Опырақтың морфологиясы.
Топырақтың пайда болу процесіне өзіне тән құрылымның бірі – топырақ пішіні түзіледі, яғни топырақтың морфологиясы қалыптасады. Осы морфологиялық көрсеткіштер арқылы тақырыптар бір-бірінен және өзі түзілген тау жыныстарынан ажыратылады. Морфологиялық құрылым - топырақтың сыртқы пішіні. Топырақ әр түрлі морфологиялық көріністерден құрылған табиғи дене. Сондықтан бұл көріністерді бір-бірінен сыртқы пішіндерімен айырмашылығы бар топырақтың генетикалық қабаттарынан көруге болады.
Топырақтың морфологиялық құрылымын зерттеу үшін далалық жағдайда тік қазылған шұңқырларды пайдаланады. Бұл әдісті алғаш рет И.И.Докучаеи қолданған, осы күнге дейін бұл топырақтануда негізгі әдіс болып қалды. Шұңқырды қазып, бетін тегістеп, оған күн сәулесін түсіріп қараған кезде, топырақтың бірнеше қабаттарға бөлінгені байқалады. Топырақтың әр қабаты өзіне тән сыртқы пішінмен сипатталады. Осы қабаттардың түріне қарап, топырақтың түзілу процесі туралы көп мәліметтер айтуға болады. Әр түрлі топырақ типтері де осылай бір-бірімен ажыратылады.
Топырақтың негізгі морфологиялық сипаттамаларына топырақтың түсі, құрылымы, тығыздығы, механикалық құрамы, әр түрлі қосылыстардың бары немесе жоғы, НСI-мен әрекеті т.б. жатады.
Топырақ профилі. Топырақтың қазылғандағы тік қабаттары топырақтың профилі (пішіні) деп аталады. И.И.Докучаев топырақты бетінен төмен қарай негізгі үш қабатқа бөлді. А – қара шірікті қабат. В – өтпелі қабат, С – топырақ түзуші аналық тау жынысы қабаты. Олар тағы да өздерінің морфологиялық көріністеріне байланысты әрқайсысы бірнешеге бөлінуі мүмкін. Оларды А1А2, В1В2, С1С2 т.б. деп белгілейді.
Топырақтың түсі – топырақтың морфологиялық көріністерінің ішінде ең негізгі белгі. Топырақ аттарының өзі де осы түстеріне қарай қойылған. Топырақтың және оның қабаттарының түстеріне әсер ететін негізгі құрамдар:
1. Гумус заттары. Олар топыраққа қара немесе қара қоңыр түс береді.
2. Темір және марганец тотықтары. Сары, қызыл, сия түстер береді.
3. Кремний қосылыстары, әк, каолинит, алюминий гидроксиді және суға тез ерігеш тұздар ( хлоридтер және сульфаттар). Олардың түстері – ақ.
4. Темірдің шала тотығы. Ол көкшіл, сұр сия түсті келеді. Топырақтарптарда ең көп тараған түстер 9-суретте көрсетілген. Үш бұрышты ақ, қара, қызыл түстер, ал олардың араларында үш негізгі түстердің азды-көптігіне байланысты неше түрлі түстер болады. Топырақтың түсін анық бір түспен айту қиын, сондықтан да негізгі түске анықтама қосылады. Оның басым түсі соңына қойылады. Мысалы, қара қоңыр, сары құба, ашық сары деген сияқты.
Топырақ түсінің практикалық маңызы үлкен. Топырақ қабатының қалың болуы гумустың молдығын көрсетеді. Көкшіл немесе көк түс-топырақтың батпақтануы. Мұндай жерлерді пайдалану күрделі мелиоративтік жұмыстарды қажет етеді.
Топырақтың құрылымы. Бұл топырақтың маңызды генетикалық және агрономиялық көрсеткіші. Топырақтың құрылымы деп, оның массасының әр түрлі үлкенді-кішілітүйіртпекті агрегаттарға бөліну қасиетін айтады. Топырақ құрылымы ірі кесекті, кесек дәнді, үлкен-кішілі жңғақты, призмалы т.б. түрлерге бөлінеді. Олар бір-бірімен жабысқан механикалық элементтермен: құм, шаң, балшықпен қосарласа жүреді. Әрбір құрылымдық агрегат біріккен органикалық және минералды бөліктерден тұрады. Жалпы топырақ құрылымының пайда болуы-күрделі биохимиялық және физико-химиялық процесс. Көп жағдайда аралас құрылымды топырақтар кездеседі. Топырақтың құрамында 0,5 мм-лік микроагрегаттардан бастап одан әлденеше есе үлкен микроагрегаттар бар. Агрегаттарының көлемі 1 мм-ден-10-мм-ге дейінгі топырақ-бағалы, құнарлы. Өйткені мұндай топырақ ылғалды үнемді жұмсайды, ысырап етпейді, яғни оның бөлшектерінің сіңіру құрамында кальцийдің катионы болады. Ал су ұстамайтын топырақтың құрамында басқа катиондар кездеседі.
Топырақтың нығыздылығы-оның борпылдақ қуысты немесе нығыз болу қасиеті, бұл көрсеткіш топырақтың тығыздығы мен жұмсақтығын және құрылым бөліктерінің арасындағы қуыстар дәрежесін білдіреді. Топырақ қуыстары ауа мен судың, жылудың жылжуына ықпал етеді. Топырақтың нығыздылығы топырақтың құрылымына, механикалық құрамына, органикалық және минералдық бөлшектердің мөлшеріне байланысты. Топырақтарды нығыздылықтың деңгейіне қарай мынадай түрлерге бөлінеді:
1.Өте тығыз, біртұтас топырақ. Мұндай топырақ сортаң және карбонатты жерлерде кездеседі. Ауа мен суды өткізбейді, механикалық құрамы ауыр әрі өзі құрғақ болады.
2.Тығыз топырақ жердің жыртылған қабатынан төмен орналасқан. Сортаңдау және механикалық құрамы ауыр балшықты жерлерде топырақ тығыз болады. Агротехникалық шаралар қолданылған жағдайда мұндай топырақты ауыл шарушылығына пайдалануға болады.
3.Тығыздау топырақ жердің иллювиальді қабатында кездеседі. Мұндай топыраққа күректі күш жұмсамай-ақ батыруға болады.
4.Борпылдақ топырақ үстіңгі қабатта болады. Өйткені мұнда органикалық заттардың мол болуына байланысты құрылымы түйіртпекті, арасынан ауа, су өтетін кеуектер көп болады. Сондықтан мұндай құнарлы топырақта мәдени топырақта мәдени өсімдіктер жақсы өседі.
5.Бос жылжымалы топырақ құмдақ және құмды жерлерде болады. Ауыл шарушылығына пайдалану үшін арнайы агротехникалық шараларды қолдануды қажет етеді.
Топыраққа морфологиялық сипаттама бергенде алдымен оның механикалық құрамын анықтайды. Ол үшін топырақты үгітіп суға илеп, иіріп, сақина сияқты дөңгелек жасайды. Иірілу деңгейі топырақтың ішіндегі бөлшектердің құрамына байланысты.
Топырақтың кеуектілігі. Топырақтың бос кеуектері топыраққа көп орын алады. Кеуектердің көлемі түрлі топырақтарда ғана емес, тіптібір түрдегі топырақтың өзінде түрліше болады. Ірі қуыстардың тесігі бірнеше сантиметр болуы мүмкін, уақ кеуектердің тесігі мм-дің жүзден, мыңнан бір бөліміндей не онан да тар болады.
Топырақтағы кірмелер.Топырақта оның түзілу процесіне қатысы жоқ бөтен кездесуі мүмкін. Тас, кірпіш т.б Бұлар топырақтағы кірмелер болып есептелінеді.
Топырақтағы қосылыстар.Кейбір топырақтардың пішінінде әр түрлі жаңа қосылыстарды байқауға болады. Олардың түстерінің топырақтың жалпы түстерінен айырмашылығы айқын көрінеді. Бұл заттар химиялық немесе биологиялық жолмен пайда болуына байланысты екіге бөлінеді.
Химиялық қосылыстар.
1. Тез ерігіш тұздар NaCL, Na2SO4 10H2O, MgCL2, CaCL2. Бұл тұздардың түстері ақ, көбінесе тұзданған топырақтарда кездеседі.
2. Гипс CaSO4H2O. Бұл да ақ сарғыш түсті. Топырақтың бос кеуекті жерлерінде шоғырланады. Құба, сұр-құба топырақтарға тән.
3. CaCO3- көміртегі карбонаты, түсі ақ. Бұл тұз да топырақ пішінінде ерекше көрініп тұрады. HCL мен қайнаған реакция береді.
4. Fe2O3nH2O, Mn2O4, AL2(PO4)3, FePO4, MnO т.б Қара, қызғылт, тот басқан сияқты түстерге боянған қосылыстар.
5. FeCO3,Fe3(PO4)2, 8H2O- көк, жасыл түсті қосылыстар. Батпақты топырақтарда кездеседі.
6. SiO2- ақ түсті, күл сияқты болып күлгінді, орманды-сұр, сортаң топырақтарда кездеседі.
7. Гумус заттары-жолақ-жолақ қара түсті өтпелі қабатқа дейін жетеді.