География | Шақатты топырақтардың қалыптасуы және таралуы

Мазмұны

АЛҒЫСӨЗ..........................................................................................................
КІРІСПЕ...............................................................................................................

1. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ..........................................................................
2. ЗЕРТТЕУ НЫСАНДАРЫ МЕН ӘДІСТЕРІ...............................................
Зерттелу нысандары.............................................................................
Зерттелу әдістері...................................................................................
3. ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ШАҚАТТАРДЫҢ ҚАЛЫПТАСУЛАРЫНЫҢ
ФИЗИКАЛЫҚ-ГЕОГРАФИЯЛЫҚ ЖАҒДАЙЛАРЫ................................
Тұзды топырақтардың физикалық-географиялық қалыптасу
тектері....................................................................................................
Сорлардың тектік (генезистік) негіздері.......................................
Сортаңдардың тектік негіздері.......................................................
Шақаттардың қалыптасуларындағы биогеохимиялық
процестер..............................................................................................
Қазақстандағы шақаттардың жайғасу жағдайларының ерекшеліктері

ҚОРЫТЫНДЫ......................................................................................................
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ.....................................................
Топырақтанушы ғалымдар, В.В Докучаевтың ілімінің негізінде, тұзды топырақтардың түзіліп, дамып, қалыптасу процестерінің оларға әсер ететін табиғи факторлар мен байланыстыра түсіндіруге тырысады. Бірақ басым жағдайда сорлардың сортаңдардың тақырлардың және шақаттардың тектік (генезистік) болмысын химиялық физикалық- химиялық және геохимиялық тұрғыдан талдап, олардың пайда болу механизіміне баса көңіл аударады да, физикалық-географиялық факторлардың нақтылы әсерлерін жан-жақты қарастырмайды. Сондықтан осы ұсынып отырған жұмысымызда Қазақстандағы шақаттанған топырақтардың қалыптасуларын осы тұрғыдан түсіндіріп, айтылған оқулықтың орнын толтыруға тырыстық. Әрине, республика территориясындағы жайғасқан шақаттардың көлемі басқа да тұзданған топырақтарға (сор, сортаң, тақыр) қарағанда аз болғандықтан бұл факторлардың әр қайсысына жеке-жеке тоқталмай оларды бірлестіре, үйлестіре қарауға мәжбүр болдық. Себебі, зерттеулер мен әдебиеттерге шолу барысында, бұл топырақтардың түзілу процестері, көбінесе, орманды және орманды-дала зоналарында жүргендіктен, ондағы негізгі фактор болып топырақтардағы сулық- геохимиялық мизайиялық құбылыс анықталды.
Сонымен, жұмысымыздың мақсаты – Қазақстандағы шақаттардың қалыптасуларының физикалық-географиялық жағдайлары. Осы қойылған мақсатқа жету үшін келесі мәселелер шешілді :
- тақырыптың түбегейлі мәнін түсіну үшін және қазіргі кездегі зерттеу жағдайын ақиқатты анықтау үшін ғылыми әдибиеттерді жүйелеп, шолу жасау;
- зерттелетін нысандарға сипаттама беріп, ізденістердің әдістерін нақтылау;
- тұзды топырақтардың физикалық-географиялық қалыптасу тегін жалпылама сипаттау;
- шақаттардың қалыптасуларының геохимиялық негіздерін анықтау;
- Қазақстандағы шақаттардың жайғасу жағдайларының ерекшеліктерін зерттеу.
Бұл жағдай әл-Фараби атындағы ҚазМҰУ-дың физикалық- геогрфиялық кафедрасында орындалды.Сондықтан, кафедра меңгерушісі доцент Ж.Н Мұқашеваға, ғылыми жетекші профессор Ж.Ү Мамытовқа және басқа қол ұшын беріп, көмегін аямаған кафедра мүшелеріне шексіз алғысымды айтамын.

1. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

Топырақтардың шақаттану алғаш рет зерттеген академик К.Гедроиц (1). Зерттеу жұмысының негізін физикалық- химиялық көзқараспен жасап көптеген зертханалық және далалық эксперементтік тәжірбиелерімен қамтамассыз еткен нәтижесінде шақаттар атмосфералық ылғалмен шайылу негізінде сортаңдардан пайда болады деген тұжырымға келеді. Бұл тұжырымның негізінде шақаттардың түзілуінің коллойдық ертінділердің сортаңдардың жоғарғы қабатындағы сіңіру кешеніндегі органикалық және минералдық бөлігінің біртіндеп бұзылуы процесінің механизімі алынған осы ыдыраудың салдарынан пайда болған заттар су миграциясына ұшырап топырақтың төменгі қабатына жұтылып, шөгіледі. Ал жоғарғы қабаттарында аморфты кремноземдік қосылыстар жиналып шақаттанған жаңа қабат пайда болады. Бұл қортындылық тұжырым Новосовский стансиясындағы тәжірбиелік шаруашылығындағы бақылауларында алында.
Носов с-хоз Тәжірбиелік алаңында жүргізілген тәжірбие жұмысының алғашқы жылдарында-ақ зерттеліп отырған аудан топырақтарында олардың келесі тыңайтқыштарға қатысты бірқатар өзіндік ерекшеліктер байқалған: минардық тыңайтқыштар және шымтезекке мәдениетке мысалы клевер және т.б. (отличительные черты юга чернеговщины- изд. Нос. Ст. Вып 17) . Мұнымен мұнда байқалатын көптеген құбылыстар сонымен бірге Носов стансиясының Агрохимиялық бөлімінің осы топырақтарға жүргізген зерттеулерінің мәліметтері сонау Черниговская губерниясы уақытынан бері зерттелген топырақтарға жататын дегредацияланған қара топырақтарға жалпыға мәлім қасиеттерімен сәйкес келмеген. Бұл Носов стансиясындағы Носов С-Хо) . Тәжірбиелік стансиясының тәжірбиелік алаңы жұмыс жасайтын ең кең таралған топырақ типі. Бұл ауданның топырақ типтерінің төтенше (өтпелі зона үшін) пестротасы толық түсіндірілмеген .Тек Черниговская губерниясында бір климаттық жағдайлардағы түзілген 20 топырақ түрлері есептелген.Олар өз кезеңінде 70 верст жерде салыстырмалы түрде гумус қабаты 5% (Макиев тәжірбие алаңы) тучные қара топырақтарынан күлденген сұр топырақтарға (Чемер тәжірбие алаңы) дейін вариациядан тұрады. Профессор К. К Гедроиц Носов тәжірбие алаңының Агрохимиялық бөлімінің меңгерушісі жергілікті жерлердің ерекшеліктерін ескере отырып 1922 жылдың өзінде-ақ Носов тәжірбие алаңы жұмыс атқаратын топырақ бір кездердегі шақатты топырақтардың сортаңсыздану нәтижесі болуы мүмкін деп ұйғарған.
К.К Гедройц проф. басқарған Агрохимиялық бөлімшенің кейінгі зерттеулері бойынша бұл идея тұрақталып проф. К.К Гедройц оны гипотеза жалпы украиналық кезектегі баяндамасында ұсынды.
Нос. Ст аймағының топырағының зерттеу уақытындағы бақылаулар мен сараптамалық мәліметтер негізінде проф. К.К Гедройц Днепр мұздық тілінің қаратопырақты, шымдалған топырақтары шығу тегі бойынша оларға географиялық жағынан жақын және шақатталған топырақ болып табылады. Проф. К.К Гедройц бойынша “топырақтың тұздануы мен сортаңдану прцестері қаратопырақты және тайгалық зоналаларда бұрын байқалған”.
К.К Гедройцтың Днепр маңы ойысының топырақтарының генетикалық жағынан бір-біріне жақын болуы туралы болжамы өте орынды. Ол Носов. ст.аймағы топырақтарының Днепр маңы ойысындағы топырақтар типінің жалпы агрономиялық қасиеттерінің жалпы типін анықтайды.
Шақаттану үрдісіндегі осыған ұқсас пікірді Е.Н Иванова (2) Батыс Сібір ойпатының орманды- далалық топырағының зерттеу нәтижесінде білдірді. Шақаттың тектік(генетикалық) ерекшелігін егістікті зерттеу негізінде және оларға сәйкес келетін топырақтардағы шақат түзілу үрдісімен салыстырып бұл топырақтардың дамуын келесі сызба нұсқасы арқылы берді: сор → сортаң → батпақты топырақ →шақат. Осы зерттеу нәтижесінде, автор сортаңдардағы өсімдіктердің арасында бірде-бір ағаштардың, оның ішінде талдарды кездестірмегенін баса айтады.
Соңғы жылдары көптеген зерттеушілер шақаттардың тек сортаңдардан ғана түзілмейтіндігін олардың нашар минералданған ыза суларының жер бетіне жақын жататын жерлеріндегі әртүрлі сортаңданған топырақтардан да дамуы деген пікірді ұстануда. М.Н Рыбаковтың (3) ойынша, шақаттану сортаңның жуылып- шайылу нәтижесінде және нашар тұзданған ыза сулардың деңгейлерінің өзгеріп отыру нәтижесінде олардың тұзданбаған немесе нашар тұзданған топырақтарға әсерінен болады деп есептейді.
Н.И. Базилевич (4) шақаттану процесі деңгейі жоғарғы ыза сулары бар топырақтарды қайталап өңдеп нәтижесінде минералданған содалы егіншілікті жүргізуден жүреді деп есептейді. Шақаттану үрдісі сортаңдану стадиясында басталып біртіндеп күшті шақаттанған сортаңдарда қарқындап сортаңдардың шақаттарға толық айналып болған кезеңде тоқтайды.
Д.И.Попазов (5) сорлану сортаңдану шақаттану үрдістері біріне –бірі ілегесетін бір мезгілде жүретін құбылыс екенін дәлелдеуге тырысады. Ал, Д.И Колесов (1957) шақаттар сортаң мен сорларданда түзілуі мүмкін. Міндетті түрде сода тұзының (Nа2 CO3) ертіндісі болуы керек. Осындай жағдай болғанда шақаттар басқа да топырақтардан пайда бола береді. Шақаттану сортаңдану үрдісімен бірге және бір мезгілде дамуы мүмкін. Ағаш өсімдігін қаулау дами топырақтар күлгіндену процесіне ұшырап одан кейін батпақтану немесе немесе шымды үрдісімен жалғасады орманды ағаштар сиреп алаңдардың ашықтану кезінде шымданумен шалғындануға ауысады.
Ю.С. Толчельников (6) Солтүстік Қазақстан дала зонасындағы ойпаң жерлерде жайғасқан топырақтардың жамылған келесі көріністе суреттейді. Осы ойпаңдардың орталығында қара шірікті-глейлі батпақты топырақтар дамыса, жоғарғы бөлігінде шақаттар, ал батыс беткейінің жоғарғы бөлігінде шалғынды қара топырақтар, батыс шеті сортаңдармен жиектеліп, одан кейін қара топырақтармен ауысады. Бұл ойпаңның орталығындағы биіктелген бөлігіндегі топырақтардың сілтісізденуі және шақаттардың түзілу үлескілерінің пайда болуымен, ал төменгі бөлігінің тұздануына және шет жағындағы біраз алыс жатқан топырақтардың сортаңдалуына әкеледі.
К.А.Тимирязов атындағы Москваның ауылшаруашылық академиясының ТСХА топырақтану кафедрасының зерттеуші ғалымдары (Ярков, Кауричев, Поддубный (7), Кауричев, Непамилуев, Поддубный (8)) көрсеткендей топырақтың шақаттану үрдісіне айтарлықтай рөлді уақытша (мезгіл-мезгіл) ылғалданушылық анаэробты микробиологиялық процесті дамытып, темірдің ерігіштік мөлшерінің артуына жағдай туындатады. Б.П. Ахтырцева және Джегирис Б.Т. (9) мәліметтері бойынша, терек бұталы шақаттардың тектік негізін салушы болып карбонатты қабыршақты сортаңдар болып табылады. Жалпақ жапырақты романды ағаштардың кірігуі әсерінде олардың астындағы жердің бетіндегі шөп төсінді жамылғысының дамуының әсерінен осы кәріздердің болуы және ыза суларының деңгейінің төмендеуі нәтижесінде шақаттар сұр түсті шақаттар содан кейін қошқыл-сұр шақаттанған топырақтарға біртіндеп даму (эволюциялық) түрде ауысады.
Соңғы кездерде шақаттар және шақаттанған топырақтарға пайда болуын аморфты кремноземнің жиналуы аккумуляциялануы тек өзіне тән физикалық-химиялық құбылыстармен емес, сонымен қатар биологиялық процестердің нәтижесінде бұл топырақтардың жер бетіне жақын топырақ карбонаттарында өсімдіктерден пайда болатын кремноземді, заттардың жиналуымен түсіндіріліп жүр (Тюрин 10. Усов 11.т.б.). Көптеген зерттеушілердің пікірінше, физикалық-химиялық және биологиялық тәсілдермен қатар молекулалық ертінді түрінде аморфты кремноземнің жиналуы ыза сулар келуінен болып нәтижесінде шақаттардан қалыптасатындары сеніммен айтылуда (Бразилевич Калашников Ярилов 12). Шақаттардағы кремноземдердің жиналуы жолын басқада топырақтардағы биогенді кремноземнің жинақталуы сияқты процеске ұқсас екендігін кездінде. В.Р. Вильям атап көрсеткенін ескерту қажет.
Батыс Сібір ойпаты үшін К.П Горшенин (14) шақаттану қарқындылығымен және шақаттардың шымдануына қарац ерекше жіктеу типін ұсында. Нәтижесінде бұл топырақтарды сұр-шымдық шақаттанған, қошқыл-сұр шақаттанған, шалғындық шақаттанған, қара топырақты шақаттанған және қара-қоңыр шақатты топырақтарға бөлуді ұсынды. Бірақ та , шақаттарды бұлай бөлу кең қолданысқа ие болмады. Себебі мұнда генетикалық жағынан алуан түрлі топырақтарды бір типке қосып жіберген А.А Соколов пен К.Ш Фаизовтың (15) Батыс сібір аймағы шақаттардың жіктемесі және эллювилі-аккумулятивті шымды және шақат қабаттарының қалыңдықтары мен топырақтардың батпақтануын жөн деп біледі. Осылайша жіктеуден автор шақаттарды ашық-сұр сұр және қошқыл-сұр деп бөле келе, ары қарай оларды аз қалыңдықтағы орта және қуатты шымданбаған деп атап, нашар, орта, қатты батпақтанған және шымтезекті глейлі шақаттарға бөледі.
Қазақстан территориясындағы шақаттарды алғашқы зерттушілердің бірі профессор А.М Дурасов (17). Ол Солтүстік Қазақстан жағындағы ойпаңда нашар дамыған шақаттармен қатар, орманның шөптесін жамылғысының астында түзілетін, элювилі нашар дифферанциацияланған кескінмен көрсетілген және жақсы шымды қабатпен сипатталатын орманды сұр шақаттанған топырақтар сортаңды және сортаңдалған, топырақтардан дамиды деген тұжырымға келді ылғалдану арқылы болғандарды орманды сұр топырақ деп атауға болмайтынын А.А Соколов пен К.Ш Фаизов (15) ескертіп шалғынды қара топырақ немесе орманды шымды шақаттарға жату керектігін айтады.
Сонымен жоғарыда талданған ғылыми әдебиеттерден шақаттарды зерттеуді бастамасы, олардың жалғасуларымен пайда болуы тектеріне арналған пікірлерге тоқталдық. Бұл көзқарастардың барлығына орта сипат-шақаттардың натрийлі және натрийсіз тұздары бар сортаңдардан түзілетіндігі. Осылардың мол атмосфералық жауын-шашын мөлшерінің әсерәнен анаэробтық тотықсыздану процесі жүріп ормандық-сағдар шөпті төсеніштердің ыдырауы нәтижесінде пайда болған фульвоқышқылдардың ықпалымен, минералдық заттар топырақтың тереңдігіне қарай жуылып , жоғарғы қабаттары шақаттанатыны толық дәлелденген (Ковда, 18; Кауричев ,19).Олай болса осы бір биогеохимииялық процестің сортаңдардың бірнеше типшелік-түрлеріндегі жүру механизіміне шолу жасауды жөн көрдік.Бұл үшін К.К Гедройцтың (1) тұғырнамалық тәжірбие жұмыстарын және Е.Н Иванованың (2) толықтыра ізденістік эксперементтік нәтижелеріне талдау жасауға тырыстық.
Карбонатсыз сортаңдардың шақатануы. Олардың сіңіру кешеніндегі минералдық және органикалық бөлігінің судың мол мөлшері арқылы жуылып тез сілтісіздендіру арқылы болады. Осы топырақтардағы азаю қарқынды сілтісіздендіру салдарынан ғана емес, топырақ микроағзаларының суда еритін гумустық ыдыратуы салдарынан да, өте екпінді нәтижесінде болады тұзсыздану құбылысының нәтижесінде, натрйимен қаныққан карбонатсыз сортаңның барлық гуматты бөлігі топырақтың жоғарғы қабатында төмен қарай жуылады. Топырақ сортаң болған сайын, яғни оның құрамында сіңірлген натрий көп болған сайын сортаңнан пайда болған шақаттар бастпқы сортаңнан гумус құрамы бойынша айрықша артықшылығы болып, соңғысының кескіндік пішінінен көзге анық байқалатын сортаңның деградациясы көрінеді.
Сортаңның жұту кешенінің гуматты бөлігінің жуылуы мен еруімен бірге, оның алюмисиликатты бөлігінің кремний қышқылы мен шала тотыққа дейін ыдырауы жүреді. Шақаттанатын сортаң бұл процестің болып табылатын-шақаттардың толық түзлуіне сіңіру кешенінде заттар аз болады.Топырақтың сортаңдығы жоғары болған сайын, онда сіңірілген натрий ол болады, оның минералды алюмисиликатты бөлігінің мөлшері айырмашылық та айтарлықтай болады. Бірақ, сортаңдардан шақаттардың толық пайда болуына дейін сіңіру органикалық және минералды сіңіру кешкнінен, немесе басқа бөлігін, тіптен жоғалту нәтижесінде, күлгін топырақтың морфологиялық белгілері бар топырақ пайда болатын дәлелденген. Бұл белгілердің айқындалу деңгейі сортаңның бастапқы сортаңдануы деңгейінен және оның шақаттану процесінің қаншалықты тереңдігіне тәуелді болады. Сортаңдардың деградациялық процесінің нәтижесіндегі пайда болған топырақтарды күлгінденген немесе шақаттанғандарға жатқызу туралы Т.И Поповтың (20) жүргізген зерттеулері біраз мәселенің бетін ашады. Мұнда бұл екі топырақ өзара морфологиялық ортақ белгілері бар екендігі айқындалған. Себебі, әңгімелеп отырған топырақтардың екеуінің де шыққан тегі сортаңдар екені дау тудырмайды. Олай болса, одан пайда болған , деградацияланған жаңа типтегі топырақтар, қанша өзгергенмен, тегін сақтап қалаулары заңды құбылыс. Сондықтан тұзсызданбаған жаңа топырақтарда сортаңдану белгілері болуы тиіс. Егер күлгінді топырақтардың түзілу процесіне сәйкес келмейтін климаттық жағдайда жайғасқан күлгінді топырақта “натрий болса” мұндай топырақтарды “күлгінденген деп атауға болмайды”. Сондықтан бұл топырақтарды К.К Гедройц (1) “шақаттар (солоды) ”деген атаумен атауды ұсынды.
Бұл жөніндегі ескертетін мәселе, шақаттардың түзілетін сортаңдардың өздері карбонатты және карбонатсыз болып келетіндігі. Енді осы екі түрлі сортаңдардан пайда болған шақаттарға тоқталуға тура келеді. Алайда шақаттар сортаңдардың деградациясы ақырғы сатысы болатын болса, яғни онда сіңген Nа толығымен жойылса, онда мұндай топырақтардың шақаттануын химиялық белгілерінін іздеуі қажет.
Карбонатсыз сортаңдардан пайда болған шақаттардың осындай айрықша белгілері топырақтың органикалық, сондай-ақ минералды бөліктерінің өзгерулеріне байланысты болады. Сондықтан шақаттармен күлгінденген топырақтағы гумус құрамына тоқталамыз және ор шақаттанған топырақ пен қара топырақтың деградациясы жолымен түзілген екінші текті күлгінде немен айрықшаланатынын қарастырайық.
Шақаттану процесінде топырақтан органикалық сіңіру кешенінен , яғни гумустың тұз тәрізді бөлігінің өте тез азаюы жүреді. Сортаңданбаған қара топырақтың деградация процесінде негізге қаныққан сіңіру кешенінің қанықпаған күйге ауысуымен байланысты, гумустың осы бөлігінің микроорганизімдермен күшті ыдырауы да жүреді. Екі жағдайда да гумустық заттардың азаюымен қатар, кері процес жүреді, яғни сіңіру кешенінің гуматты бөлігі қайтадан ыдырауға жүреді. Осы органикалық заттардың жаңа түзілуі топырақта жылдам бола алмайды.сондықтан да шақаттану нәтижесінде сортаң емес қаратопырақты деградация мен күлгін түзілуге қарағанда, гумустың индеферентті бөлігі мен сіңіру кешенінің гуматты бөлігі арасындағы қатынас алшақтауы тиіс. Осылайша, шақаттанған топырақтың гумусындағы индефферентті бөлігі күлгінденген топырақпен салыстырғанда басым болуы тиіс. Осы немесе басқа топырақтардың гумустарындағы әрқилы қосылыстардың сандық қатынасымен сапалығымен де ерекшелінеді. Одан ары қарай гумустың тотығу деңгейі (көмірсу бойынша анықталған гумус мөлшері ...