Топырақ түзуші факторлар

2.1 Топырақ түзуші факторлар  

    Топырақ түзуге  негізгі алты фактор: ауа райы, тау жынысы, жоғарғы және төменгі   сатыдағы өсімдік  пен жануарлар дүниесі, жер бедері, аймақтық геологиялық жасы және қоғамының өндіргіш күші қажет.

    Тірі  организмдер  мен   олардың топырақ түзілуіне әсері. Жер бетінде  алғашқы пайда болған тірі оргаизмдер өсімдікте жәндікте емес – ультрабактериялар, олар өздері өмір сүретін ортаға өте бейім келеді. Олардың кейбірулері тіпті тастарда да өсе бастаған. Олар өздеріне керекті көмірқышқылы газы мен азотты ауадан ғана емес тастан да алды. Сөйтіп олар тіпті тасты бірті-бірте бұзып , бүлдіре бастады. Ал үгілген ұнтақталған тау жыныстар оларға таптырмас мекен болды.

    Бұл микрооргаизмдер табиғаттың ыстық  –суығын, оттегінің барын я  жоғын, ортаның қышқылдығын, я сілітілгін таңдамады. Сондықтанда олар табиғатта кез-келген жерде кездеседі. Олаға сумен қорек болса, жеткілікті. Бактериялардан басқа, алғашқы тау жыныстарында балдырлар, саңырауқұлақтар да өсіп -өнді.

    Сонымен алғашқы тірі организмдер  су, жел және мұздар мен бірге Жердің тасты қыртысын бұзып, өздері өлгеннен кейін шіріп қарашірінді құрады. Шырын желім тәрізді болғандықтан қопсыған  үгітілген жыныстарды бір-бірімен жымдастырып, біріктірді, сөйтіп алғашы құналы аздау топырақтар пайда бола бастады. Бұл құбылыстар ғасырлар бойы созылып алғашқы микроорганизмдермен төменгі сатылы өсімдіктер өздерінен кейінгі дамып өсетіндерге жағдай жасады.

    Тау жынысының үгілуінен бөлінетін  қоректік заттардың  бір бөлігі енді топырақтың тіршілік көзі болып саналатын организмдер бойына ауыса бастады. Ал олар өліп, ыдыраған кезде, топырақтың жоғарғы қабаттарында және оның белгілі бір тереңдіктерінде қоректік заттарға айналып, топырақ құнарлығын арттырады. Бұл келесі өсетін өсімдіктерге қолайлы жағдай жасайды.

    Сонымен араға ғасырлар салған уақыт өте  келе алғашқы пайда болған топыраққа  айналды, оларда өсетін өсімдіктер, мекендейтін  жәндіктер көбейді, төменгі сатыдағы өсімдіктермен қатар, жоғарғы сатыдағы өсімдіктер өсіп, тірі жәндіктер мен  жануарлар пайда болды.

    Топырақты мекендейтін, онда өсіп-өнетін организмдердің  молдығы топыраққа жай ғана әсер етіп қоймай, топырақтағы көптеген қосылысардың бағытына, олардың қасиеттеріне зор ықпал етті.

    Топыраққа тек микроорганизмдердің ғана емес сонымен қатар онда мекен ететін көптеген зоофауналар , қарапайымдылар, төменгі және жоғарғы сатылы жан- жануарлар, құр-құмырсқалардың пайдасы көп. Мәселен, жауын құрты  әртүрлі өсімдіктер қалдығымен қоректеніп, денесі арқылы органикалық заттарға бай, суға шыдамды топырақ түйінділерін шығарып топырақ қабаттарын әрі бері тесіп өтіп, ондағы су – ауа режимін жақсартады. Осыған байланысты Ч. Дарвиннің «Топырақты адам қоғамы соңғы мыңдаған жылдар бойы жыртып келеді. Ал оған дейін топырақты бірнеші жылдар бойы жауын құрты жыртып келген»  деген тамаша айтылған тамаша сөзі бар.

    Қазіргі кезде топырақта өмір сүретін  организмдерді тек оны мекендейтін  тіршілік иесі ретінде емес, оның белгілі  бір бөлігі деп қарайды, яғни бұлрда топырақ құрамына кіреді деген сөз  Сондықтан да топырақты тірі дене деп есептейді.

    Ауа райының топырақ  түзудегі рөлі  орасан зор климатқа яғни ауадан түсетін ылғал мөлшерінің ауа температурасының ыстық, суығына, үсіксіз уақыттың қысқа немесе  ұзақтығына қарай  әр жер әр түрлі өсімдік, жан-жануарлар мен микроорганизмдер тіршілік етеді. Олардың әрекетіне әр жерде әр түрлі топырақтар түзіледі. Мәселен, шөлде шөл топырағы түзілсе, тундрада мәңгі тоң астында дамымаған, мәңгі жас құнары аз топырақ түзіледі, ал ауа райы жайлы, одан түсетін ылғалы мол, күн сәулесі жеткілікті аймақтарда құнары мол қара топырақ түзіледі.

    Топырақ түзілу құбылысының жылдамдығы ғарыштан келетін күн сәулесінің қуатына  тікелей байланысты. Күн сәулесімен қатар тірі организмдерге ылғал  қажет, осыған байланысты топырақ түзілу жылдамдығы, күні жылы, әрі ылғалы мол аймақтарда өте жоғары, ал керсінше, ылғалы аз күі суық нмнсн ыстық аймақтарды бұл құбылыстардың белсенділі төмен. Осы себептен де климат жағдайларына топырақтың химиялық және минералдық құрамдары тікелей байланысты.

    Күні  жылы, ылғалы мол аймақтарда топырақ минералы негізінен қатты үгілген, балшықты екінші минералдан, ал кұн райы ыстық, немесе суық, ылғалы өте аз аймақтар  топырақ құрамындағы минералдардың басым бөлігі жөнді үгілмеген алғашқы минералдардан тұрады.

    Ылғалы  мол аймақтың топырағында суға ерігіш тұздар аз кездессе, керсінше құрғақ шөл аймақтар топырақ құрамы суға ерігіш тұздарға бай келеді. Ауа   райының  жиі желді болып келуі де топырақтағы құбылыстарға, оның құнарына көп әсер етеді

     Топырақ түзуші факторлар  

     Топырақтүзуші факторлар туралы ілім, В.В. Докучаевтың өзі айтқандай, топырақтану ғылымының негізгі тірегі. Топырақты топырақтүзуші факторлардан тыс зерттеу бұрыс тұжырымдарға әкелуі мүмкін.

     В.В. Докучаев анықтаған топырақтүзілістің  бес факторына – топырақтүзуші  жыныстар, өсімдік және жануар организмдері, климат, рельеф және уақытқа кейінірек судың (топырақ және грунт (еспе) суы) және адамның шаруашылық әрекеті қосылды.

     Жекелеген топырақтүзуші факторлардың ерекшеліктерін қысқаша атап өтейік.

     Топырақтүзуші жыныстар топырақтың қалыптасуы жүретін субстрат болып келеді. Бұл жыныстар топырақ сияқты күрделі табиғи құрылымның іргетасы және каркасы тәріздес. Бірақ та топырақтүзуші жыныстар топырақта жүріп жатқан үрдістерге инертті болып келетін жай ғана қаңқа емес. Ол топырақүзілу үрдісіне түрлі кейіпте араласатын түрлі минералдардық компоненттерден тұрады. Олардың ішінде химиялық үрдістерге инертті, бірақ та топырақтың физикалық қасиеттерін қалыптастыруда маңызды рөл атқаратын бөлшектер бар. Топырақтүзуші жыныстардың басқа құрамдас бөліктері оңай ыдырап, топырақты белгілі бір химиялық элементтермен байытады, солайша топырақтүзуші жыныстардың құрамы мен құрылымы топырақтүзілу үрдісіне өте зор ықпал етеді. Мысалы, қылқанды-жапырақты (аралас) ормандар  жағдайында әдетте шымды-подзолды топырақ қалыптасады. Бірақ та орман зонасы шегінде топырақтүзуші жыныстар құрамында кальций карбонаты мөлшері көп болса шымды – подзолды топырақтан түрі мен қасиеттері бойынша күрт ерекшеленетін топырақ түзіледі.

     Топырақтүзуші жыныстардың маңызының үлкендігіне  қарамастан топырақтүзілуде жетекші рөлді биологиялық әрекет атқарады. Тіршіліксіз топырақ та болмас еді. Жер бетінде топырақтүзілу тіршілік пайда болғалы бері басталды. Кез келген тау жынысы қанша терең ыдырап, үгілгеніне қарамастан әлі топырақ болмайды. Тек аналық жыныстардың өсімдік және жануар организмдерімен белгілі бір климат жағдайында ұзақ әрекеттесуі ғана топырақтың оны тау жынысынан ерекшелендіретін өзіндік қасиеттерін қалыптастырады.

     Өсімдіктер өзінің тіршілік әрекеті барысында органикалық затты синтездеп топыраққа тамыр массасы түрінде, ал беткі бөлігі өлгеннен кейін өсімдік қалдықтары түрінде таратады. Өсімдік қалдықтарының құрамдас бөліктері минералданғаннан соң топыраққа сіңіп, топырақтың үстіңгі көкжиегіне тән қара рең беретін  шіріндінің түзілуіне ықпал етеді. Сонымен бірге өсімдіктер топырақтүзуші жыныстарда аздаған мөлшерде болатын, бірақ өсімдіктердің қалыпты тіршілігіне сондай қажетті  жекелеген химиялық элементтерді бойына жинайды (аккумуляциялайды). Өсімдіктер өліп, қалдықтары ыдырағаннан  кейін бұл химиялық элементтер топырақта қалып, біртіндеп оны байытады.

     Топырақтың  қалыптасу үрдісі үшін микроорганизмдердің  де маңызы зор. Олардың әрекетінің арқасында органикалық қалдықтар ыдырап, ондағы бар элементтерді өсімдік сіңіре алатын қосылыстарға біріктіру (синтез) жүреді.

     Жоғарғы өсімдіктер мен микроорганизмдер белгілі  бір кешен құрайды. Олардың ықпалымен  әртүрлі топырақ типтері түзіледі. Әрбір өсімдік формациясына белгілі  бір топырақ типі сәйкес келеді. Мысалы, қылқанды омандардың өсімдік  формациясының астында тек шабынды-далалық шөптесін формацияның әсерінен қалыптасатын қаратопырақ ешқашан түзілмейді.

     Топырақтүзілісі үшін топырақта өте көп кездесетін жануар организмдер де маңызды. Топырақ үңгігіштері топырақты көп рет қопарыстырады да, оның араласуына, аэрациясының жақсы болып, топырақтүзілу үрдісінің жылдамырақ жүруіне септігін  тигізеді және өзінің тіршілік қалдықтарымен топырақтың органикалық массасын молайтады. Ч. Дарвин сияқты белгілі ұлы ғалым топырақ ағзаларына үлкен маңыз берген. Оның анықтауы бойынша, Англия жағдайында әрбір гектардағы жауынқұрттар өз ағзаларынан жылына 20-26 т топырақ өткізеді екен. Ч. Дарвин топырақты жануарлардың әрекетінің нәтижесі деп есептеп, оны жануарлық қабат деп атауды нұсқаған. 

     Климат  жағдайларының топырақтүзілу үрдісі үшін маңызды мәні бұрыннан өзіне назар аударып келеді. Топырақтың энергиямен (жылумен) және едәуір мөлшерде сумен қамтамасыз етілуі осы климатқа байланысты. Келген жылу мен ылғалдың жылдық мөлшеріне, оның тәуліктік және маусымдық таралуы ерекшеліктеріне қарай топырақтүзілу үрдісі дамиды. Аязды кезеңде топырақтың тоңазуы (тоңдануы), биологиялық үрдістердің тоқтауы және физико-химиялық үрдістердің күрт бәсеңдеуі жүреді. Сондай нәтиже құрғақшылық аудандарда ылғалсыз кезеңде қалыптасады. Ауа массаларының қозғалысы (жел) топырақтың газ алмасуына ықпал етеді және шаң түріндегі топырақтың ұсақ бөлшектерін іліп әкетеді (ұшырады). Бірақ климат топыраққа тікелей ғана емес биологиялық үрдістерге (жоғарғы өсімдіктердің таралуына, микробиологиялық әрекеттің қауырттылығына (интенсивтілігіне)) әсер ете отырып жанама да ықпал етеді.

     Жер шарының климат жағдайлары экватордан полюстерге қарай, ал таулы елдерде  етегінен төбесіне қарай заңды түрде  өзгереді. Осы бағытта өсімдіктер мен жануарлардың құрамы да заңды  түрде өзгереді. Топырақтүзілудің осынау маңызды факторларының өзара байланысқан өзгерістері топырақтың негізгі типтерінің таралуына ықпал етеді. Атап өтетін бір жайт, климат элементтерінің ықпалы, басқа барлық топырақтүзілу факторлары сыйяқты, тек басқа факторлармен өзара әрекеттескенде ғана байқалады. Мысалы, биі к таулық альпі зонасында ылғал мөлшері тайга зонасындағы жағдайға сәйкес, бірақ та екі жағдайдағы жауын-шашынның бірдей мөлшері топырақтың бірдей типі қалыптасуының шарты емес: топырақтүзілу факторларының көбінің түбегейлі айырмашылықтары болуы  салдарынан альпілік зонада таулы-шабындық, ал тайгада күлгіндеу топырақ түзіледі.

     Топырақтүзілуге топырақ-грунт (еспе) суы да белгілі мөлшерде ықпал етеді. Су топырақтағы көптеген химиялық және биологиялық үрдістер жүретін орта болып табылады. Өзенаралық кеңістіктегі топырақтың көп бөлігі үшін судың негізгі көзі атмосфералық жауын-шашын болып келеді. Алайда грунт сулары жақын орналасқан жерлерде олар топырақтүзілуге күшті әсер етеді. Олардың әсерінен топырақтың су және ауа режимі өзгереді. Грунт суы топырақты өзінің құрамындағы химиялық қосындылармен байытады, жекелеген жағдайларда топырақтың сортаңдануына алып келеді. Аса ылғалданған топырақтарда оттегінің жетіспеушілігі болғандықтан, микроорганизмдердің кейбір топтарының әрекеті тежеледі. Грунт суының әсері нәтижесінде ерекше топырақ қалыптасады.

     Жер бедерінің (рельеф) әсері негізінен жер бетіне келген жылу мен суды таратуынан көрінеді. Жергілікті жердің биіктігінің бірталай өзгеруі температуралық жағдайдың едәуір өзгеруіне әкеледі. Таулардағы биіктік (вертикальды) зоналық құбылысы осыған байланысты. Биіктіктің салыстырмалы түрде аздаған өзгерісі атмосфералық жауын-шашынның таралуына әсер етеді. Күн энергиясының таралуы үшін беткейдің экспозициясының мәні зор. Өте көп жағдайда грунт суының топыраққа әсер ету дәрежесі жер бедерінің ерекшеліктерімен айқындалады.

     Топырақтүзілудің  мүлдем ерекше факторы – уақыт. Топырақта өтетін барлық үрдістер уақыт ішінде өтеді. Сыртқы жағдайлардың ықпалы байқалып, топырақтүзілу факторларына сәйкес топырақ қалыптасуы үшін белгілі бір уақыт қажет. Географиялық жағдайлар тұрақты болып қалмай, өзгеріп тұратындықтан, топырақтың уақыт ішіндегі эволюциясы жүреді.

     Қалған  барлық факторлардан топыраққа адамның, дәлірек айтсақ адам қоғамының ықпалы күрт ерекшеленеді. Табиғаттың топыраққа әсері кездейсоқ түрде болса, адам өзінің шаруашылық әрекетінің барысында топыраққа бағытты түрде әрекет етеді, оны өзінің қажетіне қарай өзгертеді. Ғылым мен техниканың дамуына байланысты, қоғамдық қарым-қатынастардың дамуына байланысты топырақты пайдалану және оны қайта құру күшейе түсуде.

     Соңғы онжылдықтар барысында анықталғандай, топырақтүзілу факторларының өзара  әрекеттесуі заттың зор массасын қозғалысқа әкеледі. Тау жыныстары  мен тірі ағзалардың әрекеттесуінің нәтижесінде өзіндік зат алмасу - химиялық элементтердің заңды түрде таралуы жүреді. Дәл сондай құбылыс тірі организмдер – атмосфера, тау жыныстары – түскен атмосфералық су, т.с.с. жүйелерде де жүреді. Топырақта бұл үрдістер ерекше кернеулі жүреді, өйткені топырақтүзілудің барлық факторлары бірдей бір мезгілде қатысады.  Басында химиялық элементтердің қозғалысы белгілі мөлшердегі тұйық айналымшеңберлер (кругооборот) түрінде жүреді деп болжанған. Кейінірек топырақтағы заттың айналымы көптүрлі, ал  негізгі мәнге миграцияның тұйықталмаған циклдері ие екені анықталған. Топырақтүзілу кезінде өтетін миграция үрдістері өз кезегінде бүкіл биосфераны қамтитын жалпыпланетарлық циклдерге кіреді.