Топырақ түзілу құбылыстарының нәтижесінде жалпы тау жыныстарының құрамын сақтайды. Бірақ көптеген элементтердің мөлшерлері өзгереді.
Топырақтардың орташа химиялық құрамы, %
(А.П.Виноградов,1962)
O – 49 K – 1,36 P – 0,08
Si – 33 Mg – 0,63 Zn - 0,005
Al - 7,13 Ti – 0,46 Cu – 0,002
Fe – 3,80 C – 2,00 B – 0,001
Ca – 1,37 N – 0,10 Mo – 0,0003
Na – 0,83 S – 0,085 Co – 0,0008
Топырақтағы химиялық элементтердің мөлшеріне қарай бірінші орында О мен Si, екінші мен, үшінші солардан кейін элементтер орналасқан. Топырақтың химиялық құрамы өзін түзген тау жыныстарының химиялық құрамына айырмашылығы көрінеді. Мұнда органикалық элементтерінің мөлшерлері көп: көміртегі 20 есе, азот 10 есе артық. Сонымен қатарп оттегі және сутегі мөлшерінің көп, ал алюминий, темір, калий, калций, магнийдің аз екені байқалады. Осы элементтер әр түрлі химиялық қосындылар түрінде топырақ құрамына еніп, топырақ арасындағы қарым-қатынасты белгілеуде бұлардың биологиялық маңызы өте зор. Көміртегі, сутегі, оттегі топырақтың органикалық заттарының құрамына кіреді, минералды түрде олардың карбонатты тұздары кездеседі.
Оттегі су құрамында, гидроксидтер, алюмосиликаттар, бос қышқылдар және олардың тұздарының құрамында болады.
Топырақтағы тағы бір үлесі мол элементтің бірі – кремний. Ол жер қабатындағы минералды қосындылар құрасына кіріп, органикалық заттар құрамындағы көміртегі сияқты маңызды рөл атқарады. Топырақта ең көп тараған кремний қосындыларының бірі – кварц минералы SiO2. Кремний және кремний қышқылдарының тұздары силикаттар мен алюмосиликаттар құрамына кіреді. Өсімдіктердің құрамында да кремний бар, мысалы, ол дәнді дақылдарда 10%-дан 60%-ға дейін жетеді.
Алюминий алюмосиликаттар балшықты минералдар құрамында кездеседі. Бұлардың биологиялық маңызы онша емес. Al2O3 – тің топырақтағы жалпы мөлшері 1-2%-дан 15-20%-ға дейін, ал ферраритті топырақтарда 40%-ға дейін жетеді.
Темір әр түрлі оксидті, гидроксидті және шала күкіртті қосындылардың құрамына кіреді. Бұл элемент биологиялық жағынан өсімдіктердегі хлорофильдің түзілуіне қатысады. Егер өсімдіктерге темір жетіспесе, олардың жапырақтары сарғайып хлороз деген ауруға шалдығады. Топырақтағы темір элементінің мөлшері әр түрлі. Мысалы құмдақ топырақтарда 0,5-1,0%, лесс жыныстарында түзілген топырақтарында 3-5, ал ферралитті топырақтарда 20-50%.
Калций мен магний топырақта слюдалардың немесе басқа минералдардың құрамында кездеседі. Бұлар тұздар түрінде бөлініп, басқа минералдың қосындыларымен реакцияға түсіп, күкірт, фосфор қышқылдарының тұздарын құрайды. Бұл екі элемент те өсімдіктерге өте қажет. Топырақта ол 1-3%мөлшерінде болады. Калий мен натрий дала шпаттарының ортоклаз, микролин,альбит құрамында бұзылу нәтижесінде минералды қышқылдардың тұздарын құрайды. Бұл тұздар суда жақсы ериді. Калий – өсімдіктердің қоректік элементтерінің бірі. Оның топырақтағы мөлшері -2-3%.Na2O-ның мөлшері -1-3%.натрийдің жылжымалы түрі топырақта жоғары болса, ол физикалық және химиялық жағынан қолайсыз қасиеттер туғызады.
Титан кабінесе алғашқыда угілуге аз берілетін минералдардың құрамына жатады (ильменит, рутил, сфен). TiO2 мөлшері топырақта көп болмайды.
Марганецтің топырақтағы мөлшері өте аз. Пиролюзит, баунит, оливин сияқты микроэлементтер өсімдіктердің өсуі мен сапалы дамуына қажет. Бұл тақырыпқа әріректе тоқталмақпыз.
Күкірт өсімдіктердің немесе жануарлардың қалдақтарынан түзілген органикалық заттардың құрамында болады Пирит деген минерал түрінде де кездеседі: Fe2S. Топырақта SO3мөлшері проценттің оннан бір бөлігінен аспайды, кейбір сульфатты тұздар топырақта көп болуы мүмкін. Егер де күкірттің топырақта жылжымалы түрі мол болса, оның себебін осы төңіректе ыластаушы өндіріс орындарынан іздестірген жөн.
Көміртегі, сутегі, азот, фосфор – органогендік элементтер. Олардың топыраққа тигізер пайдасы көп. Көміртегі гумустың органикалық қалдықтардың құрамында, сутегі газдардың өсімдік пен жануарлардың денелеріндегі органикалық заттарда болады. Көміртегі органикалық заттарға бай топырақтарда 3-10%, сутегі 3-6% мөлшерде. Азот өсімдіктің өсуінде, жануарлардың тіршілігінде зор рөл атқарады. Оның мөлшері топырақта көбіне органикалық қосындылар, аммиак, азот және азотты қышқылдардың тұздары күйінде кездеседі. (0,3-0,4; кейде 0,1 %). Топыраққа азот екі жолмен келеді: 1) үлкен қысым, әрі катализатор (найзағай) қатысуы арқылы аммиак NH3 түзіліп, жауын- шашынмен түседі; 2) азот сіңіруші бактериялардың (бос немесе бұршақты өсімдіктер тамыр түйіндеріндегі) қатысуымен шоғырланады.
Фосфор апатит, фосфорит минералдары құрамында және топырақ шіріндісінде, органикалық қосындыларда кездеседі.топырақта фосфор – фосфор қышқылының тұздары фосфаттар түрінде болады Na мен Caбір фосфаты NaHPO4, Ca(H2PO4)2, натрий мен калций екі фосфаты Na2HPO4, CaHPO4.2H2O, натрий мен калций үш фосфаты - Ca3(PO4)2, Na3PO4.
Топырақта көбінесе суда еритін, өсімдікке сіңімді Сa(H2PO4)2 түрі болуы қажет.
Микроэлементтер. Кейбір химиялық элементтердің мөлшері топырақта өте аз ((n10-3) болғандықтан, оларды: бор, молибден, мыс, жез, марганец, кобальт, мырыш, иод, фторды (B, Mn, Mo, Cu, I, F) т.б. жеке топқа жатқызады. Микроэлементтер өсімдіктерге қоректік элемент ретінде тікелей сіңбейді, олар қоректік элементтермен бірге сіңіріледі және тірі организмдердің ферменттік құрамына кіреді де топыраққа биохимиялық алмасу процестерін жеделдетеді. Өсімдіктер өнімі мен оның сапасының және топырақтағы микроэлементтер мөлшерлерінің арасында тікелей байланыс бар. Топырақта микроэлементтердің жетіспеуінен өсімдіктердің өнімі де, сапасы да төмендеп, тіпті ауруға шалдығады. Микроэлементтер жетіспесе немесе артық мөлшерде болса, онда ондай топырақты биохимиялық зарарлы эпидемия провинциялары деп атайды. Бұл табиғи факторлармен қатар, техногендік ластану, тыңайтқыштарды артық қолдану салдарынан болуы мүмкін. Топырақтағы микроэлементтердің мөлшері олардың топырақ түзуші аналық жынысындағы бастапқы мөлшерлеріне байланысты. Гумус белсенді түрде жиналатын процестерде микроэлементтер топырақтың беткі қабатында мол болады, ал шайылу процесі басым болған топырақтарда едәуір аз болады.
ақылау сұрақтары.
1.Топырақ деген не? Басқа табиғи денелроден айырмашылығы қандай?
2. Топырақтың табиғатитағы орны және маңызы.
3. Топырақтың экологиялық функциялары.
4. Топырақтану ғылымының даму кезеңдері.
5. Топырақтану ғылымының басқа ғылымдармен байланысты.
6. Топырақтану ғылымының Қазақстанда дамуы.
7. Топырақ түзілу процесі
8. Тау жыныстарының үгілуілерінің түрлері.
9. Топырақ түзуші факторлар.
10. Топырақтың түзілуіне климаттың әсері.
11. Негізгі топырақ түзуші тау жыныстары.
12. Топырақ түзуде өсімдіктер мен жануарлардың ролі.
13.Адамның іс әрекетінің топырақ түзу процесіне әсері.
14. Топырақтың фазалық құрамдары.
15. Топырақтың бастапқы материалдық негіздері, олардың құрамдары.
16.топырақтағы алғашқы минералдар.
17. Топырақтағы екінші (балшықты) минералдар.
18. Тау жыныстарының минералдық құрамдарының топырақ түзуге әсері.
19. Топырақтағы органикалық заттардан көздері.
20. Топырақтағы органикалық заттардың топтары.
21.Топырақ қарашіріндісі деген не, оның маңызы.
22. Гумин қышқылдарының қасиеттері, оның ролі.
23.Фульвоқышқылдарының қасиеттері, оның ролі.
24. Органикалық заттардың топырақ құнарлылығына әсері.
25. Топырақтың гумус жағдайларының көрсеткіштері.
26. Топырақтардағы ылғалдың түрлері.
27. Топырақтағы судың маңызы.
28. топырақ ауасының құрамы.
29. Топырақтың ауа режимін қалай жақсартуға болады.
30. Топырақтағы құнарлылығын қалыптастырудағымикроорганизмдердің қызметі.
32. Топырақ түзу процесіне қатысатын жануарлардың түрлері.
33. Топырақтың механикалық құрамы деген не.
34. Топырақтағы механикалық бөлшектердің мөлшерлері.
35. Топырақты механикалық бөлшектері бойынша жүйелеу.
36. Әртүрлі топырақтардың механикалық құрамдары.
37. Топырақтың механикалық құрамдарының топырақ қасиеттеріне әсері.
38.Топырақтың химиялық құрамының тау жыныстарының химиялық құрамынан айырмашылығы.
39. Топырақтағы макроэлементтер, олардың мөлшерлері.
40. Топырақтағы микроэлементтер, олардың мөлшерлері.
41. Топырақтағы биогенді элементтер, олардың маңызы..
42. Антропогендік факторлардың топырақ құрамына тигізген әсері.
тарау.
Топырақтың қасиеттері
