іс-әрекетін көрсетеді.

Жаратыстануда прогрессивті ілімдердің дамуына ат салысқан И.Кант (1755) болды. Ол Жер мен Күн жүйесінің өзінің даму тарихы бар екенін айтқан болатын. Кейіннен бұл көзқарасты Англия ғалымы Д. Геттон (1795) дамытты, ол Жердің ішкі күштеріне көп көңіл аударған (плутонизм, Плутон көне римдіктердің жер астының құдайы болып саналатын).

Бұл көзқарастарға қарсы неміс ғалымы А.Г.Вернер (1750-1817) жердің барлық құрамындағы заттар су ерітіндісінен пайда болды, олай болса Жердің өзгеруінде су негізгі фактор (нептунизм, Нептун – теңіз құдайы). А. Вегнердің айтуынша Жерді су басқан, сол судан біртіндеп гнейстер, граниттер пайда болды деген, осыған байланысты оны минералогияның негізін қалаушы деп санайды.

19 ғасындың басында Ж. Кювьенің апаттар ілімінің орнына геологияда Ж. Б. Ламарк, Ч. Лайель, Ч. Дарвиннің эволюциялық ілімдері пайда болы.

Эволюциялық көзқарастардың дамуына біраз атсалысқан ғалымдар Э.Зюсс және орыс ғалымдары - А.П.Карпинский, В.А.Обручев, И.В.Мушкетов, А.П.Павлов, сонымен қатар А.Е.Ферсман, А.Д.Архангельский, И.М.Губкин.

Қазақстанда 20 ғасырда геология ғылымының дамуына, еліміздің жер қойнауындағы табиғи қазбаларды барлап, аса бағалы кен орындарын тауып, өндіріс орындарын ашу жұмыстарының қарқынды жүруіне қазақтың тұнғыш инженер – геолог ғалымы, академик Қ. И. Сатпаеворсан зор еңбек сіңірді.

16 ғасырдың ортасында поляктың ұлы астрономы Н. Коперник (1473-1543 г.г.) гелиоцентрлік теорияны математикалық тұрғыдан дамытты. Коперниктің ізбасарлары болып Дж. Бруно, Г.Галилей, И. Кеплер, И.Ньютон саналады. Күн жүйесінің пайда болуын түсіндіру үшін И. Кеплердің (1571-1630 ж.ж.) планеталардың қозғалысы туралы және И. Ньютонның (1643-1727 ж.ж.) бүкіләлемдік тартылыс заңдарының маңыздылығы өте зор болды. Жердің пайда болуы жайында көптеген ғылыми тұжырымдар ұсынылған болатын.

18 ғасырдың ортасында М.В.Ломоносов Жердің дамуының геологиялық процестерін ашты, ол Жердегі барлық құбылыстар тұрақсыз, уақытқа байланысты дами отырады деп қарастырды. Ол күнді – балқыған дене, ал Жерге бұл өткен саты деп санады. Жердің пайда болуы жайындағы проблеманы шешуде М.В.Ломоносовтың Жердің қысылуы оның салқындауы немесе сууына байланысты және сұйық ядроның болуы күмәнді деген идеясы маңызды.

Күн жүйесінің пайда болуы жайындағы бірінші ғылыми тұжырымды айтқан неміс философы И. Кант (1724-1804 г.г.) болатын. Бұл тұжырым 1755 ж жаратылыстану ғылымдарында метафизикалық көзқарастар үстем болған кезде айтылған болатын.

И. Кант теориясының немесе ғылыми тұжырымының (гипотеза) негізіне ақиқатты физикалық күштер – тартылыс немесе өзіне тарту және итеру салынған. Күн жүйесі ретсіз немесе бейберекетсіз жай-күйіндегі алғашқы шаңтәріздес материядан немесе бөлшектерден пайда болған. Бұл мөлшерлері әртүрлі бөлшектер бүкіләлемдік ауырлық (тартылыс) заңы бойынша қозғалысқа келеді де әртүрлі жұлдызды ұйысыпқалғандарға айналады, соңынан олар өте ұсақтарын өздеріне қосып алады. Осымен ірі ұйысыпқалғандар немесе қоюланғандар пайда болады, олар соңынан оңашаланған жұлдыздар болып саналады.

Тура сондай ғылыми болжамды өз бетімен «Аспан механикасы» (1797 ж.) деген еңбегінде француз математигі П. Лаплас (1749-1827ж.ж.) жазды. Сондықтан бұл болжам кейде Кант-Лаплас болжамы деп аталады. Оның пікірінше, Күн жүйесі Ғарыш кеңістігінде бұлттай ұшып жүрген қызған тұмандықтың біртіндеп қоюлануынан жаралған. Орталықтан тепкіш күштердің тегеурінен қою тұмандық біртіндеп сақиналарға бөлшектене бастайды, соңынан сақина бойындағы тозаң-түйіршіктер өзара жабысып бірігеді, тығыздалады да олпардың ең ірісі Күнге айналады, кішілері планеталарға айналады. Сондықтан да олардың бәрі жазықтықтағы орбитамен бір бағытта қозғалады.

Сонымен, жаратылыстануда ең бірінші И.Кант және П.С. Лаплас Күн жүйесінің дамуы ешқандай тыс күш – құдайдан емес табиғи күштердің әсерінен пайда болды деп тұжырымдаған.

Қазіргі кезде, сонымен қатар, академиктер О. Ю. Шмидт және В.Г.Фесенковтардың космогендік гипотезалары көпшілікке таныс ең бірінші.

Жер құрамы бір текті емес, қалыңдығы да әртүрлі бірнеше сферадан тұрады. Сыртқы сфералары - атмосфера, гидросфера және ішкі – жер қабығы, аралық қабық немесе мантия және ядро немесе жер өзегі.

Атмосфера бірнеше қабатшаларға бөлінеді: тропосфера (8-15 км биіктікке дейін), стратосфера (8-15 ден 100 км-ге дейін) және одан әрі ионосфера.

Гидросфераның негізгі бөлігін мұхиттар мен теңіздердің тұзды сулары құрайды, ал тұщы сулар барлық гидросфераның тек 0,3 % ғана алады.

В.И.Вернадский биосфераның негізгі белгілері деп мыналарды санады:

1. 
   тірі зат;
   
2. 
   тір заттың қоршаған ортамен тығыз байланысы;
   
3. 
   оның ғарышпен тұрақты материалды-энергетикалық алмасуы;
   
4. 
   қозғалыстағы динамикалық тепе-теңдік.
   

Топырақ жамылғысы литосфераның ең аздаған бөлігін – педосфераны құрайды. Ол Жерде тіршілікті қамтамасыз етеді.

Жер қыртысының бірнеше түрлері бар: континенттік – барлық үш қабаттан тұрады; мұхиттық – шөгінді және базальтты қабаттардан тұрады; аралық немесе субконтиненталдық – аралдық доғалар мен құрлықтар шегінде кездеседі, оларда граниттік қабаты бірсыпыра қысқарған да құрлықтан әкелінген шөгінділермен алмасыды.

Ядроның радиусы шамамен 250 км. Өзінің құрамы жағынан темір метеориттеріне жақын. Ядроны екі аймаққа бөледі: сыртқы ядро және ішкі ядро.

Жердің күшті гравитациялық өрісі бар, осыған байланысты өзінің маңында күшті газ қабаты – атмосфераны ұстап тұрады. Жердің өзіне тән физикалық қасиеті - магнетизмі.

Әдебиет

6, с.3-30; 2, с. 15-20; 18, 24-46 б; 19, 3-46б.

1 Геология нені зерттейді?

2 Геологияның негізгі салаларын атаңыз.

3 Геологияның дамуына қандай ғалымдар үлкен үлес қосты.

4 Күн жүйесінің пайда болуы туралы негізгі гипотезаларды атаңыз.

5 Жер планетасының пішіні қандай?

6 Жер қандай қабықтардан тұрады?
2 Тақырып Топырақтану пәніне кіріспе
Мақсаты: Топырақтанудың міндеттері, табиғаттағы орны мен маңызы, топырақтың экологиялық қызметі, топырақтанудың басқа ғылымдармен байланысы, ғылымының даму тарихы.

Дәріс сұрақтары:

2.1Топырақтану пәні және оның міндеттері

2.2 Топырақ ерекше табиғи дене

2.3 Топырақтың табиғаттағы, адам өміріндегі алатын орны және маңызы

2.4 Топырақтың экологиялық қызметі

2.5 Топырақтанудың басқа ғылымдармен байланысы, оның басты ғылыми

салалары

2.6 Топырақтану ғылымының даму тарихы

2.7 Қазақстан топырақтарын зерттеу тарихына қысқаша шолу
2.1 Табиғаттың ғаламат туындысы топырақ. Ол жер кабығының ең үстін алып жатқан кұнарлы қабаты. Топырақтың ерекше қасиеттерінің әсері осы ортада өсімдік өніп, тамыр жүйесі дамып, өсіп жетіліп, фотосинтез арқылы органикалык заттар түзіп халыкқа азык-түлік, өндіріске шикізат беруін қамтамасыз етеді. Сонымен бірге топырак табиғи экологиялық жүйелердің басты құрамды бөлігі болып келеді.

Топырақтың құрылысын, құрамын, қасиеттерін, пайда болуымен дамуының зандылықтарын, географиялық таралуын, қоршаған ортамен байланысын, табиғаттағы маңызын, топырақты жақсарту жөне құнарсызданудан қорғау, халык шаруашылығында тиімді пайдалану жолдары мен әдістерін зерттейтін - топырақтану ғылымы.

Топырақтану ғылымының негізін XIX ғасырдың аяғында орыстың ұлы ғалымы Василий Васильевич Докучаев (1846-1903) қалады. Өткен ғасырдың басында топырақтану жаратылыстану ғылымының жеке жаңа саласы болып қалыптасты.

Топырақ туралы ғылыми тұрғыдан дұрыс түсінік В.В. Докучаевтың жемісті еңбегінің нәтижесінде пайда болып, дами түсті. Ол 1879 жылы Санкт-Петербургте жаратылыстану қоғамында жасаған баяндамасында- «топырақ дегеніміз жердің үстіңгі, қабатында жатқан, қарашіріндімен азды-көпті мөлшерде боялған, тірі ағзалардың, ауа райының, жер бедерінің өзара қарым-қатынасы әсерінен пайда болған минералды-органикалық жаралынды зат» - деп керсеткен.

Топырақтану ғылымының алға басып, дамуына ерекше әсер еткен жоғарыда көрсетілген ғалымның топыраққа берген анықтамасында келесідей үш үлкен мән бар. Біріншіден, топырак ерекше табиғи дене ретінде қаралып, оның басқа табиғи денелерден ерекшеленетін қасиеттері бар екендігі. Екіншіден, топырақтың жаратылу, даму жолы бар тарихи дене екені айқындалды. Үшіншіден-топырақтың қоршаған ортамен, басқа табиғи денелермен тығыз байланысы бар екенділігі көрсетілді, Топырақты агрономиялық бағытта зерттеуде орыс ғалымдары П. А.Костычев (1845-1895) және В.Р.Вильямс (1863-1939) үлкен еңбек атқарады, П.А.Костычевтың топырақты өсімдіктер өсу ортасы ретінде қараған бағытын дамыта отырып В.Р.Вильямс: « топырақ-өсімдіктің өніп-өсуіне жағдай туғыза алатын жердің қопсыған үстіңгі қабаты»- деп аныктама берді. Қазіргі кезде жоғарыда аталған ғалымдардың еңбектерін жалғастыра, дамыта отырып ғалымдар топыраққа төмендегідей анықтама береді.

Топырақ-тау жыныстарының бұзылу қабатының үстіне орналасқан, тау жыныстарының, ағзалардың, климаттың, жер бедеріңің және уакыт ағымының өз ара қарым-қатынасы әсерінен түзілген құнарлылыгы бар, қызметі алуан түрлі, күрделі құрамды, көп бөлімді ашық құрылымдық жүйе.

Топырақты ерекше табиғи дене ретінде қарауымызға бірінші себеп оның құрамында әрі минералды, әрі органикалык заттардың және айрықша органикалык, органикалык-минералдық заттар тобының қарашіріндінің болуы. Ал, екінші себеп оның құрамында тірі ағзалар өсімдіктердің тамыр жүйесі, топырақта қоныстанған жәндіктердің және неше түрлі орасан көп микроорганизмдердің болуы, сөйтіп оның тірі бөлігін құрауы. Сонымен бірге, топырак көп бөлікті күрделі жүйе екенімен де ерекшеленеді. Топырақ қатты, сүйық, газ және тірі бөліктерден құралған. Топырақтың негізгі ерекше қасиеті оның құнарлылығы болып саналады.

Топырақ қүнарлылығы дегеніміз, оның өсімдіктерді қажетті мөлшерде минералды элементтермен, сумен, оның тамырларын ауа және жылумен қамтамасыз етіп, өсімдіктің өсіп, өнім беруіне мүмкіндік бере алатын касиеті.

Осы қасиетімен топырақ тау жыныстарынан, табиғаттың басқа туындыларынан ерекшеленеді.

Адамзат топырактың кұнарлығын пайдаланып оны ауыл және орман шаруашылығында негізгі өндіріс құралы ретінде қолданады. Әртүрлі өсімдіктер егіп, мал жайып өнім алады. Топырақты қолданғанда олар топырактың түзілу процесіне әсер етеді, онын құрамының, құрылымының және физикалық-химиялық касиеттерінің өзгеруіне ыкпалын тигізеді. Сондықтан топырақ адамзат еңбегінің туындысы, жемісі ретінде де саналады. Сөйтіп, топыраққа адамзаттың қатынасы үш жакты больш келеді. Біріншіден - топырақ табиғи ерекше дене, екіншіден-ол негізгі өндіріс кұралы, үшіншіден-ол адамзат еңбегінің туындысы, жемісі.

Топырақты негізгі өндіріс құралы ретінде пайдаланғанда оның келесідей ерекшеліктері бар екені анғарылады: топырактың орнына басқа табиғи денені ауыстырып колдануға болмайды; топырақтыі межесі бар; көп көлемде орнынан козғап баска жаққа ауыстыру. болмайды; оның құнарлылығы бар.

1 Сурет. Топырақтың жер геосферасында алатын орны

Топырақ кабаты жоғарыда көрсетілген планетарлык кабаттардың өзара қарым-катынасының, осылардан туындаған ағзалардың әсерінен пайда бола отырып, жердің күрделі геосфералар жүйесінде айрықша қызмет аткарады.

Топырак кеңістікте орналасуына, пайда болуына, дамуына байланысты әлемдегі күрделі табиғи жүйелер-биогеоценоздың, экологиялық жүйенің, биосфераның құрамды бөлігі болып саналады.

Жер ғаламшарында топырақ сан-алуан экологиялық қызметтер атқарады. Осылардың ішінде топырақтың атқаратын келесідей басты әлемдік қызметтері бар.

Бірінші және ең бастысы-топырақтың жер бетінде тіршіліктің негізгі өзегі болуы. Топырақтан әуел баста өсімдіктер, су және коректік заттар сіңіріп өнім күрайды, ал олардан жануарлар және адамзат коректік заттарды алып пайдаланады. Топырақта тіршілікке керек биофильды элементтер шоғырланады, өсімдіктердін тамырлары жайылады, онда көптеген жәндік түрлері және орасан көп микроағзалар қоныстанған. Топырақсыз табиғаттағы ағзалар кешенінің тіршілігі жоқ. Сонымен бірге айта кететін бір жай, топырақ өзі тіршілік салдарынан пайда болады және өзі тіршіліктің жалғасуына себепші болып келеді. Сөйтіп биосфералық процестердің диалектикалык бірлігін дәлелдейді.

Тонырақтың екінші әлемдік қызметі-табиғаттағы үлкен геологиялық және кіші биологиялық зат айналымының өзара қарым-қатынасының жүріп тұруына әсер етуі.

Жер бетіне шыққан тау жыныстары бұзылу процесіне ұшырайды. Осы бұзылу кабатының үстінде топырақ пайда болып, биофильды элементтерді шоғырландырады. Ал осы элементтерді өсімдіктер пайдаланады және бірнеше сатылы өзгерістен кейін олар кайтадан топырақка оралады (биологиялық зат айналымы). Топырақ элементтерінің бір бөлігі жауын-шашын мен шайылып өзен-көлдер, мұхиттарға барып шөгінді тау жыныстарын кұрайды. Олар геологиялық даму кезеңінде қайтадан жер бетіне шығады немесе басқа күйге көшеді (геологиялық зат алмасуы). Топырақ осы екі зат айналымның қарым-қатынасының реттегіш және байланыстырушы бөлігі.

Топырақтың үшінші әлемдік кызметі-атмосфера мен гидросфераның химиялық құрамын реттеуші болуы. Топырақтың тыныстануы өсімдік фотосинтезіне және тірі ағзалардың тыныстануына, атмосфераның жерге жақын кабатының химиялык кұрамының біркелкі болуына үлкен әсер етеді. Сонымен бірге гидросфераға құрлық бетінен бар жиналатын заттардың құрамы топырак жамылғысының әсеріне байланысты болып келеді.

Топырақтың төртінші әлемдік кызметі биосфералық процестерді реттеуші болуы. Соның ішінде халықтың жер бетіндегі тығыздығына әсер етуі. Топырақ құнарлығының өндірілуіне байланысты өсімдіктердің өніп-өсуіне қажетті жағдай пайда болады. Сондықтан құрлык бетіндегі тірі ағзалардың тығыздылығы, азды-көптілігі климат жағдайына және топырақ жамылғысынын географиялық өзгеруіне байланысты болып келеді.

Топырақтың бесінші әлемдік қызметі-органикалық заттарды және олармен байланысқан химиялық энергияны жердің беткі қабатына шоғырландырып жинауы. Құрамында 4-6 % гумусы немесе қарашірінді бар, немесе гектарға шаққанда 200-400 т қарашірінді бар топырақта, 20 - 30 тонна антрацит көмір бойында бар энергия жиналған. Академик А.В.Ковда топырақтың энергия көзі ретінде маңызын айқындай келе: «топырақ жамылғысы биосфераның құрамды бөлігі бола отырып, сонымен бірге жердегі әмбебап энергия жинағыш (аккумулятор) және табиғаттағы заттар алмасуымен айналымның үйлесімді жүруіне қажет, қарашірік құрамында бар тіршілікті қуаттаушы энергия көзінін үнемі жұмсаушысы»-деп атап көрсеткен.

Қорыта келгенде, топырақ өзінің ерекше қасиеттерінің арқасында Жер ғаламшарының ағзалар дүниесінде өте үлкен маңыз аткаратынын аңғарамыз. Табиғаттың туындысы және оның бір бөлігі бола отырып топырак әлемі табиғатының дамуының негізгі ортасы болып табылады. Сонымен бірге атмосфера, биосфера, гидросфера және литосфера қабаттарымен үздіксіз зат және энергия алмасу процестеріне қатынасып олардын өзара қарым-катынасының үйлесімділігіне әсер етеді, тіршіліктің сан қилы түрлерінің сақталуына жағдай туғызады.

Адам өмір сүретін табиғи ортада, яғни экосферада топырақтың алатын маңызы өте зор. Өйткені топырақ көмегімен адамзат қолданатын азық-түліктің, өмірге керек өндірістік шикізаттардың басты бөлігі алынады. Ғалымдардың есептеулері бойынша жер шары халықтарының пайдаланатын тамағының 98 % жердің кұнарлы қабаты арқылы жиналанатынын көрсетеді. Сонымен бірге топырақ құнарлығы арқылы өндіріске керек көптеген шикізат осы топырақта әр түрлі өсімдіктер өсіру және өсімдіктерді азық ретінде пайдаланатын жануарлардың жүні, терісі ретінде өндіріледі. Сондықтан топырақ ауыл шаруашылығында негізгі өндіріс құралы ретінде өте маңызды роль атқарады.

Адамзат қоғамына қатынастылығына байланысты топырақ бір жағынан адам өмір сүретін табиғи орта, тіршілік кеңістігі болып саналса, екінші жағынан ол экономикалық негіз және негізгі өндіріс құралы.

Қорыта келгенде, топырақ табиғаттың өзі тудырған ерекше денесі, оның адамзат өмірінде, табиғатта алатын орыны айрықша маңызды. Топырақ баға жетпес халық байлығы, халық қазынасы. Сол себепті барша адамзат оны ауыл шаруашылығында тиімді де, дұрыс пайдалануы керек, оны құнарсызданудан, жойылудан сақтап, қорғау қажет. Келесі ұрпаққа топырақты тоздырмай, ластамай, құнарлы калпында жеткізу әр адамның парызы деп есептеуге болады.