Топырақтың физикалық қасиеттері

Топырақ табиғи дене болғандықтан, ол белгілі физикалық қасиеттермен ерекшеленеді.  Топырақтың физикалық қасиеттеріне оның тығыздылығы, көлемдік массасы және қуыстылығы жатады.

Топырақтың тығыздылығы деп оның қатты фазасы массасының 4 С-тағы судың сондай көлемдегі массасына қатынасын айтады.

Негізінен топырақтың тығыздылығы оның қатты фазасы құрамындағы минералдық және органикалық бөлшектер мөлшерінің арақатынасына тікелей байланысты.  Егер топырақта қарашірік көп болса, онда қатты фазаның тығыздылығы төмен болады. Құмды топырақтың қатты фазасының тығыздылығы -2,70 г/см, қара топырақтікі-2,37 г/см, ауыр сазды топырақтікі-2,67 г/см болады.

Топырақ тығыздылығының жоғары болуы тамырдың  төмен бойлап өсуіне, тұқымның көктеп өсуіп шығуына кедергі жасайды. Топырақ тығыздылығының ең қолайлы мөлшері өсімдіктің биологиялық  ерекшелігіне байланысты өзгеріп отырады. Топырақ тығыздығының шамадан тыс жоғары болуынан ауылшаруашылық дақылдарының өнімі төмендейді.

Сонымен бірге топырақ тығыздылығы ондағы органикалық заттардың мөлшеріне байланысты, себебі олардың тығыздылығы 1,25 г/см,-ден 1,80 г/см –ге дейін болса, ал минералдарда бұл көрсеткіштер 2,3 г/см –ден 3,0 г/см-ге дейін ауытқиды. Яғни, топырақта органикалық зат көп боған сайын , оның тығыздылығы төмендейді. Мысалы, қара шірігі мол қара топырақтың тығыздылығы 2,37 г/см. Топырақ тығыздылығына оның гранулометриялық құрамы, құрылымы үлкен әсер етеді.

Топырақтың физикалық-механикалық қасиеттері

 Топырақтың физикалық-механикалық қасиеттеріне оның созымдылығы , ісінуі,шегуі,байланыстылығы,жабысқақтығы, физикалық «пісуі» жатады.

Тұқымның бөртіп өнуі, өсімдік тамырының төмен қарай бойлап өсуі, топырақ пенг атмосфераның арасында газ алмасу, жер өңдеу сапасы топырақтың физикалық-химиялық қасиеттеріне тікелей байланысты.

Топырақтың созымдылығы деп оның сыртқы күштің әсерінен өзінің пішінін өзгертуін және оны ұзақ уақыт сақтай алатын қабілетін айтамыз.

Топырақтың ісінуі деп оның ылғалдану нәтижесінде көлемін ұлғайтуын айтамыз, ал, керісінше, топырақ кепкенде өзінің көлемін кішірейтуін топырақтың шөгуі деп атайды.

Топырақ түйіршіктерін бір-бірінен ажыратуға әсер ететін сыртқы механикалық күштің әсеріне топырақтың  қарсы тұра алатын қасиетін оның байланыстылығы дейді.

Жер өңдеу құралдарының жұмыс органдарына немесе басқа заттарға топырақтың жабысу  қабілетін оның жабысқақатығы деп атайды.

Топырақтың физикалық «пісіп-жетілуі» деп оның өңдеуге дайын болған кезін, яғни, топырақтың кеберсіп, оны өңдейтін  құралдардың жұмыс органдарына жабыспайтын жағдайын айтады. Піскен топырақ жеңіл өңделеді, құралға жабыспайды, кесекке айналмайды және т.б.

Топырақтың ылғалдылық қасиеттері

Өнімділікті жоғарылатуда топырақтағы ылғалдың алатын орны ерекше. Негізгі ылғал көзі-жауын-шашын, олар топырақ бетіне сұйық және қатты түрде түседі. Топырақ құрылымды болса, онда қарашірік мол болады, ылғал көп жиналады. Екінші су көзіне атмосфера қабатында түзілетін бу тәріздес ылғал жатады. Бұл ылғал көзінің құрғақ континентальды аудандарда маңызы зор. Үшінші су көзі-ыза сулары, егер олар топырақ бетінен 3 м-ге дейін тереңдікте жатса.

Топырақ ылғалдылығы дегеніміз-топырақтың құрғақ массасына пайызбен көрсетілген су мөлшері. Топырақтағы ылғал әр түрлі жағдайда болады, сондықтан олар өсімдіктің қоректенуіне әр түрлі әсер етеді. Топырақтағы судың төмендегідей басты түрлері бар.

Гранитациялық су-топырақтың ірі қуыстылықтарымен (капиллярлық емес) өз салмағымен жоғарыдан төмен қарай жүреді. Бұл-өсімдік ең жеңіл қабылдайтын су,  егер ол топырақтың барлық қуысын толтырса, онда ылғал шамадан тыс болып кетеді. Құмды топырақта гранитациялық су тез төмен кетіп қалады.

Капиллярлық су-топырақ капиллярына орналасады.  Ол капилляр арқылы төменгі ылғалды  қабаттан беткі құрғақ қабатқа қарай жылжиды. Капиллярлық суды өсімдік оңай пайдалана алады.

Гигроскопиялық су топыраққа сіңірілген жағдайда молекулалар түрінде болады. Ол топырақ бөлшектерінің үстінде берік ұсталады, бірақ өсімдікке пайдасыз, себебі, олар топырақ бөлшектері арасында тек қана бу түрінде қозғалады (диффузиялық жолмен). Топырақтың осы суды ұстау қасиетін оның гигроскопиялығы деп атайды.

Қабықшақты су-топырақ бөлшектерін  жұқа қабықша мен гигроскопиялық су жауып тұрады. Бұл суды өсімдік пайдалана алмайды.

Бу тәрізді су-топырақ арасында бу түрінде болады. Ол төменгі температурада шық түрінде  тамшылы суға айналады. Оны өсімдіктің пайдалануы мүмкін. Бірақ бұл түрдегі судың өсімдіктерге маңызы шамалы.

Топырақтың ылғалдылық қасиеттеріне оның су өткізгіштігі, ылғал көтергіштігі, ылғал сыйымдылығы, ылғал жоғалтқыштығы жатады.

Су өткізгіштік – топырақтың өз бойынан жоғарыдан төмен қарай су өткізу, сіңіру қабілеті. Ол топырақтың гранулометриялық құрамына, құрылымына, құрылысына, минерологиялық, катиондық құрамына байланысты.  Борпылдақ, құмды және құмдауыт топырақтардың су өткізгіштігі жоғары болады.

Егер топырақтың су  өткізгіштік қасиеті төмен болса, онда ылғал оның жоғарғы бетінде жиналып қалады да, микроағзалар тіршілігін баяулатуға, органикалық қалдықтардың шіруіне және тағы басқа жағымсыз жағдайларға әкеп соғады. Ал топырақтың су өткізгіштігі шамадан тыс жоғары болса, қолдан берілген сулар, жауын-шашын сулары тамыр жүйесінен ары қарай  тез өтіп кетеді де, суды өсімдік сіңіріп үлгермейді. Топырақтың гранулометриялық құрамы ауыр типтерінде оның су өткізгіштігін арттыратын негізгі әдіс-топырақты қопсыту, оның құрылымын, құрылысын жақсарту болып табылады.

Ылғал сыйымдылық-топырақтың белгілі бір мөлшерде суды сіңіріп, өз бойында ұстап тұру қабілетті. Ылғал мөлшері бойынша  оны танаптық , капиллярлық және толық ылғал сыйымдылық деп бөледі.

Топырақтың гранулометриялық құрамына, құрылымына, құрылысына және тағы басқа жағдайларға байланысты оның ылғал сыйымдылығы әр түрлі болады. Мысалы, ол құмды топырақта 4-9%, құмдауыт топырақта 10-17% саздақ жерде 18-30%,ауыр топырақта 23-40% болады.

Топырақтың капиллярлық қуыстарында ұсталған ылғал мөлшерін капиллярлық  ылғал сыйымдылық деп атайды.

Топырақтың барлық қуыстарының сумен толған кездегі ылғал мөлшері толық ылғал сыйымдылығы болып табылады. Мұндай жағдай қар еріген кезде, қатты жаңбырдан және егістікті суарғаннан кейін байқалады. Толық ылғал сыйымдылық кезінде топырақтағы ауа атмосфераға ығыстырылып шығарылады, сондықтан оттегі азаяды да, топырақтың құнарлылығы кемиді және өсімдік өнімі төмендейді. Толық ылғал сыйымдылық топырақтың қуыстылығына байланысты.

Ылғал көтергіштік- топырақтың менискілік күштің әсерінен өзінің капилляр түтіктері арқылы ылғалды төменгі қабаттан жоғарғы қабатқа көтеру қабілеті. Ол капилляр түтігінің диаметріне, құрылысына, құрылымына байланысты.  Капиллярдың диаметрі аз болған сайын, топырақтың бұл қасиеті күштірек (жоғары) болады. Ауыр құрылымсыз топыраққа қарағанда, жеңіл құрылымды топырақтың ылғал көтеру қабілеті аз болады.