Топырақтың су құбылымы

Сабақтың мақсаты:Топырақ құнарлығы мен организмдер мен өсімдіктер тіршілігіндегі судың маңызы. Топырақтың – гидрологиялық константтар және оның өсімдіктің дамуындағы ролі.

 

Сұрақтар:

1.Топырақ ылғалдығылың жағдайы, мүсіні және жіктелуі.

2.Су құбылымың элементтері.

3. Су құбылымының типі және топырақ түзілудегі балансы.

 

Топырақ ылғалдығы қатты және таз фазалары сияқты үшінші фаза болып саналады, сусыз үгілу және топырақ түзілу үрдісі жүрмейді. Топырақтың сүйық фазасыз топырақта биологиялық үрдістер жоғарғы өсімдіктердің тіршілігі мүмкін емес.

Өсімдіктердің қалыпты өсуі үшін белгілі мөлшерде су керек топырақта тұңышның өсуі оның нығыздалғанына емес, ондағы судың деңгейіне байланысты. Одан кейінде өсімдік тіршілігінде судың ролі жпнжақты және әртүрлі.

Су өсімдіктің қүрылымдық элементтерінің бірі.

Су үлкен көлемде жылулықты ұстайды, сондықтан температураны реттеуде негізгі роль атқарады. Булану (транспирация) өсімдіктерді және топырақты қызудан сақтайды. Судың сүйық түрінен қатты түрінде (мұз) өткен кезде көптеген жылулық бөліп, ол топырақ пен өсімдіктің тоқуымен сақтай температураны реттеуде басты роль атқарады.

Судың сутегі атомдары, басқа атомдық топтар мен яғни О₂, N, Ci, және басқа байланысқа түседі. Мүнда ерекше маңызды ақуыз молекуласындағы сутегінің азот пен оттегі атомдарының байланысы.

Сондықтан су молекуласы ақуыздың құрылымдық байланысы болып саналады. Сонымен қатар су молекуласының мөлшері өте кішкентай, электірлік заряды өте аз, сондықтан электростатикалық күші арқылы молекулалардың қозғалысы байқалмайды.

Сондықтан өсімдікте су тек осмостық күш және байланыс күш арқылы жылжи алады. Соңғысы транспирацияяға басты міндет атқарады. Осы жапырақтың бетінде, яғни булану жүретін жерде байқалады.

Атап өту керек су минералдың қоректің ең басты факторы болып саналады.

Алынған мағлұматтарға сәйкес өсімдіктер сағат сайын өзінің тканьдағы судың тарлығын траспирацияға жұмсайды. Күндізгі кездегі үздіксіз транспирацияға көп суды жұмсамайды, содан өсімдікті қызудан сақтайды.

Бір бірлік мөлшеріндегі құрғақ жасауға кеткен барлық судың мөлшерін транспирациялық коэффициент (200- 1000 және одан көп) деп атайды (тары -200, беде > 800).

Көптеген авторлардың пікірі бойынша, топырақтың ылғал деңгейіне байланысты микроорганизмдерге керекті су мөлшері анықталынады. Нитрофикация қарқынды түрде ылғалдылық далалық ылғалдылықта жақын жағдайда туындайды.

Топырақтың нығыздалуы ылғалдылыққа байланысты, ін қазғыш жәндіктердің іс әрекеті, түйіртпектілік түзілу, көптеген химиялық және физико- химиялық үрдістер, көректік заттардың тиімділігі, үгілу және топырақ түзілу үрдістері ылғалдылыққа байланысты.

Топырақ ауа арқылы кеуіп кетпейді. Онда адсобцияланған түрде осы температура мен ауаның ылғалдылығына байланысты су кездеседі.

 

1.Осы температура мен ауа ылғалдылығына топырақтың өз бетінде ұстап тұратын суды гигроскопиялық ылғалдық дейді. Бұл ылғалдылық тұрақты емес. Бұл ылғалдылыққа қарағанда максимальді гигроскопиялық ылғалдылық (МГЫ) тұрақты.

МГЫ- деп ауа 100 % ылғалдылыққа қаныққан жағдайдағы топырақ ылғалдылығын айтады. МҒЫ- мөлшері топырақтың дисперстілігін, салыстырмалы бетіне байланысты болады. Топырақ неғұрлым бытыранды болса оның салыстырмалы беті көбінде, содан байланысты МГЫ- көбейеді. МГЫ- А.В. Николаев тәсілімен анықтайды. 100 мл ылғалдылықпен қаныққан ерітінді алу үшін 10-10 гр K₂, So₄ ерітіндісін пайдаланады.

Топырақтың солу ылғалдылығы (ТСЫ) траспирация деңгейі өсімдікке келетін судан артық болған жағдайда туындайды.

ТСЫ өсімдік түріне байланысты емес, ол топырақ түріне байланысты. П.И. Бригге мен Д.В. Федоровскийдің пікірінше ТСЫ өсімдік түрінеде байланысты екенін олар дәлелдеді. Әртүрлі топырақтарда ТСЫ әртүрлі.

Нығыздалған топырақтарда (1,6-1,8 г/ см ³) топырақ көлемінің 20 % және одан көп бөлігі тиімсіз ылғалдылықтан тұрады оның 65 % қатты фаза құрайды. Мүндай жағдайда өсімдікке керекті ылғал, аэрация жеткіліксіз, оның қуыстылығы 8-12 % құрайды, мүндай кезде торпырақ пен ауа алмасуы тоқтайды. Топырақтың солу ылғалдылығын есептеген кезде осыны ескеру керек. Далалық ылғалдылық (ДЫ) немесе кіші ылғалдылық (КЫ) деп негізінен ілінген ылғалдылықты атайды, яғни топырақты үзақ уақыт суғару одан кейін ол өз денесінде су ағып кеткеннен кейін ұстап қолға, суды атайды.

Далалық ылғалдылық пен (ДЫ) ТСЫ айырмашылығын өнімді ылғалдылық деп атайды, сол арқылы ауыл –шаруашылық дақылдар өнімділігі айқындалады. Далалық ылғалдылық гранулометриялық құрамға байланысты, егер фракцияларға бөлшектенген тек үлгінің ылғалдылығы 33% бөлек, ал 0,005 -0,01 мм фракциялардікі 29,4, 0,01 -0,005 мм – 40,6%, 0,005- 0,001 мм-58,5, ал < 0,001 мм – 63,8 % құрайды.

Толық ылғалдылық топырақтың түйіртпектілігін байланысты, оның деңгейін топырақтың қуыстылығына байланысты болады.

Толық солу ылғалдылығы мен далалық ылғалдылық арасындағы ылғалдылық жылжымалығы бірдей емес.

Топырақ ылғалдылығы белгілі бір деңгейдеінде оның сүйық күіндегі жылжымалығы шектеледі, кейде тоқтауында иүмкін М.М. Абрамович белгілі бір шартты жағдайда мүндай күйді қылтүтікшелік ылғалдылықтың үзілуі деп атады.

Ылғал өзінің түтастығын жоғалтып, әртүрлі бөлшектерге бөлінеді.

Өсімдіктердің өсу деңгейінің төмендуін, мына төменгі тәсілмен анықтауға болады.

ДЫ(ТШЫ) – СЫ

_______________ + СЫ = 28.в, СЫ= 18,8. ДЫ= 38,4

 

болған жағдайда өсу деңгейінің ылғалдылығы 28,6 % тең.

Топырақ ылғалдылығын % пен абсопты құрғақ топырақта (ЫВ) немесе топырақтың көлем бірлігімен (ЫК) есептейді.

Пайыздық топырақ ылғалдық көрсеткіші көлемдік ылғалдық көрсеткішке ауыстыру үшін мына формуланы қолданады.

Ық = В_в * р, мүнда р- топырақ тығыздығы, мысалы % топырақ ылғалдылығы -25%, топырақ тығыздығы -1,2 = 30 %.

1 га көлемдегі топырақ қалындығы 10 см болғанда ол = 10000 м³ тең онда 30 % 10000*30

________=0,3 м = 300 мм болған болар еді.

10000 м²

Мениск күші арқылы ылғалдылық қозғалуы ол тығыздықтың функциясы, себебі топырақтың тығыздығы ондағы түтікшелерге байланысты.

Қылтүтікшелік көтерілу және кылтүтікшелік деңгейі гранулометриялық құрамға, топырақ тығыздығына, түтікшелер радиусына байланысты болады.

Құрғақ аймақ пен шөлейтті аймақтарда су құбылымын реттеуде өсімдіктер өсуі кезінің бастапқы кезіндегі топырақтағы ылғалдылық денгейіне байланысты, оның ішіндегі ең маңыздысы топырақ беткі қабатындағы ылғалдылық. Ал жаз айларының соңғы кездерінде өсімдіктердің тамырлар өсетін қабатындағы ылғалдылық жоқтық қасында.

Топырақтағы ылғалды сақтау жағдайы күз айынан басталуы керек. Егер қапталдарда оның егістігіне байланысты су топырақ бетінен ағып кететін, жағдайда, зябжырту онда көлденең бағытта жүргізілуі керек.

Топырақты өңдеу тәсілдері ондағы, қардың үшырып алып кетуінен, ағып су қорын сақтаудан, жел не су эрозиясын болдырмау шараларын қарастыру керек.

Сонымен қатар арам шөптермен күресу, астық дақылдарының атыздықтарын қалдыру арқылы қар жамылғысын үшып кетуінен сақтап танаптарда олардың бір- кескі араласуына жағдай жасайды, сонымен қатар атыздықтар жел және су эрозиясынан сақтайды. Бұл топырақтарды өндеу үлкен аралық сыдыра жырту тәсілдермен атқарылады.

Қар тоқтату үшін көбінесе собығы биік өсетін ықтырмалар желдің жылдамдығын азайтып, қардың және топырақтың үшуынан сақтайды.

Қар тоқтату үшін арнайы қартоқтатқыш соңаларды қолданады, олар арқылы атыздықтарға жел өтуіне қарама – қарсы қар жалдарын жасайды, олар қардың үшып кетуіне тосқауыл болады.

Қардың жинақталуына және оны сақтауға орман жолақтарының маңызы зор. Орман жолағындағы қардың қалындығы ашық алаңға қарағанда әлдеқайда көп, яғни шамамен 30-40% ға көп. Бірақта орман жолақтары қар тоқтату мақсаты үшін қолдануға абайлап қарау керек.

Кейде орман жолақтарындағы жиналған көп қардың пайдасы жағынан зияныда болуы мүмкін. Егер қар тоңған топыраққа түссе, онда көктемде қар еріген кезде оның ағысы артып, бедері ойыс жерлерді су басады су эрозиясы орын алады.Сонымен қатар бүл жерлердің артық ылғалдану салдарынан, осы жерлер өзінің физикалық пісу деңгейіне басқа жерлерге қарағанда артта қалады, бүл танаптарды механикалық өндеу кезінде өз қабышылықтарын туғызады. Міне осындай және де басқада жағдайларға байланысты орман жолақтарын пайдалануды ғылыми түрде ойластырып, кей жерлерде бас тартқан жөн.

Кейбір шаруашылықтарда орман жолақтарындағы қарды тез еріту үшін түсі қара келетін (жер, гипстезек, қарақұм) заттарды пайдалануда.

Қар еріп біткеннен және ылғал қорын жинау жұмыстар аяқталғаннан кейін топырақта ылғал қорын сақтау жұмыстары бітті деп есептеуге болмайды. Ең маңыздысы топырақ қабатында ылғал көп шоғырланып, оның буланасы үшін кетуіне жол бермеу керек. Ол үшін дер кезінде беткі қопсыту жұмыстарын, яғни ерте көктемгі тырмалау (ылғал жату) және т.б. жұмыстарды атқару керек.

Ауыл шаруашылығында алдыңғы қатарлы техникаларды кеңірек қолдануға бүгінгі кезде көктемдік жұмыстарды барлық циклін трактордың бір жүрісінде атқаруға мүмкіндік туып отыр.Трактордың алдынғы топырақты қонсытатын, артында тұқым себетін сепкіш одан кейін жеңіл тырма, тұқым сепкіштермен тыңайтқыштарды да бірге беруге болады.

Егер топырақ беті кеуіп кеткен танаптарға тұқым берген кезде оның бетін топтау керек, ол арқылы тұқым мен топырақтың арасындағы байланыс жақсарады. Түтікшелер арқылы тұқымда ылғал келіп, шаңданған беткі қабатты үшудан сақтайды.

Құрғақ климатта ең бір басты агротехникалық шара ол суғару. Құрғақ климат жағдайында тек қана суғару арқылы су құбылымен реттеуге болады.

Суғару кезінде танаптарға су беріп қоймай дренаж жүелерін қатал қарау керек, ол дұрыс болмаған жағдайда екінші рет сортаңдалу байқалады, содан ең құнды топырақтар айналымнан шығып қалады.

Астық дақылдар үшін қолдетіп суғарудың маңызы зор. Сонымен қатар ылғал жинау шараларын күзде жүргізу керек.