Табиғи факторлардың топырақ түзілуіне әсері

Топырақ тардың пайда болуы кү рделі ү деріс, оның негізі заттардың биологиялық айналымы болып табылады. Топырақ тү зілуіне В. В. Докучаевтың (1954) атап кө рсеткен: ө сімдік жамылғ ысы, климат, жер бедері, аналық тау жыныстары, жасы сияқ ты факторлары ө те ү лкен ә сер етеді. Кейіннен В. Р. Вильямс (1949) тағ ы: топырақ тардың салыстырмалы тү рдегі жасы жә не адамның шаруашылық іс-ә рекеті сияқ ты екі факторды атап кө рсетті.

Ө сімдіктер жә не жануарлар ә лемінің ішінде топырақ тү зілудің маң ызды жә не басты факторлардың бірі ө сімдіктер болып табылады. Барлық жасыл ө сімдіктерді ағ аш тектес жә не шө птесін ө сімдіктер деп екі топқ а бө луге болады. Ағ аш тектес ө сімдіктердің тіршілігі ұ зақ, терең, кө пжылдық тамыр жү йелерімен сипатталады. Шө птесін ө сімдіктер салыстырмалы тү рде аз уақ ыт ө мір сү реді, олардың кө бісінің жер бетіндегі бө лігі жыл сайын толығ ымен қ урайды. Олар тіршілік ету мерзімдері бойынша: эфемерлер, біржылдық тар, екі немесе кө пжылдық тар болып ү ш топқ а бө лінеді. Эфемерлердің тіршілік циклі жаздың басында бітеді, біржылдық тарда - вегетациялық кезең нің аяғ ында, ал екі немесе кө пжылдық тарда – екі жыл ішінде жү реді. Кө пжылдық ө сімдіктерге екі жылдан кө п тіршілік ететін, терең тамырлы жә не тұ қ ым шашатын астық тұ қ ымдастар жатады. Жасыл ө сімдіктер кү н сә улесінің энергиясын, кө мірқ ышқ ыл газын, суды жә не минералды тұ здарды пайдалана отырып, биологиялық айналымғ а кө п мө лшерде қ оректену элементтерін тарта отырып, органикалық заттар тү зуге қ абілетті. Жыл сайын ө сімдіктердің тіршілік ү дерістері арқ асында жер жү зінде 240 млрд. тоннағ а жуық (қ ұ рғ ақ тү рде) органикалық заттар, оның ішінде 170 млрд қ ұ рлық ө сімдіктері жә не 70 млрд ә лемдік мұ хит продуценттері тү зіледі. Бұ л кезде олар атмосферадан 404 млрд. т. кө мір қ ышқ ылын, гидросферадан 312 млрд.т. су, топырақ тан 4, 8 млрд т. азот жә не 14, 4 млрд т басқ а да қ оректік элементтер пайдаланады. Жалпы 240 млрд т. биологиялық ө німнен 90% немесе, ең кемінде 210 млрд т. ө нім деструкцияғ а тү седі (шіриді, ыдырайды).

Ө сімдік тү рлері ө здерінің химиялық қ ұ рамдары мен қ асиеттеріне қ арай ә ртү рлі органикалық заттар тү зеді. Ө сімдіктердің тамыр жү йелері, ө здерінен бө лінетін заттар арқ ылы, аналық тау жыныстарының қ асиеттерін ө згертеді, оларды қ опсытады, су жә не ауа ө ткізгіштігін арттырады, оны ә сіресе, топырақ тың ең жоғ арғ ы қ абаттарында артырады. Топырақ тың жоғ арғ ы қ абаттарын тесіп шығ атын ө сімдіктердің ө ркендері қ ұ рылымдық ө згерістер болуына, ал тамырдан бө лінетін заттар – минералдардың ыдырауына жә не микроағ залардың дамуына септігін тигізеді.

Органикалық заттардың ыдырауы кезінде жаң а органикалық қ осылыстар, қ ышқ ылдар жә не тұ здар пайда болады да, олар тау жыныстарымен арақ атынасқ а тү седі. Қ оршағ ан ортағ а ө сімдік жамылғ ысы жан-жақ ты пайдасын тигізеді: топырақ пен ауа температурасын, ылғ алдылығ ын ө згерту арқ ылы атмосфералық жауын-шашынның сің бей ағ ып кетуінің, топырақ ты судың ағ ызып кетуінің алдын алады.

Топырақ тың тү зілуінде, ө сімдіктер сияқ ты, микроағ залардың да рө лі зор. Микроағ залар органикалық заттарды қ арапайым тұ здарғ а дейін ыдыратады, оларсыз қ оректік элементтердің биологиялық айналымының жү руі мү мкін емес. Егер органикалық заттар мен микроағ залар топырақ та жоқ болса, ө сімдіктердің ө лі қ алдық тары, тіпті кө бейіп кетіп, қ оректік элементердің органикалық заттарда қ алып кетуіне байланысты, ө сімдіктердің тіршілігі де тоқ тағ ан болар еді. Микроағ залар топырақ тарда кө птеген реакциялардың жү руіне себеп болатын алуан тү рлі ферменттерді бө ліп шығ арады. Микроағ залар органикалық заттар мен минералдарды ыдырата отырып, органикалық -минералдық коллоидты қ осылыстардың пайда болуына қ атысады.

Органикалық заттарды ыдырататын микроағ залар: аэробты бактериялар, анаэробты бактериялар жә не саң ырауқ ұ лақ тар болып ү лкен ү ш топқ а бө лінеді.

Аэробты бактериялар – оттегі еркін келіп тұ рғ ан жерлерде ө мір сү ріп, кө бейетін микроағ залар; оттегі болмаса олар жойылып кетеді.

Анаэробты бактериялар – оттегісіз ортада дами береді. Олар оттегі бар болғ анда да, онсыз да ө мір сү ретін факультативтік жә не оттегі бар ортада ө мір сү ре алмайтын облигатты бактериялар болып бө лінеді.

Саң ырауқ ұ лақ тар – кең кө лемді ағ залар тобы. Олардың ішінде топырақ тың органикалық заттары мен лигнин клеткаларының ыдырауына, қ арашіріктің пайда болуына қ атысатын микроскопиялық саң ырауқ ұ лақ тар – актиномиценттердің орны ерекше. Сонымен бірге кө гертетін жә не басқ а да микроскопиялық саң ырауқ ұ лақ тар да ү лкен рө л атқ арады.

Балдырлар – органикалық заттардың, қ арашіріктің пайда болуына, топырақ тү зілуінің алғ ашқ ы ү дерістеріне қ атысатын хлорофилді микроағ залар.

Қ арапайымдар – бір клеткалы (инфузориялар жә не т.б.) аэробты ағ залар. Олар топырақ бактериялармен қ оректенеді.

Микроағ залардың саны топырақ та ө те кө п, олардың салмағ ы топырақ тың 2-5-см қ абатында 1 гектарғ а шақ қ анда 5–7 т-ғ а жетеді. Олар органикалық жә не минералдық заттардың барлық негізгі қ оректік элементтерін босатады, топырақ тардың жоғ арғ ы қ абаттарын қ ара тү ске бояйтын жә не топырақ тың минерал бө лігіне едә уір ә сер ететін ерекше шіріткіш қ ышқ ылдар синтездейді.

Топырақ тү зілуінде топырақ тарды 12 м терең дікке дейін тесіп жол жасайтын жауын қ ұ рттары маң ызды рө л атқ арады. Жауын қ ұ рттарының кө пшілігі бір жарым метр топырақ қ абатында тіршілік етеді. Топырақ та жол жасау арқ ылы жауын қ ұ рттары оларды аэрациялайды да, ө сімдік тамырлары жү йесінің дамуына септігін тигізеді. Бір жыл ішінде жауын қ ұ рттары 100 т. жапырақ тарды ө ң дей жә не 1 гектар жердің топырағ ын қ опсытып немесе араластыра алады.

Жә ндіктердің кө птеген бө лігі ормандарда немесе ө сімдік жамылғ ысында, не топырақ тың біраз терең діктерінде болады. Олар ө сімдік қ алдық тарын ұ сақ тап, олармен қ оректенеді жә не топырақ тардың жоғ арғ ы қ абаттарында жолдар жасап, қ опсытып су сің іру жә не қ оректену режимдеріне ә сер етеді.

Топырақ тү зілуіндегі сү тқ оректілердің рө лі салыстырмалы тү рде ү лкен емес, олардың біраз бө лігі ғ ана топырақ та ө мір сү реді, бұ лар – суырлар, тышқ андар, саршұ нақ тар жә не т.б. Микроағ залар, жауын қ ұ рттары, жә ндіктер жә не сү тқ оректілер органикалық заттарды белсенді ыдыратады, оларды минералдайды жә не қ оректік элементтер айналымын қ амтамасыз етеді, оларсыз топырақ тү зілу ү дерісінің жү руі де мү мкін емес.

Климат. Қ ұ рылық бетіне тү сетін жылу алғ ашында ылғ ал жә не жауын-шашын арқ ылы ө сімдіктердің ө суіне жә не дамуына ә сер етеді. Жер шарының ә р бө ліктерінің климатының бір-бірінен ө зара айырмашылығ ы бар, яғ ни арктикалық, субарктикалық, қ оң ыржай, субтропикалық жә не тропикалық климаттардың біріне-бірі ауысу заң дылық тары бар. Климаттық жағ дайғ а сә йкес тундралық, ормандық, орманды-далалық, шалғ ынды-далалық, қ ұ рғ ақ -далалық, шө лейт, шө л, субтропиктік, тропиктік ө сімдік зоналары қ алыптасады. Ә ртү рлі ө сімдіктерден пайда болатын органикалық заттардың саны да солтү стіктен оң тү стікке қ арай ә ртү рлі, биологиялық айналым сипаты мен топырақ тү зілу ү дерістерінің тү рлері де ө згеше.

Климаттық жағ дайғ а байланысты ә ртү рлі ө сімдік формациялары пайда болады. В. В. Вильямс (1949) бірнеше формацияларды, атап айтқ анда, ағ аш тектес ө сімдіктер, шалғ ын ө сімдіктері, дала ө сімдіктері, жә не шө л ө сімдіктері формацияларын бө ліп кө рсетті. Қ азіргі кезде осылармен қ атар қ ыналы-мү кті формацияларды да бө леді.

Ағ аш тектес ө сімдіктер формациялары ағ аштар, бұ талар жә не жартылай бұ талардан тұ рады. Олардың органикалық заттарын саң ырауқ ұ лақ тар, аэробты жә не анаэробты бактериялар ыдыратады. Шалғ ын ө сімдіктері формациялары шалғ ындық ө сімдіктерден тұ рады. Органикалық заттарын кө бінесе, анаэробты бактериялар ыдыратады. Дала ө сімдіктері формациялары шө птесін ө сімдіктерден, олардың ішіндегі кө п бө лігі эфемерлерден тұ рады. Органикалық заттарын аэробты бактериялар ыдыратады. Қ азіргі кезде шалғ ын жә не дала ө сімдіктері формациялары шө птесін ө сімдіктер формациясымен біріктірілген.

Шө л ө сімдіктері формациялары шө лдің сирек кездесетін ө сімдіктерінен, сонымен бірге микроағ залардан, атап айтқ анда, минерал қ осылыстарының тотығ уының химиялық энергиясын пайдаланатын хемотрофты бактериялардан, балдырлардан, аэробты жә не анаэробты бактериялардан, саң ырауқ ұ лақ тардан тұ рады.

Бұ талы-мү кті формациялардың басым кө пшілігі қ ыналар мен мү ктерден тұ рады; органикалық заттарын саң ырауқ ұ лақ тар мен бактериялар ыдыратады. Олардың ыдырауы баяу жү реді.

Аналық немесе топырақ тү зуші тау жыныстары. Топырақ тың пайда болу ү дерістеріне едә уір ық пал етеді, себебі топырақ тар олардың химиялық, су-физикалық қ асиеттерін, минералогиялық жә не механикалық қ ұ рамдарын ұ зақ сақ тай алады.

Химиялық қ ұ рамы бай тау жыныстарында ө те қ ұ нарлы топырақ тар немесе керісінше, қ ұ нарсыз топырақ тар тү зіледі. Аналық жыныстарғ а байланысты ө сімдік қ ұ рамы да ө згереді. Мысалы, қ ұ мдауыт топырақ тарда бұ талар, ал балшық ты топырақ тарда шалғ ындық, шө птесін дала ө сімдіктері ө суімен қ атар, топырақ тү зілу типі де ө згереді.

Ойлар мен қ ырлардың арақ атынасына қ арай жер бедерін ү ш тү рге бө леді: микрожербедері – жер бедері жер бө ліктерінде ой-қ ырлардың бір-бірін ауыстырып отыруымен сипатталады. Ық шам ауданды (бірнеші жү з шаршы метр) қ ұ рылық бедеріндегі уақ формалар: тө бешік, шұ қ ыр, ойыс, т.б., олардың жанамалы биіктігі 1 м-ден аспайды; мезожербедері – орташа формадағ ы, жердің ең тө мен жә не ең жоғ ары орналасқ ан бө ліктерінің айырмашылығ ы бірнеше ондағ ан метрге жететін, ойпаң дары мен дө ң дері кезектесіп орналасатын (тау бө ктері, дө ң есті дала, адырлар, белдер, шағ ыл қ ұ мдар) жер бедері; макрожербедері – жалпы жер бедерінің ой-қ ырлы немесе тегіс аумағ ындағ ы ү лкен кө лемді (бірнеше жү з шақ ырым бө лігі таулы немесе тегіс ө лкелер) биіктіктерінің ө згеріп отыруы бірнеше ондағ ан метрден жү здеген метрге дейін жетеді. Жер бедерінің таулық жә не жазық тық формалары болады. Микрожер бедерінің тү рлері: ойпаң дар, таяз сайлар, ұ сақ тө белер мен тө мпешіктер, ойыстар, шұ ң қ ырлар, т.б. Мезо- жә не макрожербедерін бірнеше тү рге бө леді: ү стірт (плато) – суайырық тары арасындағ ы, жан-жағ ы кү рт тө мендеп кететін беткейлермен (шың қ тармен) кө мкерілген, тең із дең гейінен 200 м-ден жоғ ары орналасқ ан жазық жер бө ліктері; текше (терраса) – баспалдақ сынды, бір жағ ы тө мендеп кеткен, екінші жағ ы биіктеп кеткен беткейлермен шектелген, жалпы алғ анда жазық болып келетін жер бедері; шоқ ы – етегінің ауқ ымы тө бесінің ауқ ымынан ә лдеқ айда кең, ө те ү лкен емес дө ң гелектенген қ ия тө бе; тө бе, жота, дө ң – мө лшері шоқ ылардан бірталай кіші; жал, жон, адыр, бел, жота тізбектері – созылғ ан биіктер, олардың ұ зындық тары енінен бірнеше есе ү лкен. Жер бедері элементтерінің кезектесуі жер бетінің ә рқ илы формасын тү зеді: жайдақ толқ ынды бедер – мұ нда етегі кең, жайдақ тау белдер мен тура сол сияқ ты ойлар кезектесіп отырады; толқ ынды жер бедері – жон беткейлері жақ сы білінген, ал су айырық тары жақ ындау орналасқ ан жоталы, тізбек жоталы, адырлы бедерлер созылғ ан тү рде болады, яғ ни жер бедерінің атауы жер бедерінің формасына қ арай беріледі.

Жер бедері климат жағ дайына, ө сімдіктер, жануарлар, мкроағ залар тіршілігіне, органикалық заттардың тү зілуі мен ыдырауы сипаттарына, топырақ ү дерістеріне ү лкен ә серін тигізеді. Тауда жер бедері ауа массасының қ озғ алу бағ ытына, вертикал климаттық жә не ө сімдіктер зоналарының қ алыптасуына ық пал етеді. Мезожер бедері ылғ алдылық тың бө лінуіне, жерү сті жә не топырақ іші ағ ыстарына, су режимі мен сонымен тікелей байланыстағ ы ө сімдіктерге ә серін тигізеді. Экспозицияғ а байланысты жылу мө лшері де ө згеріп отырады. Жылу мө лшері теріскей беткейлерге аз, ал кү нгей беткейлер кө п тү седі. Жылу мен ылғ алдылық тың таралуына байланысты ө сімдік жамылғ ысының қ ұ рамы да ө згеріп отырады, олардың қ алың немесе сирек ө суі де осығ ан тә уелді. Микрожер бедері келетін ылғ алдылық мө лшерін ө згертіп отырады, топырақ ылғ алдауына, тұ з режиміне жә не шө птесін ө сімдіктер қ ұ рамына ә серін тигізеді.

Адамның ө ндірістік қ ызметі. Топырақ қ ұ ралу бағ ытынан жә не оның сапасын ө згертуде адамның ө ндірістік қ ызметінің маң ызы зор. Егіншілік бірнеше мың жылдар бұ рын пайда болғ ан, яғ ни адам баласы ө сімдікті жинаудан бастап, оны ө ндіргенге дейін топырақ ең бек объектісі жә не ө ндіріс қ ұ ралы болады. Адамның топырақ қ а тигізген ә сері кө п. Топырақ ты ө ң деу, шө п егу, орман алқ аптарын отырғ ызу, тың айту, ауыспалы егіс енгізу, суару – осылардың бә рі топырақ қ ұ ралу ісінің бағ ытын ө згертуді тездетеді. Топырақ тарды кө п жыл бойы суарып, тың айтқ ыштар енгізуден топырақ тардың бұ рынғ ы табиғ и қ асиеттері ө згеріске тү сіп, жаң а «мә дениеттелген» сапалы топырақ тарғ а айналады. Адамның саналы ә рекетінің арқ асында, табиғ и жағ дайда қ ұ нарсыз жатқ ан топырақ тардың (шө лді, батпақ ты, сорланғ ан, сортаң данғ ан) қ ұ нары артқ ан, сапалы топырақ қ а айналғ ан. Дегенмен осы ә рекеттердің барлығ ы жақ сы нә тиже беріп жү р деп айтуғ а болмайды. Суармалы алқ аптардағ ы егістіктерде суару режимін сақ тамау нә тижесінде жіберілген қ ателіктерден қ ұ рамында тұ зы шамалы топырақ тың екінші рет сорлану қ ұ былыстары басталып жерді егістікке жарамайтын етіп істен шығ аратын жағ дай да болады.