Топырақтану оқулық
жүктеу/скачать 6.35 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Топырақтың су қасиеттері
| Жерасты ыза суы топырақтың, ал көбіне, топырақ түзуші тау жыныстарының əртүрлі тереңдіктерінде əдетте, су өткізбейтін қабат үстіне жиналады. Жерасты ыза суы көбіне, топырақ қабатынан көп тереңдікте жататындықтан топыраққа жəне өсетін өсімдіктерге еш əсері тимейді. Ал керісінше, кей жағдайларда, əдетте, ТМД елдерінің батыс жəне теріскейде түсетін аудандарында, өзен бой- лары мен сағаларында жəне суармалы егіс алқаптарында топырақ
астындағы ыза сулар жер бетіне жақын жатып топырақ түзуге, өсімдіктер өміріне өте үлкен əсерін тигізеді. Мұндай жағдайда көбінесе, шалғынды топырақтар кездеседі. Топырақ суын абсолюттік таза су деп түсінбеуіміз керек. Бұл – құрамында суға еріген əртүрлі заттары бар топырақ ерітінділері. Өсімдіктер барлық қоректік заттарды тек осы ерітінділерді бо- йына сіңіру арқылы алады. Сондықтан да топырақ суы – оның құнарлылығының негізгі шарттарынын бірі. Академик Г. Н. Высоц- кий топырақ суының өсімдіктер үшін маңызын айта келіп, оны адам қанымен салыстырған (Г. Н. Высоцкий 1962). Топырақтың су қасиеттеріТопырақ суы топырақ қыртысындағы əртүрлi минералдық тұздарға бай болып келеді. Топырақ суын ауыз су ретiнде, не шаруашылық мақсаттарға пайдалануға болмайды. Топырақ суы – өсiмдiктер əлемінің негiзгi қорегi, өсiп жетуiне қажеттi су көзi. Құм топырақтарда салмағының 4-10 пайызын, құмайт, құмды саздардың 10-30 пайыздан, саз топырақтардың 25-30 пайыздан астамы топырақ суы құрайды. Топырақ суының мөлшерi ауа райына, жыл маусымдары- на сəйкес өзгерiп отырады. Топырақ ылғалдылығы өсiмдiктерге екi түрлі əсер етедi: бiрiншiден, тамырдың өсуi мен тармақталуы топырақ ылғалдылығына байланысты; екiншiден, өсiмдiктің ылғалды қабылдауы топырақтағы судың мөлшерiне де байланысты. Топыраққа су жаңбыр, қар, бұршақ, не шық түрiнде түсiп отырады. Кейде ол топырақтың беткi қабаттарына төменнен көтерiледi. Бұл жерастындағы су немесе ыза суы топырақтың беткi қабатына таяу орналасқанда кездеседi. Қандай топырақта болмасын азды көптi ылғал болатыны белгiлi. Топырақта кездесетiн су түрлi құрамда болады, ол жыл мезгiлiне, ауа температурасының өзгеруiне қарай түрлiше күйге ауысып отырады. Мысалы, топырақ кесектерiнің арасындағы ауада кездесетiн су топырақ температурасы жоғары болса, көбiне бу күйiнде болады, ал температура төмендесе, ол су тамшысына айналады. Топырақта кездесетiн бу күйiндегi суды өсiмдiктер пайдалана алмайды, оны – топырақтағы судың пайдасыз қоры деп атайды. Аталған су өсiмдiктерге тиiмдi болу үшiн, топырақ түйiршiктерiнiң сыртын толығымен қапталдап мөлшерi өскенде ғана, ол топырақ түйiршiктерiнiң аралықтарындағы қылтүтiкке енедi де өсімдіктердің қоректік минимумынан қолайлы режимiн реттеуге көмектеседi. Құбылыстар жиынтығы арқылы анықталатын топырақ ылғалының жиналуы, жылжуы, жұмсалуы жəне оның физикалық жағдайын өзгерту топырақтың су режимi деп аталады. Топырақтың су тəртiбi – топырақтың құралуындағы ең маңызды фактордың бiрi, ал оның құнарлығын арттыратын бас- ты жағдайлардың бiрi болып саналады. Топырақтың су тəртібінің мөлшер көрсеткiшi, яғни ылғалдың жиналуы мен жұмсалуы жиынтығының барлық шамасын жəне белгiлi бiр кезең аралығында оның қорының өзгеруін су тепе-теңдігі деп атайды. Су тепе теңдігінің көпжылдық орташа мөлшерi, топырақтың су тəртiбiнiң түрлерін си- паттайды. Су – табиғатта ең көп таралған, сонымен бiрге нағыз ерек- ше зат. Өсiмдiк тiршiлігiне қажеттi су қорын негiзiнен топырақтан алады. Топырақ ылғалды жинайтын, сақтайтын жəне өсімдіктерді барлық даму кезеңдерiнде ылғалмен қамтамасыз ететiн орын бо- лып табылады. Су өсiмдiкте өсетiн барлық тiршiлiк процестерiне мiндеттi түрде қатысады. Көптеген өсімдіктердің клеткаларында 80-90 пайыз, ал тұқымдарында 10-15 пайыз су кездеседi. Өсiмдiк табиғатында су айналымы да елеулi рөл атқарады. Топырақтағы судың мөлшерi оның құнарлылық тиiмдiлiгiн анықтайтын судың технологиялық қасиетiне, химиялық, физикалық-химиялық жəне микробиологиялық процестердiң қарқынды етуiне байланысты. Топырақтағы судың түрлері. Топырақ ылғалы əртүрлi күйде болады. Олардың барлығы бiрдей өсiмдiкке сіңе бермейдi. Жалпы топырақ суларын мынадай түрлерге бөлуге болады. Химиялық байланыс күйіндегі су. Су көбiнесе əртүрлі минерал кристалдарымен байланысты болады. Бұл су заттың молекуласы- на гидроксил (ОН) ион тобымен кiредi. Мысалы, Fe2O3+ НО=2Ее (ОН)3. Ол топырақтан 400-800 С градуста ажыратылады, сондықтан топырақтағы биологиялық процестерге тiкелей қатыса алады. Гравитациялык су деп топырақтың түйірлерінің аралықтарын жайлап өз салмағымен (гравитация аралық) көбiнесе, төмен қарай жылжитын суды айтамыз. Мұны өсiмдiктер оңай сіңіре алады. Де- генмен, оның ағысы қылтүтік судан гөрi шапшаңырақ болғандықтан, өсiмдiктердi ылғалмен қамтамасыз етуге тiкелей қатыспайды. Қылтүтiк (капилляр) суы. Топырақ түйірлерінің iшiндегi су барлық бағытта қозғалады. Соның iшiнде, топырақтың төменгi қабатынан жоғары қарай түйiршiк қуыстарындағы сорғыштық (мениск) күштер арқылы ылғалданған жерден құрғаққа қарай жылжиды. Сондықтан бұл судың өсiмдiктер үшiн маңызы зор. Бұл суды өсiмдiктер оңай сіңіре алады. Жарғақты су. Топырақтың қатты бөлшектерінің сыр- тын молекулалық тартылыс күшiмен, жарғақты қабат күйiнде қоршап тұрады. Ол молекулалық тартылыс күшінің көмегiмен қалың жарғақтанған күйiнен жұқа жарғағына қарай жылжиды. Топырақ түйiршiктерiне 6-10 мың атмосфералық күшпен байла- нысып тұрғандықтан жарғақты суды өсiмдiктердiң тамырлары сіңіре алмайды. Бұл өсiмдіктерге сіңбейтін күйiндегi су болып та- былады. Гигроскопиялық су – гигроскопиялық ылғал топырақ түйiршiктерiнің бетiнде молекулалық тарту күшiмен будан жиналған су. Ол қозғалмайды, өсiмдiкке пайдасыз. Ауыр жəне қарашірікке бай топырақтарда гигроскопиялық су көп болады. Топырақтан оны ажы- рату үшін оны 105 градус ыстықта 5–6 сағат кептiредi. Қатты ылғал. Мұз төмен температурада (0° төмен ) пайда бола- ды. Ал жарғақты сулар – 78 градуста мұзға айналады. Топырақтың су қасиеттерi мен ылғалдылығы. Топырақтың су қасиеттерiне су сыйымдылығы (топырақ өзінің құрамындағы судың белгiлi бiр мөлшерiн ұстап, сақтап тұруы) жатады. Топырақтың қабатындағы судың осы қасиеттерi түрлі физикалық күйiне жəне оның түрлерiне тығыз байланысты. Топырақтың су сыйымдылық шегі – оның өз бойына белгiлi мөлшерде суды сіңіріп ұстай алатын қасиетi. Ұсталған (сақталған) су түрлеріне қарай топырақтың су түрлерінің бiрнеше түрлерiн ажыратады. Ең көп немесе толық су сыйымдылық деп топырақтың табиғи кеңістегі сумен толған жағдайын ай- тады. Ауылшаруашылық дақылдарының өсiп, өнiп бере ала- тын топырақ ылғалдылығының шегi егiстiктiң далалық толық су сыйымдылығының 50-ден 80 пайызға дейiнгi аралығында жатады. Дақылдардың əрбiр түрлерi мен сорттарына, алынатын өнiмнің мөлшерiне қарай топырақтың тиімді ылғалдылығы тəжiрибе арқылы белгiленедi. Мысалы, Орта Азияның сұр топырағында өсетiн мақта дақылының суға деген қажеттілігі гүлденгенге дейiнгi кезеңде топырақтың ылғалдылығы – 75 пайыз, гүлдеу жəне жемiс түзу кезеңінде – 60 пайыз болған жағдайда қанағаттандырылады. Топырақтың барлық қуыстары жаңбыр суымен жəне көктемде қар суымен толады. Бұл өсiмдiкке зиян су топырақтағы барлық ауа- ны ығыстырады да, өсімдіктердi тамырлары ауасыз тұншығады. Далалық су сыйымдылық шегі топырақтың табиғи құрылымында бос су өз салмағымен топырақ қабатына сiңіп кетедi. Осы жағдайда же- расты суы тереңде жатса, ал топырақ қабатындағы су буға айналмай- тын болса, топырақ бойында ұсталып қалатын су мөлшерiн далалық су сыйымдылық шегi деп атайды. Капиллярлық су сыйымдылық шегi деп судың топырақ түйiршiктерiнiң iшiнде ұсталып қалатын қабiлетiн айтады. Капиллярлық су сыйымдылық шегi жерасты суының тереңдiк деңгейiне жəне жоғарыдан келетiн табиғи су мөлшерiне байланысты. Мұндай сулар капилляр түтiктерi арқылы жоғары көтерiледi жəне керiсiнше жоғарыдан төмен қарай жылжиды. Соның нəтижесiнде өсімдіктердің əртүрлi тереңдікте орналасқан тамырларына, кезiнде олардың өсiп дамуына елеулi əсер етедi. Сонымен капиллярлық суды өсімдіктер пайдаланып, оның мөлшерiн азайтады да, топырақта жарғақты су қалады. Бұл су қорының шегi немесе топырақтың ең аз су сыйымдылық қасиеттi. Ауаның су буымен толық қанған кезiндегi топырақта ұсталатын ең жоғары гигроскопиялық су мөлшерiн максималдық гигроскопиялық дейдi. Топырақ өзінің құрамындағы судың белгiлi бiр мөлшерiн ұстап тұра алады. Оның бұл қабiлетiн су ұстаушылық күшi деп атайды. Бұл күш топырақтағы коллоидтық бөлшектерінің гидратталуы- на байланысты. Судың бұл бөлiгi коллоидтың байланысқан су не- месе гигроскопиялық су деп аталады. Мұны ылғалдың – пайдасыз қоры деп атайды. Кейiнiрек ылғалдың пайдасыз қоры топырақтың екi еселенген максималдық гигроскопиялығына тең болатындығы анықталды. Топырақта өсiмдiктер қабылдай алмайтын белгiлi бiр мөлшерi бар кезде ақ олардың сола бастайтындығы байқалады. Бұл шама солу коэффициентi деп аталған. Бұл ұғым ылғалдың пайда- сыз қоры ұғымына ұқсас. Топырақ коллоидтары өздерi байланыс- тырып тұрған гидроскопиялық суды атмосфераға дейiнгi күшпен ұстап тұрады. Тамырдың сору күшi топырақтағы бұл суды соруға жеткiлiксiз. Топырақтың су өткізгіші деп оның жоғарыдан төмен қарай су өткiзу қасиеттін айтады. Ол топырақтың түйiртпектігiне, механикалық құрамына, органикалық қорына байланысты жəне мұның өзi сiңiру, ылғалдану мен өткiзу кезеңдерiнен құралады. Суды жақсы өткiзгiш топырақтарға – құм, құмай, ең аз су өткiзгiш топырақтарға – балшықтар жатады. Топырақтың су өткiзгiш қабiлетi деп өзінің капиллярлары (түтiктерi) арқылы оның төменгi қабатынан жоғары қабатына су көтергiштiгiн айтады. Бұл қасиет топырақтың түйіртпектігіне, механикалық құрамына байланысты. Құмдар суды тез, бiрақ аз биіктікке көтередi (тəулiгiне 30-60 см-ге дейiн ғана), балшықтар керiсiнше суды баяу сорып, биiкке (3-4 м дейiн) көтередi. Капиллярлы суды көтеру арқылы топырақ құрғақшылық аймақтарда өсімдіктерді өзінің төменгі қабатындағы сумен қамтамасыз етiп тұрады. Ал шөлдi аймақтарда жақын жататын ащы жер суларының буға айналуынан топырақ сортаңдана бастайды. Көптеген ауылшаруашылық дақылдар кұрғақ заттарды құрау үшiн судың ора- сан көп мөлшерiн жұмсайды. Мəселен, бидай өсiмдiгi, өзінің жер бетiндегi массасымен салыстырғанда тəулiк бойында шамамен, 1,3- 1,5 есе артық суды жұмсайды жəне сіңірілген 90-95 пайыз құрғақ заттың пайда болуы үшiн (транспирация) жұмсалады. Өсімдіктерде бір грамм құрғақ заттардың пайда болуы үшiн жұмсалатын судың үлгiлiк мəнi бірнеше дақылдар үшiн мынадай: жоңышқа – 858, сұлы – 636, мал азықтық бұршақ – 372, тары – 287. Бұл көрсеткіштер өсімдік өсетiн топырақ климат жəне басқа жағдайларға байланысты едəуiр ауытқып отырады. Өсімдіктер транспирация жолымен өте көп мөлшерде су жұмсайды. Өсiмдiк бойына сiңірген 1000 г судың небары 1-2 гра- мын ғана пайдаланады, судың 998 грамы өсiмдiк арқылы өзгермей өтедi. Топыраққа тыңайтқыштарды, əсiресе, фосфор тыңайтқышын енгiзуі, су, ауа режимiн ретке келтiруi арқылы жəне басқа шаралардың көмегiмен, өсімдіктердің қоректену жағдайын жақсарта отырып, 1 грамм құрғақ заттың пайда болуы үшін жұмсалатын су шама- сын азайтуға болады. Алайда, құрғақ заттың пайда болуы үшiн жұмсалатын судың азайғанына қарамай, тыңайтылған жердің бiр гектарға жұмсалатын жалпы ылғалдық қоры ұлғаяды, өйткенi оның өнiмi өседi. Мұндай жағдайда ылғал мейлінше, тиімді пайдаланы- лады. жүктеу/скачать 6.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|