СейітқазиевӘ.С.,СалыбаевС.Ж.,СейітқазиеваҚ.,ҚуандықоваГ.Т.

М.Х.Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті

Тіршілікке қажетті ылғалды қалай анықтаймыз?

Біз тіршілік жайлы –оның пайда болуы, қалыптасуы және даму қағидалары туралы не білеміз? Бәлкім , тіршілік деген-қарапайым , адамдардың, жануарлар мен өсімдікткердің өмір сүруі, қабілеттілігі ,бір сөзбен айтқанда , өмір сүру қабілеттілігі аяқталғанша орындалатын –биологиялық немесе физикалық заңдылық па?

Тіршілік ету әлеміндегі мәселелерді -үш салаға бөлсек:жергілікті,аймақтық және ғаламдық,осы мәселелердің барлығы да табиғат пен байланысты.Олай болса , барлық сауалдың жаубын табиғаттан аламыз. Ендеше, барлық мәселенің шешімін табиғаттан іздейік.Жалпы адамзатқа қажеттіліктің барлығы табиғаттан табылады.Сондықтан да , табиғатты түсінбейінше , тіршілікті түсіну мүмкін емес.

Тіршілік ететін жан -жануар , өсімдіктер ,сонымен қатар, адамзатқа –бәріне бірдей:ауа, су, жарық ,жылу және қорек қажет.Осылар арқылы тіршілік етуіне қолайлы да, тиімді , жоғарыда аталған қоректік заттар , әрбір тіршіліктің қабілетін сезінетін клеткаға(тәніне,ағзасына) қажет-ақ. Дегенмен, ірі қара мен ұсақ жәндіктерді , адамның күнделікті 1.5-2 л су ішетінін,белгілі мөлшерде ауа жұтып , әр түрлі тағамдар жейтінін, берілген қоректен белгілі мөлшерде жылу бөлінетінін , атмосферадан жарықтың келетінін т.б. қоршаған ортаның әсерлерін айту бір басқа.

Табиғат-үлкен масштабты ғаламдық ұғым.Оның шеңберіне –ауа(атмосфера),су(гидросфера),жер(ландшафт- жер бетінің көрінісі),жануарлар мен өсімдіктер әлемі және микроағзалар кіреді.Осы айтылған ғаламдық дененің ішінде бәрі бар.Бәрі –бірімен-бірі тығыз байланысты.Бірінсіз –бірі тіршілік ете алмайды.Сондай-ақ,бұл аталған тіршілік құбылымы -ешқайда кетпейді,жойылмайды.Табиғаттың әсерімен бір түрден екіншісіне айналып отырады. Бәрі де ,өзіне тән құбылыммен араласады, байланыста болады.

Табиғатты түсіну,ол туралы дұрыс шешімге келу-адамзат өмірінің ізгілікті істерінің ең алғы бағыты деп қарастыру керек.Олай дейтініміз, адамзат өмір тіршілігінде жақсы дүниелерді көру ғана емес ,оған иеленіп оның игілікті пайдалысын өзіне сіңіре білуді мақсат етеді. Олай болса ,кез келген жұмыстың оңтайлы,яғни тиімді жақтарын тереңірек, жүйелі тұрғыда қарастырғанды жөн деп білеміз. Әсіресе,біз тіршілік етіп отырған табиғатты жақсарту –тіршілік етудің ең басты мақсаты.Табиғат құбылыстарын жақсы сезігіңіз келсе, табиғатпен болыңыз,оның ауасын,суын ,жарығын , жылуын және қорегіне көңіл бөліңіз. Сонда ғана , өмірге деген қабілетіңіз күн сайын артып отырады.Бізді қоршап тұрған биосфераның айналасын толық сезініп , түсінбейінше ,дұрыс та ,тамаша өмір сүру мүмкін емес!Олай болса, жақсы өмірдің шұрайлы да ,құнарлы дәмі-табиғатты аялау, оның тазалығын сақтау,қажетті талаптарын орындап үнемі жақсартып отыруымыз абзал.сонда ғана, мәңгі емес,қысқа өмірдің қызықты да ,ізгілікті жемістерін көруге мүмкіндік болады ,сол үшін ,бір сантиметр жер үшін аянбай күресудің жолы –оны танып білу,бүгінгі тіршілік пен болашақтың ізгілікті де ,ең дұрыс шешімді жолы деп , ойланып , шешімі өнім беретін ,дәлелді көрсеткіштермен шұғылдансақ –студент ,магистрант ,докторанттар үшін алға қойған мақсатты жұмысқа айналуы шарт.

Топырақ құрылымы .Қандай топырақ болмасын ,ол құм ,тозаң, лай және коллоид түйіршіктерінен тұрады. Бірақ бұл түйіршіктер топырақтан бөлек, бытыраған түрде болмайды,оның құрткесекшелеріне жабысып жүреді, олар жай көзбен қарағанда көрінбейді.Диаметрі 0.25миллиметрден кем құрткесектер микроқұрылымға жатады.Диаметрінің аумағы 0.25-10миллиметр құрткесек микроқұрылымдарға(ірі құрылымға) жатады.Топырақтың өсімдік үшін ең қолайлы жақсы құрылымы-түйір кесекше немесе құрткесекті құрылым.Бұл бастапқы жынысында әктің мөлшері көп болатын (кальций мен магний тұздары) саз және саздақ қара топыраққа тән. Мұндай топырақтың құрылымдық құрткесектерінің көпшілігінің диаметрі 3-5 мм[1-2]. Олар көп уақыт жаңбырға ерімейді, үстіңгі беті қабыршақтанбайды. Мұндай құрылым берік құрылым деп аталады, ол солтүстік орманды аймақтың құрылымсы нашар топырағынан өзгеше болады, мұндағы күлгіндеу топырақтың құрткесектері жаңбырға оңай ериді. Ғылым топырақ құрылымсының құралуы топырақ коллоидтерінің сапасына,әсіресе қара шірік құрамына кіретін, органикалық коллоидтерге байланысты екенін дәлелдеді.

Топырақтың құрылымы құрылу үшін бұршақты шөптер –жоңышқа, беде ,эспарцет және басқалары үлкен қызме атқарады,олардың тамырлары топырақтың төменгі қабатына терең жайлады,кальцийді көп сіңіреді.Тамырлар қурап ,коагуляцияның органикалық коллоидтары пайда болғаннан соң кальций тұзына қосылады. Топырақта газ құрылады, ол суға еріп,күлге айналмайды,яғни топырақ құрылымы берік болады.Топырақтың құрткесекті немесе түйіршікті құрылымды болуының өндірістік маңызы бар.Құрылымды топырақ борпылдақ келеді, оңай өңделеді. Мұндай топырақтың суы ,ауасы мол, температурасы өзгермелі емес бірқалыпты болады.Осылардың барлығы микроорганизмдердің әрекет жасауы үщін қолайлы жағдай жасайды , микроорганизмдер жас өсімдіктерді қажетті қоректік заттармен қамтамасыз етеді.Құрылымы тұрақсыз топырақтың сапасын жақсарту үшін , ондағы қарашірік қорын молайту қажет.Топырақ құрылымын жақсартудың және оның беріктігін арттырудың негізгі жолы –органикалық және минералдық тыайтқыштар енгізу,Жоңышқа ,беде, люпинжәне басқа бұршақты дақылдар егу , қышқыл топыраққа әк төгу , топырақты дұрыс өңдеу.

Топырақ ылғал және өнім.Өсімдік тіршілігінің өн бойына су керек.Тұқымда су аз(10-15%), сондықтан оның үрдісі баяу өтеді. Ылғал 10-15% шамасында болса өсімдік көктемейді, су көбейіп, температура жылығанда ғана тұқым ісінеді, тіршілік етуге оянады.Жапырағы өсіп шығады ,жарық пен жылылықтың әсері арқылы жасыл зат-хлорофилл құралады, өсімдік әр сағат сайын су мен көректік заттарды барған сайын көбірек қажет ете бастайды.

Әр түрлі өсімдік өзінің тіршілігінде ылғалды біркелкі мөлшерде пайдаланбайды.Мысалы,тары ,жүгері, картоп бір килограмм құрғақ зат құрау үшін 500 килограмдай , ал бидай,зығыр, қызылша және басқа дақылдар екі есе,кейде тіпті үш есе көп жұмсайды.

Әрбір өсімдік тіршілігінің қиын кезеңі болады, ондай кезде ол суды көбірек қажет етеді.Мәселен , астық дақаылдарының мұндай кезеңі түптену , масақтану кезіне сай келеді. Жүгерінің мұндай қиын кезеңі масақтануынан 10күн бұрын басталады да 20күнге кейде онан да көп уақытқа созылады..

Дәнді дақылдардың өнім құрауына орташа есеппен 2000-3000 тонна су жұмсалады , бірақ осыдан өсімдік денесінің жасалуына небары 0.2пайыз кетеді,ал қалғаны жапырақ арқылы буға айналады[1-2].

Тіпті аз уақытқа жапыраққа судың баруын тоқтатуға болмайды. Ұзақ уақыт қуаңшылық болса өнім кемиді, кейде бұл өсімдіктің мүлде құрып кетуіне әкеліп соқтырады.Мол өнім алу үшін топырақта ылғал қорын молайту қажет , судың текке буға айналуын болдырмаған жөн.

Өсімдіктің суды пайдалануы оның түріне , сортына , ауаның температурасына топырақтағы оңай еритін қоректік заттардың санына байланысты . Қоректік заттар неғұрлым көп болса , өсімдік суды соғұрлым аз буландырады. Сонымен ,жақсылап тыайтылған егіс те өсімдік суды үнемді жұмсайды.

Су топырақта қандай күйде болады? Топырақ ауасы салқындағанда бу тәріздес ылғал сұйық тамшыға айналады, судың тамшысы топырақтың ішкі жағын құрайды. Мұндай суды өсімдік тамырлары сіңіреді,бірақ ол онша көп емес.

Бу тәріздес су жазда жоғарғы қабаттан төмен қарай ,қыста төменгі қабаттан жоғары қарай жылжып отырады.Яғни өте жылы қабаттан неғұрлым салқын қабатқа ауысады . Яғни өте жылы қабаттан неғұрлым салқын қабатқа ауысады.Оның молекулалары топырақ ылғалының үстіне тұрады. Осындай топрақ гигроскопиялық (дымқыл тартқыш ) топырақ деп аталады.Топырақта лай түйіршіктері мен қра шірік неғұрлым көп болса , онда гигроскопиялық ылғал соғұрлым мол болады[1-2].

Гигроскоиялық топырақ ылғалды келеді, ол буға қаныққан ауадан суды өзіне неғұрлым мол сіңіреді. Гигроскоиялық ылғал қатты түйіршіктерді үлкен күшпен (бірнеше мың амосфералық күшпен басып тұрады, оларды (түйіршіктерді) 105-110 градус температурада 5-6 сағат мерзімде құрғатып қана айыруға болады.Өсімдік тамырлары гигроскопиялық ылғалды пайдаланбайды. Гигроскопиялық ылғал құмда мүлде аз(0.5 %), жеңіл саздақ топырақта ол 3 % , ауыр саздақ топырақта -6.5 %, саздақ қара топырақта-8%, шым тезекті топырақта-көбірек 18 % болады[1-2].

Капиллярлық және гравитациялық су ғана өсімдік үшін қажетті ылғалдың негізгі көзі болып саналады,өсімдік тамырлары мен микроорганизмдер осы суды ғана пайдалана алады.

Топырақтың терең қабатына ағып баратын гравитациялық ылғалды сазды топрақтың және басқа топырақ жыныстарының тығыз қабаты тоспалап тоқтатады.Жер асты суы осылайша пайда болады,жерасты суы кейде капилляр бойымен жоғары көтеріледі.

Сортаң топырақ та суды нашар өткізеді,өйткені жаңбыр жауғанда су өткізбейтін тығыз , лай балшық онда пайда болады.Жақсы топырақ суды өткізіп қоймай , оны сіңіретін, белгілі мөлшерде ылғал ұстап тұратын болуы тиіс.Міне, сонда ғана топырақ жаңбыр жауған немесе қар еріген кезде мол су қорын жинап алады. Топырақтың бұл қабілеті су сыйымдылығы деп аталады. Топырақтың лай түйіршіктері мен қара шірігі неғұрлым көп болса , оның су сыймдылығы соғұрлым кең болады,ал топырақтың құмы көп болса ,оның су сыйымдылығы тар болады .Органикалық заттары мол шым тезек топырағының су сыйымдылығы өте кең болады.Топырақтың капиллярлық қылтүтік аралықтары ғана суға толған болса , оны топырақтың капиллярлық су сыйымдылығы дейді.

Топырақ суды топырақ түйіршіктері арасындағы қылтүтіктер бойымен төменгі , неғұрлым ылғалды қабаттан , жоғарғы, құрғақ қабатқа көтерілуін капиллярлығы деп атайды. Топырақтың бұл қасиетінің өсімдік тіршілігінде үлкен маңызы бар.Қуаңшылық болғанда төменгі ылғалды қабаттағы су (ыза суы) жоғары көтеріліп, жоғарғы қабаттағы құрғақ топырақты ылғалдандырады.

Судың жоғары көтерілу дәрежесі капиллярдың кеңдігіне байланысты .Ірі түйіршіктері көп , капилляр емес кең қылтүтіктері саз және саздақ топыраққа қарағанда тез көтеріледі.Саздақ топырақта судың капиллярлық қыл түтікпен жоғары көтерілуі 3-4 метрге , кейде онан жоғарыраққа да жетеді.Алайда топырақта лай түйіршектері көп болса , капилляр бойымен су жоғары қарай баяу көтеріледі.Сондықан қара шірігі мен әгі аз , тым қатты нығыздалған саз топырақтың терең қабатындағы ылғал, топырақтың жоғарғы құрғақ қабатына баяу жетеді, мұны өсімдік шынын айтсақ пайдалана алмайды.

Топырақ ауасы.Топырақ түйіршектері қанша(құм, тозаң ,лай және басқалары) тығыздалды дегенмен , оның арасында әрқашан қуыс , саңлау қалады, оларға су құйылады, ауа толады.Осы қуыстар мен саңлаулардың жалпы көлеміне қарай мұндай топырақты қуысты топырақ деп атайды.Топырақта лай мен коллоид түйіршіктері неғұрлым көп болса, оның жалпы қуыстылығы артады. Барлық топырақта кең (топырақтың ірі минералдық түйіршіктері мен құрылымдық құрткесектері арасында ) және тар (майда түйіршіктер мен құрылымдық ішкі құрткесекшелер арасында) қуыстар бар.

Тар қуыстар капиллярлық ,кең қуыстар капиллярлық емес қуыстар жасайды.Бұлар бірігіп жалпы қуысты құрайды.Құрылымды топырақта ондай қуыстар топырақ көлемінің 50-70 пайызына тең[1-2].

Капилляр емес қуыс құрылымдық топырақта көп.Топырақ неғұрлым құрылымды болса ,құрылымды құрткесекшелер арасында кең ұңғымалар немесе қуыстар соғұрлым көп болады.Топырақты қопсыту әрқашан ондағы капилляр емес қуысты , ал топырақты нығыздау оның капиллярлық қуыстарын көбейтеді.

Топырақта ауа тапшы болса, өсімдік тамыры оттегі жетіспеуінен азап шегеді.Оның үстіне , органиклық заттардың аэробтық ыдрауы тоқтайды, топырақта өсімдікке қажетті минералдық қоректер жетіспейді.

Құрылымсыз тығыз топырақ қуаңшылық болған кезде едәуір тереңдікке дейін кеуіп қалады.Бұл кезде капиллрлары ауаға толады.Ол жаңбыр суының терең қабатқа баруына тосқауыл жасайды.Су мен ауа тығыз тозаңды топыраққа зиянды әсер етеді.Капиллярда су болса ,ол топыраққа ауа жібермейді,капилляр ауаға толса,ол судың топыраққа сіңуіне кедергі жасайды.

Батпақты топырақта су мол, ауа жетімсіз болатыны байқалады , мұның өзі органикалық заттардың ыдырауының анаэробтық үрдісі күшті болуына әсер етеді.Мұндай топырақта мәдени өсімдіктер үшін оттегі мен қоректік заттар жетіспейді. Сондықтан батпақ және батпақты топырақтардың құнарлылығын көтеру үшін ең алдымен оларды құрғату қажает , қышқыл топырақты әктеу керек, сөйтіп , микроорганизмдердің аэробтық әрекеттер жасауы үшін қолайлы жағдай жасаған дұрыс.

Топырақ жылылығы.Топырақтың белгілі температурасы кезінде ғана өсімдіктер мен микроорганизмдер жақсы өседі.Жылылық күннен алынады,алайда әр түрлі топырақтың жылуы мен салқындауы бірдей емес.

Күннен келген жылулықты сіңіруі топрақтың түсіне байланысты .Күлгін боз топырақ қоңыр (қоңыр сұр ,қара) топырақтан кемірек жылиды.Демек, топырақта қара шірік көп болса, ол жылуды көбірек сіңіреді.Көң тыңайтқыш төгілген топырақ тыңайтылмаған топырақтан ,қара топырақ түсі бозғылт сұр күлгін топырақтан , жылы болады. Егістің оңтүстік баурайы солтүстігінен жақсы жылиды.Топырақтың жылынуы оның ылғалдылығына да байланысты . Топырақтың суы неғұрлым көп болса , ол соғұрлым баяу жылынады.Өйткені су жылылықты өзіне көбірек тартады.Сондықтан ылғалы мол топырақтың температурасы өте баяу көтеріледі.Түнде ол сіңірген жылылығын көп шығын етеді де мықтап салқындайды. Мұндай топырақ салқын топыраққа жатады.

Құмды топырақта су аз болады.Күндіз ол қатты ысиды . Қатты ыстық өсімдіктің ,әсіресе егіннің жетіліп үлгермеген көгіне аса зиянды , олар топырақ ерітіндісінде шоғырланған тұзды көтере алмайды, клеткаларында су жетімсіз болғандықтан тканьдері(ұлпалары) күйіп кетеді.

Топырақтың тиімді кеуектілігін анықтау.Топырақтың жылу тасымалдау жағдайында тиімді кеуектілікті төмендегі өрнекпен анықтаймыз[2-3]:

n_т=n_a+(1- n_a).С_ск. γ _тқ /С_с.γ, (1)

мұндағы С_ск-жыныс қаңқасының жылусыйымдылығы,дж/к(ккал*⁰С); С_с- судың жылусыйымдылығы,дж/к(ккал*⁰С);_тқ және γ- жыныс қаңқасының және судың тығыздығы, т/м³.

Топырақ қаңқасының тығыздығы төмендегідей өрнекпен анықталады[3]:

γ _тқ = γ/1+W, (2)

Мысалда көрсетілген мәліметтер негізінде тұзданған сұрғылтты-шалғынды топырақ үшін тиімді кеуектілік есептеулерін 1-кесте түрінде береміз.

1-кесте. Тиімді кеуектілік

Топырақтың механикалық құрамы	Кеуектілік, К,%	Өтімді кеуектілік , Кө, %	Ылғалдылық			,Жыныс қаңқаларының Жылу сыйымдылығы, Сск дж/°К (ккал/кг*°С)	Жылу сыйымдылығы, Сс дж/°К (ккал/кг °С)	Жыныс қаңқасының тығыздығы ,γп т/м^3(кг/см^3)	Судың тығыздығы ,γ т/м^3(кг/см^3)	Тиімді кеуекті лік, nт
			Гигроско- пиялық , Wr, %		Қысылған , Wқ, %
1	2	3	4		5	6	7	8	9	10
Құмдақ	51	43	2		6	1.15	4.2	1.32	1	0.636
Жеңіл саздақ	49	41	3		5	1.18	4.2	1.38	1	0.639
Орташа саздақ	46	39	3		4	1.18	4.2	1.43	1	0.635
Ауыр саздақ	44	37		4	3	1.18	4.2	1.47	1	0.630
Балшық	42	35		5	2	1.20	4.2	1.52	1	0.630

Топырақтың сулы-физикалық қасиеттерін анықтаудың ең негізгі көрсеткіштері -кез келген топырақ үшін тиімді ,өйткені,топырақ құрамы қаншалықты ылғалдылықты өзінің бойына ұстап тұра алатындығын байқаймыз.Өзімізге белгілі ,топырақтың құрамында ылғалдылықтан басқа да ,органикалық –минералды қосылыстардың ,сонымен қатар,химиялық-биологиялық үрдістердің үздіксіз жүретіндігі мәлім.Олай болса,топырақты зерттеуден бұрын оған қаншалықты ылғал сыйымды екендігін білгеніміз жөн.Әсіресе,топырақтағы тапшы ылғалдылылықты білу дегеніміз –дақылдар үшін қажетті судың қаншалықты қажет болатындығын табуға мүмкіндік береді.Ендеше , алдын-ала судың немесе ,ылғалдың мөлшерін білу деген суды қандай мөлшерде үнемдеуге болатындығын есептеуімізге болады.

2 - кесте.Топырақтың сулы-физикалық касиеттерін анықтау

Топырақтың механикалық құрамы	Топырақ тың тығыз дығы,γ, т/м^3	Топырақ тың қатты фазасының тығыз дығы,d, т/м^3	Кеуек Тілігі,%	ЕТЫС, %	ТЫС, %	Қысылған ауа, %	Гигроскопикалық ылғал. %	Өтімді Ылғалдылық, %	Сүілу коэффициент,м/тәу	Топырақтың Қанығуы, м^3/га	Топырақтың тапшы ылғалдыл. м^3/га
Құмдақ	1.27	2.70	53	12	42	4	2	47	1.5	1524	3810
Жеңіл саздақ	1.33	2.68	50	16	38	3	2.5	44.5	0.8	2128	2926
Орташа саздақ	1.41	2.66	47	20	33	2	3	42	0.5	2820	1833
Ауыр саздақты	1.45	2.65	45	24	31	1,5	4	39.5	0.3	3480	1015
Балшықтар	1.52	2.63	42	26	28	1.5	5	35.5	0.1	3952	304

Дақылдардан мол өнім алу үшін ,жоғарыда айтылған ғылми пікірлерге толық көз жеткізіп , оларға жүйелі тұрғыда талдау жасау керек.

Әдебиеттер

1. Новиков А.Е Топырақ тіршілігі. Алматы 1972,-144б .

2.Сейітқазиев Ә.С. Суғармалы геоэкожүйелердегі тұзданған топырақтың су-тұз алмасуы., Тараз, 2010, - 294 б.

3.Справочник руководство гидрогеолога ,Москва.,С.240-256.