Топырақтың су құбылымы және оны реттеу жолдары

Топыраққа ылғал түсуі, оның таралуы, әр түрлі физикалық өзгерістерге ұшырауы және ылғалдың топырақтан шығындалуы құбылыстарының жиынтығы - топырақтың су құбылымы (режимі) деп аталады. Су құбылымын сандық өлшеммен сипаттау үшін топырақтың су балансы қолданылады. Ықшамдап алғанда су балансының теңдеуі келесідей:

Ы_Ж+Ы_ЫС+Ы_Б=Ш_б+Ш_Т+Ш_Ж+Ш_Б

Мұнда,

Ы_Ж - жауын-шашыннан түсетін ылғал;

Ы_ЫС - ыза судан келетін ылғал;

Ы_Б - топырақтың үстіңгі бетіне ағып келетін ылғал;

Ш_Б - булану кезіндегі топырақтың ылғал шығыны;

Ш_Т - өсімдіктердің транспирацияға ылғал шығындауы;

Ш_Ж - жер асты суларына топырақ ылғалдың өтуі;

Ш_Б - топырақтың үстіңгі бетімен ылғалдың ағып кетуі.

Топырақтың су балансын және топырақтағы ылғал қорын есептегенде ылғал мөлшерін миллиметр (мм) немесе бір гектарға шаққанда келетін текше метр (м³/ га) бірлігін қолданады.

Топырақтың әр қабатындағы жалпы ылғал қорын оның тығыздылығын есепке ала отырып келесі теңдеу арқылы анықтайды:

Мұнда, Ы - топырақтағы жалпы ылғал қоры (м³/га);

а - топырақтың ылғалдылығы, %;

d_v - топырақтың тығыздылығы; г/см³;

Н - топырақтың қабатының қалыңдығы, см;

Ылғал қорын м³/га-дан мм-лік бірлікке айналдыру үшін 0,1 ал, керісінше айналдыру үшін 10 коэффиценттері қолданылады

Топырақ құрамындағы ылғалды есепке алу оның өсімдіктерді ылғалмен қамтамасыз етуін бағалау үшін қажет. Осы мақсат үшін топырақтағы жалпы және өсімдіктерге тиімді ылғал қорын анықтайды. Топырақ құрамындағы өсімдіктерге тиімді ылғал қорын анықтау үшін топырақтағы жалпы ылғал қорынан оның құрамындағы өсімдіктердің солу ылғалдылығы көрсеткішін шегереді. Топырақтағы өсімдіктерге тиімді ылғал қорын бағалау үшін 21-кестеде көрсетілген мағлұматтар пайдаланылады.

21-кесте. Топырақтағы өсімдіктерге тиімді ылғал қорын бағалау (21)

Топырақтың су балансы табиғи климаттық аймаққа және жер бедеріне байланысты әртүрлі болып қалыптасады. Су балансының құрамды бөліктерінің арақатынасына байланысты топырақтың су құбылымы бірнеше типтерге бөлінеді. Іс жүзінде су құбылымы сипаттауға жыл ішінде түсетін жауын-шашынмен осы мезгілде байқалатын ылғал булану мөлшерлерінің қатынасы қолданады. Бұл көрсеткіш ылғалдану коэффиценті деп аталынады (ЫҚ). А.А. Роде топырақтың су құбылымының 6 типі бар екендігін анықтады.

1. Тоңы бар су құбылымы.Топырақ қабатында мәңгі қатқан тоңы бар аймақтарда кездеседі. Жылы мезгілде түскен жауын-шашын тоңы бар қабаттан өте алмай топырақтың үстінде артық ылғал байқалуын қалыптастырады.

2. Шайылымды су құбылымы. Жылдық жауын-шашын мөлшері буланудан артық болатын аймақтарда байқалады. Жыл мезгілі ішінде топырақ бойында ылғалдың жоғарыдан төмен жылжуы басым байқалады. Көктемде және күзде топырақ ылғалмен шайылады. Ылғал ыза суға шейін жетеді, сөйтіп топырақ түзілуі кезінде пайда болған қосылыстар сумен шайылып топырақ кескінінен аластатылады. Мұндай су құбылымы күлгін, қызыл және сары топырақ типтеріне тән.

3. Мерзімді шайылымды су құбылымы. Көпжылдық есеппен алғанда жыл ішінде түскен жауын-шашынмен булану тепе-тең болып келеді (ЫК=1). Бірақ кейбір жылдары жауын-шашын мол болып топырақ ылғалмен шайылады, ал кейбір жылдары жауын-шашын кем түсіп, топырақтың шайылуы байқалмайды. Мұндай су құбылымы орманның сұр топырағына, күлгінденген және сілтісізденген қара топырақ типшелеріне тән.

4. Ылғалмен шайылмайтын су құбылымы. Мұндай су құбылымы жауын-шашын топырақтың жоғарғы қабаттарын ғана ылғалдандыратын аймақтар топырағында байқалады (ЫК<1). Жауын-шашын ылғалы ыза суға қосылмайды. Осы су режимі дала аймағының кәдімгі және оңтүстік қара топырақ типшелеріне, құрғақ дала аймағының қара-қоңыр топырағына және шөлдің құба топырақтарына тән.

5. Топырақтың бусануы бар су құбылымы. Бұл су құбылымы дала, құрғақ дала, шөлейт және шөл аймақтарындағы жер астындағы ыза судың жоғары жатқан ойпатты алқаптарында байқалады (ЫК<1). Осы алқаптардағы топырақ бойында көбінесе ылғалдың астынғы қабаттардан жоғары қарай қылтүтік күштері арқылы көтеріліп булануы байқалады. Астынғы қабаттардан, ыза судан топырақ бойына тұздар көтеріліп топырақ сорға айналады.

6. Суармалы жердің су құбылымы (ирригациялық). Алқапты суарғанда байқалатын су құбылымы.

Топырақтың экологиялық әрекетінің белсенді жүруі және одан мол егін алу үшін оның су құбылымын реттеп отыру қажет. Жауын-шашын мол түсетін, ылғалдың булануы баяу байқалатын аймақтарда топырақты ылғалдан құрғату шаралары жүзеге асырылады. Ал, топыраққа жауын-шашын шамалы түсетін, ылғалдың булануы белсенді жүретін аймақтарда топыраққа ылғалды жинау, оны буланудан сақтау және суландыру шаралары жүзеге асырылуы керек. Қазақстанның негізгі топырақтарында ылғалдың тапшылығы байқалады. Сондықтан осы топырақтарда қыс айларында қар тоқтату шараларын, күзгі және көктемгі жауын-шашынды және қар суын топыраққа мол сіңіру үшін топырақты күзде өңдеу шаралын және булану арқылы топырақтан ылғал ысырап болмауы үшін атқарылатын шараларды мұқият жүргізу қажет.

Топырақтағы ылғал қорын молайту үшін Солтүстік Қазақстан өңірінде ауыспалы егіс жүйесінде сүрі алқабын сақтап оны дұрыс өңдеп, қышадан оған ықтырма себу, егіс танаптарында орақ кезінде Павлодардың ауыл шаруашылығы ғылыми зерттеу институтының ұсыныстарын жүзеге асырып, сабаннан ықтырма қалдыру, көпжылдық шөп танаптарында қар тоқтату жұмысын жүргізу, пішен дайындау кезінде орылмаған шөптен ықтырмалар қалдыру қажет. Көктемде топырақ бетін тегістеп, топырақтың үстіңгі бетінде қалыптасқан қылтүтік қуыстарды бұзып, ылғалдың булануын тежеу үшін топырақты шанышқылы тырнамен өңдеу жұмыстарын жүргізу қажет. Топырақтағы ылғал қорының жөнсіз ысырап болмауы үшін арам шөптермен ұтымды күрес жүргізу шарт.