Қара топырақтың типшелері

Күлгінденген және нағыз қара топырақ типшелері Қазақстан жер аумағында кездеспейді.

Бұл қара топырақ типшесінің ерекше белгісі оның тұз қышқылы ерітіндісінен қайнау қабатымен қарашірінді қабатының бір-бірімен шектеспеуі. В₂-қабатында карбонаттардың болмауы. Карбонаттар (НСО₃-, СО²₃- сілтілі иондар) қарашірінділі қабаттан шайылып, топырақтың астыңғы аралық ВС немесе аналық тау жынысы С қабаттарына жіпше тәрізді дақтар болып жиналады. Тұз қышқылынан бұл топырақтың қайнауы ВС немесе С қабатында байқалады.

Осы топырақтың қарашірінділі А қабаты қара-сұр немесе сұрғылт қара түсті болады, қабат тереңдеген сайын оның түсі біртіндеп ашық қара сұр түске көшеді немесе күреңденеді. Сәл тығыздалған және құрылымы дәнше тәрізді болады.

В₁ қабаты біршама қарашірінділі жаңғақ тәрізді немесе кесекті құрылымды болады. А+ В₁ қабаттарының қуаты 40-80 см. В₂ қабаты күрең түсті болады және жіңішкеше келген қарашірінді тілдері кездеседі.

Иллювиальді карбонатты ВС_к қабаты құба-күрең түсті, жаңғақша немесе жаңғақшалы-призмалы құрылымды болады.

Гипс және тұзда ерігіш тұздар топырақ кескінінде байқалмайды.

Топырақтың үстіңгі қабатында қарашірінді мөлшері 3-7% болады. Топырақ ортасының реакциясы оның үстіңгі қабатында бейтарапқа жақын, ал астыңғы қабаттарда аздап қышқылданады. Осы топырақтың сіңіру сыйымдылығы жақсы, 100 г топырақта 40-50 м-экв, болады, және топырақтың сіңіру кешені негіздермен (Са²⁺, Мg²⁺) толық қаныққан болып келеді. Сілтісізденген қара топырақтың құнарлылығы, физикалық, ылғалдылық, химиялық қасиеттері жақсы. Сондықтан олар өңделіп, жыртылып, егістік алқаптарға айналған. Осы жерлерде негізінен дәнді дақылдар егіледі.

Кәдімгі қара топырақ типшесі дала аймағында түзілген және жеке кәдімгі қара топырақ аймақшасын құрайды.Алып жатқан жер аумағы 12,0 млн. га. Қостанай, Солтүстік Қазақстан облыстарында кең тараған және Ақмола облысының солтүстік аудандарында кездеседі.

Бұл топырақтар Батыс Сібір жазықтығының көтеріңкі жерлерінде және Көкшетау қыратының ұсақ шоқылы жазықтарында орналасқан. Аналық тау жыныстары леске ұқсас карбонатты саздақтар, кейде балшық немесе құмдақ. Осы топырақтардың дамуы ылғалдылығы жеткілікті дала климаты аясында, топырақтың шайылмайтын су режимі бар, бозды-бетегелі-аралас шөпті және шұрайлы аралас шөпті- бозды өсімдіктер жамылғысы астында қалыптасқан.

Құрылымы және қасиеттері жағынан нағыз қара топыраққа ұқсас, бірақ бұл топырақта қарашіріндінің жиналуы баяу жүреді.Кәдімгі қара топырақтардың генетикалық қабаттары: А-қарашірінді жиналу қабаты, В₁- қарашірінділі аралық қабат, В₂- қарашірінді тілдері қабаты, ВС-аралық қабат және С-аналық тау жынысы.

Қарашірінді жиналу А қабатының қалыңдығы 23-30 см, түсі біртектес қара-сұр, құрылысы дәнге ұқсас, немесе дәнше-кесекті болып келеді. Біртіндеп келесі В₁ қабатына ауысады. В₁ қабатының түсі күрең реңді қара-сұр болады, құрылымы кесекті немесе кесекті призмалы, қалыңдығы 17-24 см. Жалпы қарашірінді қабатының (А+В₁) қуаты 43-59 см-ге жетеді. В₂- қабатының қалыңдығы 10-35 см, құрлымы кесекті, әлсіз байланысқан кесекті болып келеді. Аралық ВС қабатының қуаты 16-45 см, жалпы күрең-қоңыр түсті қабат бойында кейде қара-қоңыр түсті қарашірінді тілдері байқалады. Аналық тау жынысы 81-111 см тереңдіктен (орташа есеппен 97 см-ден) басталады.(2-сурет)

Тұз қышқылы ерітіндісінен қайнауы, көзге көрінетін, карбонат дақтардың байқалуы бұл топырақтың В₁ қабатынан басталады және оның мөлшері топырақ қабаты тереңдеген сайын молая береді. Суда еритін тұздар топырақтың үстіңгі қабатында жоқ. Олар тек аналық тау жынысы қабаттарында жиналған болып келеді.(3-сурет)

Кәдімгі қара топырақтың химиялық, химиялық-физикаклық қасиеттері өте қолайлы . Осы топырақтардың А қабатында қарашірінді мөлшері 5-7%. Алмаса сіңген катиондар мөлшері 100г топырақта 34-38 м-экв., және олардың басым бөлігі Са және Мg иондары. Топырақ ерітіндісінің реакциясы бейтарап немесе әлсіз сілтіленген (3-кесте). Топырақтың бір метрлік қабатында әр гектарға шаққанда қарашірінді қоры 500 тоннаға жетеді.

Гранулометриялық құрамы жағынан кәдімгі қара топырақтар саздақты және балшықты болып келеді, және оның құрамында тозаң бөлшектердің мөлшері мол (0,001 мм-ден кіші бөлшектер 35-40%). Сондықтан қарашіріндінің және тозаң бөлшектердің мол болуы осы топырақтардың суға төзімді, жақсы түйіршіктелген құрылымды болуына қолайлы әсерін тигізеді.

Мөлшері 0,25 мм-ден үлкен ылғалға төзімді құрылымы бар түйіршіктер қарашірінділі қабатында 40-60% болады. Бұл топырақтың физикалық қасиеттері де қолайлы. Қарашірінділі қабаттың тығыздылығы 1,0-1,1 г/см³, қатты бөлігінің тығыздылығы 2,4-2,5 г/см³, қуыстылығы 50-60%, су сыйымдылығы 35-40%.

Жеткілікті ылғалданған дала аймақшасында кәдімгі қара топырақтың келесідей тектері кездеседі:

- кәдімгідей (обычные)

- карбонатты

- кебірленген

- тереңнен қайнайтын

- жетілмеген

-шала дамыған.

Кәдімгі қара топырақтың кәдімгідей, кебірленген және карбонатты тектері Солтүстік Қазақстан облыстарында кеңінен таралған. М. Белгібаев ж.т.б. (1982) мәліметтер бойынша кәдімгідей қаратопырақ тегінің жер ауданы 3 млн 609 мың га; кебірленген тектің ауданы 2 млн. 117 мың га және карбонатты тектің ауданы 875 мың. га.

Кәдімгідей текке жататын қара топырақтың морфологиялық белгілері, қасиеттері кәдімгі қара топырақ типшесінің сипаттамасына сәйкес келеді, қасиеттерінің өзгеруі, ауытқуы байқалмайды. Бұл топырақ тегі Батыс Сібір жазықтығының тегіс, көтеріңкі жерлерінде, ал Сарыарқа төңірегінде ұсақ шоқылар арасындағы жазықтығында түзілген. Осы топырақтардың химиялық, физикалық қасиеттері өте жақсы. Жел эрозиясына (дефляцияға) шалдығу қарқыны төмен.Тың топырақтардың желге төзімділігі коэффициенті жоғары.

К
2-сурет. Кәдімгі қара топырақ
ебірленген кәдімгі қара топырақ тегі шоқ ормандар аралығында және шоқылардың етектегі беткейлерінде ащы балшықты немесе ауыр саздақты аналық тау жыныстары үстінде қалыптасқан.Көбінесе осы топырақ тегі кебірлермен кешенді топырақ жамылғысын

құрап таралған. Бұл топырақтың қарашірінді қабатының қуаты кәдімгідей қара топырақ тегіне қарағанда кеміген болады. Айрықша белгісі В₁ қабатында натрий иондары жиналған (5-15%), осы қабат тығыздалған және кесекті – призмалы, немесе жаңғақша тәрізді құрылымды болады. Сонымен бірге осы қабатта тозаң бөлшектер де шоғырланған. Тығыздылығы 1,4-1,6 г/см³ дейін артады, су өткізгіштігі және қуыстылығы төмен. Қарашіріндінің және азоттың мөлшері кем, реакциясы сілтіленген. Осындай қолайсыз қасиеттерінің әсерінен бұл

3- сурет. Кәдімгі қара топырақ кескінінің сипаттамасы

•карбонат дақтары, -гипс.

Кәдімгі қара топырақтың химиялық, физикалық- химиялық 3-кесте

қасиеттері (К.Ш.Фаизов ж.б., 2001)

Раз- рез- дің рет саны	Топырақ атауы, мекені	Үлгі алынған қабат см	Қара-шірінді %	Жалпы азот, %	СО2, %	Алмаса сіңген катиондар, м-экв/100г				Су ерітіндісі, %		рН	Гранулометриялық құрамы
						Са	Мg	Nа	қосын-дысы	тұз қалдық	сілті-лігі		<0,01мм	<0,001 мм
450	Кәдімгі қара Топырақ Қостанай облысы	0-10	9,2	0,370	жоқ	31,0	1,8	0,1	32,9	0,033	0,011	6,4	52,8	20,6
		18-28	6,6	0,310	жоқ	25,6	5,4	0,1	31,1	0,014	0,008	6,5	59,4	28,9
		35-45	3,2	0,170	0,4	25,5	3,6	0,2	29,3	0,018	0,011	7,0	62,5	35,6
		55-65	2,6		1,6	-				0,013	0,075	8,9	64,2	38,0
		80-90	1,2		5,7	-				0,761	0,035	8,4	60,9	35,2
		150-160	-		3,5	-				0,759	0,025	8,1	61,6	38,8
		190-200	-		2,8	-				1,416	0,019	8,3	58,9	26,8
150	Кебірлен-ген кәдімгі қара топырақ, Солтүстік Қазақстан облысы	0-10	4,8	0,251	жоқ	26,1	3,5	0,1	29,7	0,039	0,016	6,9	55,5	27,4
		10-20	5,0	0,248	жоқ	-	-	-	-	-	-	6,8	59,8	26,7
		33-43	2,4	0,150	жоқ	16,8	7,1	0,6	24,5	0,055	0,031	7,4	55,1	31,8
		50-60	2,5	0,125	1,7	16,7	1,5	0,8	19,0	0,095	0,050	8,6	58,6	31,8
		95-105	-	-	6,6					0,705	0,044	9,0	61,6	33,2
		115-125	-	-	2,9					1,262	0,021	8,4	58,1	29,5
		190-200	-	-	2,5					0,442	0,034	8,6	-	-

топырақ тегі ылғалданғанда қатты ісінеді, ал құрғағанда тығыздалады, топырақтың бетінде қабыршақ пайда болады. Көрсетілген себептер салдарынан осы топырақтарда өсімдіктердің өніп-өсуіне, дамуына қолайсыз жағдайлар қалыптасады.Карбонатты және кәдімгідей қара топырақ тектерімен салыстыра қарағанда кебірленген қара топырақтың дефляцияға шалдығу қауіпі біршама кем болып келеді.

Карбонатты кәдімгі қара топырақ тегі сәл бұдырлы немесе тегіс жазықтарда карбонатты лёсс тәрізді ауыр саздақ немесе балшық аналық тау жыныстары үстінде түзілген. Бұл топырақ тегі негізінен бір текті болып келген топырақ жамылғысын құрайды. Кебірлермен кешенді жамылғысы өте сирек кездеседі.

Карбонатты қара топырақтың ерекше айырмашылығы оның тұз қышқылы ертіндісінен ең үстіңгі бетінде немесе қарашірінділі А қабатында қайнауы. Яғни, карбонаттар топырақтың үстіңгі А қабатынан бастап кездеседі. Осы топырақтар көбінесе ауыр гранулометриялық құрамды болады. Сондықтан олардың ылғалдылық және физикалық қасиеттері қолайсыздау болып келеді. Су өткізгіштігі нашар, ылғалданғанда тұтқырланады, құрғағанда тығыздалады және топырақ терең қабаттарына дейін жарылады. Осы топырақтардың жарылуы құбылысы құрғақшылық жылдары кеңінен байқалады.

Карбонатты топырақтарды егістік жерлерде қарымталы өңдегенде оның үстіңгі қабатының құрылымы тез бұзылып, майдаланып, шаңданып кетеді. Сол себепті карбонатты топырақтар дефляцияға төзімсіз. Сонымен бірге бұл топырақтардың су эрозиясына шалдығу қаупі де елеулі болып келеді.

Карбонатты топырақтардың жел эрозиясына төзімсіз болу себебі құрамында лёсс тәрізді саздақ немесе балшық аналық тау жынысынан көшкен микроқұрылымды майда түйіршіктердің мол болып келуі. Өйткені карбонаттар әсерінен балшық бөлшектер 0,05-0,01 мм көлемдегі ірі шаң немесе 0,25-0,05мм көлемдегі ұсақ құм бөлшектерге коагуляцияланған болады. Сонымен бірге топырақтың дефляцияға төзімсіздігінің артуына оның құрамындағы карбонаттың мөлшері ықпал жасайды. Әсіресе топырақта кальций карбонатының (СаСО₃) мөлшері 2-5% болғанда оның дефляцияға төзімсіздігі айқын байқалады.Осы мөлшердегі кальций карбонаты топырақ түйіршіктері арасындағы байланысты әлсіретіп, оның майда, микроқұрылымға айналуына ықпалын тигізеді.Ал топырақтағы СаСО₃ мөлшері 5% асқанда ол топырақ түйіршіктерін біріктіріп, макроқұрылым пайда болуын қамтамасыз етіп, топырақтың дефляцияға төзімділігін арттырады (М.Е. Белгібаев ж.т.б. 1982)

Жалпы алғанда, кәдімгі қара топырақ типшесіне жататын топырақтардың қарашірінді қабаты жақсы дамыған. Онда қарашіріндінің, қоректік элементтердің мол қоры бар. Ылғалдылық және физикалық қасиеттері қолайлы. Сондықтан бұл топырақтар түгелімен ауыл шаруашылығында егістік алқаптарға айналдырылып игерілген. Бұл алқаптарда жаз мезгілінің екінші жартысында ылғал тапшылығы жиі байқалады, Сонымен бірге топырақтарда жылжымалы фосфор қоры аз болып келеді. Егістікте бұл топырақты қарымталы өңдеп, көптеген жылдар бойы органикалық және минералды тыңайтқыштар қолданбай дәнді дақылдар өндіру- топырақтағы қарашіріндінің, қоректік заттардың мөлшерінің кемуіне, топырақтың құрылымының нашарлауына әкеліп соқтыруы мүмкін. Сондықтан егістік жерлерде топырақта мол ылғал қорын жинап, сақтау шараларын іске асыру, органикалық және фосфорлы минералды тыңайтқыштарды кеңінен пайдалану және топырақты жел мен су эрозиясынан қорғау шаралары жұмыстарын тиянақты қолдану әрдайым қажет.

Оңтүстік қара топырақ типшесі дала аймағының жеткіліксіз ылғалданған оңтүстік бөлігіне орналасып, жеке аймақша құрайды. Алып жатқан жер ауданы 13,4 млн. га. Батыс Қазақстан, Ақтөбе, Қарағанды облыстарында аз аумақта кездеседі, ал Қостанай, Ақмола, Павлодар облыстарында кең тараған.

Бұл топырақтардың генетикалық ерекшеліктерінің қалыптасуы осы аймақшада қалыптасқан ауа райының гидротермиялық режимінің топырақ түзелу процесіне әсерімен тікелей байланысты. Кәдімгі қара топырақ аймақшасына қарағанда, бұл аймақшада ауа райының құрғақшылығы басым, жазы ыстықтау, топырақтың ылғалдануының тереңдігі шамалы (100-150см) болуына байланысты далалық шөптесін өсімдіктер жамылғысы селдірлеу қалыптасады. Топыраққа түсетін өсімдіктер қалдығы кемиді және олар қарқынды түрде минералданып, ыдырайды. Сондықтан бұл топырақтарда органикалық заттардың мөлшері және қарашірінді қабатының қуаты кемиді.

Оңтүстік қара топырақ және кәдімгі қара топырақтардың негізгі ерекшеліктерінің бірі- олардың В₂ қарашірінді тілдері қабатының жақсы дамып, айқын көрініп байқалатыны. Оның себебі Солтүстік Қазақстанның жазы ыстық, құрғақ, ал қысы қатты аязды болуынан топырақтың терең қабаттарға дейін жарылып, сол жарықшақтарға қарашірінді қабатынан топырақтың жылжып түсуі.

Оңтүстік қара топырақтар көтеріңкі жазық жерлерде, бетегелі-бозды шөптер тобы жымылғысы астында дамыған. Топырақ түзуші тау жыныстары элювий, элювийлі-делювий, көне дәуірдің аллювийлі лесс тәрізді саздақтары және үштік кезеңнің балшықтары.

Оңтүстік қара топырақтың құрылысы және қасиеттері кәдімгі қара топыраққа ұқсас келеді. Оның генетикалық қабаттары;

Aд – A – В₁ - В₂ – С.

Қарашірінділі А қабатының қалыңдығы орташа есеппен 24 см, жыртылып игерілген жерлерде 21-30 см. Түсі күрең реңді қара-сұр болып келеді. Құрылымы тың жерде кесекті, жыртылып игерілген топырақта шаңды-кесекті.

В₁ қабатының қалыңдығы 16-29 см, түсі қошқыл күреңнен сұр күреңге дейін өзгереді. Құрылымы кесекті немесе әлсіз кесекті. А+В₁ қабаттарының қуаты 41-52 см.

В₂ қабатының қуаты 19-33 см, түсі біркелкі емес, қарашірінді тілдері айқын байқалады. Бұл қабат тығыздалған болып келеді, құрылымы кесекті немесе тоңды кесекті.

Аралық ВС қабаты тығыздалған, карбонаттар мол жиналған.

Тұз қышқылы ерітіндісінен топырақтың қайнауы В₁ қабатында немесе В₂ қабатында байқалады. Карбонатты жаңа жарандылар ақ дөңгелек дақтар («ақ көздер») түрінде 40-60 см тереңдікте кездеседі.

Көзге көрінетін гипс кристалдары 150-200 см тереңдікте болады.

Оңтүстік қара топырақтың кәдімгі қара топырақтан морфологиялық айрықша ерекшелігі оның қарашірінділі А қабатының түсінің күрең реңді қара-сұр (күрең дақтары бар қара- сұр) қарашірінді қабатының қалыңдығының жұқалау және қарашіріндінің мөлшерінің кемірек болуы. Сонымен бірге бұл аймақшада ауа райының құрғақшылығының басым болуына байланысты карбонаттардың және ерігіш тұздардың (гипстің) аз шайылып, топырақтың тік кескінінде жоғарырақ орналасуы.(4-сурет)

Бұл топырақтың А қабатында қарашірінді орташа алғанда 4-6 % болады. В₁ қабатында оның мөлшері 2,1-4,9 % дейін, ал В₂ қабатында 1,3-2,9 % дейін кемиді. Қарашірінді құрамында гумин қышқылдары, фульвоқышқылдарға қарағанда басым болады.(Сгқ:Сфқ>1,5). Әр гектарда топырақтың 1м қабатында қарашірінді қоры 300-350 тоннаға дейін жетеді. Топырақтың сіңіру сыйымдылығы 100 г топырақта 25-30 м-экв болады. Сіңіру кешені негіздермен қаныққан, оның 70-90% кальций иондары, 15-25% магний және 1-2% натрий иондарынан құралған. Топырақ ерітіндісінің реакциясы жоғары қабатта сәл сілтілі, ал тереңірек қабаттарда сілтілі болып келеді (4-кесте).

Оңтүстік қара топырақтың физикалық қасиеттері жақсы. Қарашірінділі А қабатының тығыздылығы 1,0-1,16 г/см³, қуыстылығы 50-60 %, ал В аралық қабатта тығыздылық 1,4-1,5 г/см³ дейін артып, қуыстылығы 40-50 % дейін кемиді. Қатты бөлігінің тығыздылығы 2,30-2,45 г/см³ болып келеді (5-кесте). Бұл топырақтың қарашірінділі қабатында ең жоғарғы гигроскопиялық ылғал мөлшері 11,5-11,7 %, өсімдіктердің солу ылғалдылықы көрсеткіші 14,1-16,8 %, табиғи ылғал сыйымдылығы 30,2-38,9 % болады.

Гранулометриялық құрамы жағынан оңтүстік қара топырақтардың құмды, құмдақты, саздақты және балшықты түршелері кездеседі.

4-сурет. Оңтүстік

қара топырақ

4-кесте
Оңтүстік қара топырақтың химиялық, физикалық- химиялық

қасиеттері (К.Ш.Фаизов ж.б., 2001)

Оңтүстік қара топырағының физикалық

қасиеттері (Н.М.Бакаев, 1975)

Топырақ қабаты, см	Тығыздылығы г/см3	Қатты бөлігінің тығыздылығы, г/см3	Жалпы қуыстылығы, %
0-10	0,95	2,30	59
10-20	1,02	2,35	57
20-30	1,19	2,37	50
30-40	1,26	2,37	47
40-50	1,30	2,39	46
50-60	1,35	2,44	45
60-70	1,37	2,43	44
70-80	1,44	2,42	40
80-90	1,49	2,45	39
90-100	1,54	2,45	37

Оңтүстік қара топырағының Қазақстан аумағында тараған тектері келесідей:

- кәдімгідей

- карбонатты

- кебірленген

- тереңнен қайнайтын

- фосфоритті

- шала дамыған

- әлсіз дамыған.

Солтүстік Қазақстан облыстарында әсіресе карбонатты оңтүстік қара топырақ кең тараған. Оның алып жатқан жер ауданы 3 млн 430 мың га. Кебірленген және кәдімгідей оңтүстік қара топырақ тектерінің ауданы тиісінше 2 млн 261 мың және 1 млн 430 мың га.