Топырақтардың құнарлылығы

Топырақ тардың қ ұ нарлылығ ы туралы тү сінік. Қ ұ нарлылық – топырақ ты тау жыныстарынан ерекшелендіретін топырақ қ а тә н маң ызды сапалық касиет. Қ ұ нарлылық деп топырақ тың ө сімдіктер ө німділігін қ амтамасыз ету қ абілетін айтады. Ол бір мезгілде жә не ү зіліссіз ө сімдіктерді керекті су жә не қ орекпен қ амтамасыз ету жағ дайымен қ атар, оттегі мө лшерінің жеткілікті жә не топырақ тардың ө сімдіктердің тамыр жү йелері ү шін қ олайлы физикалық қ асиеттері болғ ан кездерінде қ амтамсыз етіледі.

Топырақ қ ұ нарлығ ын анық тайтын жағ дайлар ө сімдіктің ө сіп жә не дамуына тікелей ә сер ететін тура жә не жанама болуы мү мкін. Тура жағ дайларғ а жеткілікті пайдалануғ а ың ғ айлы – су қ оры, аэрация, орта реакциясы, пайдалануғ а ың ғ айлы қ осылыстар формасы мен мө лшері, қ оректік элементтер жә не олардың қ атынасы. Жанама жағ дайларғ а: ил бө лшектері, қ арашірік, микроағ залар саны, топырақ тың тамыр таралатын қ абатын шектейтін тығ ыз горизонттардың терең дігі, топырақ ты ө ң деу жатқ ызылады. Тура жә не жанама жағ дайлар ө зара тығ ыз байланыста жә не ө сімдік ө німділігіне ө те ү лкен ә серін тигізеді.

Ө сімдік тіршілігінің ә рбір жеке жағ дайы немесе факторы ө сімдіктің ө суі ү шін жеткіліксіз (минималды) болуы мү мкін, ың ғ айлы (оптималды) болғ анда ө сімдік ең жоғ арғ ы ө німділік береді, егер артық (максималды) болса токсикоз болып, ө сімдік ө німділігі нашарлап кетеді. Топырақ тың жалпы қ ұ нарлығ ы ә рбір ө сімдікке ә сер етуі кезінде минимум мен максимумда болатын жағ дайлармен анық талатын болады. Ө сімдіктің ең жоғ арғ ы ө німділігі топырақ тың ең жоғ арғ ы қ ұ нарлығ ына сә йкес келетін ә ртү рлі жағ дайлардың ың ғ айлы қ ұ рамдары мен қ атынастары кезінде байқ алады.

Ә ртү рлі топырақ -климаттық зоналарда топырақ қ ұ нарлығ ын анық тайтын жағ дайлар ә ртү рлі. Тундра аймағ ында шектейтін факторлар тө менгі температура мен топырақ тың жоғ ары ылғ алдылығ ы, орманды зонада – артық ылғ алдылық пен топырақ қ ышқ ылдығ ы, орманды-дала жә не дала зоналарында – ылғ ал жетіспеушілігі мен топырақ та кө бінесе, натрийдың, хлордың артық тығ ы. Қ ұ мдауыт топырақ тарда ылғ алдылық пен қ оректік элементтерінің жетіспеушілігі, ауыр саздақ топырақ тарда аэрация нашарлығ ы жә не топырақ тың жоғ ары тығ ыздығ ы. Сонымен, қ ұ нарлылық топырақ тү зілу жағ дайларының ө згеруіне байланысты шектеледі.

Топырақ қ ұ нарлығ ының тү рлері. Топырақ тың қ ұ нарлылығ ын табиғ и, потенциалды, жасанды жә не тиімді (реальды) қ ұ нарлылық деп жіктейді.

Табиғ и қ ұ нарлылық – табиғ и топырақ тү зілуі барысында табиғ и ө сімдік жамылғ ысы астында пайда болғ ан топырақ қ асиеті. Топырақ тардың табиғ и қ ұ нарлылығ ы уақ ыт аралығ ында салыстырмалы тү рде шамалы ғ ана ө згереді жә не ол тұ рақ ты шама болып табылады. Сонымен бірге тү зілуі ә ртекті топырақ тардың қ ұ нарлылық тары да ә ртү рлі болады (3.5-сурет), ал бір топырақ тың қ ұ нарлылығ ы биологиялық қ асиеттері бойынша айырмашылық тары бар ө сімдіктер ү шін ә ртү рлі. Мысалы, шалғ ынды-глейлі топырақ тарда шалғ ындық ө сімдіктер жақ сы ө седі, ал шыршалар мен қ арағ айлар ө ліп қ алады немесе ө те нашар ө седі. Ө те ұ сақ қ ұ мдарда қ арағ айлар жақ сы, ал шыршалар мен емендер нашар ө седі.

Потенциалды қ ұ нарлылық топырақ тағ ы қ оректік элементтердің қ олдануғ а болатын немесе болмайтын формада болатын жалпы қ орымен анық талады.

Жасанды қ ұ нарлылық топырақ ты ө ң дегенде, тың айтқ ышты сепкенде, ә ртү рлі дақ ылдар ө сіргенде, қ ұ рғ атқ анда, суландырғ анда жасалады.

Табиғ и, жасанды, потенциалдық қ ұ нарлылық бір-бірімен ө зара тығ ыз байланысқ ан, себебі ө сімдіктерді ылғ алмен жә не қ орекпен қ амтамасыз ету табиғ и топырақ тың қ асиеттеріне тә уелді.

Ө німділік мө лшерімен ө лшенетін тиімді немесе нағ ыз қ ұ нарлылық іс жү зінде табиғ и жә не жасанды қ ұ нарлылық пен ө рнектеледі жә не ғ ылым мен техниканың даму дә режесіне едә уір келеді. Бұ л жағ дайда қ ұ нарлылық ү здіксіз ө седі, себебі қ оректендіру элементтерінің жә не топырақ тағ ы ылғ алдылық тың потенциалдық қ оры толық пайдаланылатын болады.

3.5-сурет. Топырақ қ ұ нарлылығ ы

Топырақ қ ұ нарлылығ ын, ө німділікті жоғ арылату ү шін егін шаруашылығ ында жә не агрохимияда су мен қ оректік элементтердің максималды қ орын қ амтамасыз ететін, сонымен қ атар орта реакциясын қ алыпты ұ стау мен ө сімдік ө суіне ық пал ететін аэробты жә не анаэробты реакциялардың қ ажетті жылдамдығ ын қ амтамасыз ететін ә дістер қ ұ растыру қ ажет. Сонымен қ атар зиянды ү дерістерді: улы заттардың пайда болуын, топырақ ты ө ң деу кезінде олардың тығ ыздалып қ алуын, арамшө птер басып кетуін, зиянды микроағ залардың кө беюін баяулату немесе тоқ тату қ ажет.

Топырақ тар сапасын олардың қ асиеттері мен қ ұ нарлылығ ы бойынша бағ алау – бонитеттеу. Топырақ тар қ ұ нарлылығ ы ә ртү рлі болатындық тан, ө сімдіктерді ө сіру ү шін олардың қ айсысы қ олайлы, қ айсысы қ олайсыз екенін білу керек. Бұ ны топырақ тарды бір-бірімен, олардың қ асиеттерін жә не ө сімдіктер ө німін салыстыра отырып, басқ аша айтқ анда, салыстырмалы бағ алау жү ргізе отырып жасауғ а болады.

Топырақ тың қ ұ нарына ә сер ететін факторларды тө мендегі топтарғ а ажыратуғ а болады:

1. Топырақ тың физикалық қ асиеттері дегеніміз – оның суғ а тө згіш қ ұ рылымы, ауа ө ткізгіш кеуектілігі, ылғ алды жақ сы сің іріп, ұ стап тұ ра алатын қ абілеті, ө ң деуге қ олайлы механикалық қ асиеттері;

2. Топырақ тың химиялық жә не физика-химиялық қ асиеттері дегеніміз – қ арашіріндінің молдығ ы, ө сімдіктерге сің імді азот, фосфор, калий жә не микроэлементтердің жеткіліктілігі, топырақ ортасы реакциясының бейтараптылығ ы, топырақ сің іру кешенінің кальций катионына қ анық болуы, топырақ тың ауамен қ амтамасыз етіліп, оның тотығ у-тотық сыздану мү мкіндігі, зиянды тұ здардың суда неғ ұ рлым аз еруі немесе аз болуы;

3. Топырақ тың биологиялық қ асиеттері дегеніміз – микробиологиялық белсенділіктің жоғ арылығ ы, ауадан азот жинаушы микроорганизмдердің, биологиялық белсенді ферменттерді шығ аратын микроорганизмдердің, топырақ қ ұ рылымына жә не оны қ опсытуғ а ә сер ететін жә ндіктердің болуы;

4. Бү кіл ө сімдіктердің ө сіп-ө ну кезінде гидротермикалық режимнің болуы, яғ ни ө сімдіктерді қ ажетті ылғ ал мен жылумен қ амтамасыз ету.

Осы кө рсеткіштердің қ осындысы топырақ тың қ ұ нарлығ ын анық тайды.

Мұ ндай бағ алау бір немесе бірнеше биологиясы ұ қ сас дақ ылдардың дамуын анық тайтын, ө те маң ызды қ асиеттері бойынша жақ ын топырақ тарды біріктіру жолымен, яғ ни агроө ндірістік топтар бойынша орындалуы мү мкін. Бағ алау нә тижесінде салыстырмалы тү рдегі топырақ тардың ү лкен топтары мен олардың жуық сапасы қ андайда бір ауылшаруашылық дақ ылдарды ө сіру бойынша ұ сыныстармен бірге кө рсетіледі.

Негізгі дақ ылдардың ө німділіктерімен тығ ыз байланыстағ ы топырақ қ асиеттерінің салыстырмалы бірліктерінде (балл бойынша) ө рнектелген қ ұ нарлылығ ын сапасы бойынша бағ алау топырақ тарды бонитеттеу (лат. bonitos – жақ сы сапа) деп аталады.

Топырақ тың бонитетін егіншілік жерлерге ғ ана қ олданады. Топырақ бонитетін орман шаруашылығ ына немесе жайылымдық -шабындық (мал шаруашылық) жерлерге қ олданбайды.

Топырақ тарды бағ алау ауылшаруашылық дақ ылдары тү рлерінің ө суі ү шін ө те маң ызды объективті белгілер мен қ асиеттерге негізделеді.

Бағ алау ү шін алынғ ан топырақ қ асиеттері ө сімдіктер ө суі ү шін тура немесе жанама ә сер ететін болуы мү мкін, сондық тан топырақ тарды бонитеттеу кезінде оның маң ызды қ асиеті – қ ұ нарлылығ ы кө рсетіледі.

Бонитеттеу немесе топырақ тарды сапалық бағ алау, жеке дақ ылдар немесе олардың топтары ү шін жасалғ ан бонитеттеу кестесі тү рінде келтіріледі. Мұ ндай кестелердің қ ұ растырылу дұ рыстығ ын ө сімдіктер ө німділігі балдары жә не топырақ тар қ асиеттері бойынша алынғ ан балдарды салыстыру арқ ылы тексеріледі. Балдар ө згерісінің сипаты бірдей болуы керек.

Біздің елде 100-балдық ашық жә не жабық шкалаларды қ олданады. Ашық шкалада 100 балл деп орташа ө німділікті топырақ тар қ асиеттері, жабығ ында – ө німділігі жоғ арғ ы топырақ тар қ асиеттері алынады.

Топырақ ты сапалық бағ алау нә тижелерін жерлерді тіркегенде, жер телімдерінің немесе зонаның ө німділігін, дақ ылдардың жоғ ары ө німділігін анық тағ анда, топырақ тардың қ ұ нарлығ ын жоғ арылататын ә дістерді қ ұ растыруда жә не басқ а мақ саттарда пайдаланады.

Докучаевтың бағ алауы бойынша топырақ тың бонитровкасында топырақ тың қ ұ нарлығ ына ә сер ететін:

1. Геологиялық гумус қ абатының қ алың дығ ы, гумус мө лшері.

2. Химиялық қ асиеті;

3. Топырақ тың сің іру қ абілеті;

4. Физикалық қ асиеті сияқ ты 4-қ асиет ескерілуі керек;

Осы келтірілген 4 кө рсеткіштен шық қ ан орта балл топырақ бонитровкасының кө рсеткіші немесе бағ асы болып саналады. Топырақ ты бонитеттеу теориясы мен практикасын дамытуғ а ғ алымдар В. Докучаев пен Н. Сибирцев кө п ең бек сің ірген. Олардың пікірінше, топырақ табиғ и жә не тарихи дене сондық тан оны ең бек орны мен ауылшаруашылық ө ндірісінің қ ұ ралы ретінде санайды. Топырақ ты бө лшектеудегі қ азіргі қ олданылып жү рген принциптер В. Докучаев принципіне негізделген, онда топырақ тың қ асиеттерімен агроклимматтық жағ дайын сандық кө рсеткішімен байланыстырып, біртұ тас пайдалануғ а негізделген. Сондық тан бұ л кө рсеткіштер Ауылшаруашылық дақ ылдарының орташа кө пжылдық ө німі мен тығ ыз корреляциялық байланыста болуы керек.

Топырақ кө рсеткішіне, оның тығ ыздығ ы, қ арашірігінің қ алың дығ ы, гумустың мө лшері, РН, механикалық қ ұ рамы, сің іру сыйымдылығ ы жатады.

Агроклиматтық кө рсеткіштеріне 10⁰С-тан артық температура қ осындысы ылғ алдылық коэффициенті, климаттың континенталдығ ы жатады. Ауылшаруашылық дақ ылдарының ө німі топырақ тың физика-химиялық қ асиеттерін морфологиялық белгілерімен корреляциялық байланыста екендігі байқ алады. Оларғ а ылғ ал мен гумус мө лшері, механикалық қ ұ рамындағ ы физикалық балшық пен тозаң ның мө лшері, тұ з ерітіндісінің РН кө рсеткіші, гидролитикалық қ ышқ ылдылық, сің ірілген негіздер қ осындысы жә не сол негізбен қ анығ у дә режесі жатады. Топырақ ты бониттеуде жоғ арыда аталғ ан қ асиеттердің ө німге ә серін тү зету коэффициентінің кө мегімен есептейді.

Агроклиматтық кө рсеткіштерді агроклиматтық картадан немесе деректі оқ улық тан, анық тамалық тан алуғ а болады. Ауылшаруашылық дақ ылдар ө німі тиісті топырақ тың тү ріне сә йкес болуы керек. Ауыл шаруашылық дақ ылдарының ө німі жайлы негізгі мә ліметтерге жеке шаруашылық берген ө німдері тә жірибелік станциялар мен сорт учаскелерінің деректері жатады. Осы мә ліметтер 5-7-10 жылдарда анық талып жиналады.

Сонымен қ атар ә р топырақ тың тү ріне сә йкес кө пжылдық ө нім деректері жиналады да, топырақ тү ріне сә йкес топталады. Агротехникалық жә не агроэкономикалық кө рсеткіштер 1 га егістікке келетін ауылшаруашылық машиналар сол алқ апқ а берілетін тың айтқ ыштар мө лшерін орташа жұ мысшы кү шімен қ амтамасыз етуі барлығ ы ескеріліп, 1 га егістің бағ асы шығ арылады. Барлық топырақ тың қ асиеттерімен ауылшаруашылық дақ ылдар ө німінің деректері жиналып, математикалық ө ң деуге салынады. Сонымен бониттеу шкаласын қ ұ руғ а 3 ә діс қ олданылады:

1. Бониттеуге екі қ атарлы шкала қ олданылады, оның біреуі не ө німмен тығ ыз корреляциядағ ы топырақ қ асиеттері, ал екіншісі не тікелей ө нім алынады, біріншісін негізгі, екіншісін бақ ылау ү шін қ абылдайды.

2. Бір шкаланы топырақ тың қ асиеті мен орташа бонитетті топырақ тан алынғ ан ө нім арқ ылы жә не осы топтағ ы топырақ тар бонитетін ескеріп анық тайды.

3. Топырақ бонитетін ө нім арқ ылы анық тайды да, топырақ қ асиеттерін шкаланы тексеруге, топырақ тар жіктеуі мен топтануын анық тауғ а пайдаланады.

Осы кө рсетілген 3 ә діс бониттеттік шкала қ ұ руғ а қ олданылады. Олардың ішіндегі ең кө п қ олданылатыны жинақ ты болғ андық тан, 2-ә діс, ТМД елдерінде 100 балдық бағ алау шкаласы қ олданылады, оның ө зі жабық, ашық шкала деп екіге бө лінеді.

1) Ашық шкалада ең кө п тарағ ан топырақ қ а 100–50 балл береді, қ алғ ан топырақ тар осыдан сапасына қ арай жоғ ары бағ аланады.

2) Жабық шкалада ең жақ сы топырақ қ а 100 балл беріп, нашарларын тө мен бағ алайды.

Бонитеттік шкалалар немесе бағ алау кестелерін мемлекеттік жерге орналастыру – жобалау мен ғ ылыми-зерттеу институттары жә не жоғ арғ ы оқ у орындарының топырақ тану кафедрасы қ ұ растырғ ан. Ең кө п тарағ ан бонитеттік шкалаларын Ф. Гаврилюк, Н. Благовидов, А. Фатьянов: Башқ ұ ртстан, Балтық, Украина, Белорусия, Орталық Азия жә не Қ азақ станғ а арнап жасағ ан. Соң ғ ы жылдары топырақ ты бонитеттеу жұ мыстары Украина, Белорусия, Молдавия, Эстония, Литвия, Латвияда, Қ азақ станда аяқ талғ ан болса, Ресей, Орта Азия республикаларында ә лі де жү ргізілуде.

С. Соболев пен М. Малышкин ұ сынғ ан тұ йық талмағ ан бонитровкалық шкаласы автоморфты жағ дайларда қ алыптасқ ан ә ртү рлі топырақ тарды салыстырмалы тү рде жуық тап бағ алау ү шін қ олданылады (3.4-кесте).

3.4-кесте. Кейбір автоморфты топырақ тардың бонитировкалық шкаласы (С. С. Соболев жә не М. Н. Малышкин бойынша)

Бұ л шкаланың тұ йық талмағ ан деп аталуының себебі ең кө п таралғ ан орташа сапалы топырақ тар 100 балмен бағ аланып, қ ұ нарлығ ы бұ дан тө мендеу топырақ тар 100 балдан тө мен, қ ұ нарлығ ы жоғ ары топырақ тар 100 балдан жоғ ары бағ аланады.

Қ азіргі кезде И. Карманов – бірқ атар негізгі ауыл шаруашылығ ы дақ ылдарына арналғ ан жалпы ТМД-лық бонитет шкаласын қ ұ рғ ан. Бонитет балдарымен жанамалы ө німділік, ТМД-дағ ы дә нді-дақ ылдар ө сірілетін, ең жақ сы топырақ қ а сә л сілтілі Кавказ қ ара топырағ ына сә йкестендіріліп есептеген.

Бонитровкалық шкалаларғ а топырақ тардың қ осымша қ асиеттерін олардың орналасу орнын, кү йлерін ескеретін тү зетулер енгізіледі, олар арқ ылы батпақ тану, тұ здану, сортаң дану, шайылу дә режелері есепке алынады. Мысалы, шайылуғ а ұ шырамағ ан топырақ тар ү шін тү зету коэффициенті 1-ге тең, аз шайылғ андардікі – 0, 6, орташа шайылғ андардікі – 0, 2-0, 5. Топырақ тың механикалық қ ұ рамын ескеретін тү зету коэффициенттерін бонитровкада қ олдануды Н. А. Качинский ұ сынғ ан. (3.5-3.6-кесте)

3.5-кесте. Топырақ тардың механикалық қ ұ рамын ескеретін, бонитировкалық бағ алауғ а арналғ ан тү зету коэффициенттері (Н. А. Качинский бойынша)

Топырақ тың механикалық қ ұ рамын ескеретін тү зету коэффициенттерін бонитровкада қ олдануды Н. А. Качинский ұ сынғ ан.

Ішкі аймақ ты топырақ тарғ а арналғ ан бонитеттер тү зету коэффицентер кө мегімен шығ арылады. Ең бірінші тү зету коэффицентін Н. Качинский (механикалық қ ұ рамы 0, 42-1, 0) мен С. Соболев (эрозиялану дә режесі 0, 42-1, 0) шығ арғ ан. Суармалы егіншілікке арналғ ан бонитеттік шкала бө лек жасалынады, онда топырақ қ асиеттерімен қ атар мелиоративтік (суару мен қ ұ рғ ату) қ асиеттері ескеріледі. Себебі олар климат жағ дайына қ осылып, ө нім мө лшеріне ә серін тигізеді. Ең маң ызды қ асиеттерге тұ рақ ты – су, физикалық кө рсеткіштері жатады. Ол оң тү стік ө ң ірлерде аз да болса, қ айта сортаң далу мү мкіндігін есепке алады. Топырақ ты бонитеттеу экономикалық бағ алауымен жалғ асады, яғ ни Жер қ орын қ ұ рамды бө ліктерін ө зара салыстыру арқ ылы оның тиімділігін анық тайды. Экономикалық бағ алаудағ ы есептеулер балмен жү ргізеді. Оның маң ызды кө рсеткіштеріне алынғ ан тү сімнің жалпы мө лшері жә не таза табыс жатады. Ә р топырақ тү рінің қ асиеттерін балл арқ ылы есептейді.

3.6-кесте. Топырақ тардың бонитировкалық шкаласы

Топырақ тың ә р жинақ талғ ан кө рсеткіш қ асиеттері ү шін бонитет балын есептеп шығ арады. Ол ү шін ең жақ сы топырақ қ а 100 балл, одан кейінгі топырақ тардың қ асиеттері нашарлағ ан сайын балды тө мендете береді. Топырақ ты бонитеттеу ү шін кө птеген топырақ қ асиеттерінен тек оның ө німіне ә сер ететін негізгі қ асиеттерін таң дап алу керек. Топырақ қ асиеттері арқ ылы ә р топырақ тың тү рін сандық бағ алау жү з балдық шкала арқ ылы жү зеге асырылады.

Басқ а топырақ тардың балдық бағ асы кө пжылдық орташа ө сімдіктерінің қ атынасы арқ ылы есептелінеді. Ә детте, ә р облыс ү шін бонитровкалық шкалаларды оның ауылшаруашылық ө ндірісінің бағ ытын жә не табиғ и ерекшеліктерін ескере отырып қ ұ растырады (3.7-кесте).

Бонитровкалаудың негізінде топырақ тарды жалпы есепке алу жү зеге асырылады, соның негізінде ә р танапты балансқ а алу, сонымен қ атар жыртылатын жерлердің, шабындық тардың, жайылымдардың, ормандардың топырақ тарын қ орғ ау жә не қ ұ нарлығ ын арттыру шараларын тиімді атқ ару сапасын бағ алау ү шін балл жү йесі қ олданылады.

Бонитровка негізінде жер танаптарының пайдалану тү рін ө згертеді, яғ ни бағ алы топырақ тарда орналасқ ан жайылымдық жерлерді егістікке пайдаланып жү рген жерлерді мә дени жайылымдарғ а айналдырады.

Топырақ қ асиеттерінің ө згермелілігіне сә йкес мелиоративтік, агротехникалық шараларды жетілдіргенде топырақ бонитеті ө згереді. Сондық тан топырақ ты бағ алауды мезгіл-мезгіл қ айталап тексеріп тұ ру қ ажет.

Барлық зоналарда егістіктерге, питомниктерге тың айтқ ыштарды енгізу кең інен қ олданылады. Гербицидтер мен арборицидтер қ оректік элементтер мен ылғ алды алып қ алатын керексіз ө сімдіктерді жоюғ а мү мкіндік береді.

3.7-кесте. Ростов облысының топырақ тарының бонитет балын анық тау ү шін бағ алау шкаласы, Ф. Я. Гаврилюк, 1970 бойынша (қ ысқ артылғ ан)

Гидротехникалық мелиорация, қ ұ рғ ату ылғ алданғ ан топырақ тардың қ ұ нарлылығ ын кү рт жоғ арылатуды қ амтамасыз етеді.

Ауыспалы егістік, топырақ тарды зоналық ерекшеліктері бойынша жү йелеп ө ң деу, тың айтқ ыштар себу, батпақ танғ ан жерлерді қ ұ рғ ату, қ ұ рғ ақ зоналарды ылғ алдандыру, су жә не жел эрозияларымен кү ресу, терасса жасау (3.6-сурет) шаралары жә не т.б. арқ ылы топырақ қ ұ нарлығ ын жоғ арылатуғ а болады.

3.6-сурет. Оң тү стік Шығ ыс Азияда тауларды террасалап, егіндік жер жасап, топырақ қ ұ нарлығ ын кө теру