А. Маслоудың қажеттілік пирамидасы

      Мазмұны

1. Кіріспе
2. Негізгі бөлім:

1. Топырақ туралы түсінік

2. Топырақтың табиғаттағы орны мен маңызы
3. Топырақтың құнарлылығы

3. Қорытынды

       Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Топырақты өңдеу және оның құнарлылығы

     Топырақтану – топырақ және оның құрылымы, құрамы, қасиеттері және географиялық таралу заңдылықтары, түзілуі, табиғаттағы орны, экологиясы, тиімді пайдалануы мен жақсарту жолдарын зерттейтін ғылым.

     Топырақтану ғылымының қалыптасуы орыстың аса  дарынды табиғаттанушы ғалымы В.В.Докучаевтың  (1846 – 1903) есімімен тығыз байланысты. В.В.Докучаевтан кейін оның еңбегін көптеген талантты шәкірттері жалғастырды. Генетикалық топырақтану XX ғасырдың басында табиғаттанудың жаңа бір саласы ретінде қалыптасты. Генетикалық деген түсінік «генезис», яғни топырақтың пайда болуы, дамуы деген ұғымды білдіреді.

     Топырақ туралы түсінік. Қазақ халқы жерді ана, егістікті асыраушы деп айтады, өйткені адамзат қажетті азықты, жеңіл өнеркәсіп үшін шикізатты өсімдік және жануарлар көмегімен топырақ арқылы алады. Жер бетінде топырақ нағыз асыраушы болу үшін, оны терең білу қажет, оның құнарлығын кемітпей, үздіксіз арттыра отырып пайдалану керек. Сондықтан бұл мәселелерді шешу жолдарын адам баласы үнемі іздестіріп келеді.

     Адам  баласы ең алғашқы жерді егіншілікке  пайдалана бастағанда, топырақ туралы түсінік болмаған, топырақ жер деген ұғым ретінде қалыптасқан. Бұл жай түсінік бірнеше мыңдаған жылдар қажетке жараған, өйткені адамзаттың алдында соңғы жүзжылдықта туған проблемалар ол кезде жоқ еді. Соңғы ғасырларда ашаршылықтың кейбір аймақтарда орын алуы, жердің жетіспеуі, эрозия, құрғақтану, топырақтардың құнарлылығының азаюы, т.б. Осы мәселелерді шешу үшін топыраққа назар аударыла басталды.

     XIX ғасырдың орта кезеңінде агроном, агрогеолог, агрохимиктердің еңбектерінде топырақ туралы алғашқы түсініктер жазыла бастады. Олар топырақтың жоғары қабатының құрамындағы органикалық және минералдық қалдықтарға көңіл бөліп, топырақ деген жердің тек жыртылған, өсімдіктердің тамырлары жайылған қабаты деп есептеді. Топырақ дегеніміз не деген сұраққа берілген осындай анықтама, В.В.Докучаевтың ғылымға жаңа бағыт әкелген кезеңге дейін өріс алып келді.

     1879 жылы Санк – Петербургте болған табиғат зерттеушілері қоғамының геология және минерология бөлімінің мәжілісінде В.В.Докучаев баяндама жасап, топыраққа бірнеше жаңа анықтама берді. Кейін бұл пікірлер әрі қарай дамытылып, жетілдіріле түсті.

     Қазіргі түсінік бойынша топырақ – жер бетінің майда ұнтақталған құнарлы қабаты, тірі және өлі табиғатқа тән бірнеше сипаттары мен қасиеттері бар ерекше құрылым. Топырақтың негізгі қасиеті – құнарлығы деп, оның өсімдіктерді барлық қоректік заттармен және ылғалмен қамтамасыз етуін айтады. Табиғаттың жоғарғы туындысы – адам топырақ құнарын өсімдіктер мен жануарлар дүниелері арқылы өз мұқтажына пайдаланды. Өсімдіктер құнарлы топырақ қабатынан тамыр жүйелері арқылы қоректік заттарды алып, суды бойына сіңіріп, жапырақтарында түскен күн сәулесі мен ауадағы көмір қышқыл газы арқылы жүретін фотосинтез нәтижесінде денесіне өте мол органикалық, биофильді минералдық заттар жинап, едәуір энергияны шоғырландырады. Осы энергиялар, яғни органикалық және органо – минералдық қосылыстар бүкіл жан – жануарлар, адамзат тіршілігі үшін өмір өзегі болып табылады. Топырақ – асыраушы ана, күш – қуаттың қайнар бұлағы, тіршіліктің тірегі, ауылшаруашылығы өндірісінің негізгі өндіргіш күші. Егіншілік, малшаруашылығының өркендеуі топырақ құнарлылығына тікелей тәуелді. Ескеретін жай, топырақтың басқа өндіргіш күштерден айырмашылығы сол, оны дұрыс күтіп, баптап, пайдаланса, ол қоғам үшін үздіксіз құнарын беріп халықты асырайды, машиналар сияқты моральдық және физикалық жағынан азып тозып істен шықпайды. Баршаға белгілі табиғат қорлары сарқылмайтын және сарқылатын болып екіге бөлінеді. Сарқылмайтын қорларға, мысалы ғарыш, климат қорлары жатады. Сарқылатын қорлар өзінше екіге бөлінеді: қалпына келетін және қалпына келмейтін қорлар. Қалпына келмейтін қорлар қатарына мұнай, көмір, т.б. кендер, аз қалпына келетіндер қатарына өсімдіктер, жануарлар, су қорлары және топырақтар жатады. Бірақта топырақты қайтып қалпына келетіндерге қосқанға келісу қиын. Мысалы, биыл орылған шөп келесі жылы қайта шығады, тіпті бір жылдың ішінде кейбір өсімдіктерден бірнеше өнім алуға болады. Кесілген ағаш қалпына келу үшін бірнеше жыл керек, мал төлінің жетілуі үшін екі – төрт жыл керек. Құнарлы қабаты бір себептерден шайылып кеткен топырақтардың қалпына келуі үшін өте ұзақ уақыт керек. Табиғи жағдайда топырақтың түзілуі ұзаққа созылатын құбылыс. Мәселен, қалыңдығы 20 см жыртылатын топырақ қабаты түзілуі үшін табиғи жағдайлардың өзгешеліктеріне қарай 3–7 мың жыл уақыт керек.

     Құнарлы қабаты түгелдей жойылған топырақтар болжамды уақыттарда өз – өзінен қалпына келмейді. Сондықтан да адам өзінің тыныс – тіршілігінде топырақтың құнарлы қабатын су және жел эрозиясынан, басқа да экологиялық апаттардан қорғай отырып, топырақ құнарын жылма – жыл арттыру және жақсарту шараларын іске асыруы қажет.

     Топырақтың  табиғаттағы орны мен маңызы. Топырақ планетарлық қабаттардың (литосфера, атмосфера, гидросфера) шекарасында жайғасып, солардың бір – бірінің арақатынасынан дамып, геосфераның ерекше қабығы педосфераны, яғни Жердің топырақ жамылғысын түзеді. Сонымен бірге топырақ жер шарының тіршілік дамыған аймағы – биосфераның негізгі компоненті. Топырақтың табиғаттағы рөлі өте зор. Ол жер бетінде тіршіліктің дамуына қолайлы орта. Топырақ – өзі тіршіліктің туындысы бола тұрып, сол тіршіліктің өмір сүруінің де негізі. Топырақ арқылы жер бетінде заттардың үздіксіз үлкен геологиялық және кіші биологиялық айналымы өтеді. Биологиялық кіші зат айналымы кезінде, ең алдымен, аналық тау жынысынан, кейін топырақтан өсімдіктермен қоректік элементтер алынады. Олардан суға ерімейтін күрделі органикалық қосылыстар түзіледі. Әр жылы өсімдіктерден қурап түскен органикалық қалдықтардан қоректік элементтер бірге түсіп, топыраққа қайтып оралады. Биологиялық кіші зат айналымның негізгі нәтижесі – қоректік элементтердің топырақтың жоғары тамырлы қабатында шоғырлануы, құнарлы топырақтың түзілуі. Ал геологиялық үлкен заттар айналымы жер қойнауындағы және жер бетіндегі тау жыныстарының өзгеруі мен қозғалуын қамтиды. Құрғақ жер мен теңіз арасындағы геологиялық үлкен зат айналымы нәтижесінде борпылдақ үгілу қабаты құралады, топырақтың түзілу процесінің негізі қаланады. Жер бетіндегі осы екі айналымның арасындағы байланыс топырақ арқылы өтеді.

     Топырақтың  тағы бір функциясы – ол ауа және су сферасының химиялық құрамдарын реттейді. Фотосинтез арқылы өсімдіктер тотыққан көмірді сіңіреді де көміртегі тотығынан құралатын органикалық қосылыстар синтезін өткізеді. Жапырақтары мен тамырлары CO₂ көміртегі тотығын және судан келетін сутегін пайдаланып, атмосфераға еркін молекулалы оттегін O₂ бөліп шығарады. Жалпы топырақ арқылы жер бетінде бүкіл биосфералық құбылыстар реттеледі. Топырақ – адамзат үшін өлшемі жоқ, баға жетпейтін байлық және құрлықтағы биоценоздар тіршілігінің негізі.

     Адамның тіршілігі үшін ең қажетті ауа, су, тамақ. Ауасыз адам 2-5 минут, сусыз 5-7 күн, тамақсыз 30-35 күн ғана өмір сүре алады. Осы маңызды заттардың бәрі де топырақта.

     Топырақтың  құнарлылығы

     Топырақтың  басқа табиғи денелерден ерекшелігі оның құнарлылығы. Құнарлылық деген топырақтың өсімдіктерді өніп өсуіне қажетті қоректі элементтермен және сумен қамтамасыз ету қасиеті. Жер бетінде адамның, өсімдік пен жануарлардың өмір сүруі топырақтың осы қасиетімен тікелей байланысты. Көне дәуірлердің өзінде топырақтың құнарлылығын отпен, күнмен, сумен теңеп, оған табынған болатын. Көне Египетте құнарлылықтың патшасы болып Изида, ал Римде Прозерпина саналған. Біздің дәуірге дейінгі IV ғасырда Қытайда топырақтарды “ақ”, “көк”, “сары” деп, олардың құнарлылығын “аз”, “көп”, “орта” деп бөлді. Грек философтары Аристотель, Феофраст, Лукреций, Вергилий, Колумелла, Плиний т.б. топырақ құнарлылығы туралы өз трактаттарында жазған. Сол кезден топырақ құнарлылығының көздері туралы ойланып, топырақ неге тозады, қалай оны дұрыс пайдалануға болады деген ойлар туа бастады. Феодализм мен капитализм кезеңінде әр түрлі топырақтар, құнарлылығына қарай бағаланып, сол бойынша салық салу жолдары іздестірілді. XVIII – XIX ғасырларда топырақ құнарлылығына социолог және экономист ғалымдар да назар аудара бастады.

     Топырақ туралы мәліметтер жиналып, табиғат  зерттеу ғылымдары дами бастағаннан  соң, топырақ құнарлылығына да көзқарастар  өзгере бастады. Ерте кезеңдерде топырақ  құнарлылығының кему себебі оның ішіндегі «майлар», «тұздар» тағы басқалардың азаюына байланысты деп есептелді, кейінірек құнарлылықтың себептері «су», «қарашірінді», «минералды элементтер» деп саналды. Содан кейін ғана құнарлылықты топырақтың барлық қасиеттерімен байланыстыра бастады. Осы көзқарастармен бірге, топырақ құнарлылығы деген түсініктер де өзгерді. Гумус теориясы дамыған кезде А.Тэер (1830) топырақтың құнарлылығы топырақтың өсімдіктерді қара шіріндімен қамтамасыз ету, ал Либих (1840) барлық минералдық элементтермен қамтамасыз ету деген пікірді айтты.

     Осы заманның ғылыми әдебиеттерінде топырақ  құнарлылығы жөнінде академик В.Р.Вильямстің (1936) анықтамасы жазылған. Оның айтуынша, топырақ құнарлылығы дегеніміз топырақтың өсімдіктерді бір мезгілде үздіксіз сумен және қоректену элементтермен қамтамасыз етуі.

     Қазіргі кезде топырақ құнарлылығы кең  ауқымды түсінік. Мысалы, борпылдақ  тау жыныстарында да ылғал және өсімдіктердің  қоректік элементтері бар, бірақ  жалаңаш тау жыныстарына өсімдіктердің  тұқымын сепсе, ол өспейді. Тек судың  өзіне отырғызсық та солай болады, тұқымдар көгергенмен өсімдік шықпайды.

     Өсімдіктерге  ылғал мен тамыр арқылы берілетін  қоректік элементтерден басқа жарық, жылу, оттегі қажет, ал оның көк бөлімдеріне  көміртегі керек.

     Топырақ – әрі тірі, әрі өлі дене. Оның құрамында, жоғарыда айтылғандай, көптеген тірі микроорганизмдер бар. Олар құнарлықты қалыптастыруда үлкен рөл атқарады. Күн сәулесі топырақтың жылулық режимін анықтайда, бұл да топыраққа құнарлылық туғызатын элементтердің бірі, өйткені ол ылғалдың булануына барлық физикалық химиялық процестерге молекулярлық деңгейде әсер етеді. Топырақтағы фотохимиялық реакциялардың пайда болуы олардың белсенділігіне әсер ететін күн сәулесіне байланысты.

     Сонымен топырақ аналық организм сияқты күннің энергиясын, қоршаған ортаның қоректік заттары мен элементтерін пайдаланып, оларды күрделі биофизикалық химиялық процестер нәтижесінде ыдыратып, өсімдіктерді барлық қажеттілігімен қамтамасыз етеді. Осыған орай топырақтың құнарлылығы топырақтың өсімдіктердің өніп өсуіне керекті жағдай туғызу қасиеті. Топырақтың құнарлылығының негізі өсімдіктің күн сәулесінен өтетін фотосинтез арқылы органикалық заттардың синтездеуі деген сөз.

     Топырақ құнарлылығының мынандай категориялары болады: 1) табиғи құнарлылық; 2) жасанды немесе эффективті; 3) экономикалық. Бұл түсініктерді өз мағыналарына сәйкес ұғыну қажет. Табиғи құнарлылық табиғи күйіндегі ешқандай адам әрекетін қажет етпейтін құнарлылық. Жасанды құнарлылық негізінен адам әрекетінің нәтижесінде (мелиорациялау, тыңайту т.б.) пайда болған құнарлылық. Ал экономикалық құнарлылық жерден алынған өнімді бағалау.

     Сонымен топырақ құнары дегеніміз оның өзінде өсетін өсімдіктерді бүкіл өсу, даму кезеңдерінде барлық қажетті қоректік заттармен, ылғал, күн сәулесі және ауамен қамтамасыз етуі. Жоғарыда топырақтың құнарына әсер ететін көптеген топырақ қасиеттеріне сипаттама бердік. Топырақтардың ол қасиеттерін төменгі топтарға ажыратуға болады:

1. Топырақтардың физикалық қасиеттеріне: оның суға төзгіш құрылымы, ауа өткізгіш кеуектілігі, ылғалды жақсы сіңіріп, оны ұстап тұру, оңай өңдеуге болатын жақсы физикалық механикалық қасиеттері жатады.
2. Топырақтардың химиялық және физико химиялық қасиеттеріне: топырақта қара шіріндінің молдығы, өсімдіктерге сіңімді азот, фосфор, калий және микроэлементтердің неғұрлым жеткілікті болуы, топырақ ортасы реакциясының ыңғайлылығы, топырақ сіңіру кешенінің кальций катионына қанық болуы, топырақтың ауамен қамтамасыз етіліп, оның тотығу тотықсыздану мүмкіндігінің мол болуы, зиянды суға еритін тұздардың неғұрлым аз болуы немесе болмауы жатады.
3. Топырақтың биологиялық қасиеттеріне: микробиологиялық белсенділіктің жоғарылығы негізінен бактериялардың басым, сонымен қатар ауадан азот жинаушы микроорганизмдердің, биологиялық белсенді ферменттерді шығаратын микроорганизмдердің, топырақ құрылымына және оны қопсытуға әсер ететін төменгі сатылы жәндіктердің болуы.
4. Бүкіл өсімдіктердің өсіп өнуі мезгілінде гидротермикалық режимнің болуы, яғни өсімдіктерді қажетті ылғал мен жылумен қамтамасыз ету.

     Осы көрсеткіштердің қосындысы топырақтың құнарлылығын анықтайды. Көп жағдайларда  топырақ құнарлылығы табиғи жағдайдың  өзінде ақ қамтамасыз етілген. Алайда топырақтардың әр түрлі табиғи зоналарда  орналасуына қарай олардың жоғарыда келтірілген топырақ құнарына әсер ететін қасиеттері әр түрлі. Мәселен, бір зоналарда ылғал жетіспейтін болса, керісінше, кейбір зоналарда күн сәулесі жетіспейді. Ал кейбір зоналарда топырақ құрамында зиянды тұздер қосындысы тым мол. Осы жағдайларға байланысты әр түрлі табиғи зоналарда топырақ құнарлылығының әр түрлілігі заңды құбылыс. Табиғи күйінде кейбір топырақтар құнарлылығының өте жоғарылығымен көзге түседі. Мұндай топырақтар қатарына В.В.Докучаев «топырақ патшасы» деп атаған қаратопырақтар жатады. Топырақтың табиғи құнарлылығының өлшеміне: оның биологиялық өнімділігінің деңгейі, яғни белгілі бір өлшемдегі жерден алынған өсімдіктер өнімі, көлемі есептелінеді. Бұл көрсеткіштер өсімдіктердің әр түрлі табиғи жағдайларда өніп өсуіне байланысты әр түрлі.  Олардың өнімдері гектарына бірнеше ондаған центнерден бастап бірнеше жүздеген, тіпті мыңдаған центнерлерге жетеді.