Арашіріндінің түзілуі

Топырақтағы және биосферадағы органикалық заттардың алғашқы көзі автотрофты ағзалар. Олар минералды қосылыстардан өздері органикалық зат түзіп синтездейді. Жер бетіндегі экосистемаларда алғашқы органикалық заттардың басым бөлігі жасыл өсімдіктер арқылы шоғырланады. Сонымен бірге микроағзалар, жәндіктер, жануарлардың қалдықтары да топырақтың органикалық бөлігінің түзілуіне қатысады.

Жер бетіндегі өсімдіктерден топыраққа түсетін қалдықтардың мөлшері әр гектарға шаққанда тундра аймағында 1-2 тонна болса, ал ылғалды тропикалық аймақта 30-35 тоннаға жетеді. Дала аймағында шөптесін өсімдіктердің топыраққа түсіретін қалдығы 10-20 т/га, соның ішінде олардың тамыр жүйесі оның 40-60% құрайды.

Агроэкологиялық жүйелерде жылына топырақтың әр гектарына 2-3 тоннадан 7-9 тоннаға дейін өсімдік қалдықтары түседі. Солтүстік Қазақстан жағдайында В.И.Кирюшиннің (1993) мәліметі бойынша жаздық бидайды орып алғаннан кейін, әр гектар топырақта 4-9 т өсімдік қалдықтары қалады.

Жылына әр гектар топыраққа шамамен 100-200 кг жәндіктер мен жануарлар қалдықтары түседі.

Топыраққа түскен органикалық қалдықтар түрлі биохимиялық, физикалық-химиялық өзгерістерге ұшырайды. Оның басым бөлігі минералды заттар – көмірқышқыл газы, су және қарапайым тұздарға, ал біраз бөлігі күрделі өзгерістерден өтіп қарашіріндіге айналады.

Органикалық заттардан қарашіріндінің құралуын қарашірінділену процесі (гумификация) деп аталады. Қарашірінді құралу құбылыстарының ерекшеліктері зерттелуде. Оның түзілуі жайында кең тараған конденсациялық (М.М.Кононова, В.Фляйг), биологиялық (В.Р.Вильямс, Ф.Ю.Гельцер) және биохимиялық тотығу (И.В.Тюрин, Л.Н.Александрова) тұжырымдамалары (концепциялары) бар.

Биохимиялық тотығу тұжырымдамасын И.В.Тюрин 1930 жылдары ұсынған, кейін осы бағытты Л.Н.Александрова әрі қарай дамытқан. Осы ғалымның анықтауы бойынша, қарашірінділену – органикалық қалдықтардың ыдырауы кезінде пайда болған жоғары молекулалы заттардың күрделі биофизикалық–химиялық құбылыстар арқылы ерекше органикалық қосылыс, қарашірінді қышқылдарына айналуы.

Л.Н.Александрова қарашірінді құралуы процесінің нұсқасын жасап, оның құрамында органикалық қалдықтарының ыдырауы, микроағзалардың синтездеуі, қарашірінділену, минералдану және минералды заттардың биологиялық зат айналымына қосылуы құбылыстары бар екенін айқындады (30-сурет).

Қарашірінділену процесі бірнеше сатыларға бөлініп қаралады. Алғашқы сатыда органикалық заттардың биохимиялық тотығуы арқылы қарашірінді қышқылдарының түзілуі байқалып, олардың күрделі өзгерістерге ыдырауы жүреді. Қарашірінді қышқылдары құрамында азотты заттар пайда болады. Гумин- және фульфоқышқылдары бөлінеді, органикалық-минералды қосылыстар түзіледі.

Келесі саты кезінде қарашірінді қосылыстарының тұрақтылығы шамалы бөліктері гидролиз және тотығу құбылыстары арқылы ыдырап, қарашіріндінің әрі қарай ароматталған күрделі қосылыстары түзілуі байқалады. Пайда болған қарашірінді қышқылдары топырақтағы минералды заттармен әрекеттесіп, органикалық-минералды туындылар пайда болады.

Топырақтың минералды бөлігі Өсімдік қалдықтары
Ақуыз	Көмірсулар	Лигнин, илегіш заттар	Липоидтар

	Ыдыраудың аралық өнімдері

30-сурет. Топырақта қарашірінді түзілу үрдісінің сұлбасы (21)

Топырақтағы қарашірінді заттары өзгерістерінің ақырғы сатысы кезінде қарашірінді қосылыстары біртіндеп баяу ыдырай бастайды.

Қарашірінді құралу құбылысының ұзақтығы, сипаты топыраққа түсетін өсімдік қалдықтарының құрамына, мөлшеріне, ылғалдылыққа, ауамен қамтамасыз етілуіне, ортаның реакциясына, микробиологиялық ерекшеліктерге, топырақтың химиялық, минералды және гранулометриялық құрамына байланысты болып келеді.