Топырақтану геология негіздерімен



жүктеу 1.31 Mb.
бет5/9
Дата19.09.2017
өлшемі1.31 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Әдебиет:

1, 5-17; 37-45; 2, с. 15-20, 22-61; 6, с.3-30; 9, с.13-29, 40-44; 11, 200б; 15, с. 51-57, 173-226; 18, 27-39 б; 19, 71-160б.



Бақылау сұрақтары:

1 Топырақтың үгілуін қалай түсіндіруге болады?

2 Топырақтың үгілу факторларын атаңыз.

3 Физикалық, химиялық және биологиялық үгілу дегеніміз не?

4 Аналық жыныстар дегеніміз не және олардың топтарын атаңыз.

5 Магмалық, шөгінді және метаморфтық жыныстарға сипаттама беріңіз.

6 Геологиялық, биологиялық және биогеохимиялық заттар айланымының анықтамысын және ерекшеліктерні атап көрсетіңіз.

7 Топырақ түзілу процесі дегенімз не?

8 Топырақ түзілу факторларын атаңыз.

9 Топырақ түзілу процесінің негізгі буындарын атаңыз.

10 Топырақ түзілуінің қандай кезеңдері бар? Олардың негізгі ерекшеліктерін сипаттаңыз.

11 Топырақ құралу процестерінің негізгі топтарын атаңыз және оларға жататын құбылыстарды сипаттаңыз.


4 Тақырып Топырақтың органикалық бөлігі
Мақсаты: топырақтың органикалық бөлігінің пайда болуы, көздері, оның құрамы мен қасиеттері, әртүрлі топырақтарда гумустың пайда болуы, гумустың топырақты түзілу және оның топырақтың құнарлылығындағы рөлін оқып білу.

Дәріс сұрақтары:

4.1 Топырақтың органикалық бөлігінің көздері

4.2 Органикалық қалдықтардың топырақта өзгеру процестері

4.3 Гумустың құрамы

4.4 Топырақтың гумустық жай-күйінің көрсеткіштері

4.5 Гумустың топырақ түзілу, топырақ құнарлығы және өсімдіктердің қоректенуіндегі рөлі


4.1 Топырақтың органикалық бөлігін үш құрауыштар (компонент) құрайды: тірі организмдер (өсімдіктер, жануарлар микроорганизмдері), органикалық қалдықтар және олардың ыдырау өнімдері, сонымен қатар топырақ түзілу кезінде пайда болған ерекше зат - гумус.

Гумустың көзі болып жоғары сатыдағы өсімдіктермен топырақты мекендейтін микроорганизмдер мен жануарлардың органикалық қалдықтары саналады.

Шөпті өсімдіктер астында гумустың негізгі көзі тамырлар, ал ормандағы топырақтарда төсеніш саналады, оның мөлшері аймаққа, құрамына, жасына және екпелердің жиілігіне, сонымен қатар өсімдік мен мүктер жамылғысының дамуына байланысты болады. Ағашты өсімдіктердің тамырлары көп жылдықтар, олардың гумус түзілуіндегі рөлі шамалы.

Жасыл өсімдіктер биомасса қалдықтарының шамамен 1/3 бөлігін микроорганизмдердің органикалық қалдықтары құрайды. Топырақ фаунасының органикалық қалдықтары өте аз мөлшерде жиналады - 100-200 кг/га құрғақ зат.

Соынмен, гумусты құрайтын бірінші немесе бастауыш және негізгі көзі болып жасыл өсімдіктердің жердегі түсулер (опад) мен тамырлар түріндегі қалдықтары саналады.

Өсімдіктер қалдықтарының химиялық құрамы әртүрлі болады, негізгі бөлігін (75-90%) су құрайды. Құрғақ затқа көмірсулар, белоктар, лигнин, липидтер, балауыздар (воски), шайырлар (смолы), илік (дубильные) және басқа да заттар кіреді. Органикалық қалдықтардағы заттар топтарының ара қатынасы әртүрлі болады. Мысалы, бактериялардың негізгі массасы белоктар, сүректе (древесина) және қылқанжапырақта лигнин, шайырлар, және иліктер көп, ал белок аз болады және олардың ыдырауы баяу жүреді. Шөптер белокқа бай болады да тез ыдырайды.

Органикалық қалдықтар құрамында ылғыйына күлдік элементтер: калий, магний, кремний, фосфор, күкірт, темір және басқалардың біршама мөлшері болады. Сүректің күлділігі өте төмен, күлдік элементтер шөптің қалдықтарында көп болады.

Жыртылатын топырақтарда гумустың көзі болып мәдени өсімдіктердің аңыздық және тамырлар қалдықтары, сонымен қатар органикалық тыңайтқыштар (көң, компостар және тағы с.с.) саналады.


4.2 Топырақта органикалық заттардың гумусқа айналуы микроорганизмдер, жануарлар, оттегі мен судың қатысуымен жүреді.

Жер үстіне немесе топыраққа түсетін жасыл өсімдіктер қалдықтарын микроорганизмдер ыдыратады, өнімдерін олар қоректену, энергия көзі реті қолданады. Ыдырау процесінде бұл қалдықтар анатомиялық құрылысынан айрылады, оларды құрайтын заттар жылжымалы көбірек және қарапайым қосылыстарға айналады. Бұл қосылыстардың бір бөлігі микроорганизмдермен толық минералданады, ал ыдырау өнімдері жасыл өсімдіктермен сіңіріледі, ыдырау өнімдерінің бір бөлігін гететрофтық микроорганизмдер қайтара пайда болған белоктар, майлар, көмірсулар және басқа да қосылыстарды синтездеуде пайдаланады. Ақыр аяғында ыдылау өнімдерінің кейбір бөлігі күрделі жоғары немесе үлкен молекулалы заттар – гумус қышқылдарына айналады. Бұл процесті гумификация процесі деп атайды, оның агенттері болып ауадағы оттегі, су және микроорганизмде ферменттері саналады.

Органикалық қалдықтардың гумусқа айналу процесінде топырақ жануарлары белсенді қатысады, олар органикалық қалдықтарды ұсақтайды, бар массаны араластырады, оларды қайта өңдейді де экскременттерін (нәжістерін) топыраққа шығарып тастайды. Бұл арада топырақ құрттарының рөлі өте зор.

Сонымен, органикалық заттардың гумусқа айналу процесі (гумустың түзілуі) алғашқы органикалық заттардың ыдырау, микробтық плазманың қайта құрылған түрлерінің синтездену және олардың гумификациялану процестерінің жиынтығы болып саналады.

Гумустың құралу (түзілу) құбылысының ұзақтығы, сипаты топыраққа түсетін өсімдік қалдықтарының құрамына, мөлшеріне, ылғалдылыққа, ауамен қамтамасыз етілуіне, ортаның реакциясына, микробиологиялық ерекшеліктеріне, топырақтың химиялық, минералды және грануметриялық құрамына байланысты болып келеді. Аэробты жағдайларда ылғал жетікті және оңтайлы температура (25-300С) болғанда органикалық заттардың ыдырауы қарқынды жүреді. Осындай жағдайларда аралық өнімдердің болсын, гумустық заттардың болсын минералдану процестері белсенді жүреді, топырақта гумус мөлшері шамалы жиналады да күлдік элементтер мөлшерлері көп болады. Топырақта тұрақты және кенет ылғал жетіспеген жағдайларда өсімдіктер қалдықтары аз жиналады, гумификация және минералдану процестері бәсеңдетіледі де гумус аз түзіледі.

Топырақта ылғал мөлшері тұрақты шамадан тыс болғанда, сонымен қатар температура да төмен болған жағдайларда гумификация процесі баяу жүреді. Органикалық қалдықтар анаэробты жағдайда ыдырайды да организмдердің тіршілік әрекетін ауырлататын газтәрізді (СН4, Н2) заттар көптеп жиналады. Осының салдарынан ыдырау процесі өшеді, гумификация баяу жүреді дкке органикалық қалдықтар шымтезекке (торфқа) айналады.

Гумустың жиналуына ең қолайлы жағдайлар топырақта су және ауа режимдері оңтайлы және қайта-қайта құрғақтану болғанда туады. Бұндай режим қара топырақтарға тән нәрсе.

Гумус түзілу процесінің бағыты мен жылдамдығына ыдырайтын қалдықтардың химиялық құрамы және олардың топыраққа түсу сипаты үлкен әсер етеді.

Шөпті өсімдіктер қалдықтарының ыдырауы, әсіресе бұршақтылар, топырақта негіздер мөлшерінің көп болуымен жүреді, бұндай жағдайда топырақтың минералдық бөлігін біркелкі шаншыған «жұмсақ гумус» пайда болады.

Белоктарға кедей, күлдік элементтер мөлшері шамалы, лигнин, балауыздар мен шайырларға қаныққан ағашты өсімдіктер қалдықтары төсенішті ылғыйына жауын-шашындар шаятын жағдайда ыдырайды. Төсеніш саңырауқұлақтардың қатысуымен ыдырайды да көп мөлшерде органикалық қышқылдар пайда болады. Топырақтың қышқыл реакциясы гумификация процесін тежейді және топырақтың үстіңгі қабатында жартылай ыдыраған қалдықтары бар «қатты немесе дөрекі гумус» құрылады.


4.3 Гумус деп органикалық қалдықтардың ыдырау және гумификациялануынан құрылған органикалық қосылыстардың динамикалық комплексін немесе кешенін айтады. Топырақтағы гумус мөлшері 1-2-дан 12-15-ға % дейін құбылады және тереңдеген сайын кенет немесе бірте-бірте азаяды.

Гумустың құрамына кіретін заттарды 2 топқа ажыратады: ерекше және ерекше емес органикалық қосылыстар.

Топырақтағы ерекше емес заттар (белоктар, көмірсулар, липидтер, шайырлар және с. с.) мөлшері 10-15 %.

Ерекше (гумусты қосылыстар) заттар болып құрылысы циклді және қышқылды табиғаты бар жоғарымолекулалы құрамында азоты бар органикалық қосылыстар жүйесі саналады. Оларға жататындар: гумин және фульво қышқылдары, сонымен қатар гуминдер.

Гумин қышқылдары қоңыр түсті, өзінің құрылған жерінде жиналады, суда, органикалы және минералды қышқылдарда ерімейді, негіздерде шамалы ериді, топырақ кескінінде шамалы жылжиды. Бұл қышқылдар құрамында көміртегі (52-62 %), сутегі (2,8-5,8 %), оттегі (31-39 %) және азот (1,7- 5 %) бар. Гумин қышқылындағы бұл элементтердің мөлшері топырақтың түріне, ыдырайтын қалдықтардың химиялық құрамына және гумификациялану жағдайына байланысты болады. Қара топырақтардың гумин қышқылдарында көміртегі көп болады. Гумин қышқылдарының тұздары – гуматтар, олар топырақта жақсы құрылым құраушы болып саналады.

Фульвоқышқылдар –жоғарымолекулалы құрамында азот бар органикалық қышқылдар. Олар сары түсті, суда, қышқылдарда, негіздердің әлсіз ерітіндісінде жақсы ериді, фульфаттардың еритін тұздарын құрайды. Фульфоқышқылдарының су ерітінділері өте қышқыл болады (рН 2,6 -2,8). Фульвоқышқылдары өзінің қышқыл реакциясына және суда жақсы еритіндігіне байланысты топырақтың минералды бөлігін белсенді бұзады. Топырақта неғұрлым гумин қышқылдары аз болса, соғұрлым фульфоқышқылдарының бұзушы әсері күштірек.

Гумин –гумин және фульвоқышқылдарының комплексі, топырақтың минералдық бөлігімен өте мықты байланған және әдеттегіше тәсілмен бөлінбейді..

Кезкелген топырақта гумустық заттар гумин және фульфоқышқылдары және олардың тұздарынан тұрады (гуматтар, фульваттар, алюмо- және теміргумусты қышқылдар). Бұл қосылыстардың бәрі топырақтың минералды бөлігімен әртүрлі күштегі байланыста болуы мүмкін.


4.4 Топырақтың гумустық жай-күйі, топырақта олардың жиналу деңгейін, оның кескін бойынша бөлінуі, сапалық құрамын көрсететін көптеген көрсеткіштердің жиынтығымен сипатталады.

Топырақты агрономиялық тұрғыдан сипаттау үшін келесі көрсеткіштерді пайдаланады.

1. Гумустық қабаттардағы гумус мөлшері (С,%):

өте жоғары > 10

жоғары 6-10

орташа 4-6

төмен 2-4

өте төмен <2

2. Гумустың қоры (ЗГ, т/га) формула бойынша есептеледі:
ЗГ=С*dv*h (1)

Мұнда ЗГ – гумус қоры, т/га;

dv топырақтың тығыздығы, г/см3;

h – қабаттың қалыңдығы, см

0-20 см (0-100 см) қабаттардағы гумус мөлшері келесі шкала бойынша бағаланады, т/га:

өте жоғары >200 (>600);

жоғары 150-200 (400-600);

орташа 100-150 (200-400);

төмен 50-100 (100-200);

өте төмен <50 (<100).

3. Гумустың метрлік қалықдықта кескін бойынша бөлінуі (кенет азаятын, бірте-бірте азаятын, біркелкі және б.).

4.Гумус түрі (тип) гумин және фульвоқышқылдар қатынасымен анықталады (СГКФК):

гуматтық >2;

фульватты-гуматтық 1-2;

гуматты-фульваттық 0,5-1;

фульваттық <0,5;

5. Гумустың азотпен қанығуы С:N атомдық қатынасымен бағаланады:

өте жоғары >5;

жоғары 5-8;

орташа 8-11;

төмен 11-14;

өте төмен <14.


4.5 Гумус топырақ түзілу және топырақ құнарлылығының дамуында үлкен рөль атқарады..

  1. Гумуста өсімдіктер мен микроорганизмдерінің қоректенуіне қажетті барлық негізгі элементтер жиналады және ұзақ сақталады. Оның бірте-бірте минералдануынан барлық элементтер минералды түрге айналады және өсімдіктермен пайданылады.

  2. Гумус пен органикалық қалдықтар ыдырау кезінде көмірқышқыл газы көп мөлшерде бөлінеді, олар жер бетіне жақын орналасқан ауа қабатын көмір қышқылы газымен қамтамасыз етіп, өсімдіктердің көміртегімен қоректену көзі болады.

  3. Гумустық заттар және органикалық қалдықтар ыдырауының аралық өнімдері топырақ түзілу процесінің бірінші сатысында белсенді қатысады – минералдардың биологиялық мүжілу және тау жыныстарының бұзылуы. Минералдар әсіресе фульвокышқылдар арқылы бұзылады және олардан организмдерге қажетті қоректік элементтер алынады.

  4. Гумустың топырақ кескінін қалыптастыруда үлкен рөлі бар. Гумин қышқылдары көп деңгейдегі топырақтардың гумустық қабаты жақсы көрінеді. Егер топырақта кальций көп болса, гумин қышқылдары кальций гуматын құрайды, суғатөзімді құрылым құрауда ол өте маңызды.

  5. Егер гумус құрамында фульвоқышқылдар көп болса, бұндай топырақтар кальций, магний, калий және басқа да негіздермен кедейленеді, топырақ реакциясы қышқыл болады, силикаттар мен алюмосиликаттар бұзылады. Бұл жағдайлар тұрақты және шамадан тыс ылғалданған топырақтарда байқалады.

  6. Органикалық заттарға байланысты топырақты көптеген микроорганизмдер мен топырақ жануарлары мекендейді, олармен әртүрлі күрделі биохимиялық процестер байланысты.


Әдебиет:

1, с.65-83; 2, с. 78-94; 9, с.58-73; 10, с.179-226; 11, 200б; 22, с. 275-279.



Бақылау сұрақтары:

1 Топырақтың органикалық бөлігі дегеніміз не?

2 Гумустың көздерін атаңыз.

3 Жыртылатын топырақтарда гумустың көзі болып не саналады?

4 Гумус дегеніміз не, ол қандай заттардан тұрады?

5 Әртүрлі топырақтардағы гумус мөлшерлері қандай?

6 Топырақтың гумустық жай-күйінің негізгі көрсеткіштерін атаңыз.

7 Топырақ түзілу және топырақ құнарлығының дамуында гумустың рөлі қандай?


5 Тақырып Топырақ коллоидтары және топырақтың сіңіру қабілеті
Мақсаты: топырақ коллоидтары, құрылуы, құрамы, қасиеттері және топырақтың сіңіру қабілетін оқып білу.

Дәріс сұрақтары:

5.1 Топырақ коллоидттары, олардың құрылысы, қасиеттері және құрамы

5.2 Топырақтың сіңіру қабілеті және оның түрлері

5.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығы және әртүрлі топырақтардағы алмасу катиондарының құрамы

5.4 Топырақтың сіңіру қабілетінің маңызы

5.5 Топырақ қышқылдығы, сілтілігі

5.6 Топырақтың буферлігі
5.1 Топырақ күрделі полидисперсті жүйе, әртүрлі мөлшердегі бөлшектерден тұрады. Топырақтың ең дисперсті бөлігі коллоидтар (бөлшектердің мөлшері немесе көлемі 0,0001 мм-ден төмен) түрінде болады. Олар топырақ салмағының 1-2 пайыздан 30-40 пайызға дейін, бірақ олардың топырақтың қасиеттері мен құнарлылық деңгейіне деген әсері өте үлкен.

Коллоидтар – екі фазалы жүйе және дисперсті фазамен (коллоидті бөлшектер массасы) дисперсті ортадан (топырақ ерітіндісі) тұрады.

Топырақ коллоидтарының ерекшеліктері болып өте үлкен жалпы және сыбағалы үлесті бет ауданы, сонымен қатар дисперсті фазамен дисперсті ортаның бөліну шекарасында иондардың қос электрлік қабатының болуы.

Жалпы және үлесті үлкен бет ауданы жоғарғы дәрежедегі дисперстілікпен қамтамасыз етілген, сондықтан коллоидтің массасы оның бетіне қарағанда үлкен емес. Бұл ерекшелік коллоидтардың реакциялық қабілетін анықтайды.

Вигнердің ұсыныс бойынша коллоидты бөлшекті мицелла деп атайды.

Мицелланы схема түрінде былай көрсетуге болады:

Өзегі немесе ядросы – қатты бөлшек, заттар молекулаларының ұйытқысынан тұрады. Өзектің үстінде иондардың қос электрлік қабаты қалыптасқан, ол коллоидтың потенциалын анықтайтын өзекпен тығыз байланысқан ішкі қозғалмайтын иондар қабаты және иондардың қарсы зарядты қабатының орнын толтыратын сыртқы қабаттан тұрады. Өзекпен потенциал анықтайтын иондар қабатын гранула деп атайды. Орнын толтыратын қабаттағы иондардың бір бөлігі қозғалмайтын болып келеді, үйткені иондардың ішкі қабатымен тығыз байланысқан, ал екінші бір бөлігі қозғалмалы келеді де сыртқы немесе диффузды қабатты құрайды, бұл қабатта алмасу реакциясына қабілеті бар иондарды құрайды.

Потенциалын анықтайтын қабаттағы иондардың құрамына байланысты ацидоидтар, базоидтар және амфолитоидтарды ажыратады



Ацидоидтар – теріс зарядты коллоидтар, потенциал анықтайтын қабатта аниондардан тұрады, ал диффузиялыда – катиондар.

Базоиды – оң зарядты коллоидтар, потенциал анықтайтын қабатта катиондардан тұрады, ал диффузиялы қабатта – аниондар.

Амфолитоиды – қоршаған ортаның реациясына байланысты өзгермелі коллоидтар, олар өздерін базоидтар немесе ацидоидтар түрінде көрсетуі мүмкін.

Топырақтағы коллоидтардың негізігі массасы - ацидоидтар.

Сұйық фазаға байланысты коллоидтар гидрофильді және гидрофобты болады. Гидрофильді коллоидтар суды мол сіңіріп тұтады, ал гидрофобтылардың қасиеті керісінше, шамалы.

Коллоидтар топырақта золь (коллоидтік ерітінді) және гель (коллоидтік тұнба) күйлерінде кездеседі және олар бір күйден екінші күйге көше береді.

Коагуляция – коллоидтің ерітіндіден тұнбаға көшуі, ал керісінше, тұнбадан ерітіндіге көшуін пептизация (бытырау) деп атайды.

Золь күйінда коллоидтар топырақтың қабаттарында жылжып, жиылады, ал гель күйінда топырақта бекіп қалады. Яғни, коллоидтар құрамындағы қоректік заттар жылжижы және бекиді. Сонымен бірге коллоидтар гель күйіне көшу барысында топырақ түйіршікгтілігін қалыптастырады.

Коллоидтардың адсорбтық қасиеттерінің – топырақ ерітіндісіндегі заттардың катиондар, аниондар және тұтас молекулаларын сору маңыздылығы өте зор.

Коллоидтар топырақта үш түрде минаралды,органикалық, органикалы-минералды қосылыстар түрінде кездеседі.

Минералды коллоидтар балшықты минералдар, кремний, темір, алюминий тотықтарының коллоидты түрінде кездеседі.

Топырақта органикалық коллоидтар ең алдымен гумусты қышқылдар мен олардың тұздары (гуматтар, фульваттар) ретінде кездеседі. Олардың бәрі нақтылы ацидоидтар. Гумусты заттардың ерекшеліктері катиондардың алмасып сіңіру қабілетінің өте жоғары сиымдылығы, осыған орай олар топырақтың сіңіру қабілетіндегі рөлі өте зор.

Органикалы-минералды коллоидтар барлық топырақтардың үстіңгі қабатында көп тараған, олар гумусты заттардың балшық минералдарымен және үш валентті металл тотықтарының шөгінділерімен қосылыстар түзуі арқылы құрылады.

Органикалы-минералды коллоидтар ацидоидтар болып саналады және олардың да сіңіру қабілеті жоғары болып келеді.


5.2 Топырақтың сіңіру қабілеті деп топырақтың қоршаған ортадан қатты, сұйық заттарды, бөлшектер, молекулалар, иондар, микроорганизмдерді өз бойына сіңіріп ұстау қабілетін айтады.

К.К.Гедройц топырақтың сіңіру қабілетінің бес түрін бөліп көрсетті: механикалық, физикалық, физико-химиялық (алмаспалы), химиялық және биологиялық.



Механикалық сіңіру қабілеті – сумен не аумен топыраққа келіп түскен қатты бөлшектердің топырақтың қуыстарынан төмен әрі қарай өте алмай оның бойында кептелініп сіңіп қалуы. Мысалы ретінде суару кезінде топырақтың филтрленетін судағы заттардың бөлшектерін сіңіріп ұстап қалуы, немесе қатты нөсер жаңбырлардан кейін ылайлы судың топыраққа сіңуі кезінде байқалады.

Физикалық сіңіру қабілеті – топырақтың қатты бөлігінің сыртқы үстінде еріген заттардың , газдардың концентрациясының артуы топырақтың сіңіру қабілетін физикалық түрін аңғартады. Топырақтың қатты бөлігінің сыртқы молекулалық күші әсерінен газдардың, су буының, органикалықзаттардың молекулалары осы қатты бөліктің үстіне қатпарланып орналасыды, бірақ олар топырақтың қатты бөлігінің ішкі құрамына араласпайды.

Топырақтың бұл сіңіру қабілеті ондағы дисперсті бөлшектерге, оның ішінде көбінесе коллоидтарға байланысты, топырақ бетіндегі бұл сіңіруді адсорбция деп атайды.



Физико-химиялық (алмаспалы) сіңіру қабілеті – топырақ ерітіндісіндегі катиондардың эквивалентті түрінің топырақтың қатты бөлігінің құрамындағы катиондардың бір бөлігінің орнына алмасып сіңуін аңғартады.

Алмаспалы сіңіруді келесі реакциямен сипаттауға болады:


Ca2+

ТСК) Мg2+ + 5NaCl → ТСК ) 5Na+ +CaCl2+HCl+ МgCl2

H+
ТСК (топырақтық-сіңіру комплексі) – топырақ құрамындағы сіңіру құбылыстарына қатынасатын заттар қосындысы немесе жиынтығы, оның басты бөлігін топырақ коллоидтары құрайды.

Химиялық сіңіру қабілеті (хемосорбция)топырақ құрамындағы заттардың өзара химиялық әрекеттерге ұшырап оның құрамында ерімейтін тұрақты тұздар түзілуінде болып келеді.

Тұздар түзілу реакциясы әсіресе фосфор қышқылының иондарын сіңіруде өте маңызды. Мысалы:

ТСК) Ca2++ Ca(H2РО4)2→ ТСК ) 2Н+ +2CaHРО4
Бұл реакция топырақ ерітіндісіндегі реакциясы бейтарапқа жақын жағдайда жүреді.

Реакциясы қышқыл топырақтарда былай жүреді:


Al(OH)3 +H3PO4 → AlPO4↓+3H2O

+

ТСК) 2Al3++ Ca(H2РО4)2→ ТСК) Ca2++2AlРО4
Химиялық сіңіру қоректік элементердің бір қатарының өсімдіктерге сіңіру жағдайын төмендетеді.

Биологиялық сіңіру қабілеті – топырақ құрамындағы өсімдіктер тамырлары және микроорганизмдерге байланысты сіңіруін аңғартады, немесе олардың топырақ ерітіндісінен әртүрлі заттарды сіңіру қабілетіне байланысты.
5.3 Топырақтың сіңіру сиымдылығын К.К.Гедройц былай түсінген: топырақтың алмасу-сіңіру күйінда ұстап тұра алатын катиондардың максималды мөлшері. Қазіргі уақытта бұл өлшемді катиондық алмасу сиымдылығы (ЕКО) деп атайды, мг. экв/100 г. топырақта есептеледі.

Алмаспалы катиондар құрамы әртүрлі топырақтарда бірдей емес және топырақтың түзілу түріне байланысты болады. Барлық топырақтардың сіңіру кешенінде кальций және магний болады. Кебірлерде натрий, ал қышқыл топырақтарда сутегі және алюминий болады. Қара топырақтарда кальций және магний өте басым болады.

К.К.Гедройц алмаспалы катиондар құрамына қарай барлық топырақтарды екі топқа бөлді: негіздермен қаныққан топырақтар (құрамында кальций, магний және натрий ) және негіздермен қанықпаған топырақтар (кальций, магний мен қатар сутегі және алюминий катиондары бар).

Алмаспалы катиондар құрамы топырақтардың барлық қасиеттеріне үлкен әсер етеді (реакциясы, коллоидтардың коагуляциялану түрі, физикалық қасиеттері, құрылым түзу қабілеті). Кальций және магниймен қаныққан топырақтардың реакциясы бейтарапқа жақын, құрылымы жақсы, физикалық қасиеттері оңтайлы келеді (қара топырақтар, шымды топырақтар).

Сонымен топырақтардың көптеген қасиеттері алмаспалы катиондардың құрамына байланысты болады.
5.4 Топырақтың сіңіру қабілеті оның ең бір негізгі қасиеті болып саналады. Ол топырақтың құнарлылығын қалыптастырады, өсімдіктер мен микроорганизмдердің қоректік заттар режимін реттейді, сонымен қатар топырақтың реакциясын, буферлік дәрежесін және су-физикалық қасиеттерін де реттейді. Топырақтың сіңіру қабілетінің жекеленген топырақ процестерінде де рөлі маңызды. Мысалы, топырақ түзілу өнімдерінің жиналу қарқындылығы, гумусты-аккумулятивтік қабатының қалыптасуы және т. б.
5.5 Топырақтың сипатты қасиеті оның реакциясы, немесе топырақ ерітіндісінің реакциясы, ол Н және ОН1 иондар концентрациясынын теріс (мөлшер) арасалмағы, оны рН мөлшерімен белгілейді: рН = 3-4-ке тең болса тым қышқыл, 4-5 қышқыл, 5-6 сәл қышқыл, 7- бейтарап, 7-8 сәл сілтілі, 8-9 аса сілтілі топырақтар деп саналады.

Топырақтың қышқылдылығы – оның топырақ ерітіндісін қышқылдандыру қабілеті.

Топырақ қышқылдығын актуалды және потенциалды деп ажыратады. Потенциалды қышқылдық топырақтың қатты фазасына тән.

Топырақ ерітіндісінің актуалды қышқылдығы онда бос қышқылдардың болуына, қышқылды тұздар және олардың диссоциалану дәрежесіне байланысты.

Потенциалды қышқылдық табиғаты күрделі келеді, оны тасушылар топырақ коллоидтарының сутегі және алюминийдің алмаспалы катиондары. Гумусты қабаттарда қышқылдықты қалыптастыру сутегі иондарына, ал минералдықтарда алюминийге байланысты болады.

Ығыстыру жағына байланысты потенциалды қышқылдықты екі түрге бөледі – алмасу және гидролитикалық.

Алмасу қышқылдылығы топырақты бейтарап тұздармен өңдегенде байқалады:


Са2+ Са2+

ТСК) Мg2+ + 4KCl → ТСК) Мg2+ +НСl +АlCl2

H+ +

Al3+


Алмасу қышқылдылығы күлгін және қызыл топырақтарда айқын көрінеді.

Гидролитикалық қышқылдық топырақты гидролитикалық негіздердің тұздарымен өңдегенде байқалады, мысалы СН3СООNa.


ТСК) Н+ + СН3СООNa→ТСК) Na+ + СН3СООН
Гидролитикалық қышқылдық актуалды және потенциалды қышқылдықтардың қосындысы ретінде қарастырылады. Топырақтың қышқылдылығы оның теріс қасиеттерінің бірі болып саналады, ол мәдени өсімдіктердің көбінің өсіп-дамуын тежейді және минералдардың бұзылуын күшейтеді де күлгіндіру процесін дамытады. Сонымен қатар топырақ ерітіндісіндегі алюминий катионы өсімдіктерге улы зат болып саналады. Қышқылдықты жою үшін топырақты әктейді:

Н2О



ТСК)3Н+ +СаСО3→ ТСК) Са2+ + Н2СО3

СО2


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет