Топырақтың түйіртпектілігін түзілу үрдісі.

Мақсаты:Агрономиялық құнды түйіртпектілігін түзілу үрдісі.

Түйіртпектіліктің ау- су құбылымына және қоректі зат мөлшеріне тигізетін әсері.

Сұрақтар:

1. Түйіртпек түзілу механизмі.

2. Түйіртпек түзілу факторлары.

3. Агрономиялық құнды түйіртпектілікті жақсарту және оны сақтау жолдары.

 

Түйіртпектілік түзілу өте қүрделі үрдісі, зерттеушілер оның түзілу жағдайын әлі толық шеше алған жоқ, түсініксіз жерлер толып жатыр. Топырақта түйіртпектіліктің түзілу жолдарын көбінесе орыс ғалымдар еңбегінің маңызы зор оның ішінде В.Р. Вильямс, К.К. Гедройц, А.Н. Соколовский, И.В. Тюрин, П.А. Качинский лерді ере<кше атап өткен жөн.

Бұрын айтылғандай коагуляция үрдісінде және топырақ бөлшектерінің одан кейін жабысуының салдарынан микро агрегаттар пайда болып, яғни бірінші механикалық бөлшектерден тұратын түзілім қалыптасады. Топырақтың элементарлық бөлшектерін бірінші деп қарасақ, онда микроагрегаттарды белгілі негізге сүйіне отырып оны екінші түзілімге жатқызамыз.

Топырақ бөлшектерін суға төзімді агрегаттарға біріктіретін ең басты желімдейтін материал болып гумустық заттар саналады.

Органикалық заттиар әсіресе агрегаттар пайда болса (мұндай жағдай төменгі қабаттарға тәл), олар бір бірімен жабысқаны мен суға төзімділігі болмайды. Органикалық коллоидтар, топырақ коугуляциясы, материалдардың бөлшектердің бетінде пайда болып, онда қабыршық түзін жоғарғы дисперті минералды бөлшектерді (< 0,01 мм А.Ф. Тюрин бойынша) бір – бірімен біріктіреді. Топырақтың ірі бөлшектері майда бөлшектер тобына кіріп соның әсерімен олар топырақ агрегаттарын құрайды (желімденген минералдар).

А.Ф. Тюрин минералдың бөлшектер бетінде гумустық заттар бөлуі мүмкін мына жағдайларға байланысты.

1. Жартылай тотықтырудың қатысуы мен берік химиялық.

2. Катиондар мен гумус қышқылдарының коагуляциясы кезінде, борпылдақ.

3. Егер топырақта катиондар болса, еркін қалады

Осыған байланысты И.В. Тюрин топырақтағы суға төзімді агрегаттарды екі сапалы топқа бөледі.

1. Суға төзімді агрегаттар кальций – гуматтық қабыршықтар нәтижесінде пайда болған, олар бейтарап тұздарды натрий мен қанықтырған кездегі пептизация пайда болған.(I топ).

2. Суға төзімді агрегаттар темірлі- гуматты қабыршықтар арқылы пайда болған, катион натрий және сілтілермен пептизацияға түспейді. (IIтоп).

(1 топ) Са – гуматы алюмосиликаты бөлшектермен байланысқан. Са иондары гумин қышқылы мен минералды бөлшектер арасындағы көпір міндетін атқарады. Топырақты сілтілі металл тұздарымен жуған кезде бір екі валентті катиондар екі бір валентті катиондармен аусады, соның нәтижесінде гумин қышқылының сілтілі тұздары мен натрий мен қоныққал алюмоқышқылдар арасындағы байланыс бұзылады.

Гуматтар бытырап, агрегаттар бұзылады.

И.И. Антипов – Каратиев желімдейтін заттарды зерттеу үшін ерекше бір тәсіл қолданды, әртүрлі топырақтарға агрегаттар пайда болған кезде ол маңызды роль атқарады, оны ол топырақ агрегаттарын коллоидты – химиялық акотомирования тәсілі деп атады. Бұл тәсілдің негізі мынада: топырақ үлгілерін судағы елеуіште еленген, онда ол суға төзімді агрегаттарды бөліп алады.Одан кейін жеке агрегаттарды (негізінен 2-3 мм) біртіндеп сағаттың әйнекте реактивпен өкдеді, мұндағы мақсат желімдейтін заттарды бірінен – кейін бірік болып оны микроскоп астында қарады; бірінші сатыда буферлі ерітіндімен өкдеді мұнда еркін және борпылдақ байланысқан органикалық заттар, екінші сатыдағы өңдеуде жылжымалы бір жарым тотықтар ерінгі және бөлінеді, яғни органды минералды коллоидтар органикалық емес жүйе бөлінеді,үшінші сатыда топырақты өндеу бірінші сатыға реактивпен қайталанады ондағы мақсат біржарым тотықтарды шығарғаннан кейінгі қалған органикалық заттар зерттеу, төртінші сатыда гинобромит натрий мен өндеу, мұнда алдынғы өндеу кезінде сақталынып қалған органикалық желімдейтін заттарды жою, яғни гумусттық заттар гумин типтес.

Қарастырған біртіндеп өндеу тәсілі агрегаттардың біртіндеп микроагрегаттарға, ал ең соңында бірінші элементтерге бөлінуі, бүл бөлшектеу жолы арқылы салыстырмалы түрде әртүрлі байланыс жолдарын байқап, осы топырақтытағы агрегаттардың пайда болуын түсіну. Мысалы қара топырақта агрегаттар өндегенде бос байланысқан гуматтарды шығарғаннан кейін олар қатты ыдырай бастайды, мұнда бірінші агрегаттар (микроагрегаттар) гумусттық заттар (гуминдермен) әлі берік байланысты болғанын көреміз. Күнгірт сұр топырақта берік түйірлі агрегаттардың пайда болуы қара топыраққа қарағанда біржарым тотықтардың маңызы зор яғни темірлі- балшықты – гуматты.

Гумустық заттар агрегаттардың қуыстылығына әсер етеді, агрегаттар фульвоқышқылымен желімденген кезде (немесе олардың бір жарым тотықтармен қосылғанында) агрегаттар органикалық заттармен түтас біркелкі сіңіріледі, және түтасқан түрге енеді, гумин қышқылы емес заттар мен агрегаттарды сіңіргенде олар кеуекті келеді, олардың органикалық заттардың түйнекті орналасуына байланысты. Агрегаттардағы гумусттық заттардың орналасыу олардың кальцитік коагуляциялық әсерінің әртүрлі болу айырмашылығына байланысты: Фульвоқышқылы кальций мен тукбаға түспейді және агрегаттарда еркін орналасады, оған қарағанда жылжымалы гумин қышқылы Са әсеріне коагуляциялану деңгейі шектелген, соның нәтижесінде олар түйнектеліп орналасады және соған байланысты ол кезекті келеді.

Күлгінденген топырақтардың агрегаттарының кеуекті болуына байланысты қара топыраққа қарағанда олардың түйіртпектерінің агрономиялық құндылығы төмен.

3. Агрономиялық құнды түйіртпектерінің пайда болуы бөлінеді:

Физико – химиялық факторлар әсірінен пайда болатын түйіртпектілікте қысымның маңызы зор. Тамырлар өскенде жәндіктер мен хайуанаттар жүрген кезде, және олардың тіршілік іс әрекетінің нәтижесінде топырақ үнтасына салмақ түсіп олардың агрегаттарға түсуіне әсер етеді. Міне осы бағытта қабыну әсер етеді, яғни ылғалданған жағдайда оның көлемі ұлғайады.

Топырақты өңдеудің барлық тәсілдері вегетация кезінде физико – механикалық түйіртпектенуге әсер етеді.

Бірақта бүл тәсілмен пайда болған агрегаттар суға төзімді емес,яғни бүл кезде топырақ коллоидтарының түбегейлі өзгеруі байқалмайды.

Физико – химиялық факторлардың ішінде түйіртпектүгілуде ең маңыздысы боп балшықты- коллоидты заттардың коагуляциясы үрдісі саналады. Бұл коагуляция қайтарылымды және қайтарылымсыз болуы мүмкін. Соңғысы суға төзімді агрегаттардың пайда болуымен алып келеді.Қайтарымсыз коагуляция сіңірілген екі және үш валентті катиондармен болмақ. Кремнезем мен игумус коллоидтары бір жағынан, және алюминге коллоид қоспалары екінші жағынан қосарланып әсерету салдарынан өте берік гель түзеді.

Топырақты суғарған кезде орта біртіндеп сілтісізденеді, алмаспалы кальцидың орнына алмаспалы натрий енеді, соның салдарынан топырақтың коллоидты материалдары үнтақталып агрегаттар бөлшектеніп ыдырайды.

Топырақтың түйіртпектілігі және түйірдің суға төзімділігі гумус деңгейі көбейген сайын артады.Тәжирибе көрсеткіштеріне сүйенсек түйіртпектілік түзуге жалпы гумус мөлшері емес, ал ондағы қайтарымсыз коагуляция жасайтын – және түзелген органикалық гумустың маңызы зор екен. Е.И. Мишуткин бактириялардың түйір түзу ролін ашты.