Дәріс. Суармалы жерлердің сортаңдануымен күресу
Топырақ сортаңдануының себептері және табиғатқа келтіретін зияндарымен таныстыру. Бірінші және екінші сортаңдану, себептері. Сортаң топырақ түрлері, олардың ерекшеліктері. Сортаңданумен агротехникалық шаралар қолдану арқылы күрес. Дренаж және оның түрлері, сор шаю, оның технологиясы. Фитомелиорация арқылы топырақ кұнарлылығын арттыру.
Топырақ сортандануы деп, топырақтың ең белсенді тамырлар орналасатын қабатына суда еритін және өсімдіктерге зиянды тұздар жиналуын айтады.
Сортаңданған жерлерде егін түсімі 1,5-3 есеге дейін төмендейді, ал сортаңдану шамадан тыс болса, көптеген дақылдар мүлдем өспейді. Оларды жақсарту үшін ең алдымен сортаңдану себептерін және олардың түрлерін біліп алу керек.
Қазіргі уакытта жер жүзінде 950 млн гектар жер сортаңданған, ал Қазақстан суармалы жерлерін 48,1% -сортаңданбаған, 28,7% - аздап, 16,4% -орта, 6,8% - күшті сортаңданған деп бөледі. Сортаңдану себептері. Топырақтың сортаңдануы екі түрлі жолмен жүреді. Біріншісі- табиғи жолмен, яғни құрамында әртүрлі тұздары мол минералдардың ыдырауы нәтижесінде немесе желмен баска жақтан ауып келу нәтижесінде болады. Мұны табиғи сортаңдану деп атайды. Екіншісі - тұздылығы өте жоғары (>3 г/л) топырақ асты (ыза) суларының жер бетіне жақын (<3м) орналасып, топырақтың белсенді қабатын канықтыруы нәтижесінде жүреді. Мұны екінші (кайта) сортаңдану деп атайды. Осы үрдісті, топырақ асты (ыза) сулары жақын орналасқан танаптарды көлдетіп, белгіленген нормадан артық сумен суғару жеделдетеді . Суғару барысында тамыр орналасқан қабат арқылы келіп қосылған, судың, әрбір мм-не ыза суы деңгейі 3-4 мм-ге көтерілуі сәйкес келеді.
Топырақ сортаңдануы тұздылығы жоғары ыза суы деңгейінің белгілі бір шамаға көтерілген кезінде басталады. Мұндай деңгейді ыза суының қауіпті немесе сортаңдану туғызатын деңгейі деп атайды. Ол топырактың механикалық және агрегаттық құрамына, ауа-райына, агротехникаға және суғару тәсілі мен режиміне байланысты болады.
Орташа механикалық құрамда топырақ сортаңдануы ыза суы деңгейі 3 метрге жеткенде-ақ байқала бастайды. Яғни, тұздылығы жоғары ыза суы, кейбір өте жіңішке капилляр куыстар арқылы көтеріледі. Бірақ, осылайша топырақтын белсенді қабатына көтерілген тұздар жаңбыр және қар суларымен келесі маусымға дейін жуыльш келеді. Сондықган мұндай сортаңдануды маусымдык-кайтымды сортаңдану деп атайды.
Жер асты ыза сулары деңгейі 2-3 м болатын танаптарда сортаңдану үрдістері едәуір күшейіп, белсенді қабатта жиналған тұздың толық жуылуына жаңбыр және қар сулары жеткіліксіз болады.
Осындай сортаңдану үрдісі маусымдық, қайтымы нашар сортаңдану деп аталады.
Тұздылығы жоғары ыза сулары деңгейі 1-2 м болатын танаптарда нағыз сортаңдану үрдісі жүреді. Сондықтан жеңіл топырақтарда тұзды ыза суы деңгейі жер бетінен кем дегенде 2-2,5, орташа топырақтарда 3-3,5, ал ауыр топырақтарда 4-4,5 м терендікте болуы шарт. Суармалы жерлерде ыза суы деңгейі негізінен мына себептерге байланысты көтеріледі:
-каналдар, әсіресе жер арықтар арқылы су сүзілуі, яғни жерге сіңуі. Сондыктан олардын қабырғалары арқылы су сіңіп жоғалуын мейлінше кеміту кажет;
-тым көп мөлшермен көлдетіп суарғанда топырак суға шылкып кетеді де, артық су ыза суын толықтырады. Сондықтан қарықтар мен такталар өте ұзын болмауы және суару технологиясы талаптары орындалуы керек:
-егістік танабы бетінің тегіс болмауы, мұндайда танаптың дөң жерлеріне су шықпайды да, бәрі ойпандарға жиналады. Сөйтіп ол да ыза суын толыктыруға кетеді. Сондықтан танап тегістеу, ең кажетті шара болып табылады.
Судың топырақтан тікелей булануын дақылды бітік өсіріп өнім жиналған сон аңыздық дакылдар егу аркылы, сондай-ак ауыспалы егіс шекараларына желден корғайтын және ауа ылгалдылығын арттыратын орман жолактарын отырғызу аркылы азайтуға болады.
Суғармалы танап топырақтарында болатын судың тұздылығы сол судын бір литріне шаққанда 5 грамнан артпағаны жөн. Тұздың концентрациясы (мөлшері) осы шамадан асқан сайын, өсімдіктердін өсуі күрт нашарлай бастайды. Онын шамасы 10-12 г/л-ге жеткенде өсімдік өте катты күйзеліске ұшырайды, ал 20-25 г/л болғанда, көптеген өсімдіктер солып (өліп) қалады. Тұз мөлшері кұрғак топырак массасының 0,3-0,5%-іне жетісімен, өсімдікке зиянды болып, олардың түсімін кемітеді, ал 1%-тен асса, ол топырақ сортаңданған болып есептелінеді.
Кейбір тұздар құрамындағы Na, СL және Мg элементтерінін топырактағы мөлшері аз болған жағдайы өзінде, өсімдік клеткасына су-мен бірге еніп, ондағы физиологиялык үрдістерді, яғни өсу және түсім пайда болуын күрт нашарлатады.
Кейбір тұздар, мысалы, натрий топырақ кұрылымын нашарлатып, оның өсімдікке зиянды деңгейге дейін тығыздалуына себеп болады.
Сонымен қатар топырақ құрамындағы карашіріктің ыдырауына әкеліп соғады. Мұндай топырақтардың ауа және су өткізгіштіктері төмендеп, өсімдік тамырлары су сору мүмкіндігін нашарлатады, яғни сортаң топырактардан өсімдік су тартып ала алмайды.
Сортаң топырақтарда кездесетін тұздар өсімдіктерге шектіретін зияндылығы бойынша төмендегідей ретпен орналастырытіады: Nа2СО3 , КаНС03 , МgСОз ,
Мg (НСО3 )2 . NаСІ, Мg СІ2 , Nа2 SО4
Осы тұздар ішіндегі ең зияндылары- құрамында карбонаты (СО3 ) бар тұздар. Орташа зияндылары -хлоридтер, келесілері -сульфаттар.
Сортаң топырақтар негізінен сор және кебір болып бөлінеді.
Сор деп аталатьгн топырақ кұрамындағы женіл ерігіш, өсімдікке зиянды тұздар жердін беткі қабаттарында орналасады.
Сор топырақтардың өзі төмендегідей үш түрге бөлінеді: 1) құрғак сор; 2) дымқыл сор; 3) содалы сор.
Кұрғақ сорлардың беткі 5-7 см қабаты әрдайым кұрғақ борпылдақ шаң тәріздес масса түрінде болады. Мұндай жерлерде адам аяғы батып жүруі қиынға соғады. Осындай топырақ құрамында борпылдақ кабаттың болуы натрий сульфатына байланысты (Мақтаарал егістік жерлері). Себебі, бұл тұз топырақтағы ылғалды сіңіріп алады да, оны құрғатып жібереді. Сонымен, мұндай сорларды сулъфатты сорлар деп атайды.
Дымқыл сорлар құрғақ сорларға қарағанда әрдайым дымқылды, өте тығыз және қоныр түсті келеді. Аса ыссы күндері мұндай сорлар бетін жұқа қатты кабыршақтар басады. Бұл топырак құрамында дымқыл тартқыш хлорлы кальций (СаСІ2 ) нсмесе хлорлы магний (МgСІ ) болуының белгісі.
Содалы сорлардың сыртқы көрінісі дымқыл сорларға өте ұқсас, тек түсі өте кара қоңыр. Жанбырдан кейінгі шалшыктар әрдайым кызғылт түске боялуы карашіріктік сода (Nа2СО3) әсерімен ыдырауына байланысты. Карашірік ыдырауы топырақгың қатты тығыздалуына әкеліп соғады, осыдан барып оның су өткізгіштігі күрт нашарлайды. Сол себептен қызғьпт түске боялған шалшықтар тек булану нәтижесінде ғана жойылады.
Топырақгың кебір болып сулық, физикалық және химиялык қасиеттерінің нашарлауы, оның коллоид түйіршіктері кұрамына натрий катионны кіруіне байланысты. Көп жағдайда кебірлі кабаттар тек 20-60 см тереңдікте орналасады. Осындай топырақтың беткі 0-20 см қабаты кәдімгі топырактан еш айырмасы болмайды.
Натрий катионы мөлшері шамадан ( 100 коллоид сыйымдылығының 5%) тыс арткан сайын, топырақтың су өткізгіштігі күрт төмендейді. Топырақ түйіршіктері ыдырап, ылғал күйінде өте жабыскақ болады да, кұрғағанда қатты тығыздалып қатып калады.
Кебірлер, негізінен, қара және қызғылт-коныр топырақ аймактарында көп кездеседі.
Сырткы (морфологиялык)белгілеріне байланысты кебірлер үш топқа бөлінеді:
1. Қабыршақ кебір, беткі кабаттары қалындығы 2-7 см шамасында;
2. Орташа терендіктегі кебірлер, 7-15 см қалындыкта орналасады;
3. Терең кабаттағы кебірлер, калыңдығы 15-25 см шамасында.
Құрамындағы түздарға байланысты кебірлердің төмендегідей түрлері бар:
1. Содалык кебір, құрамында натрий сульфатымен қатар (Nа2SО4), көп мөлшерде натрий карбонаты(Nа2СО3) және бикарбонаты (NаНСО, ) болады.
2. Хлоридті жоне сульфатты кебірлер, құрамына натрий және(МgSО4) сульфаттарымен қатар аз хлоридтері (КаСІ, МgСІ2 ) кіреді.
Жоғарыда суғармалы жерлердін сортандануы негізінен тұздылығы жоғары ыза суы деңгейінің жер бетіне дейін немесе оған өте жақын (1-1,5 м) көтерілуі нәтижесінде болатынын айттык. Егер тұздылығы жоғары ыза суы табиғи жолмен, агротехникалық шаралармен төмендемесе, дренаждау әдісін қолдануға тура келеді.
Дренаж /кәріз/ деп, жоғары көтерілген ыза суын төмендетіп, танап сыртына ағызып шығаруға арналған жүйені айтады. Оның құрамына дрен, коллектор және басқа кажетті гидроқұрылыстар мен қондырғылар кіреді. Дреннің негізгі қызметі ыза суы деңгейін түсіру, ал көптеген дрендерден шыкқан суды жинактап, белгілі орынға кұятын терең арықты коллектор деп атайды. Дрендер көлденең (танапта әрбір 150-500 м аралыкта тартылады) және тік (терең құдык тәріздес) болатындыктан дренаж жүйелері көлденең және тік болып екіге бөлінеді.
Қатты сортанданған суармалы жерлерде топырақтың тамыр бойлаған кабатынан артық тұзды кетіру үшін сумен шаяды. Шайған кезде су топырак кабаттарынан өтіп, тұздарды ерітеді де, оларды ыза суына өткізіп жібереді.
Бір метрлік қабатында 0,02-0,03% хлоры бар топырактар шайылады. Ауыл шаруашылығы дакылдары себілетін топырактың хлор иондары массасы 0,01 проценттен аспауы тиіс.
Топырақ ыза суы тереңде жатканда, суғармалы аумақтан табиғи ағып кетуі өте жаксы болған кезде дренажсыз шайылады. Ал табиғи түрде ағып кете алмайтын, жер бетінен 2-3 метрден бері жаткан минералды ыза суын шаю үшін дренаж кажет.
Топырак әдетте, ыза суы тереңдеген кезде, яғни күз айларында шайылады. Оны шаяр алдында егістік тегістеліп, жыртылып тырмалануы тиіс. Сонда жіберілген су біркелкі жаксы сіңеді. Сор шаю үшін егістік көлемі 0,25 гектарлық атыздарға бөлінеді. Топырак әдетте екі кезеңмен шайылады.
Алғашкы кезенде тамыр жататын кабат бір рет аз мөлшермен суғарылып, топырақтағы тұздар ерітіндіге айналдырылады. Осы алғашкы кезеннен 4-5 күннен сон егістік екінші рет шайылады. Сөйтіп топырақтағы тұздар одан әрі ериді де, шайылған топырақтан ыза суына өтеді. Содан сон ыза суына араласып, дренажды жүйеге түседі де, суармалы аумактан тыс жерлерге жеткізіледі. Топыракты жазғұтырым шаюдың кажеті жоқ. Өйткені ыза суы көтеріліп кетуі мүмкін. Ал күн жылып кетсе, булану күшейіп, тұз еруі нашарлайды. Шайып болған соң топырак кепкен бойда дереу тырмалау керек. Сонда егістік аз буланады.
Женіл топыракты бір рет шаю нормасы 1500-1800 м3 /га, орташа топырақтың -1900-2000, ал ауыр топырақтікі 2000-2500 м3 /га. Жалпы шаю нормасын А.Н.Костяковтың мына формуласымен анықтауға болады:
Мшаю =100 Н а (Р0- Р) + S2 - S1
К
мұнда: Н -шайылатын топырак кабаты тереңдігі; а-топырак көлемі масса бірлігі, т/м3; Р0-оның ең аз су сыйымдылығы, массасыойынша, %; Р-топырактын шаяр алдындағы ылғалдылығы, массасы бойынша, %; S1-шайғанға дейінгі тұз құрамы, массасы бойынша, %;S2 -шайғандағы рұқсат етілетін түз құрамы, массасы бойынша, %; К - судан тұздың ығысу не шайылу коэффициенті. Ол топырақтың физикалық касиетіне, ыза суы тереңдігіне тұз мөлшері мен сипатына тікелей байланысты келеді.
Жалпы, шаю нормасын аныктайтын баска да бірнеше формулалар бар. Бірақ олармен шаю ке зінде кететін тұз мөлшерін анықгау киын. Шаю нормасын сактағанда сор жерлердің топырағы жақсы шайьыып, тұзсызданады. Сор жерлердің ерігіш түздарына хлоридтер мен корбанатгар жатады.
Суғармалы жерлер сортаңдануымен күресу және топырақ бетінің тақырланып қалуын болдырмау шараларының бірі - фитомелиорациялау.
Фитомелиорация деген сөздің мағынасы: фито-өсімдік,мелиорация- жақсарту. Сондықтан фито мелиорация дегеніміз өсімдік аркылы топырак?ы жақсарту, сол жер қүнарлылығын арттырып, артық түздардан арылту болып табылады.
Тақырланған топырақ бетін өсімдік өзінің тамырларымен ұстап, топырактың жоғарғы кабатын жел, ал суғармалы жерлерді су эрозиясына үшыратпайды.
Жердің мелиоративтік жағдайын жақсарту үшін таңдап алынған өсімдіктер мына талаптарға сәйкес келуі тиіс:
-жыртылған топырақ қабатындагы тез еритін тұздарды өз бойына сіңіріп, топырақ курамын жақсарту;
-тұзға төзімді болу;
-тамырлары топырак құрамында кең және тереңге таралып, топырақ күнарлылығын арттыру.
Арал мен Балқаш аймактарында өсірілетін ауыл шаруашъшық дақылдары құрамын кайта қарас тырып, ол аймақтарда су тапшылығын ескеріп, жердің тұздылығына байланысты тұзға тұрақты және суды аз пайдаланатъш дақылдар өсіруді колға алу - казіргі кездегі кұрделі мәселенің бірі.
Топырақ тұздылығына тұрақты өсімдіктерді сұрыптап алған кезде ол өсімдік өнімі кемігенмен, топырак күрамындағы түз ертіндісі кемуіне себебін тигізуі өте пайдалы.
Топырақтың екінші рет сортандануына жол бермеу және сортаңданған жерлерді игеру үшін фитомелиоративті ауыспалы егісті ауыл шаруашылық өндірісіне енгізу кажет.
Фитомелиорация арқылы топырак құнарлығын арттыру және сортаңданған топырақ тұзын биологиялық әдіспен кеміту өте аз зерттелген.