Лекция тезистерінің жинағын дайындаған: ХҚту профессоры, Х.ғ. к. Жұмаділлаева С. А



бет6/10
Дата01.12.2019
өлшемі3.39 Mb.
түріЛекция
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Қазіргі уақытта жер бетінің ауданы 14,8 млн км2 құрайды, оның ішінде 30%-ға жуығы орман жабылғыларымен, шамамен 33,1%-ға жуығы ауылшаруашылық өндірісінің үлесіне тиеді. Біздің планетамызда жер бетінің барлық бөлігі дерлік жұқа топырақ қабатымен жабылған. Жерде топырақ болмайды, оларды мұздықтар, бос жыныстар, бархандар, вулкан атқылағандағы күл және т.б. алып жатыр.

Топырақ – тау жыныстарының бұзылуынан пайда болған минералды заттардың қоспасының, органикалық заттардың, өмірге қажетті өнімдердің және өсімдіктер мен жануарлар ағзаларының кеңеюінің нәтижесінде мыңдаған жылдар бойы әрекеттесуінен пайда болған күрделі табиғат денесі.

Топырақ пен жерді салыстыруға келмейді, топырақ - жердің бір бөлігі.


Топырақ туралы ілімге орыс ғалымдарының қосқан үлесі

Топырақтың табиғат денесінің өзіндік ерекше қасиеттерімен пайда болғандығы туралы идея ХІХ ғасырдың аяғында қазіргі заманғы топырақтану ғылымының негізін салушы В.В.Докучаевтың арқасында анықталды.Ол табиғат зонасы туралы ілімнің, топырақ зонасы және топырақтану факторларының негізін салды.

Топырақ – тірі және өлі табиғатқа тән өзіндік ерекше қасиеттері бар табиғат жаратылысы. Топырақтың маңызды қасиеті – құнарлылығы, яғни өсімдіктің дамуын және өсуін қамтамасыз ететін қабілеті. Тоырақтың өсімдіктерді қоректік заттармен қамтамасыз ететіндігі XVI ғасырда белгілі болған. XVIІ ғасырға дейін өсімдіктердің негізгі қорек көзі су деп есептелініп келді.

М.В.Ломоносов топырақтану ғылымы бойынша сұрақтарға өз көзқарасы бойынша келесідей негізгі ережелерді ұсынды:

- топырақ – тау жыныстары мен өсімдіктердің әсерінен пайда болған өнім;

- қарашірік – биологиялық процестердің нәтижесі;

Өсімдіктердің қоректенуі ауаның, судың және минералды заттардың көмегімен жүзеге асады.

В.И.Вернадскийдің көзқарасы бойынша топырақ тірі (биологиялық) ұйымдар мен тас (тау жыныстары, минералдар) денелердің аралығында орын алып жатқан биокосты табиғат денесі болып табылады.


Топырақтың маңыздылығы

Топырақтың жер жамылғысын – Жер педосферасы деп атайды, биосфераны құраушылардың бірі болып табылады.

Педосфера келесідей ғаламдық функцияларды атқарады:


  • жерде тіршіліктің болуын қамтамасыз етеді;

  • жер бетінде заттардың геологиялық және биологиялық айналуын реттейді;

  • атмосфера мен гидросфераның химиялық құрамын қолдайды;

  • активті органикалық заттарды жинақтайды;

  • биосфералық процестердің нәтижесінде топырақ құнарлылығын ұдайы қалпына келтіруді реттейді;

  • жердегі өмірге тиісті тығыздықта қамтамасыз етеді;

Жердегі өмір үшін және адам қоғамының дамуы үшін топырақтың маңыздылығын асыра бағалау мүмкін емес.

Жер ресурстары және трансгенді өнімдер

Топырақтың ішінде егістік жерлер, яғни адамдарды азықпен қамтамасыз ететін жерлер ерекше орын алады. Қазіргі уақытта бір адамды бір жыл бойы азықпен қамтамасыз ету үшін 0,1 га кем емес топырақты өңдеу қажет деп есептелінеді. Егістік жерлер жер аумағының 16,6%-ын алып жатыр және оның 60,6%-ы қазірдің өзінде бос емес, яғни ең жақсы жерлер егістікте. Жаңа жерлерді игеру жаңа тұщы су тартуды талап етеді, ал әлемде еркін тұщы су қоры қазірдің өзінде жоқ.

Жер ресурстары туралы айтқан кезде, планетамыздағы халықтың прогрессивті өсуін ескеруіміз қажет. Осыған байланысты жан басына шаққандағы егістік жер нормаларын азайту үрдісі қарастырылған. Мысалы, 1990 жылы норма 1,5 га құраса, 1990 жылдан бастап – 0,55 га. Егістік жерлердің орташа нормасы әрбір бөлек аудандағы шынайы норманы көрсете алмайды.

Жердегі өсіп келе жатқан халықтардың барлығын қалай тамақтандыруға болады?

Осы мәселені шешуде гендік инженерия үлкен үлес қосады, мүлдем жаңа тұтынушылық қасиеті бар өсімдіктер жасауға мүмкіндік беретін идеялар ұсынды.

Генетикалық түрлендірілген өнімдердерді (оларды трансгенді деп атайды) генінің табиғаты бойынша оларға берілмеген жасушаларында орналастырылған өсімдіктерден алады. Осының арқасында, колорадо қоңызы мұндай картопты жемейді, мұндай сояға немесе жүгеріге пестицидтер әсер етпейді, бұл кезде олардың жанында өсіп тұрған арамшөптер өледі, өсімдіктер ауырмайды, піскен қызанақтар бұтақта тұрып-ақ ұзаққа шыдайды және т.б.


Топырақ химиялық құрылым ретінде. Топырақтың құрамы
Топырақ – көп дисперсті жүйе. Дисперсиясына байланысты топырақ 2 топқа бөлінеді: диаметрінің бөлігі 0,001 мм-ден үлкен болатын – сынықтар, минералдар, минералдар өспесі; диаметрі 0,001 мм-ден кіші болатындар – сазды минералдарлың желденуінің бөлігі, органикалық қосылыстар. Топырақтың көп дисперстілігі оның борпылдақтық себебіне байланысты болады.

Топырақ – қатты, сұйық, газ тәрізді және тірі бөліктерден тұрады. Топырақтың қатты бөлігі өзінен минералды және органикалық заттарды бөледі. Қатты бөлігі топырақ массасының барлық бөлігін құрайды, тек кейбір бөлігі басқа бөлігінің топырақ тесіктерін құрайды.



Топырақ кеуектері – бұл бөлшектер арасындағы формалар мен олардың агрегаттарының және түрлі өлшемдерінің аралықтары. Тесіктерінде топырақ ерітіндісі мен топырақ ауасы орналасады. Олардың арақатынасы үздіксіз өзгеріп отырады. Топырақ тесіктері неғұрлым ылғалмен көп толтырылса, соғұрлым атмосфера мен топырақ арасындағы газ алмасу (әсіресе оттегі және көмірқышқыл газымен) қиындайды, топырақ массасының тотығу процесі баяулайды және процесс жылдам қалпы келеді.

Топырақтың сумен немесе ауамен толтырылған бөлігі топырақтың кеуектілігі деп аталады. Ол 40-60% құрайды, кейде 90% (торф) немесе 27% (суглинкалар).



Топырақтың минералды бөлігін кремний, алюминий, темір, калий, магний, кальция, фосфор, күкірт құрайды; аз мөлшерде – молибден, бор, фтор және басқа элементтер. Элементтердің басым көпшілігі тотыққан формада болады. Бейорганикалық компоненттер элементтердің құрамына және минерологиялық құрамына байланысты қатты ерекшеленеді. Минерологиялық құрамы негізінен топырақтың құнарлылығын анықтайды.

Топырақтың құрамындағы органикалық материалдар 2 ден 20%-ға дейін өзгеріп отырады (мысалы, батпақты топырақтарда). Топырақ органикалық құрамы бойынша гуминді емес және гумус болып бөлінеді (немесе гуминдер).

Гуминді емес – бұл өсімдіктер мен жануарлардың толығымен ыдырамаған қалдықтары, майлар, целлюлоза, лигнин, ақуыздар, шайырлар, таниндер, пектиндер, гемицеллюлоза, қант, полисахаридтер және т.б. Олар жеңіл ыдырайды.

Гумус (қарашірік) – бұл топырақтың органикалық заты, өмір сүру өнімдерінің, өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарының ыдырауы есебінен пайда болады. Гумус – бұл қоңыр немесе қара-қоңыр түсті коллоидты аморфты материалдардың комплексті және өте тұрақты қоспасы. Гумустың ерекше физика-химиялық қасиеттері топырақтың құнарлылығы арқылы анықталынады. Гумус өсімдіктерге қажетті азоттың, фосфордың, күкірттің және микроэлементтердің көзі болып табылады. Ол катионалмасу сыйымдылығын, сүзгіштікті, су сыйымдылығын жоғарылатады, топырақ эрозиясының алдын алады.

Топырақтың гуминді бөлігінің 35-92%-ын ароматты қосылыстар, қалған бөлігін алифатты органикалық қосылыстар құрайды. Ароматты қосылыстардың ішінде – фенолдар, хинондар, бензой қышқылдары, азотты гетероциклді қосылыстар. Алифатты көмірсутектерден полиэфирлер мен полисахарид функциясы бар органикалық қосылыстарға тиесілі. Одан басқа, гумусте тұрақты бос радикал бар.

Топырақтың сұйық бөлігі немесе топырақ ерітіндісі – бұл топырақтың активті компоненті, оның ішінде зат алмасады, топырақтан жоғалады және өсімдіктерді сумен қамтамасыз етеді және заттарды ерітеді, өсімдіктерге қажетті азық алынады.

Топырақтың газтәрізді бөлігі – бұл тесіктерді толтыратын топырақ ауасы.

Топырақтың тірі бөлігі топырақ микроорганизмдерінен (бактериялар, саңырауқұлақтар, актиномиценттер, бағдарлар және т.б.) және омыртқасыз жануарлардың көптеген топтарының өкілдері (қарапайымдары, құрттар, ұлулар, жәндіктер жіне олардың жұмыртқалары, т.б.) сонымен қатар жерді қазатын омыртқалылар. Бұл бөлік жердегі барлық биоценоздың және Жер биосферасының маңызды байланысы болып табылады. Микроорганизмдер мен топырақ жануарлары көбею процесінде және топырақ компонентінің синтезінде маңызды рөл атқарады. Олардың өмір сүру нәтижелерінде топырақта өсімдіктердің қоректену үшін қолжетімді көміртектің, азоттың, фосфордың және басқа да элементтердің қоры түзіледі.

Микроорганизмдердің құрамы топырақ қабатының тереңдігіне байланысты. Топырақтың жоғары қабатында күн сәулесінің әсерінен және құрғақтықтан микроб флораларының саны аз болады. Микробтардың негізгі массасы 5-25 см тереңдікте орналасқан.

Топырақта патогенді микробтар да орналаса алады. Патогенді микробтардың өмір сүруі топырақтың жағдайына және оның құрылысына тәуелді. Ішек аурулары бар адамдардың нәжісімен ластанған топырақ аса қауіпті топырақ болып табылады. Топырақ арқылы құрттар да таралады. Әсіресе балалар оңай жұқтырып алады. Көкөністер мен жеміс-жидектерді тазаланып жуылмай пайдалағаннан жұғады.
Топырақ қалыптасы факторлары

Топырақ қалыптасуының негізгі факторлары болып табылады:



  • топырақ қалыптастыру тұқымдары;

  • өсу көрсеткіші;

  • тірі организмдер (биофагтар, сапрофагтар);

  • микроорганизмдер (батериялар, саңырауқұлақтар, вирустар);

  • климат (жылы және сулы режим);

  • рельеф (жылу және ылғал бөледі);

  • уақыт, яғни процестің ұзақтығы;

  • адам қызметі;


Топырақтың бұзылуы және оның салдары

Топыраққа дауылдың, желдің, химиялық заттармен уланудың, жол құрылысының, аэдромдардың және бүкіл әлем бойынша басқа да нысандардың әсер етуінің нәтижесінде, жыл сайын 5-тен 7 га дейін жер кұнарлылығынан айырылады. Бір ғана АҚШ-тың өзінде соңғы 200 жылда осы себептен құнарлылығын жоғалтқан жерлер бүкіл егістік жерлердің үштен бір бөлігін құрайды. Жыл сайын біздің еліміз 150 мың га жуық бағалы жерлерден кем түспейтін егістік жерінен айырылады. Топырақтың бұзылуы тек қана егістік жерлердің қысқаруымен байланысты емес, сонымен қатар олардың құнарлылығымен де байланысты.



Топырақ эрозиясы – бұл топырақтың желдің, судың, техниканың және суландырудың әсерінен бұзылуы. Ең қауіптісі топырақты қар, жаңбыр және тасқан суымен жуып кететін су эрозиясы болып табылады. Жел эрозиясы – топырақтың маңызды болып саналатын, өте ұсақ бөлшектерін жел арқылы жойып жіберуімен сипатталады. Тіпті төмен жылдамдықтағы желдің өзі топырақтың бөлшектерін ауаға көтереді және оларды басқа аймаққа қарай алып кетеді. Шаңды дауылдар топырақтың жоғарғы құнарлы қабатын суырады және топырақ массасын ұзақ қашықтыққа ұшырып әкетеді. Техникалық эрозия топырақтың тасымал көліктерінің, жер қазатын машиналардың және техниканың әсерінен бұзылуымен байланысты. Суландыру эрозиясы суармалы ауылшаруашылығында суару нормалары бұзылуынан туындайды және топырақтың жиі тұздануын туғызады.

Топырақтың эрозиясы нәтижесінде құрамындағы азот мөлшері азаяды және өсімдіктер фосфор мен калийді сіңіреді, сонымен бірге тек қана егінге тәуелді емес, сонымен қатар ауылшаруашылық өнімдерінің сапасына да әсер ететін микроэлементтер қатары да (йод, мыс, мырыш, кобальт, марганец, никель, молибден) өзгереді.

Топырақ бұзылуының тағы бір түрі – тұздану болып есептелінеді. Ол суару ережелерін бұзылуымен байланысты болып келеді. Табиғи тұздану жерасты суларының есебінен топырақта кальций, магний және натрий карбонаттарының артық мөлшерінің жинақталуымен ажыратылады, ал тұзданудың екінші түрі – топырақтың жасанды суаруынан туындайды. Бұл жағдайда суару аймақтарында кәріздің болмауы және суару жүйелерінің гидролизациясында жерасты суларының көтерілуі орын алады, жердің батпақтануы және олардың сортаңдауына алып келеді. Қазіргі уақытта суармалы жер ауданының 50%-дан астамы тұзданған және осының нәтижесінде бұрынғы құнарлы жердің миллион гектары жойылған.

Топырақта кейбір микроэлементтердің жетіспеуінен немесе артық мөлшерінен адамдар мен жан-жануарларда зат алмасуы бұзылатын әртүрлі эндемиялық (жергілікті) аурулар туындайды. Осылайша, жерге мұқият және сауатты қарау бүгінгі күннің өзекті мәселесі болып отыр.



Топырақтағы минералды тыңайтқыштар

Топырақтың негізгі қасиеті – құнарлылығы. Ол топырақтың сапасына байланысты, оның ішінде құрамында әртүрлі химиялық элементтері бар. Жыл сайын егін жинағанда, адамдар осылайша мыңдаған жылдар бойы жинақталған қоректік заттардан айырылады. Олардың топырақтағы қоры шектеулі, сол себепті жоғалған микроэлементтерді толықтыру қажеттілігі туындайды.

Мамандардың бағалауы бойынша біздің елімізде егістік жерлердің 90% жуығын азотты минералды тыңайтқыштармен тыңайту қажет. Бірақ шамадан тыс алу өте қауіпті. Өсімдіктің азотпен қоректенуінің артық мөлшері оның құрамындағы адамдарға зиянды нитраттардың мөлшерін арттырады. Бұл әсіресе құрғақ топырақта жиі кездеседі және белгілі бір дақылды тұрақты өсіруге болады. Тыңайтқыштарды кең түрде пайдалану қоршаған ортаның ластануының мәселесін ушықтырады. Нитратты азоттың жоғары ұтқырлығынан азот тыңайтқыштарына көбінесе қауіпті болып табылады. Ол сумен оңай жуылады және тоған мен жер асты суларын ластайды. Ауылшаруашылығы өндірісінің үлесіне кем дегенде жартысы азотпен байланысып, тоғандарға енеді. Азотпен байланысты түрдегі ауыз суды құнарлы элементтермен байыту оттегінің тапшылығына және тоғандардың эвтрофикациясына алып келеді.

Нитраттар рұқсат етілген нормадан жоғары тек қана суда ғана емес, сонымен бірге тағамдық өсімдіктер сияқты, азықтың өсімдіктерде де жинақталады. Нитраттар өздігінен адам денсаулығына және жан-жануарларға қауіп тудырмайды. Бірақ олардан оңай алынатын нитриттер жоғары уытты болып табылады, жекелеп алғанда, балалардағы ауыр түрдегі қан ауруларына шалдықтырады. Бұдан басқа нитраттардан концерогенді әсері бар – нитрозаминдер алуға болады.

Аса қауіпті емес тыныйтқыштар – фосфор тыңайтқыштары. Фосфат -ион аз қозғалмалы, топырақта берік орналасқан және әс-жүзінде адамдар мен жануарлар үшін улы емес. Тәжірибе нәтижелері тынайтқыш арқылы топыраққа енген форфор, іс-жүзінде оның құрамынан жуылып кетпейтіндігін көрсетті. Тоғандардың фосформен ластануының негізгі көзі ауыл шаруашылығы емес, өнеркәсіптік және тұрмыстық қалдықтар болып табылады.

Фосфор тыңайтқыштарының арнайы ерекшелігі мынадай болып табылады: артық мөлшерде қолданғанда топырақта басқа да қажетсіз элементтердің жиналуына әкеледі: қалыпты стронций, фтор, уранның табиғи радиоактивті қосылыстары, радий, торий.

Өсімдіктерге қажетті үшінші негізгі элемент – калий. Ол қоршаған ортаға зиянды әсерін тигізбейді. Дегенмен, калий тыңайтқыштарымен жерасты суларына қажеті жоқ хлордың көп мөлшері енеді. Органикалық және минералды тыңайтқыштарды қолданғанда, топырақ-климатты жағдайларда қолданылған тынайтқыштың ерекше қасиеттерін есепке алып ғылыми негіздемеге сүйену керек. Азотты тыңайтқыштарды пайдаланудың өсуімен байланысты топырақтағы нитраттың құрамы ғана емес, сонымен қатар өсімдік өнімдері де (көкөніс, бақша және жем-шөп дақылдары) бақыланады.

Химиялық заттармен ластану

Табиғи топырақтың құрамында үнемі металдармен (қорғасын, сынап, кадмий, мыс және т.б.) бейметалдардан (көміртек, мышьяк) бастап, күрделі органикалық қосылыстар сияқты әртүрлі химиялық заттар бар. Антропогенді факторлардың нәтижесінде топырақтың құрамындағы заттардың мөлшері артуда. Бұл жағдайда химиялық ластану қоршаған орта үшін қауіпті болады.

Топырақтың ластануы региондағы атмосфера жағдайымен тығыз байланысты. Топырақтың ластануының негізгі көзі ұшақтармен автотранспорттың түтіндері, өндірістік кәсіпорындардың қалдықтары, мұнайды қайта өңдеу өнімдері болуы мүмкін. Мысалы, қорғасынның мөлшерінің артуы автокөлік түтіндерінің есебінен атмосфералық эмиссияны туғызуы мүмкін (компост тыңайтқыштар, пестицидтер енгізу нәтижесінде және т.б.)

Жемісті бақтардың топырақтарында және бақшаларда қорғасын арсенатын қолдану салдарынан мышьяк концентрациясының жоғарылауы байқалады.

Кәдімгі топырақта сынаптың мөлшері 90-дан 250 г/га мөлшерінде. Бидайдың протравливания жағдайының әсерінен оның мөлшері жылына 5 г/га –ға дейін артып отырады. Дәл осындай мөлшер топыраққа жаңбыр арқылы да келіп түседі. Қосымша ластану тыңайтқыштар, компосттар енгізу және жаңбыр суы арқылы болуы мүмкін.

Топырақта кадмийдің мөлшерінің антропогенді артуы салдарынан, 1970 жылы Жапонияда топырақтың ластану мәселесін шешу алғаш рет қоршаған ортаның ластануын бақылау туралы заң қабылдау деңгейінде шешілді.

Топыраққа басқа да органикалық заттардың енуінен топырақтың сандық және сапалық өзгеруі және органикалық заттардың биосферада таралу механизмі қазіргі таңға дейін зерттелмеген. Органикалық заттардың топырақта өзгеру процесінде абиотикалық реакциялар сияқты, биотикалық реакциялардың, яғни топырақтағы тірі ағзалардың әсерінен, сондай-ақ гумустағы бос радикалдардың әсерінен жүретін реакциялардың атқаратын рөлі зор.

Топырақ сапасының экологиялық-химиялық сипаттамасы

Топырақтың экологиялық-химиялық сапасын практикалық тұрғыдан анықтаудың маңызды химиялық көрсеткіштері төмендегідей:

- органикалық қосылыстардың (гумус) жалпы мөлшері;

- азот (аммонийлі, нитратты және байланысқан органикалық қосылыстар);

- байланысқан көмір қышқылы ( кальций және магний карбонаттары);

- өсімдіктер үшін тағамдық заттар ( кальций, магний, калий, фосфор, микроэлементтер);

- микроэлементтердің биологиялық игеру қабілеттілігі.

Топырақтың сапасын анықтауда механикалық және фракциялыққ құрамы, сутектік көрсеткіш рН, тығыздығы, ылғалсыйымдылығы, гигроскопиялығы, ылғалдандыру жылуы, топырақ тесігінің көлемі, ион алмасу сыйымдылығы және т.б. сипаттамалар маңызды рөл ойнайды.



Оқытудың техникалық құралдары: интерактивті тақта, проекторсызба – кестелер, видео-, дыбыс аппаратурасы.

Оқытудың әдістері мен түрлері: баяндау, сұрақ – жауап, түсіндіру, кіріспе лекция

Деңгейлік тапсырмалар:

1деңгей. Топырақта өзін-өзі тазарту және бейімделу механизмдері әрекет ететіндігі туралыжазыңыз.

2-деңгей. Микробиологиялық тазалау қанша бағытта жүреді түсіндіріңіз.

3-деңгей. «фондық шама» жүйесі схемасын көрсетіңіз.



ОБСӨЖ тапсырмалары: Атмосферадағы химиялық реакциялар және оның қорғаныш қасиеттері.

СӨЖ тапсырмалары: Су қоймасындағы тіршілік үшін темірдің рөлі және оның судың органолептикалық сапасына әсері

Пайдаланылатын әдебиеттер:

1. Жұмаділлаева С., Баешов А., Жарменов А. Қоршаған орта химиясы. – Алматы, 1998.

2. Джумадуллаева С., Баешов А., Жарменов А., Мамырбекова А. Практикум по химии окружающей среды. Учебник. – Алматы, 2000.

3. Голдовская Л.Ф. «Химия окружающей среды ».М.: Мир, 2005.



4. Зилов Е.А. Химия окружающей среды.-Иркутск, 2006.

Лекция №8 Табиғаттағы топырақтың жалпы ерекшеліктері.

Лекция мақсаты мен міндеттері: Табиғаттағы топырақтың жалпы ерекшеліктері, топырақтың химиялық құрамы және оның ластануы, химиялық заттардың топырақтың беткі қабатындағы миграциясы жөнінде білімдер қалыптастыру.

Лекция мазмұны: Топырақ – барлық материалдық игіліктердің көзі. Ол азық-түлік, малға жем, киім үшін талшық, құрылыс материалдарын береді. Топырақтың ең маңызды байлық екенін айта отырып, К.Маркс, еңбек – байлықтың әкесі болса, топырақ – анасы деген. Топырақтың физикалық касиеттері су, ауа өткізгіштігі, су сақтағыштығы, құрамы мен құрылым ерекшелігіне байланысты. Топырақтың негізгі бөлігін бастапқы топырақ түзуші аналық жыныстан бастау алатын минералды құрамы анықтаса (85 — 99%), біршама бөлігін топырақ түзілу процесінде, негізінен осында өскен өсімдіктер қалдықтары (шіріген тамыр, түскен жапырақ, т.б.) ыдыраған кезде синтезделіп түзілетін органикалық (қара-шірінді) заттар құрайды (1 — 15%). Жануарлар дүниесі (негізінен омыртқасыздар) тіршілігінің әрекетінен органикалық заттардың ыдырауы жылдамдайды. Адамның шаруашылық әрекеті (орманды кесу, шөп егу, жер жырту, мелиорация, органикалық минералды тыңайтқыштар қолдану) топырақ түзуші кейбір факторларға (мыс, өсімдікке) әсер етіп, топырақ түзілу процесінің бағытына тез өзгертеді.

Топырақтың қатты, сұйық, газ құрамды және тірі организмдерде бөліктерден тұрады. Олардың арақатынасы әр түрлі, топырақта ғана емес, тіпті бір топырақтың әр қабаттарында әр түрлі болады. Топырақтың жоғары қабатынан төмен қабатына қарай органикалық заттар мен тірі организмдер азая түседі, ал жыныстардьң түзілу қарқьндылығы төмен қабатынан жоғарғы қабатына қарай арта түседі.

Топырақтың қатты бөлігінде алғашқы (кварц, дала шпаты, слюда, т.б.) және екінші ретті минералдар (гидрослюда, монтмориллонит, каолинит, т.б.) басым келеді. Топырақ борпылдақтығының қалыптасуы осы қатты бөлігінің құрамы мен оның құрылымының ерекшеліктеріне байланысты. Топырақтың негізгі массасын, негізінен түйірлері 1 мм-ден кіші болатын ұсақ топырақтар құрайды. Табиғи түрінде топырақ массасы көлемінің бір бөлігін — қатты бөлігі, ал қалған бөліктерін топырақ ерітіндісі мен топырақ ауасынан тұратын бөлігі құрайды. Топырақтың қатты бөлігінің минералды және химиялық құрамына қарай көбіне оның құнарлылығын анықтауға болады. Органикалық заттар ыдыраған кезде оның құрамындағы азот өсімдіктерді сіңіре алатындай түрге айналады.

Топырақтың сапасы морфологиялық, генетикалық, химиялық және физикалық қасиеттеріне байланысты болады. Осы қасиеттерге сәйкес топырақтың сапасын анықтауға қажетті негізгі табиғи диагностикалық белгілерге мыналар жатады: қарашірік қабатының қуаты (қалыңдығы); қарашіріктің, тұнбаның және саз балшықтың проценттік мөлшері; топырақтың қарашірінділігі; топырақтағы қозғалмалы қоректік элементтердің (фосфордың және калцийдің) қоры (запасы); топырақтың механикалық құрамы, қышқылдығы және тағы басқалары.
Адамның жерді өңдеуінің нәтижесінде, топырақ құрғақта, ылғалды да құнарлы не құнарсыз да болуы мүмкін. Бірақ, қандай жағдайда да тегі әр түрлі минералды және органикалық бөлшектерден тұрады. Қабат-қабат болып жатқан бөлшектердің аралығында ауа, су және көптеген организмдер толы саңылаулар болады. Осы бөлшектердің үлкен-кішілігіне қарай ірі және ұсақ түйірлі топырақ деп бөлінеді. Ұсақ түйірлі топырақтар саңылаулығы ірі түйірлі топыраққа қарағанда жоғары болады. Егер ұсақ түйірлі топырақ саңылаулығы 85 пайызға жетсе, ірі түйірлі топырақ саңылаулығы 30 пайыздан кем.Саңылаулықтың санитариялық мәні зор. Мәселен, жекелеген саңылау көлемі мен топырақ бөлшектерінің көлемі үлкен болған сайын ауа және су жақсы өтеді. Дәлірек айтқанда, ірі түйірлі құмдақ топырақтың су өткізгіштігі ұсақ түйірлі сазды топыраққа қарағанда көп есе артық. Ірі түйірлі топырақтан белгілі бір уақыт өлшемінде ұсақ түйірлі топыраққа қарағанда ауа көптеген есе көп өтеді. Топырақ саңылауы 60-65 пайыз болса онда биологиялық және химиялық ластанудан өздігінен тазару процестері үшін қолайлы жағдай туады. 

Топырақ құнарлылығы  топырақтың өсімдіктер дүниесін қажетті қоректік заттармен және сумен, ал тамыр жүйесін оттекпен, жылумен және қолайлы физика-химиялық ортамен қамтамасыз ету қасиеті. Бұл топырақтың ең басты қасиеті. Топырақ құнарлылығы биоценоздың жалпы өнімділігі мен ауыл шаруашылық дақылдарының түсім мөлшерін анықтайды. Топырақ құнарлылығын екіге бөледі: табиғи және жасанды. Табиғи топырақ құнарлылығы топырақ түзілу процесі нәтижесінде пайда болған топырақтың табиғи күйіндегі құнарлылығы. Ол қарашірінді қабатының қалыңдығына, қарашірінді құрамына, қоректік элементтердің жеткілікті болуына, топырақтың түйіршікті, минералдық және химиялық құрамына, микробиологиялық процестердің қарқындылығына тәуелді. Жасандытопырақ құнарлылығы сол табиғи құнарлылықты арттыру мақсатында қолдан жасалған көптеген әрекеттердің нәтижесінде (өңдеу, тыңайтқыштар қолдану, дақылдарды егіп өсіру, мелиорация, т.б.) алынады және егілген ауыл шаруашылық дақылдарының түсім мөлшеріне қарай бағаланады.

Топырақтың ылғал тартқыштық қасиеті. Топырақ түйірлерінің беткейі ауадағы су буын, яғни ылғалдылығын тартатын әрі топырақ саңылауларында кептіретін қабілеті бар үлкен жазықтықты құрайды. Топырақ қаншалықты ұсақ түйірлі болса, оның ылғал тартқыштығы соншалықты жоғары болады. Сондай-ақ, топырақта шірінді және коллоидты заттар көп болса да және ауаның атмосфералық ылғалдылығы жоғары болса да өседі. Органикалық заттармен ластанған сазды топырақтың да ылғал тартқыштықтары жоғары келеді. Топырақтың коллоидты заттары суды өзіне ең көп сіңіреді. Фермалардың ластанбаған территориялары мен шаруашылықтардың жайылымдық учаскелерінің ірі түйірлі топырақтарының ылғал тартқыштығы өте аз.Топырақтың булану қабілеті қаншалықты нашар болса, оның құрамындағы ылғал да соншалықты көп ұсталады. Сөйтіп, ол анағұрлым сызды болады. Мысалы, ұсақ түйірлі өсімдік аз шығатын, күн сәулесі нашарлау түсетін сұр (боз) топырақта ірі түйірлі топыраққа қарағанда ылғал тартқыш қабілетін арттыратын еріген тұздар болса, ауа ылғалды келсе, жауын-шашын және қар суы топырақты шайып жатса топырақ бетінде ылғалдың булану деңгейі төмендейді.

Топырақтың ауа өткізгіштігі деп — топырақтың өз бойынан ауа өткізу қабілетін айтады. Ауа топырақтың су болмаған саңылауында, ал сіңірілген күйінде топырақ бөлшектерінің құрамында болады. Сонымен, жер асты суында ауа еріген күйінде болатыны белгілі. Құрамы жағынан топырақ ауасы атмосфералық ауадан біраз айырмашылығы бар: мысалы топыраққа тереңдеген сайын оттегі мөлшері азаяды, органикалық заттарды тотықтыруға көп жұмсалады, ал көмір қышқылы құрамы керісінше көбейеді.

Жердің қалыптасуы

Жер шары күннің шоғырланған газдарынан туындаған. Бірақ бұл шоғырландыру тәсіліне қатысты бірыңғай пікір жоқ. Қазіргі уақытта оның үш басты гипотезасы бар (Войткевич, 1988).

Гомогенді аккумуляция. Қазіргі кездегі жер қабатының құрылысы жер заттарын қыздырып, ішінара балқытып және бастапқы гомогенді саралау барысында туындаған.

Гетерогенді аккумуляция.Алдымен металл ядросы туындаған, содан кейін оған силикаттар түріндегі конденсаттар қонды, соның нәтижесінде қуатты мантия түзілді.

Ішінара гетерогенді аккумуляция. Жер беті қабаттарының құрамының ең үлкен айырмашылығы планетаның орталық бөліктері мен жер беті арасында болады. Бастапқыда ядро мен мантия арасында күрт шекарасы болмаған, кейінірек қалыптасқан. Планетарлық заттардың басым бөлігі 4,56-4,7 млрд. жыл бұрын топтастырылған. Ғаламшардың массасы өсуін жалғастырды және белгілі бір уақыттан соң атмосфераны жеткілікті дәрежеде ұстады (4,4 млрд. жыл бұрын).

- Жер бетінде ескірген дәстүрлі жыныстары – цирконы, ол батыс Австралияда, жасы шамамен 4,1–4,3 млрд. жыл. Алдымен жылу аккрепция процесі арқылы бөлінеді, содан кейін радиоактивті жолмен ыдыратып, ғаламшардың өзегін балқыту арқылы геотермальды циклді бастамаға жол берді. Бұл элементтерді саралауды, алғаш рет В. М. Гольдшид ұйымдастырды.

Алғашқы элементтерді дифференциалдау химиялық тартылу – темір бойынша жүзеге асырылады, әрине, темір жер массасының 35% - ын құрайтынын ескере кету керек.

В. М. Гольдшмидт элементтерді 4 топқа бөліп қарастырды:

1. Сидерофилдер – темірмен тотықсызданады;

2. Литофилдер – темірмен тотықсызданбайды және тотығуға бейім келеді;

3. Халькофилдер – темірмен тотықсызданбайтын элементтер және сульфидтер түзеді;

4. Атмофилдер – атмосфераға буланып ұшқан элементтер.

Сидерофильді элементтер минимум қисық атом көлемімен, темір қорытпаларын беріп, жер ядросын түзеді. Сидерофиль иондары (11 элемент) 8–18 электрон қабаттарынан тұрады. Редокс потенциалы темірге қарағанда тең немесе жоғары. Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Mo, W, Re, Au, Ge, Sn үлкен бөлігі полиметалл кендері құрайды. Олар элементтермен тығыз байланысып (перемежаются), олардың күкіртке мен күшәнға, сондай-ақ фосфорға, көміртекке және азотқа белсенді тартылады.

Литофильді элементтері, қисық және оның төменгі бөліктерінде орналасқан, оттегімен тартылады (54 элемент), олар жер қыртысын және жоғарғы мантияны құрады.

Литофиль иондары 8-электрон қабықтарынан құралады. Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Sc, Y, жер бетінде сирек кездесетін элементтер: Si, Ti, Zr, Hf, Th, P, V, Nb, Ta, Cr, U, F. Cl, Br, I, Mn бұлар силикатты,алюмосиликатты тау- кен жыныстары құрамына кіре отырып, сульфаттығ карбонатты, фосфатты, боратты және галогенидті минералдар түзеді.

Халькофильді элементтер, жоғары қисыққа ие, күкіртке, селенге, теллурға(19 элемент) тартылу күші бар, олар төменгі мантияда шоғырланған. Халькофиль иондары 18 электрон қабықтарынан тұрады. Cu,

Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Bp, As, Sb, Bi, S, Se, Te көптеген сульфидті, теллурлы минералдар тобын құрайды.Олар өз алдына таза күйде болады. Инертті газдар (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) атмофильді топқа кіреді. Олардың атомы ( He - ден басқа) 8-электрон қабатынан тұрады.

Қазіргі таңда биофиль элементтерін бөледі. Биофильді элементтер –өмір сүруге қажетті элементтер.Олар екі топқа бөлінеді: макробиогенді (H, C,

N, O, Cl, Br, S, P, Na, K, Mg, Ca) және микробиогенді (V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, B, Si, Mo, F).

Қазіргі таңдағы биогеохимиялық элементтер классификациясы(кесте-1) көрсетілген.

Литофильді

Li, Be, B, O, F, Na, Mg, Al, Si, Cl, K, Ca, Sc, Mn, V, Ge, Br, Rb, Sr, Y, Mo, I, Cs, Ba, La, Ln, Ac, Th, U.

Халькофильді

S, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Se, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sb, Te, Hg,Tl, Pb, Bi.

Сидерофильді

C, P, Fe, Co, Ni, Ge, Mo, Ru, Rh, Pb, Sn, Ta, Re, Os, Ir, Pt, Au.

Атмофильді

H, C, N, O, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.

Биофильді

H, C, N, O, P, S, Na, Mg, K, Ca, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo, Cl, Br, I, F, Si.


Мантияның дифференциациясы мен геосфераның түзілуі.

Планетаның қалыптасу барысында жеңіл балқымалар балқыды, бірақ ауыр компоненттер (күкіртті темір массасы), орталыққа түсіп,ядро түзді.



Бұл ретте бастапқы мантия ядродағы сидеро-халькофильді элементтерге тартылды. Бір мезгілде кемінде жеңіл балқитын силикатты массасы базальтты магманы, содан кейін мұхитты түрдегі базальтты қыртысын түзді. Бұл құбылысқа көбінесе лито- және атмофильды элементтер кіреді. Кезінде Жоғарғы мантиядағы балқу мен газсыздандыру жердің беткі қабатына базальтты магманы түсірді, су мен газ ерітінділерін тасымалдады. Жердің бастапқы атмосферасы мен бастапқы гидросферасы мантияның газсыздандыруынан пайда болды. Мантия материялының буынан қышқыл, қатты минералданған гидросфера, алдымен анионға бай F,Cl,Br ,I түзілді. Тұщы су табиғи айналым нәтижесінде түзілді. Сол уақытта біріншілік атмосфера пайда болып бастапқы қалпына келді.

Табиғаттағы топырақтың жалпы ерекшеліктері

Топырақ – барлық материалдық игіліктердің көзі. Ол азық-түлік, малға жем, киім үшін талшық, құрылыс материалдарын береді. Топырақтың ең маңызды байлық екенін айта отырып, К.Маркс, еңбек - байлықтың әкесі болса, топырақ – анасы деген. Топырақтың физикалық касиеттері су, ауа өткізгіштігі, су сақтағыштығы, құрамы мен құрылым ерекшелігіне байланысты. Топырақтың негізгі бөлігін бастапқы топырақ түзуші аналық жыныстан бастау алатын минералды құрамы анықтаса (85 - 99%), біршама бөлігін топырақ түзілу процесінде, негізінен осында өскен өсімдіктер қалдықтары (шіріген тамыр, түскен жапырақ, т.б.) ыдыраған кезде синтезделіп түзілетін органикалық (қара-шірінді) заттар құрайды (1 - 15%). Жануарлар дүниесі (негізінен омыртқасыздар) тіршілігінің әрекетінен органикалық заттардың ыдырауы жылдамдайды. Адамның шаруашылық әрекеті (орманды кесу, шөп егу, жер жырту, мелиорация, органикалық минералды тыңайтқыштар қолдану) топырақ түзуші кейбір факторларға (мыс, өсімдікке) әсер етіп, топырақ түзілу процесінің бағытына тез өзгертеді.

Топырақтың қатты, сұйық, газ құрамды және тірі организмдерде бөліктерден тұрады. Олардың арақатынасы әр түрлі, топырақта ғана емес, тіпті бір топырақтың әр қабаттарында әр түрлі болады. Топырақтың жоғары қабатынан төмен қабатына қарай органикалық заттар мен тірі организмдер азая түседі, ал жыныстардьң түзілу қарқьндылығы төмен қабатынан жоғарғы қабатына қарай арта түседі.

Топырақтың қатты бөлігінде алғашқы (кварц, дала шпаты, слюда, т.б.) және екінші ретті минералдар (гидрослюда, монтмориллонит, каолинит, т.б.) басым келеді. Топырақ борпылдақтығының қалыптасуы осы қатты бөлігінің құрамы мен оның құрылымының ерекшеліктеріне байланысты. Топырақтың негізгі массасын, негізінен түйірлері 1 мм-ден кіші болатын ұсақ топырақтар құрайды. Табиғи түрінде топырақ массасы көлемінің бір бөлігін — қатты бөлігі, ал қалған бөліктерін топырақ ерітіндісі мен топырақ ауасынан тұратын бөлігі құрайды. Топырақтың қатты бөлігінің минералды және химиялық құрамына қарай көбіне оның құнарлылығын анықтауға болады. Органикалық заттар ыдыраған кезде оның құрамындағы азот өсімдіктерді сіңіре алатындай түрге айналады.

Топырақтың сапасы морфологиялық, генетикалық, химиялық және физикалық қасиеттеріне байланысты болады. Осы қасиеттерге сәйкес топырақтың сапасын анықтауға қажетті негізгі табиғи диагностикалық белгілерге мыналар жатады: қарашірік қабатының қуаты (қалыңдығы); қарашіріктің, тұнбаның және саз балшықтың проценттік мөлшері; топырақтың қарашірінділігі; топырақтағы қозғалмалы қоректік элементтердің (фосфордың және кальцийдің) қоры (запасы); топырақтың механикалық құрамы, қышқылдығы және тағы басқалары.
Адамның жерді өңдеуінің нәтижесінде, топырақ құрғақта, ылғалды да құнарлы не құнарсыз да болуы мүмкін. Бірақ, қандай жағдайда да тегі әр түрлі минералды және органикалық бөлшектерден тұрады. Қабат-қабат болып жатқан бөлшектердің аралығында ауа, су және көптеген организмдер толы саңылаулар болады. Осы бөлшектердің үлкен-кішілігіне қарай ірі және ұсақ түйірлі топырақ деп бөлінеді. Ұсақ түйірлі топырақтар саңылаулығы ірі түйірлі топыраққа қарағанда жоғары болады. Егер ұсақ түйірлі топырақ саңылаулығы 85 пайызға жетсе, ірі түйірлі топырақ саңылаулығы 30 пайыздан кем. Саңылаулықтың санитариялық мәні зор. Мәселен, жекелеген саңылау көлемі мен топырақ бөлшектерінің көлемі үлкен болған сайын ауа және су жақсы өтеді. Дәлірек айтқанда, ірі түйірлі құмдақ топырақтың су өткізгіштігі ұсақ түйірлі сазды топыраққа қарағанда көп есе артық. Ірі түйірлі топырақтан белгілі бір уақыт өлшемінде ұсақ түйірлі топыраққа қарағанда ауа көптеген есе көп өтеді. Топырақ саңылауы 60-65 пайыз болса онда биологиялық және химиялық ластанудан өздігінен тазару процестері үшін қолайлы жағдай туады. 

Топырақ құнарлылығы  топырақтың өсімдіктер дүниесін қажетті қоректік заттармен және сумен, ал тамыр жүйесін оттекпен, жылумен және қолайлы физика-химиялық ортамен қамтамасыз ету қасиеті. Бұл топырақтың ең басты қасиеті. Топырақ құнарлылығы биоценоздың жалпы өнімділігі мен ауыл шаруашылық дақылдарының түсім мөлшерін анықтайды. Топырақ құнарлылығын екіге бөледі: табиғи және жасанды. Табиғи топырақ құнарлылығы топырақ түзілу процесі нәтижесінде пайда болған топырақтың табиғи күйіндегі құнарлылығы. Ол қарашірінді қабатының қалыңдығына, қарашірінді құрамына, қоректік элементтердің жеткілікті болуына, топырақтың түйіршікті, минералдық және химиялық құрамына, микробиологиялық процестердің қарқындылығына тәуелді. Жасанды топырақ құнарлылығы сол табиғи құнарлылықты арттыру мақсатында қолдан жасалған көптеген әрекеттердің нәтижесінде (өңдеу, тыңайтқыштар қолдану, дақылдарды егіп өсіру, мелиорация, т.б.) алынады және егілген ауыл шаруашылық дақылдарының түсім мөлшеріне қарай бағаланады.

Топырақтың ылғал тартқыштық қасиеті. Топырақ түйірлерінің беткейі ауадағы су буын, яғни ылғалдылығын тартатын әрі топырақ саңылауларында кептіретін қабілеті бар үлкен жазықтықты құрайды. Топырақ қаншалықты ұсақ түйірлі болса, оның ылғал тартқыштығы соншалықты жоғары болады. Сондай-ақ, топырақта шірінді және коллоидты заттар көп болса да және ауаның атмосфералық ылғалдылығы жоғары болса да өседі. Органикалық заттармен ластанған сазды топырақтың да ылғал тартқыштықтары жоғары келеді. Топырақтың коллоидты заттары суды өзіне ең көп сіңіреді. Фермалардың ластанбаған территориялары мен шаруашылықтардың жайылымдық учаскелерінің ірі түйірлі топырақтарының ылғал тартқыштығы өте аз. Топырақтың булану қабілеті қаншалықты нашар болса, оның құрамындағы ылғал да соншалықты көп ұсталады. Сөйтіп, ол анағұрлым сызды болады. Мысалы, ұсақ түйірлі өсімдік аз шығатын, күн сәулесі нашарлау түсетін сұр (боз) топырақта ірі түйірлі топыраққа қарағанда ылғал тартқыш қабілетін арттыратын еріген тұздар болса, ауа ылғалды келсе, жауын-шашын және қар суы топырақты шайып жатса топырақ бетінде ылғалдың булану деңгейі төмендейді.

Топырақтың ауа өткізгіштігі деп - топырақтың өз бойынан ауа өткізу қабілетін айтады. Ауа топырақтың су болмаған саңылауында, ал сіңірілген күйінде топырақ бөлшектерінің құрамында болады. Сонымен, жер асты суында ауа еріген күйінде болатыны белгілі. Құрамы жағынан топырақ ауасы атмосфералық ауадан біраз айырмашылығы бар: мысалы топыраққа тереңдеген сайын оттегі мөлшері азаяды, органикалық заттарды тотықтыруға көп жұмсалады, ал көмір қышқылы құрамы керісінше көбейеді.
Органикалық заттарға бай топырақтарда оттегі мөлшері 10 пайызға дейін, тіпті одан да азаяды да, көмір қышқылы құрамы 15 пайызға дейін және одан да артық көбейеді. Ластанған топырақтарда газ тәрізді қоспалар (СН4), сондай-ақ, май қышқылдары т.б. болуы мүмкін.

Топырақтың ауа өткізгіштігі барометрлік қысымның өсуіне байланысты артып, топырақтың үстіңгі қабатының қалыңдығы және ылғалдылығы ұлғайған сайын кемиді. Саңылауларды толтыратын су олардан ауаны сығып шығарады да, ауаның топыраққа енуіне кедергі жасайды. Топырақ ауасының құрамыңда шаң да, микроорганизмдер де болмайды. Олар ауа топырақта сүзілген кезде ұсталып қалады да, топырақ бөлшектері ыдыратып жібереді.

Топырақтың ауа өткізгіштігінің және оның оттегімен баюының топырақта өтетін тотығу және оны адам мен жануарлар енгізетін органикалық лас затгардан босату тәрізді биохимиялық процестерге байланысты гигиеналық маңызы зор. Тағы топырақ түйірлі ірі және құрғақ болуға тиіс. Өйткені, ылғал және ұсақ түйірлі топырақ өте нашар желдетіледі. Сондықтан да онда өздігінен тазару процесі айтарлықтай жүрмейді.

Топырақтың жылулық қасиеттері - топырақ негізінде күннен қызуы. Бұл процесс топырақтың жылу сыйымдылығына, жылу өткізгіштігіне және радиациялау қабілетіне көп байланысты болады. Сыртқы ауа температурасынан топырақ температурасының едәуір айырмашылығы бар. Тәулік және жыл бойында онша көп ауытқымайды және топырақ тереңдеген сайын бірте-бірте азая береді. Тереңдеген сайын топырақтың тәуліктік және жылдық ең жоғары температурасы ауа температурасынан едәуір төмен. Қыстыкүні топырақ температурасы ауа температурасынан жоғары, ал жаздыкүні керісінше салқын болады.

Топырақтың жылу өткізгіштігі нашар болады. Әсіресе, борпылдақ, ұсақ түйірлі, ылғалды шірінді заттары көп, ақ шағыл, шөп өспейтін түсті топырақтар аз қызады. Ірі түйірлі, құрғақ, қоңыр түсті және шөп жақсы өсетін топырақтар, сондай-ақ тасты, тығыз топырақ нағыз жылу аккумуляторы болып табылатын таулы жер топырақтары жылуды тым-тәуір өткізеді. Борпылдақ топыраққа қарағанда тығыз топырақта жылу тереңге енеді. Топырақ саңылауларын толтыратын су сол саңылауларды толықтыратын ауаға қарағанда жылуды 21-26 есе көп өткізеді екен. Жылуды ылғал топырақтың оңай да терең өткізетіні сондықтан.
Топырақ температурасының өте үлкен маңызы бар. Ол жергілікті жердің климатына, ал жергілікті климат-микроклиматқа әсер етеді. Топырақ температурасы ерекшеліктерінің өсімдік тіршілігі үшін маңызы зор. Олардың тамырлары қыстыгүні топырақтың жылы қабатында жатады да, суықтан сақталады. Ол, яғни топырақ температурасы сол топырақтың өзінде жүрілетін физико-химиялық және биологиялық процестеріне де әсер етеді.
Топырақ минералды және органо-минералдық заттардан тұрады. Минералдық заттардың көзі жер қабатының қатты қабығын (литосфера) құрайтын таулы породалар. Минералдық бөлік топырақтың 80-90 пайызын құрайды, ал органикалық заттар топырақта 10 пайыздан кем болады. Топырақтың органикалық бөлігі өсімдік пен жануарлар тектес заттардың ыдырауынан және осы процесс кезінде жүретін реакциялар арқасында пайда болатын заттардың өнімдерінен тұрады. Топырақтың құрамында барлық белгілі химиялық элементтер анықталған.
Топырақтың химиялық құрамы және оның ластануы

Топырақтың түзілуіне жоғарыда сипатталған топырақ түзу факторларымен қатар, оның түзілуіне тікелей қатысы бар материалдық негіздердің рөлі ерекше. Топырақ түзу материалдық негіздерге: аналық тау жынысы, осы қабаттағы ауа құрамы мен ылғал, мекендейтін бүкіл жоғарғы және төменгі сатылы организмдер қосындылары жатады. Табиғаттың ауа райы мен жер бедерлерінің өзгешелігі нәтижесінде әртүрлі топырақтар түзіледі.

Әдетте, бір затты түзуге қатысатын материалдар негіздерінде үлесін зерттеу олардың химиялық құрамын анықтаудан басталады. Биосферадағы әр түрлі табиғат денелерінің химиялық құрамын сипаттағанда, оның құрамындағы әр түрлі элементтердің орта есеппен алатын орнын, үлесін пайызбен шығарады. Жер қабатындағы элементтердің орташа құрамын 1924 жылы алғаш есептеп шыққан американдық ғалым Ф. У. Кларк еді. Сондықтан мұны Кларк көрсеткіші деп атайды. Кейінірек жаңа қосылған мәліметерге байланысты бұл Кларк көрсеткіштері бірнеше рет толықтырылды (А. Е. Ферсман, 1934 - 1939, А. П. Виноградов, 1962).

Сонымен қатар, ауа құрамындағы, судағы және тірі заттардағы элементтер кларкы да есепке алынатын болды.



Тау жыныстарының орташа химиялық кұрамы. Тау жыныстарындағы химиялық элементтердің кларк үлестеріне байланысты олар:

- мол элементтер, Кларк көрсеткіштері – п 10-п-102;

- аз элементтер, Кларк көрсеткіштері - п- 10-п -103 ;

- өте аз элементтер, Кларк көрсеткіштері - п- 103-п- 105 болып үш топқа қосылады.



Жер бетіне жақын ауаның химиялық құрамы. Топырақ түзуші жыныстарының құрамымен салыстырғанда топырақ бетіндегі мөлшері өте алшақ.

Келтірілген мәліметтерден азот жер қыртысында аз элемент қатарында болса, ауа құрамында ол негізгі құраушы элемент. Ауадағы азот – топыраққа берілетін азоттың негізгі көзі. Ол биологиялык тірі организмдерге қажетті белок түзетін элемент. Топырақа ол ауадан түсетін ылғалдар және ауадан азотты сіңіретін микроорганизмдер арқылы келеді. Ауаның құрамындағы екінші негізгі элемент – оттегі. Онымен тотықтандыру реакциялары, соған байланысты тау жыныстарының үгілуі мен топырақ түзу құбылыстары тікелей байланысты. Озон – ауа кұрамындағы өте аз элемент, өте белсенді тотықтырғыш.

Жасыл өсімдіктер үшін және топырақ түзуде ауадағы көмір қышқыл газының маңызы ерекше. Жасыл өсімдіктердің жапырағы арқылы фотосинтез жүреді. Осының нәтижесінде көмір қышқыл газындағы көміртегі өсімдіктердің барлық органикалық бөліктерін түзеді, олар кейін топыраққа беріледі. Органикалық заттардың шіріп-ыдырау кұбылыстарынан пайда болған топырақтың қара шіріндісінде (гумус) көміртегінің үлесі - 58%, ол негізінен ауадағы көмірқышқыл газынан түседі.

Жер бетіндегі және топырақ кеуектеріндегі көмірқышқыл газы (СО22О→Н2СО3) ылғалмен қосылып, көмір қышқылын түзеді.

Топыраққа түсетін ауа ылғалдары мен жерасты суларының химиялық құрамы. Ауадан түсетін ылғал топырақтағы барлық тіршілік атаулыны және ондағы жүретін бүкіл химиялық реакцияларды қамтамасыз етеді, ерітеді, жуып-шайып тез ерігіш тұздарды топырақ қабатынан әкетеді.

Ауадан түсетін ылғал, әдетте, таза су емес, ол өзімен ауа газдарын, шаң-тозандарды, тұздарды, қышқылдарды ілестіре келеді. Кей кездерде ауадағы топырақ бетінен немесе теңіз беттерінен ұшқан тұздар ылғалмен еріп, топырақ бетіне қайта сіңіп жатады.

Өсімдіктер мен жануарлар химиялық элементтерді өздерін биологиялық қажеттілігіне байланысты тандап сіңіреді. Сондықтан күлдік пішіндегі элементтер құрамы жер қыртысындағы элементтерге қарағанда, тіпті, өзгеше. Тау жынысынан немесе топырақтан тірі организмдердің элементтерді биологиялық сіңіру белсенділігі Б. П. Полынов пен А. И. Перельман енгізген сіңірудің биологиялық коэффициенті арқылы анықталады. Бұл коэффициент өсімдік күлінде элементтің топырақтағы немесе тау жынысындағы элементке қатынасынан алынады.

Топырақтағы химиялық құрамның қалыптасуы. Химиялық талдауға қарасақ, топырақтағы химиялық элементтер құрамы көп, және ол көп жылға жетеді. Н. П. Ремезов деректері бойынша, қаратопырақ құрамында азот пен фосфордың көптігі сонша, бидайдан орташа түсім алғанда небары 250 жылға жетеді екен, ал калий құрамы – 3 мың жылға жетерлік. Бірақ өсімдіктер үшін элементтер мөлшері емес, топырақтағы өсімдік сіңіруге ыңғайлы формалары маңызды.

Топырақтағы азоттың көп бөлігі органикалық ғана түрінде болады, сондықтан ол күрделі, келеді соның ішінде мәдени өсімдіктер үшін сіңірілмейді. Тек микробиологиялық тіршілік нәтижесінде пайда болатын аммоний және нитрат қоспалар ғана өсімдікке сіңімді.

Фосфордың органикалық қоспалары және фосфор құрамы – минералдардың көбі өсімдіктерге сіңбейді. Топырақтағы калий негізгі массасы екінші дисперсиялық силикат (гидросиюд) құрамына кіреді, бұл күйінде оны өсімдіктер қорыта алмайды.

Өсімдіктер сіңірілген калийді және калийдің суда еритін қоспаларын бойына тартады, бұлардың топырақтағы мөлшері мардымсыз. Кальций мен магний де сіңірілген және суда еріген күйінде ғана өсімдіктерге пайдалы. Өсімдіктерге сіңімді түрдегі химиялық элементтер құрамы олардың жалпы құрамына қарағанда өте аз. Сондықтан мәдени өсімдіктердің қалыпты өсуі үшін (демек, жақсы өнім алу үшін) кейбір қоректік элементтерді сіңімді формада топыраққа тыңайтқыш ретінде қосу керек.

Оның тағы бір себебі жыл сайын жиналған өніммен бірге химиялық элементтер де топырақтан алынып, азаяды. Демек, өсімдіктердің қалыпты өсуіне керек элеметтер мөлшері де азаяды, бұл егін өніміне әсер етеді. Мысалы, бұл құбылыс АҚШ-тың орталық аудандарында байқалды, онда 20 жыл ішінде топырақтағы азот мөлшері 20%-ға кеміген, келесі 20 жылда 10% ке, келесі 20 жылда 7% ға кеміген.

Сондықтан агрохимия ережесіне сәйкес тыңайтқыш қолдану ауыл шаруашылығы дақылдары түсімін және жер құнарлылығын көтеретін маңызды тәсіл болып табылады.

Тыңайтқыш қолдана отырып адам заттардың биологиялық айналымына белсенді араласып, өз мақсатында бағыт беріп, реттейді. Органикалық минерал тыңайтқыштарды қосумен қатар соңғы жылдары бактериялық тыңайтқыштарда қолданыс табуда. Бактериялар массасын топыраққа араластырып микробиологиялық процестерді күшейтуге және химиялық элементтердің сіңімділігін көтеруге қол жеткізіледі. Мысалы, фосфорбактерин органикалық заттарды ыдыратып, фосфорды сіңімді фосфор түріне айналдырды, т.б.

Ауыл шаруашылығы дақылдарын қалыпты өсіру үшін макроэлементтер мөлшері ғана емес, сирек кездесетін және бытырап орналасқан химиялық элементтер құрамы да маңызды.

Олардың болмауы немесе аз болуы мәдени өсімдіктердің ауруына, түсімнің аз болуына әкеледі.

Топырақта жездің кемдігінен пайда болған жағымсыз құбылыстар кең тараған. Бұл құбылыстар торф топырақта орман аймағында көп кездеседі ("өңдеу сырқаты" деп атайды). Жез қосқан соң ғана бұл ауру жойылған, астық өнімі көбейген.

Жезді кейбір өсімдіктер организміне қосу үшін оларды паразиттік саңырауқұлақтарға қарсы тұрақтылығын арттырады. Мырыш, бор, марганец, молибден және сирек кездесетін элементтер топыраққа қосқанның әсері болатыны анықталды.

Химиялық элементтердің топырақ қабаттарында таралуы. Топырақ түзілу құбылыстарының нәтижесінде жалпы тау жыныстарының құрамын сақтай отырып, көптеген элементтердің мөлшеріне өзгерістер енгізеді.

Топырақтардың орташа химиялық құрамы, % (А. П. Виноградов, 1962):




О – 49

Sі - 33

Аl - 7,13

Ғе - 3,80

Са - 1,37

К - 1,36

Mg - 0,60

Ті - 0,46

Na - 0,83

С - 2,00

S - 0,085

Мn - 0,085

Топырақтағы химиялық элементтердің мөлшеріне қарай бірінші орында О мен Sі, екінші Al мен Fe, үшінші Са мен Мg, солардан кейін Na, К, т.б. элементтер орналасқан, Топырақтың химиялық құрамы өзін түзген тау жыныстарының химиялық құрамынан айырмашылығы бар. Мұнда органикалық элементтердің мөлшерлері көп: көміртегі 20 есе, азот 10 есе өседі. Сонымен қатар, оттегі және сутегі мөлшерінің көп, ал алюминий, темір, калий, кальций, магнийдің аз екені байқалады. Осы элементтер әртүрлі химиялық қосындылар түрінде топырақ құрамына еніп, топырақ типтерін анықтайды. Өсімдіктер мен топырақ арасындағы қарым-қатынасты белгілеуде бұлардың биологиялық маңызы өте зор. Көміртегі, сутегі, оттегі топырақтың органикалық заттарының құрамына кіреді, минералды түрде олардың карбонатты тұздары кездеседі.

Оттегі су құрамында гидроксидтердің, алюмосиликаттардың, бос қышқылдардың және олардың тұздарының құрамында болады.

Топырақтағы тағы бір үлесі мол элементтің бірі – кремний. Ол жер қабатындағы минералды қосындылар құрамына кіріп, органикалық заттар құрамындағы көміртегі сияқты маңызды рөл атқарады. Топырақта ең көп тараған кремний қосындыларының бірі – кварц минералы SіО2. Кремний және кремний қышқылдарының тұздары силикаттар мен алюмосиликаттар құрамына кіреді. Өсімдіктердің құрамында да кремний бар, мысалы, ол дәнді дақылдарда 10% -дан 60%-ға дейін жетеді.

Алюммний алюмосиликаттар балшықты минералдар құрамында кездеседі. Бұлардың биологиялық маңызы онша емес. Аl2O3-тің топырақтағы жалпы мөлшері 1-2%-дан 15-20%-ға дейін, ал ферралитті топырақтарда 40%-ға дейін жетеді.

Темір әртүрлі оксидті, гидроксидті және шала күкіртті қосындылардың құрамына кіреді. Бұл элемент биологиялық жағынан өсімдіктердегі хлорофильдін түзілуіне катысады. Егер өсімдіктерге темір жетіспесе, олардың жапырақтары сарғайып, хлороз деген ауруға шалдығады. Топырақтағы темір элементінің мөлшері әртүрлі. Мысалы, құмдақ топырақтарда 0,5-1,0%, лесс жыныстарында түзілген топырақтарында 3-5, ал ферралитті топырақтарда 20-50%.

Калий мен магний топырақта слюдалардың немесе басқа минералдардың құрамында кездеседі. Бұлар тұздар түрінде бөлініп, басқа минералдың қосындыларымен реакцияға түсіп, күкірт, фосфор қышқылдарының тұздарын құрайды. Бұл екі элемент те өсімдіктерге өте қажет. Топырақта ол 1-3% мөлшерінде болады.

Калий мен натрий дала шпаттарының ортоклаз, микроклин, альбит құрамында бұзылу нәтижесінде минералды қышқылдардың тұздарын кұрайды. Бұл тұздар суда жақсы ериді. Калий – өсімдіктердің қоректік элементтерінің бірі. Оның топырақтағы мөлшері – 2-3%, Na3O-ның мөлшері – 1-3%. Натрийдін жылжымалы түрі топырақта жоғары болса, ол физикалық және химиялық жағынан қолайсыз қасиеттер туғызады.

Титан көбінесе, алғашқыда үгілуге аз берілетін минералдардың құрамына кіреді (ильменит, рутил, сфен). ТіО3 мөлшері топырақта көп болмайды.

Марганецтің топырақтағы мөлшері өте аз. Пиродезит, баунит, оливин сияқты микроэлементтер өсімдіктердің өсуі мен сапалы дамуына өте қажет. Бұл тақырыпқа әріректе тоқталмақпыз.

Күкірт өсімдіктердің немесе жануарлардың қалдықтарымен түзілген органикалык заттардың құрамында болады. Пирит деген минерал түрінде де кездеседі: Ғе2S. Топырақта SО3 мөлшері пайыздың оннан бір бөлігінен аспайды, кейбір сулфатты тұздар топырақта көп болуы мүмкін. Егер де күкірттің топырақта жылжымалы түрі мол болса, оның себебін осы төңіректе ыластаушы өндіріс орындарынан іздестірген жөн.

Көміртегі, сутегі, азот, фосфор – органогендік элементтер. Олардың топыраққа тигізер пайдасы көп. Көміртегі гумустың, органикалық қалдықтардың құрамында, сутегі газдардың, өсімдік пен жануарлардың денелеріндегі органикалық заттарда болады. Көміртегі органикалық заттарға бай топырақтарда 3-10%, сутегі 3-6% мөлшерде. Азот өсімдіктің өсуінде, жануарлардың тіршілігінде зор рөл атқарады. Оның мөлшері көбінесе, органикалық қосындылар: аммиак, азот және азотты қышқылдардың тұздары күйінде кездеседі (0,3-0,4, кейде 0,1%). Топыраққа азот екі жолмен келеді: 1) үлкен қысым әрі катализатор (найзағай) қатысуы арқылы аммиак NH3 түзіліп, жауын-шашынмен түседі; 2) азот сіңіруші бактерялардың (бос немесе бұршақты өсімдіктер тамыр түйіндеріндегі) қатысуымен шоғырланады.



Фосфор, апатит, фосфорит минералдары құрамында және топырақ шіріндісінде, органикалық қосындыларда кездеседі. Топырақта фосфор қышқылының тұздары – фосфаттар түрінде болады. Nа мен Сa бір фосфаты Na2HPO3, Ca(Н2РО4)2, натрий мен кальций екі фосфаты Nа2НРО4, Са(НРО4)2Н2О, натрий мен кальций үш фосфаты – Са3(РО4)2, Na3РО4. Топырақта көбінесе, суда еритін, өсімдікке сіңімді Са(Н2РО4)2 түрі болуы қажет.

Топырақтың макро- және микроэлементтері. Органикалық тыңайтқыштар – жануарлар мен өсімдіктер қалдықтарының органикалық қосылыстары түрінде кездесетін қоректік заттар. Органикалық тыңайтқыштар бұдан 3 мың жылдай бұрын Қытай мен Жапонияда қолданыла бастаған. Бұрынғы КСРО аумағында ХІV – ХV ғасырлардан бастап ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігін арттыратын құрал ретінде кеңінен таралған. Органикалық тыңайтқыштарға көң, қи, құс саңғырығы, садыра, жасыл тыңайтқыштар, сабан, т.б. өсімдік қалдықтары, залалсыздандырылған тұрмыстық және өндіріс қалдықтары, ақаба сулардың тұнбалары, т.б. жатады. Өнеркәсіпте мочевина шығарылады. Органикалық тыңайтқыштар құрамында топырақтың ең маңызды агроникалық қасиеттеріне қажетті макро- және микроэлементтер бар. Топырақты қарашірікпен, қажетті химиялық элементтермен байытуға, оның ылғалдылығын молайтып, ауа мен су режимінің реттелуіне, физикалық қасиеттерін жақсартуға мүмкіндік береді. Органикалық тыңайтқыштар ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігін жоғарылатып, сапасын арттырады. Құнарсыз топырақты құнарландыру үшін және суландыру жүргізілген жерлерді игеру үшін міндетті түрде органикалық тыңайтқыштар себіледі. Көбіне топырақты жыртқан кезде тұқымды себуге дейін енгізіледі. Қопсыту кезінде өте шіріген қарашірік, тауық қиын, т.б., ал үстеп қоректендіргенде көбіне, садыра және тауық қиын қолданады. Картоп, жүгері, көкөніс және техникалық дақылдарды, күздік дақылдарды, т.б. отырғызғанда оның шұңқырына салу тиімді. Жылыжайларда егістік бетін жабындауда қолданады. Органикалық тыңайтқыштарды қолданудың тиімділігі ылғалы жеткілікті аудандардағы шымды-күлгіндеу және орманның сұр топырақтарында жоғары, ал күлгінденген және сілтісіздендірілген қара топырақтарда төмендеу, құнарлы және қарапайым қаратопырақтарда төмен болады. Органикалық тыңайтқыштардың мөлшері дақылдың түріне және топырақ-климаттық жағдайға байланысты 15-60 т/га-ға тең. Минералды тыңайтқыштармен бірге қолданғанда оның мөлшері азаяды. Құрғақшылық аудандарда жырту қабатының барлық тереңдігіне енгізіледі, ал ауыртопырақты жерлерде оның тереңдігі 15-18 см-ден аспауы керек. Микроэлементтердің мал шаруашылығы үшін де маңызы зор. Кейбір микроэлементтердің топырақта және өсімдіктерде (жемде) артық не кем болуы мал өнімділігіне елеулі әсер етеді.

Микроэлементтер. Кейбір химиялық элементтердің мөлшері топырақта өте аз (n10-3) болғандықтан, оларды: бор, молибден, мыс, жез, марганец, кобальт, мырыш, иод, фторды (В, Мn, Мо, Сu, Zn, Со, I, Ғ), т.б. жеке топқа жатқызады. Микроэлементтер өсімдіктерге қоректік элемент ретінде тікелей сіңбейді, олар қоректік элементтермен бірге сіңіріледі және тірі организмдердің ферменттік құрамына кіреді де, топырақта биохимиялық алмасу процестерін жеделдетеді. Өсімдіктер өнімі мен оның сапасының және топырақтағы микроэлементтср мөлшерлерінің арасында тікелей байланыс бар. Топырақта микроэлементтердін жетіспеуінен өсімдіктердің өнімі де, сапасы да төмендеп, тіпті, ауруға шалдығады. Микроэлементтер жетіспесе немесе артық мөлшерде болса, онда ондай топырақты биохимиялық зарарлы эпидемия провинциялары деп атайды. Бұл табиғи факторлармен қатар, техногендік ластану, тыңайткыштарды артық қолдану салдарынан болуы мүмкін. Топырақтағы микроэлементтердің мөлшері олардың топырақ түзуші аналық жынысындағы бастапкы мөлшерлеріне байланысты. Гумус белсенді түрде жиналатын процестерде микроэлементтер топырақтың беткі қабатында мол, ал шайылу процесі басым болған жағдайда едәуір аз болады.

Топырақ  түрлі минералды (90-99%) және  органикалық заттар (1-10%) мен топырақ ауасынан тұрады.Топырақтың химиялық құрамының маңызы зор, ол құнарлығын айқындаумен қатар, өсімдік құрамына әсерін тигізеді. Топырақтың химиялық құрамына өсімдіктердің химиялық құрамы тәуелді деуге болады. Топырақ құрамы мен жер сулары арасында тікелей байланыс бар. Қандай да бір макро- және микроэлементтердің кемістігі немесе тым көп болуы азықтық өсімдіктердің өнімділігіне, сондай-ақ құрамындағы жекелеген элементтер мөлшеріне әсерін тигізеді. Жануарларды азықтандыруға пайдаланылатын өсімдіктерде кейбір элементтер кемістігі немесе көп болуы, өнімділік төмендеуі мен бірқатар аурулар байқалуының себебі бола алады.

Егер топырақта азықтық өсімдіктерде кальций және фосфор тұздары жетіспесе, жануарлар организмінде минералды алмасу бұзылып, нәтижесінде рахит (жас төлдерде), остеомаляция (ересек жануарларда,) іш тастау тәрізді аурулар байқалады. Топырақ пен азықтарда натрий мен магний жетіспеуінің де салдары ауыр. Кальций, фосфор, магний, натрий, көміртегі, сутегі, азот оттегі, күкірт, калий, темір, кремний, алюминий, хлор макроэлементтерге жатады. Олардың топырақта, өсімдік, жануар организмдеріндегі мөлшері бүтіннен жүздік пайыздарға дейін ауытқиды.

Топырақтың құрғақ затында 1 кг 5 мг аз йод болғанда, жануарларда зат алмасу біршама бұзылады, ақуыз бен көмірсулар алмасуы төмендейді, су мен хлоридтер тежелуі орын алады, нәтижесінде теріасты шелінің домбығуы  байқалады, қанда кальций мен фосфор мөлшері азаяды, тотығу үрдістері мен газ алмасуы  төмендейді, жылу туындалуы азаяды, сүйек өсуі тежеледі, қысырлық, бедеулік, өлі туулар орын алады.

Өнімділіктің барлық түрлері төмендейді. Йод организм үшін орны толмас микроэлемент, онсыз барлық жасушалардың тіршілігі тыйылады.

Егер 1 кг құрғақ топырақта 3 кг дан аз кобальт болса, жануарларда акобальтоз ауруы байқалады. Акобальтозбен ауырған кезде жануарларда (В12 авитаминозы) күйзелу, тәбеті бұзылуы (жалақ), қаназдылық, өршитін жүдеп-жадау (кахексия, өлім).

Топырақтың 1 кг құрғақ затында 2 кг-дан аз мырыш болуы жас жануарлардың өсуінің баяулауы мен жүдеп-жадауына, жүндері түсуіне, жыныс безі қызметінің төмендеуі мен бедеулікке әкеліп соғады. Егер топырақтың 1 кг құрғақ затында 1 мг аз мыс болса, жануарларда өсу баяулайды, қан аздылық, жас жануарлар жүдеп – жадауы, жүннің тұйпалануы, терінің депигментациялануы, жалақ байқалуы, сүйектер пішінінің өзгерілуі, ұдайы өндіру қабілетінің жоғалуы, сүт өнімділігі төмендеп, жоғалуы тәрізді  белгілер байқалады, жануарлар орталық нерв жүйесі зақымдалуы белгілері байқалатын ауруларға шалдығады, аяқтар салданады.

Топырақтың 1 кг құрғақ затында 500 мг аз марганец болуында жас жануарлардың аяқтарының пішіні өзгереді, өсіп өнуі баяулайды. Жүн сапасының төмендеуі орын алады. Іш тастаулар мен қысырлық байқалады. Құстарда перозис дамиды. Аурулардың алдын алу үшін азықтандыру рационына дәрумендер енгізу қажет, топырақ тиісті тыңайтқыштармен өңделуі керек.



Топырақтың ластануы. Табиғатты қорғаудың түрлi аспектiлерiн ескермей жүргiзген адамның шаруашылық iс-əрекеттерi қоршаған ортаның, соның iшiнде топырақтың да ластануына əкеп соғады. Нəтижесiнде топырақ өндiрiстiк, құрылыстардың қалдықтарымен, жылу электр станцияларының күлiмен, пайдалы қазбалар мен құрылыс материалдарын өндiру кезiндегi жердiң бетiне шығарылып тасталған жыныстар тау-тау болып үйiлген, мұнай өнiмдерi жиналған, т.б. "индустриялық далалар" пайда болады. "Индустриялық далалардың" топырақтарында ештеңе өспейдi. Бұның себебi, ластаушы заттардың құрамында табиғи күйде топырақта өте аз мөлшерде кездесетiн химиялық элементтер болады. Олар көмiртек, күкiрт, молибден, мыс, кадмий, мырыш, алюминий, никель, вольфрам, натрий, хлор, темiр, титан, бор, барий, фтор. Бұндай жағдайда химиялық элементтердiң топырақтағы қалыптасқан қатынасы бұзылады. Айта кететiн бiр жай, топырақтың ластануы тек қана адамның индустриялық қызметтерiнен емес, сонымен бiрге ауылшаруашылық өндiрiстiң ңəтижесiнде де жүредi. Топырақты (сол сияқты ауа мен суды да) едəуiр ластаушы көздер мал шаруашылығы комплекстерi. Көбiнесе сұйық көң дұрыс сақталмаған жағдайда суларды ластайды. Мысалы, 100 мың бас өсiретiн шошқа комплексi немесе 35 мың бас iрi қара өсiретiн комплекстiң қоршаған ортаны ластау дəрежесi 400-500 мың халқы бар үлкен өндiрiстiк орталықпен бiрдей дəрежеде болады. Сондықтан фермаларда тазартқыш қондырғыларды салу өте қажеттi шаралардың бiрi. Сонымен қатар көп жағдайда жанар-жағар майларды сақтау мен тасымалдау дұрыс, талапқа сай орындалмайды. Олар топыраққа түскенде топырақтың биологиялық белсендiлiгiн нашарлатады. Сол сияқты минералдық тыңайтқыштарды жолдардың, не егiстiктердiң жиегiнде ашық тастауға болмайды.

Мұнай өндiру жəне барлау жұмыстары топырақтың түрлi жуғыш заттармен ластануына себеп болады. Нəтижесiнде мұнай төгiлiп, топырақтың бетiнде битумды заттардың түзiлуiне əкеп соғады. Бұрғылау жұмыстары кезiндегi қолданылатын жуғыш заттар (каустикалық сода, натрий хлоридi, дизель майы, битум) топырақтың тұздануына себеп болады. Əдетте, бұндай жерлерде өсiмдiктер өспейдi. Көптеген жерлер тұрмыстық жəне өндiрiстiк қалдықтар жиналған қалдық үйiндiлерiмен ластанады. Бұл үйiндiлерде тұрғын үйлер, мекемелерден шыққан қалдықтар, əртүрлi синтетикалық материалдардан жасалған тұрмысқа қажеттi заттардың қалдықтары, моншалар мен кiр жуатын орындардан шыққан ағызынды сулар, жаңбыр мен қар сулары, т.б толып жатқан қалдықтардың барлығы топырақты қатты ластайды. Топырақ бұлардан басқа пестицидтердi дұрыс пайдаланба-ған жағдайда да бiршама ластанады. Олардың химиялық тұрақты түрлерi топырақта жинақталып, топырақ биотасының қырылып қалуына себеп болады. Ал пестицидтердiң топырақта жинақталуы жəне ондағы организмдердiң жойылуы топырақ түзiлу процестерiне əсер етiп, оның құнарлылығын төмендетедi.

Сондықтан шаруашылықтарда пестицидтердi пайдаланудың ережелерiн қатаң сақтаулары қажет. Ал тыңайтқыштарды қолданғанда ғылыми-зерттеу мекемелерiнiң ұсыныстарын басшылыққа алу керек. Табиғи аймақты, топырақтың түрi мен типiн, тыңайтқыш берiлетiн дақылдың ерекшелiктерiн ескермеу топырақтың қышқылдануына, не сiлтiленуiне əкелiп, қоректiк элементтердiң антогонизмiн туғызады, олардың топырақ ерiтiндiсiне шығып қалуына жағдай жасайды. Топырақта бұлардан басқа гельминттi инвазиялар, патогендi микроорганизмдермен ластаушылар фекалды массалар, өндiрiстiк қалдықтар, топырақтан шайылған су, не жануарлардың өлiктерi, т.б. болуы мүмкiн. Топырақтың гельминттермен өте қатты ластануы тұрғын үйлер маңындағы бақшаларда жиi байқалған.



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет