Топырақтың ауа тәртібі.
Ғалымдардың айтуына қарағанда өсімдік тамырлары өздерінің барлық салмағының мығнан бір бөлігіндеі ғана топырақ ауасын пайдаланады екен.
Топырақтағы ауаның өсімдіктің дұрыс өсуіне қандай әсері бар екенін төмендегі тә-жірибеден анық көруге болады. Мысалы: қант қызылшасын топырақтағы су сыйымдылы-ғының 60, 80, 100 және 200 % жаңдайында өсіргенде тамыр салмағы 378, 332, 252 және 3 грамм болған. Бүл цифрлар суармалы жерлердің өзінде де суару жұмысын дұрыс жүргізу керек, яғни топырақта ылғал мен ауа өсімдіктерге жеткілікті болғандай дәрежеде болуы шарт екенін аңғартады. Топырақтағы ауаның құрамы атмосфера ауасынан өзгеше болады. СО2 топырақта 0.3-2.7%, ал отмосферада 0.3%; О2 топырақта 15-20%, атмосферада - 75-78% болады.
Топырақ ауасында СО2 көп болуын оны мекендейтін түрлі аэробты жәндіктердің ауаны пайдаланып, бұл газды бөліп шығаруынан, ал О2 аз болуы - топырақты мекендейтін микроағзалардың оны түрлі тотықтану және ыдырату құбылыстарына жұмсалуының әсері деп білеміз. СО2-ден басқа топырақ ауасында органикалық шіруден шығатын Н, Н2S, CH3, NO2, NH3 газдар болады.
Топырақтың ауа тәртібі - топырақтағы ауа мөлшері мен құрамының мезгілді (тәу-лік, ай, жыл бойы) өзгеруін сипаттайтын ауа қоры. Топырақтағы ауа бос күйінде абсорб-циялы, адсорбциялы және ерітінді түрде болады. Өсімдіктерге бос күйіндегі және абсорб-циялы ауа тиімді. Ауаның жақсы алмасуы топырақтағы органикалық заттардың аэробты сіңіруіне тікелей әсер етеді.
Топырақ қатты, сұйық, газ және тірі бөліктен тұрады. Топырақтың газ бөлігіне топырақ ауасы жатады. Олар су толмаған қуыстарда болады. Қүрамында N2, CO2, O2, органикалық қосындылар т.б. болатын топырақ ауасының мөлшері, құрамы топырақта өтіп жататын көптеген биохимиялық, биологиялық құбылыстарға байланысты әртүрлі болады. Бұл микроағзалар, өсімдіктер, температураның жыл, тәулікте газ бөлі деңгейіне байланысты өзгеріп отырады.
Ауаның мөлшері топырақтың кеуектілігіне және ылғалдылығына байланысты. Олар тұрақты болмағандықтан,ондағы ауа мөлшері де құбылып отырады. Өңделген топы-рақтағы ауа мөлшері, жалпы топырақ көлемінің 8-36% тең келеді.
Ауаның бір бөлігі топырақ бөлшектерінде абсорбцияланған күйінде болады. Сондықтан оны сіңген ауа деп атайды. Ал ауаның қалған бөлігі топырақтың құрамды бөліктерін өсімдік тамырлары мен микроағзалар тең мөлшерде пайдаланбайды. Мысалы, топырақ ауасындағы азот, оттегіне қарағанда аз жұмсалады. Бірақ, атмосфера ауасына қарағанда топырақ ауасында оттегі тапшылау. Топырақтағы түріне, топырақтағы жүретін түрлі құбылыстарға байланысты өзгеріп отырады. Топырақ неғұрлым құрғақ болса, онда соғұрлым ылғал аз да, ауа көп болады.
Топырақтың жылу тәртібі. Жылу - өсімдік тіршілігіне қажетті бес фактордың бірі. Өсімдіктердің жер бетіндегі бөлігі мен тамырлары үшін иемператураның маңызы зор. Трпырақ қабатында температура төмендеген кезде тамырлар жүйесі, ал көтерілген кездеөсімдіктің топырақ бетіндегі бөлігі жақсы дамиды. Өсімдіктердің тамырларының белсенділігі мен тіршілік әрекеті топырақ қабатында температураға байланысты. Дәннің өне бастауы мен көктің пайда болуы үшін оптимальді температура қажет.
Көптеген егіншілік аймақтарда дән түсетін тереңдіктегі топырақтың белгілі бір температураға дейін жылуын, тұқым себуге қолайлы мерзім ретінде пайдаланады.
Жылу әсерінен микробиологиялық және химиялық құбылыстардың қарқыны өзге-ріп, өсімдіктердің өсуіне, дамуына қолайлы жағдай туады. Топырақ жылуды негізінен күн сәулесінен алады. Сонымен қатар жылу топырақтағы микробиологиялық құбылыстардан, өсімдік пен жануарлар қалдықтарының шіруінен, топырақ құрамындағы кейбір заттардың өзара қосылысқа түсуінен, су буының қоюланып суға айналуынан да пайда болады.
Күн нұрының әсерінен әр қилы топырақ түрліше жылынады. Ылғалы мол, ашық түсті топыраққа қарағанда қарашірікке бай, құрғақ топырақ тез жылынады.
Топырақтағы пайдалы микроағзалар жоғары және төмен температураға төзімді, олардың тіршілігі үшін қолайлы температура 25-300С. Топырақтың бұл температурасы мәдени өсімдіктер үшін де қолайлы. Топырақтың температурасы төмендесе, олар өзінің тірші-лік әрекетін күрт тежейді, ал көктемде топырақ қайта жылынғанда олар бұрынғы қалпына келеді. Соның салдарынан ерте көктемде қор заттардың, әсіресе азоттың жетіспеуінен өсімдіктерде тарығу кезеңі жиі кездеседі.
Топырақтың қоректік заттар тәртібі
Өсімдіктер топырақтан азотты, фосфорды, калийді, кальцийді, магнийді, күкіртті, т.б. басқа элементтерді алады. Олардың өсімдіктер құрғақ затының құрамындағы мөлшері 0,1-4 % дейін жетеді. Бұл элементтерді агрономиялық химиялық тілмен макроэлементтер деп атайды.
Өсімдіктердің бойындағы құрғақ заттардың құрамына С, О, Н кіреді. Барлық құрғақ заттың 94% жуығы ғана осы элементтердің үлесіне тиеді. Қалған 6% N, P, K, Ca, S, Mg, Fe жатады.
Азот. Ақуызды денелерде 17%, адам ағзасында 3% болады. Ауадағы бос азот, азот сіңіруші бактериялар тіршілігі әрекетінен өсімдіктерге сіңімді қосылыстарға айналады, бірақ топырақтағы азот өсімдік жыл сайын пайдаланбағандықтан оның қоры азаяды, сондықтан егістікке қосымша азот қорын – тыңайтқыш шашу керек.
Фосфор – көбінесе топырақта, өсімдіктерде, микроағзалар жасушаларында, орга-никалық және органикалық емес қосылыстарда кездеседі. Жалпы фосфордың органика-лық түрітопырақта 85%-ға дейін барады. Фосфордың әсерінен дәнді дақылдардың сабағы-на қарағанда дәні көп түзіледі, көптеген көкөніс және техникалық дақылдардың өнім сапа-сы жақсарады. Мысалы, қызылшаның қанттылығы, картоптың крахмалы, зығыр талшығы-ның беріктігі.
Топырақта фосфордың өзгеріске ұшырауы екі құбылыстан тұрады:
1.Органикалық фосфордың минералдық қосылысқа айналуы.
2.Фосфор қышқылы тұздарының ерімейтін қосылыстан ерігіш күйге көшуі. Органикалық заттар ыдырағанда немесе тыныс алу барысында пайда болған СО2 су бар жерде көмір қышқылына айналады да, ерімейтін фосфаттардың тез реуіне әсерін тигізеді.
Са3(РО4)2 + 2СО4 + 2Н2О Þ 2СаНРО4 + Са(НСО3)2.
Дақылдар өзінің бастапқы өсу кезеңінде фосфорды аса қажет етеді. Сондықтан да оның сіңімді түрін дақылдарға ерте көөктемде берген жөн. Бұл қазіргі егіншілікте дақыл-дардың тұқымдарын себу кезінде түйіршікті тыңайтқыштар (суперфосфат) қолданылу арқылы жүзеге асыруға болады.
Ауылшаруашылық дақылдарының өсіп-өнуі үшін күннің жарығы, жылу, ылғал, ауа және қоректік заттар бірдей керек. Ылғал, ауа және минералды заттар күн жарығы әре-кетімен болатын фотосинтез процесі арқасында органикалық заттар жасау үшін негізгі материладар болып саналады.
Өсімдіктер жапырақтарының жас сабақтарының гүлдерінің және дәндерінің құра-мында 80-90% дейін су болып, олардың тамыроарының жалпы салмағының 70-80% судан тұрады. Барлық топырақ ылғалдылығының 0,01-0,3% ғана өсімдіктер пайдаланып, қалға-ны өсімдік жапырағы мен топырақ бетінен буланып кетеді. Мысалы, жүгерінің әр гекта-рына 5-6 мың текше метр су жұмсалады.
Судың топыраққа сіңуі, одан жұмсалуы және оның өсімдіктің өсу кезеңіндегі топырақтың бойындағы жалпы мөлшері бейнелейді. Ылғалдың топырақтағы қоры үздіксіз өзгеріп тұрады. Олар жауын-шашын суымен Р, жер асты суымен С, жер бетімен ағатын сулар мен v0, және топырақ дымқылының суға айналуы (конденсация), А арқасында толықтырылып тұрады. Сондай-ақ, олар судың өсімдіктердің жапырақтарының және топырақ бетіне буланып Е, жер асты суының қайтуы О және белгілі жерден жер беті суларының ағып кетуіне жұмсалады. (S) Егер де топырақтағы, жер астындағы және жер бетіндегі судың көбею немесе азаю мөлшерін DW-мен белгілесек, онда топырақтың су балансын белгілі есепке алынған мерзім ішінде төмендегі теңдік арқылы көрсетуге болады:
DW = P + C + Vp + A – (E + O + S)
к і р і с ш ы ғ ы с
Бұл теңдіктегі қосылғыштардың барлығы мм, немесе м3/га арқылы көрсетіледі.
Топырақтың су балансының кіріс және шығыс бөлімдері уақытпен ке-ңістікте өте құбылмалы болуының салдарынан оның табиғи жағдайдағы су, ауа және қорек тәртіптері күшті өзгеріп тұрады. Топырақтың су балансының өзгеру заңдарын білу негізінде оның су, ауа және қорек тәртіптерінің өзгерістерін алдын ала болжап, оларды керекті бағытта өзгертуге болады.
Әр түрлі топырақтардың жалпы және әр маусымдағы су тәртібі әр түрлі болады және олар ауа райының, геоморфологиялық, гидрогеологиялық, биологиялық жағдайлар-ға және топырақтың су, физикалық қасиеттері мен адамның өндірістік әрекеттеріне байланысты болады.
Топырақтың су тәртібін жасауда ауа райы шешуші міндет атқарады. Жалпы әр аймақтарда өсетін өсімдіктердің табиғ ылғалмен қамтамасыз етілгендігін анықтау үшін жауын-шашын мөлшерін ғана біліп қоймай, сондай-ақ топырақ бетінен буланатын ылғалдың да мөлшерін білу керек. Ал топырақ бетінен буланатын ылғалдың мөлшері оның құрамына және ауаның температурасына байланысты болады. Белгілі бір жердің табиғи ылғалмен қамтамасыз етілгендігін білу үшін төмендегі формуланы қолданады:
Р
К = ------
Е
Бұнда: К – жердің ылғламен қамтамасыз етілу коэффициенті;
Р – жауатын жауын-шашынның қосындысының көпжылдық орта мөлшері, мм;
Е – буланудың жылдық мөлшері, мм.
Ал, енді буланудың айлық мөлшерін анықтау үшін Н.Н.Иванов ұсынған төменгі формуланы қолданады:
Е/ = 0,018(25+t)2 (100-a)
Бұнда: Е/ - буға айналу мөлшері, бір айда гектарына текше метр есебімен;
t – ауа темпетурасының орта айлық мөлшері;
а – ауаның салыстырмалы ылғалдылығының орта айлық мөлшері, % есебімен.
Ылғалмен қамтамасыз ету коэффициенті мөлшері 0,5-ке тең болуы құрғақтығы, ал 1-ге тең болғанда қуаңшылықты және 1,5-ке тең болуы дымқылдылықты, 2-ге тең болуы дымқылдылығының орташалылығын көрсетеді. Жерді ылғалмен қамтамасыз ету коэффи-центінің шамасына қарай топырақтың су тәртібінің екі түрі болады:
1.Топырақты сумен шаятын су тәртібі
2.Топырақты шаймайтын су тәртібі
Топырақты шаймайтын су тәртібі тараған аймақтарға дала, далалы және шөлді ай-мақтар жатады. Орманды далалы аудандарда жауын-шашын мөлшері 450-600 мм шама-сында болғанымен, олардың біркелкі жаумауының салдарынан кейбір жылдары қуаңшы-лық та болады. Сондықтан бұл аудандарда қуаңшылық жылдары суару жұмыстарын ұйымдастыру қажет болады.
Ал далалы ацмақтарда жауын-шашынның мөлшері 300-500 мм ылғалмен қам-тамасыз ету коэффициентінің мөлшері бірден кем болады. Әдетте бұл аймақта жер асты суы 12-15 м және одан да тереңде, ал жаңбыр суымен топырақтың не бәрі 3-4 м қабаты ғана ылғалданады. Сондықтан бұл аудандарда егістің ылғалын көбейту және оны сақтау үшін қолданылатын шаралармен бірге, топырақтың құнарлылығын арттыру үшін суару жұмыстарын ұйымдастырудың маңызы өте зор.
Ал қуаң далалы аймақтарда жауын-шашын 200-250 мм аспайтын және олардың то-пырақ бетінен булану мөлшері өте жоғары болғандықтан егістерді суару мәселерінің ала-тын орны зор. Сондай-ақ Каспий теңізі мен Арал теңізі маңындағы шөлді аймақтарда жауын-шашын мөлшері 200 мм аспайды, сондықтан бұл аймақтарда жер суару жұмыста-рын ұйымдастырмаған жағдайда ауылшаруашылық дақылдарынан мол өнім алу мүмкін емес.
Жер бедері мен ауа райына сәйкес гидрогеологиялық жағдайлар да топырақтың әр түрлі су тәртібін жасауға әсерін тигізеді. Жер бедерінің элементтеріне және топырақтың құнарына сәйкес өсімдіктерде оның су тәртібінің пайда болуына әр түрлі әсерін тигізеді. Мысалы, орманның қарды мол тоқта-тып, топырақтағы ылғалдың мөлшерін жоғарылатуының нәтижесінде шаю тәртібі пайда болуы ықтимал. Қуаң дала аймақтар жағдайында өсімдіктер топырақты құрғатып, ылғалдың жоғарыға өрлеуінің салдарынан тұздардың жиналу қаупі төнеді. Адамның өндірістік әрекеттері, мысалы, құрғату жұмыстарын жүргізгенде топырақ құрғап, суаруды жүргізгенде ылғалданады.
Бақылау сұрақтары:
1. Топырақтың құрамында қандай ылғал түрлері болады?
2.Топырақ қандай су қасиеттерімен сипатталады?
3.Топырақтың су сыйымдылығы неше түрге бөлінеді?
4.Топырақ ылғалдылығы өсімдіктерге қалай әсер етеді?
5.Өсімдіктерге топырақтағы қандай ауа түрлері тиімді?
6.Сіңген ауа дегеніміз не?
Лекция №7