8.3. Химиялық элементтердің топырақ қабаттарында таралуы

Топырақ тү зілу қ ұ былыстарының нə тижесінде жалпы тау жыныстарының қ ұ рамын сақ тай отырып, кө птеген элементтердің мө лшеріне ө згерістер енгізеді.

Топырақ тардың орташа химиялық қ ұ рамы, % (А. П. Виноградов, 1962):

О – 49 Sі - 33 Аl - 7, 13 Fе - 3, 80

Са - 1, 37 Na - 0, 83

К - 1, 36 Mg - 0, 60 Ті - 0, 46 С - 2, 00 S - 0, 085

Мn - 0, 085

Топырақ тағ ы химиялық элементтердің мө лшеріне қ арай бірінші орында О мен Sі, екінші Al мен Fe, ү шінші Са мен Мg, солардан кейін Na, К, т. б. элементтер орналасқ ан, Топырақ тың химиялық қ ұ рамы ө зін тү зген тау жыныстарының химиялық қ ұ рамынан айырмашылығ ы бар. Мұ нда органикалық элементтердің мө лшерлері кө п: кө міртегі 20 есе, азот 10 есе ө седі. Сонымен қ атар, оттегі жə не сутегі мө лшерінің кө п, ал алюминий, темір, калий, кальций, магнийдің аз екені байқ алады. Осы элементтер ə р тү рлі химиялық қ осындылар тү рінде топырақ қ ұ рамына еніп, топырақ типтерін анық тайды. Ө сімдіктер мен топырақ арасындағ ы қ арым-қ атынасты белгілеуде бұ лардың биологиялық маң ызы ө те зор. Кө міртегі, сутегі, оттегі топырақ тың органикалық заттарының қ ұ рамына кіреді, мине-ралды тү рде олардың карбонатты тұ здары кездеседі.

Оттегі су қ ұ рамында гидроксидтердің, алюмосиликаттардың, бос қ ышқ ылдардың жə не олардың тұ здарының қ ұ рамында болады.

Топырақ тағ ы тағ ы бір ү лесі мол элементтің бірі – кремний. Ол жер қ абатындағ ы минералды қ осындылар қ ұ рамына кіріп, органикалық заттар қ ұ рамындағ ы кө міртегі сияқ ты маң ызды рө л атқ арады. Топырақ та ең кө п тарағ ан кремний қ осындыларының бірі – кварц минералы SіО2. Кремний жə не кремний қ ышқ ылдарының тұ здары силикаттар мен алюмосиликаттар қ ұ рамына кіреді. Ө сімдіктердің қ ұ рамында да кремний бар, мысалы, ол дə нді дақ ылдарда 10%-дан 60%-ғ а дейін жетеді.

Алюммний алюмосиликаттар балшық ты минералдар қ ұ рамында кездеседі. Бұ лардың биологиялық маң ызы онша емес. Аl2O3-тің топырақ тағ ы жалпы мө лшері 1-2%-дан 15-20%-ғ а дейін, ал ферралитті топырақ тарда 40%-ғ а дейін жетеді.

Темір ə ртү рлі оксидті, гидроксидті жə не шала кү кіртті қ осындылардың қ ұ рамына кіреді. Бұ л элемент биологиялық жағ ынан ө сімдіктердегі хлорофильдін тү зілуіне катысады. Егер ө сімдіктерге темір жетіспесе, олардың жапырақ тары сарғ айып, хлороз деген ауруғ а шалдығ ады. Топырақ тағ ы темір элементінің мө лшері ə ртү рлі. Мысалы, қ ұ мдақ топырақ тарда 0, 5-1, 0%, лесс жыныстарында тү зілген топырақ тарында 3-5, ал ферралитті топырақ тарда 20-50%.

Калий мен магний топырақ та слюдалардың немесе басқ а минералдардың қ ұ рамында кездеседі. Бұ лар тұ здар тү рінде бө лініп, басқ а минералдың қ осындыларымен реакцияғ а тү сіп, кү кірт, фосфор қ ышқ ылдарының тұ здарын қ ұ райды. Бұ л екі элемент те ө сімдіктерге ө те қ ажет. Топырақ та ол 1-3% мө лшерінде болады.

Калий мен натрий дала шпаттарының ортоклаз, микроклин, аль-бит қ ұ рамында бұ зылу нə тижесінде минералды қ ышқ ылдардың тұ здарын кұ райды. Бұ л тұ здар суда жақ сы ериді. Калий – ө сімдіктердің қ оректік элементтерінің бірі. Оның топырақ тағ ы мө лшері – 2-3%, Na3O-ның мө лшері – 1-3%. Натрийдін жылжы-малы тү рі топырақ та жоғ ары болса, ол физикалық жə не химиялық жағ ынан қ олайсыз қ асиеттер туғ ызады.

Титан кө бінесе, алғ ашқ ыда ү гілуге аз берілетін минералдардың қ ұ рамына кіреді (ильменит, рутил, сфен). ТіО3 мө лшері топырақ та кө п болмайды.

Марганецтің топырақ тағ ы мө лшері ө те аз. Пиродезит, баунит, оливин сияқ ты микроэлементтер ө сімдіктердің ө суі мен сапалы да-муына ө те қ ажет. Бұ л тақ ырыпқ а ə ріректе тоқ талмақ пыз.

Кү кірт ө сімдіктердің немесе жануарлардың қ алдық тарымен тү зілген органикалық заттардың қ ұ рамында болады. Пирит деген ми-нерал тү рінде де кездеседі: Fе2S. Топырақ та SО3 мө лшері пайыздың оннан бір бө лігінен аспайды, кейбір сулфатты тұ здар топырақ та кө п болуы мү мкін. Егер де кү кірттің топырақ та жылжымалы тү рі мол болса, оның себебін осы тө ң іректе ыластаушы ө ндіріс орындарынан іздестірген жө н.

Фосфор, апатит, фосфорит минералдары қ ұ рамында жə не топырақ шіріндісінде, органикалық қ осындыларда кездеседі. Топырақ та фосфор қ ышқ ылының тұ здары – фосфаттар тү рінде болады. Nа мен Сa бір фосфаты Na2HPO3, Ca(Н2РО4)2, натрий мен кальций екі фосфаты Nа2НРО4, Са(НРО4)2Н2О, натрий мен кальций ү ш фосфаты – Са3 (РО4)2, Na3РО4. Топырақ та кө бінесе, суда еритін, ө сімдікке сің імді Са (Н2РО4)2 тү рі болуы қ ажет.

Қ орыта келгенде, Кө міртегі, сутегі, азот, фосфор – органогендік элементтер. Олардың топырақ қ а тигізер пайдасы кө п. Кө міртегі гумустың, органикалық қ алдық тардың қ ұ рамында, сутегі газдардың, ө сімдік пен жануарлардың денелеріндегі органикалық заттарда болады. Кө міртегі органикалық заттарғ а бай топырақ тарда 3-10%, сутегі 3-6% мө лшерде. Азот ө сімдіктің ө суінде, жануарлардың тіршілігінде зор рө л атқ арады. Оның мө лшері кө бінесе, органикалық қ осындылар: аммиак, азот жə не азотты қ ышқ ылдардың тұ здары кү йінде кездеседі (0, 3-0, 4, кейде 0, 1%). Топырақ қ а азот екі жолмен келеді: 1) ү лкен қ ысым ə рі катализатор (найзағ ай) қ атысуы арқ ылы аммиак NH3 тү зіліп, жауын-шашынмен тү седі; 2) азот сің іруші бактерялардың (бос немесе бұ ршақ ты ө сімдіктер тамыр тү йіндеріндегі) қ атысуымен шоғ ырланады.

Ө зін – ө зі бақ ылау сұ рақ тары:

1. Топырақ тың табиғ и радиоактивтігі кө бінесе, ауыр металдардың реттік нө мірі немен байланысты болады?

2. Антропогендік жағ дайдан пайда болғ ан радиоактивтік ядролы жарылыстар.

3. Топырақ тағ ы радиоактивтік элементтердің мө лшеріне ə сер ететін жағ дайлар.

4. Топырақ тү зуші тау жыныстарындағ ы радиоизотоптардың мө лшерлері.

5. Топырақ тың сің іру қ асиеттерін қ алыптастыруда негізгі орын алатын не?

6. Топырақ тың сің іру қ асиеті дегеніміз не?

Негізгі жә не қ осымша ә дебиеттер тізімі:

1. Т. Т. Тазабеков Қ азақ стан топырағ ы. Қ айнар, 1974.

2. С. А. Воробьев, М. Г. Авоев Лабораторные практические занятия по почвоведению и землеведению. М., 1961.

3. Жамалбеков Е. Қ азақ стандағ ы жерді қ айта қ ұ нарландыру. Алматы, 1988.

4. Бейсеева Г. Б. Экология жә не табиғ атты қ орғ ау. Алматы, 2009