3. Топырақ тығыздығы және оны анықтау Тапсырма:

1 Тығыздығын анықтау әдісін үйрену. Топырақ үлгісінің көлемдік салмағын, салмақтық көлемді және жалпы қуыстылығын есептеп шығару.

2. Дәнді! отамалы дақылдар және көп жылдық шөптер үшін топырақтың тығыздық дәрежесін бағалау.

3. Дәнді және отамалы дақылдар үшін онтайлы топырақ тығыздығын құру үшін ұсыныс беру.

Топырақ тығыздығы негізгі физикалық қасиеттерге жатады Ол топырақ бөлшектерінің өзара орналасуын сипаттайды Онымен механикалық өңдеудің жағдайы және сулы ауалы, топырақтың микробиологиялық және қоректік режимдер нақтылы байланысты.

Тығыз топырақ ағып келген ылғалды нашар немесе мүлде сіңірмейді. Сонымен қатар жерлерде су эрозиясыньп пайда болуына әкеліп соғатын беткі ағын пайда болады. Өте тығаз топырақ өңдегенде көп тартқышты күптерді талап етеді Өсімдіктер тамыр жүйесін құру үшін механикалық қарсылықть жетуге көп күш шығару керек. Шамадан тыс тығыздалған топырақтарда өсімдіктер үшін жетпейтін ылғал мөлшері азаяды атмосфера мен топырақ арасындағы ауа алмасу процестер жанарлайды,

Артық борпылдақ топырақтың су өткізгіштігі жоғары болғандықтан, құрғақ климатты жағдайда конвекциялы-диффузды жолмен ылғалды қарқынды жоғалтады. Ондай топырақтарға тұқым сепкенде, әсіресе ұсақ тұқымды дақылда тереңцікке біркелкі орналаспайды, топырақ бөлшектерімек байланысты жоғалтады, сонымен қатар өнуі тоқтайды, өскіндер: сирек болады. Борпылдақ топырақ отырғанда егістердін астындағы өсімдіктердің тамыр жүйелері деформацияға ұшырайды, түптену түйіні ашылып қалады. Артық борпылдак топырақ қарашіріктің қарқынды минерализацияға ұшырауына әсер етеді. Сондықтан топырақ тығыздатылғаның көлемі көбінесе оның қалай өңделгендегі туралы айтады.

Топырақ тығыздығын бағалау үшін үш көрсеткіш қолданылады: көлемдік салмақ, салмақтық көлем және қуытышық.

Топырақтың көлемдік салмағы —күйіндегі мүлдем топырақтың бірліктік көлемінің салмағы.

Топырақтың салмақтық көлемі - өзгермеген түрі топырақтың жалпы көлемі мен оның салмағын салыстырмасымен анықталады. Бұл көрсеткіш көлемдік салма теріс көрсеткіш болады.

Қуыстылық - топырақтың қатты фазалы бөлшектеі арасындағы қосымша аралық көлемі.

Топырақтың тығаздығы көбінесе көлемдік салмсипатталады, оны анықтау үшін қолданылатын қажетті әдістер; аспаптар ете қарапайым. Ол топырақ агрегаттарының көлемі олардың өзара орналасуына, механикалық құрамына, қараі мөлшеріне, ылғалдылық күйіне т.б. байланысты болады. құрылымданған топырақтар құрылымсыз топырақта қарағанда ылғи борпылдақ немесе көлемдік салмағы болады. Жеңіл топырақтардың тығыздығы көбін механикалық құрамы ауыр топырақтарға қарағанда жол болады, өйткені сонғылары ылғи құрылымдылау бола топырақта органикалық заттар көп болған сайын оның көлем салмағы да төмендеу болады. Минералды топырақтар; жыртылатын қабатында ол 1,0-1,4г/см³, батпақтыларда — 0,5г/см³ болады.

Әр түрлі өсу фазалары мен даму кезеңдерінде өсімдіктері топырақ тығыздығына деген талаптары әр түрлі болады. Оларді топырақ тығыздығынын әр түрлі болуына байланысты реакцияа дақылдардың биологиялық ерекшелігіне әсіресе, ен бірінші олардың тамыр жүйесінің дамуына байлынысты болады

Г. С. Смородин (1968) мәдени өсімдіктерді топ тығыздығына катынасын үш топқа бөледі:

1. Отамалылар, өз дамуына борпылдақ топырақтарды та етеді.

1. Дәнділер, орта тыгыздықты топырақтарда жақсы дамиды.

2. Ұсақ тұқымдық дақылдар ( көп жылдық шөп, тары, зығыр ; б.), олардың өсіп дамуына тығыз құрылымды топырақ қолайлы жағдай туады.

Өсімдіктердің өсуі мен дамуына, дақылдардың ең жоғар өнім беруіне ең қолайлы жағдай жасайтын топырақ тығыз оңтайлы деп саналады. Әр түрлі топырақ типтері үшін көле салмақтын оңтайлы мәні 1,0-1.4 г/см³ дейінгі шамалар ауытқиды. Солтүстік Қазақстакның қара топырақтары үшін І,0( 1,30г/см³ шамасында, қара-қоңыр топырақтарда 1,20-1,35г/с

Топырақ тығыздығының айқын динамикасы бар борпылдақ құрылысы бар жыртылатын қабат өңдеулер өткеннен кейін біртіндеп тығыздалады жеке біраз уақыттан кейін, уақыт өте тығы болып саналады. Тепе-тендікті тығыздық оңтайлыға сирек сәйкес келеді, сондықтан топырақты өндеудің ең маңызды мақсатгарының бірі ұрақта онтайлы тығыздық туғызу болады. Егер тепе-теңдікті. Топырақ тығыздығы сол берілген жерде себуі жоспарланған үшін оңтайлы тығыздықтан жоғары болса, қопсыту жасалынады. Егер оңтайлыдан төмен болса, тығыздату жасалынады. Егер оптималды жене тепе-теңдікті тығыздықтар маңызы бір болып, оған басқа себептер болмаса ( арамшөптерді күрт» тыңайтқыш енгізу т.б. топырақты еңдеудің қажеті жоқ.

Топырақтың жасанды тығыздалуының қажеттілігі қопсытуға қарағанда сирек кездеседі.

Механикалық өндеуден басқа топырақтың тығыздығын азайтуға оның ылғалданғандағы ісінуі, топырақтағы судың қатуы, өсімдіктер тамыр жүйесінің дамуы, топырақты қазатын фаунаның әрекеті. органикалық тыңайтқыштарды енгізуі өсер етеді.

Топырақтың артық тығыздығын туғызатын факторларға тракторлардың және басқа ауыл шаруашылық техниканың жүріс жүйесінің әсері жатады. Ауыр тракторлар бір рет өтсе де топырақ тығыздығы 20-40% жоғарьиайды. Артық тығыздық өсімдік тамырларының өсуіне қарсыласудың жоғарылауымен, топырақтың физикалық қасиеттерінің, оның сулық ауалық және қоректік режимдерінің нашарлауымен, соныңда дақылдар өнімінің азаюымен көрсетіледі.

Механизмдердін жүріс жүйелерімен топырақтын артық тығыздалуы су өткізгіштікті 2-10 есе азайтады. Өте ұсақ саңьшаудағы суды өсімдіктер сіңіре алмайды. Агрономиялық әдебиеттердегі мәліметтер бойынша, топырақ тығыздығы жоғары брлса өсімдіктер ылғалды, толық су сиымдылыққа тең болса да, алмайды. Топырақтың жыртылатын қабатының көлемдік салмағы -0,01 г/см³ октайлыдан жоғары болса дәнді " өкімділігі 0.6-0.9 тт/га төмен.,

Тығыздық жоғарылауының теріс әсері аз дәрежеде топырақтарда көрсетіледі және керісінше болады.

Топырақтың көлемдік салмағын анықтау үшін негізінде әр түрліпринциптер қойылған, әр түрлі әдістер мен аспаптар жасалған. Ең көп тарағаны бұрғылы, бекіткішті, құмды әдістер және су көмегімен анықтау сулық заттармен пайда болған саңылауларды толтырумен

6 сурет. Топырақ қаңқасының тығыздығын анықтау Качкиский аспзптары: 1 жеке 2- цилкндр-бурлар; 3 — балға; және 5 - қақпағы бар алюминий банкалар; 6 - қалақ; 7 -кішкене күрекше; 8 - шомпол; 9 - пышақ; 10 — беттеткіш.

Бұрғылы әдіс анық көлемді өзгермеген құрлысты топырай үлгісін цилиндр бұрғымен алуға негізделген. Қазіргі уақытта көп бұрғы түрлері бар.

Бекіткішті әдіс, алынған топырақ үлгісін бекітетін, әр түрлі заттарды (парафин мен кейбір смолалар т. б.) қолдануға негізделген. Бекітілген үлгінің көлемі оның итеріп шығарға» судың мөлшерімен немесе гидростатикалық салмағын өлшеумен анықталады.

Вазелинді және құмды әдістер алынған топырақтын көлемін сусымалы немесе сулық заттардың көмегімен өлшеуге негізделген. Топырақ үлгісін бұл жағдайда оның табиғи құрлысын сақтамай алады. Алынған топырақ үлгісінің салмағын таразыға салып, көлемін - үлгіні алғаннан кейін сусымалы.

Қазіргі уақытта радиоактивті сәулелену мен гамма топырақпен қарым-қатынасына негізделген әдістерде бар.

Құрылысын жоймаған топырақтың көлемдік салмағын аныктау үшін ең көп тарағаны Н.А. Качинскийдің жасаған аспаптар қолдану әдісі (6 сурет).

Аспаптар, топырақ үлгісін алу үшін, көлемі 100 см³ (1) және ЗООсм³ (2) тақам көлемді құрышты бұрғы цилиндрден құрылады; топыракқа тігінен цилиндрді кіргізу үшін бағыттағыштан 10; цилиндрді топыракқа кіргізу үшін шомполдан 8; топырақтың тығыздалған қабатына цилиндрді кіргізу үшін балға 3; пышақ 9, цилиндрді топырақтан шығарып артық топырақты алып тастау үшін кішкене күрек 7 пен қалақ 6; алынған топырақ үлгісін сақтау үшін қақпағы бар алюминий банкалар 4 және 5. Кіргізгенде топырақты деформациядан сақтау үшін цилиндрдің кесетін бөлігінің диаметрі 1 мм-ге кішірек болады.

Топырақ үлгісін алу үшін тегіс жерге алдын ала қақпағымен бірге салмағы өлшенген (Ро) цилиндрді қояды, үстінен кішкентай төртбұрышты ағашпен (10*10см) жабады да, қолмен үстінен басып топыраққа кіргізеді. Цилиндр толық топыраққа кіргеннен кейін ағашты немесе бағыттағышты алып тастайды, цилиндрді қақпағымен жабады, жан-жағын кішкентай күрекпен немесе пышақпен қазады, астында кішкене артығымен цилиндр астынан топырақты кеседі. Содан кейін цилиндрді аударады, цилиндрдің шетімен бірдей қылып артық топырақты кесіп тастайды және қабырғасын топырақтан тазартады, астыңғы қақпағын жабады. Цилиндрден топырақты банкаға салып, тығыздап қақпағын жауып арнайы ұясы бар жәшікке салып қояды.

Егер банкалардың саны жетпей жатса, топырақты алдын ала салмағы өлшенген құрғақ полизтиленді этикеткасы бар (Ро) қалтаға салып қоюға болады.

Топырақ үлгісі мен банкаларды немесе полиэтиленді қалтаны зертханаға апарып. 0.01 г ( РІ) анықтылығы мен өлшеп ылғалдылығын анықтау үшін ішіндегі топырақты қағазға төгіп әрбіреуі 15-20 г екі орта топырақ сынамасын алюминийлі стақанға салады. Үлгінің алған орны мен тереңдіне байланысты дәптерге алдын ала стақанның салмағы мен (т₀) нөмерін жазады.

Мүмкіндік болса топырақ үлгілері бар цилиндрдің салма далада, үлгі алынған орында өлшеген дұрыс. Бұл салмағын өлшегеннен кейін жоғарыдағы әдіс бойы ылғалдылығын анықтау үшін топырақ сынамасын ылғалды топырағымен алюминийлі стақандарды (м₀) түр. салмаққа дейін термостатта 105 градуста құрғатады. Бірінші стақандарды алты сағаттан кейін өлшейді. Ол үшін стақандар құрғататын шкафтан алып суыту үшін астында қышқылымен немесе хлорлы калиймен эксикаторға са қақпағын жауып қояды. Суыған соң топырағы бар стақандар, салмағын өлшейді, қақпағын аашық құрғататын шкафқа сағатқа толық құрғау үшін қайтадан салып қояды. Бақ құрғатудан кейін салмақтың айырмашылығы 0,05 г аспау керек құрғатқаннан кейін топырағы бар стақандарды қышқашымен суыту үшін эксикаторға қояды, суытан соң олар құрғаған топырақпен салмағын өлшейді (т₀).

Барлық мәліметтерді 2-формуланың өзіне сәйкес жол жазады.

Топырақтың көлемдік салмағының есебін дәйектілікпен жасайды:

1. Топырақтың ылғалдылығы (W):

2. Банкадағы (цилиндрдегі. полиэтилен қалтадағы мүлде құрғақ топырақтың салмағы, (М).

Топырақтың көлемдік салмағы кең арада ауысып тұрады. Әр түрлі қарашірікпен қамтамасыздануынан дәрежелі топырақтың тығыздығын бағалау үшін С.И. Долгов келесі шкаланы ұсынды (10 кесте)

10-кесте. Топырақтың көлемдік салмағының мөлшерінен тығыздануды бағалау (г/см³).

Көлемдік салмақтың саyдық мәнін қуыстылықты (саңылаулық) топырақтағы ылғал қорын, қоректік заттарды, қарашірікті, суарғанда суару мөлшерін т.б. санау үшін қолданады.

Топырақ тығыздығының ең толық көрсеткіші қуыстылық немесе саңылаулық болады. Топырақтағы бөлек механикалық элементтер мен құрылымдық агрегаттар бір-біріне тығыз жабысып тұрмайды, агрегаттар ішінде және арасында қуыс қалдырады, оларды саңылау деп атайды. Олардың пішіндері мен келемдері әр түрлі.

Құрылысы бұзылмаған топырақтың жалпы көлеміне пайызбен кәреетілген барлық топырақ саңылауының қосымша көлемі қуыстылық саңклаулкқ деп аталады. Топырақтың қуыстылығымен ылғал және ауа сыйымдылық, су және ауа өткізгіштік, су көтеру қабілеті, аэрация, биологиялық процестердің қарқындыққа мен бағыттығы сияқты қасиеггері тьіғьіз байланысты болады. Топырақ саңылауларында тірі организмдер мен өсімдік тамырлары орналасады.Топырақ өлемінің бұл бөлігінде тығыздың тиімді құнарлылығын барлық процестер етеді және топырақ қуыстылығынан оның үлестік қарсыласуы байланысты.

Қуыстылық топырақтың механикалық құрамына құрылымдылығына байланысты. Табиғи жағдайда ол кең25 тен 80%-дейін ауысады. Өсімдіктердің өсуі мен дамуына. Қолайлы жағдай туатын қуыстылы оңтайлылығы 50-65% арасында орналасады. Ол климаттық және топырақ жағдай-дақылдардың биологиялық ерекшеліктеріне байланысты бола Аймақтың ауа-райы құрғақ болған сайын оңтайлы қуысты. мөлшері төмендейді. Ол қарашірінді көп құрылымды балші карбонатты топырақтарда жоғары, қарашірінді құрылымс құмды топырақтарда ол төмен болады. Оңтайлы қуыст отамалы дақылдар үшін, дәнділерге және көп жылдық шөптен қарағанда жоғары. Жалпы құрғақ далалы аймақта қуыстылық оңтайлылығы 48 — 55% арасында болады.

Құмбалшықты және балшықты топырақтардың қуыстылығының көлемін бағалау үшін Н.А. Качинский келе шкаланы ұсынды:

70> — артық саңылаулы, топырақ томпақ, 55-65 - өте жақсы. Жыртылатын мәдени қабат. 50-55 — жыртылатын қабат үшін қанағаттанарлық 50< — жыртылатын қабат үшін қанағаттанарлықсыз 40-25 - өте темен, тығыздалған иллювиальды қабаттарға сай.

Жалыш қуыстылықты санау әдісімен топырақтың көлемд d және үлестік (у) салмағымен немесе арнайы бұрғы көмегімен құрылысы бұзылмаған топырақ үлгісін алу жолымен, есептеуге болады. Санау үлгісімен жалпы қуыстылықты анықта үшін (П) мына формуланы қолданады:

Көлемдік салмағы 1,2 г/см³, үлестік салмағы- 2,6 г/с: топырақтар үшін жалпы қуыстылық 53,8% тең болады.

В.Н.Слесаревтың [12] ойы бойынша, топырақ тығыздығын топырақтың қатты фазасы көлемінің топырақтағы көлем бірлігіндегі жалпы қуыстар көлеміне қатынасымен, пайызбен көрсетілген, анықтауға болады:

мұнда: Р — топырақ тығыздығы

V_т._ф. - топырақтың қатты фазасының көлемі, %;

V_n - қуыстар көлемі,%

Мысалы: егер топырақтың қатты фазасы топырақтың жалпы көлемінен 40%, 60% болса,сонда топырақтың тығыздығы төмендегідей болады:

Р=40/60=0,67

Қатты фазаның көлемі артқан сайын және қуыстар көлемі азайған сайын топырақ тығыздығы арта түседі және керсінше.

Қазақстанның негізгі топырақ типтерінің көлемдік салмағы 1 кестеде көрсетілген.

Үлгін алған орны______________________________

Зертханалық сабақтарда жалпы куыстылықты санау әдісімен анықтағанда топырақтың үлестік салмағынын мәнін оқытушы береді. Топырақ үлгісінің бұзылмаған құрылысының көмегімен жалпы қуыстылықты анықтау әдісі "топырақтың жыртылатын қабатының құрылысын анықтау" тарауында беріледі.

Өз бетімен дайындалуға үшін сұрақтар

1- Топырақ тығыздығы деген не және қандай көрсеткіштермен сипатталады?

2. Өсімдіктің өсіп дамуына топырақ тығыздығының қандай манызы бар?

3. Өте борпылдақ және тығыз топырақтың қандай және теріс қасиеттері бар?

4. Топырақтың оңтайлы және тепе-тендікті тығыз деген не?

5. Топырақтың көлемдік салмағы неге байланысты және оны қалай анықталады?

6. Жалпы қуыстылық деген не және оны қалай анықталады

7. Топырақтың тығыздығын реттеуге қандай агроном шаралар әсер етеді?

Ұсынылған әдебиеттер.

А.И. Реакция сельскохозяиственных культур сложения почвы.-В кн.: Теоретические обработки почв. — Л.: Гидрометеоиздат, 1968. 32-39 методы иссследования почв. - М.,

1. Агрофизические 586.

2. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследова: физических свойств почв.-М.:Агропромиздат, 1986. 95-105

З.Доспехов В.А., Васильев И.П., Туликов А.М. Практикум земледелию.-М.: Агропромиздат, 1987. 30-31 б.

4. Иванников А.В., Шрамко Н.В., Мукажанов К.М. ЗемледІ Северного Казахстана. - Акмола, 1999. 25-30 б.

5. Карипов Р.Х. Проблема уплотнения темно-каштановой подвижтелиями и приемы ее решения. //Труды Акмолинскоі сельхозинститута-Акмола. 1994. 3-7 б.

6. Карипов Р.Х. Негативные последствия антропогенной воздействия на агроэкосистему в связи с интенсификациа сельскохозяйственного производства. Труды международн научной конференции, посвященной к 130-ти летию со рождения В.И. Вернадского. Акмола-Боровое. 1993. 192-195 б!

7. Карипов Р.Х. Воздеиствие на почв ходовых систем трактороя Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана.-Алма Ата,І99І,К 12, 99-101 б.

8. Качинский Н.А. Физика почв.-М.: Высшая школа, 1965,318 б.|

9. Плотность почвы и ее регулирование обработкой. Труды Целиноградского сельхозинститута,т.8,вып.13.| Целиноград:1973. 123 б.

10. Почвоведение. Под ред. Кауричева И.С.-М.:Колос,1975,1241256.

11. Роктанэн Л.С., Иванников А.В. Научные основы земледелия.- Целиноград. 1982. 24-29 б.

12. Смородок Г.С. О пипах сложенный к приемах обработы почвы. В кн.: Теоретические вопросы обработки почв.-Д.| Гидрометеоиздат, 1968. 156-139 б.