Топырақтың органикалық бөлігі

Топырақтың құрамындағы тірі ағзалар, өсімдіктердің, жәндіктердің, микроағзалардың қалдықтарымен олардың әрекетінің өнімдері және топырақ түзілуі кезінде пайда болған ерекше зат – қарашірінді оның органикалық бөлігін құрайды. Топырақтың дамуына, көптеген қасиеттерінің қалыптасуына оның органикалық бөлігі үлкен әсер етеді. Топырақтағы қоректік заттар қорының мол болуы, оның қолайлы физикалық қасиеттерінің қалыптасуы, топырақтың санитарлық қорғау әрекетінің жақсы дамуы топырақтың органикалық бөлігінің мөлшерімен тығыз байланысты. Сол себепті топырақтың органикалық бөлігін зерттеу жұмыстары ерте кезден басталған.

XIX ғасырда топырақтың органикалық бөлігін зерттеу жұмыстарын Германияда Шпренгель, Швецияда Берцелиус, Ресейде Герман, Костычев т.б. жүргізген. XX ғасырдың басында осы жұмыстар бағытын В.Р.Вильямс, С.Оден, А.А.Шрайнер, Е.Шори, С.Ваксман жалғастырды. Кейінгі жылдарда топырақтың органикалық бөлігін зерттеу жұмыстарын қарқынды жүргізіп, құнды деректер жинаған ғалымдар: И.В.Тюрин, М.М.Кононова, Л.Н.Александрова, В.В.Пономарева, Д.С.Орлов, И.С.Кауричев, В.Фляйг, Ф. Дюшофур, М.Шнитцер т.б.

Қазақстанда осы бағытта үлкен ғылыми жұмыстар атқарған ғалымдар: Б.Н.Вишневская, Р.М.Білдебаева, В.И.Кирюшин, С.З.Елюбаев, А.Қ.Күрішбаев.

Топырақ құрамындағы органикалық заттардың басым бөлігі ерекше органикалық қосылыс-қарашірінді болып келеді. Орташа есеппен оның мөлшері барлық органикалық заттардың 85 % құрайды. Ал органикалық заттар құрамына кіретін әлі толық ыдырамаған, көзге көрінетін өсімдіктермен жәндіктердің қалдықтары оның 10 % құраса, тірі ағзалар шамамен 5 % құрайды (29-сурет).

Қарашірінді дегеніміз пайда болу тегінің, кейбір жалпы қасиеттерімен құрамының, құрылысының ұқсастығына байланысты топтастырылған, бірақ, әр топтың қасиеттерімен құрамының, құрылысының өзгешелігі бар жоғары молекулалы азотты органикалық заттардың қоспасы. Қарашіріндінің құрамына кіретін заттарды 2 топқа ажыратады. Бірінші топқа ерекше емес органикалық қосылыстар (аминоқышқылдар, ақуыз, органикалық негіздермен қышқылдар, сахароза) жатады. Олардың мөлшері қарашірінді құрамында аз – бірнеше пайыз ғана. Ал, екінші, негізгі бөлігін ерекше зат қарашірінді қосылыстары құрайды.

Қарашірінді қосылыстары ерігіштігіне, ажыратып, бөлініп алуына қарай келесідей топтарға бөлінеді: фульвоқышқылдар, гумин қышқылдары, гуминдер және гиматомелан қышқылдары.

Фульвоқышқылдар – жылжымалы, ерігіш қасиеттері суда және басқа да еріткіштерде, жақсы гумин қышқылдарымен салыстырғанда молекулалық массасы жеңіл және құрамында көміртегі азырақ болып келетін қарашірінді құрамындағы заттар тобы. Қышқылдық қасиеті айқын сақталған. Ертіндісі ашық сарғыш түсті. Күлгін, сұр және қызыл топырақтар құрамында мол болады.

Гумин қышқылдары – суда аз еритін минералды және органикалық қышқылдарда ерімейтін заттар тобы. Молекулалық массасы жоғары, құрамында көміртегі молырақ, қышқылдық қасиеттері аса байқалмайтын қосынды. Сілтілерде ериді, ерітіндісінің түсі күңгірт қоңыр, қоңыр болып келеді. Осы қышқылдың екі валентті катиондармен түзген тұздары да суда аз ериді. Гумин қышқылдары қара топырақ, қара-қоңыр топырақ типтерінің қарашіріндісінде мол болады.

Гумин – ерімейтін, топырақтағы қосылыстардан бөлініп алынбайтын қарашірінді құрамындағы заттар тобы (гидролизденбейтін қалдық). Олар топырақтың минералды бөлігімен тығыз байланысқан гумин және фульвоқышқылдарынан, өсімдік қалдықтарының баяу ыдырайтын (целлюлоза, лигнин, т.б) қосылыстарынан тұрады.

Гиматомелан қышқылдары – қасиеттері гумин қышқылдары мен фульвоқышқылдарына ұқсас, аралық заттар. Олар қоршаған орта жағдайына байланысты гумин- немесе фульфоқышқылдар құрамына ауысады.