Орманды- дала және дала аймақтарының қара топырақтары

Қара топырақты дала аймағыныңауданы 25,4 млн. га. Биоклиматтық көрсеткіштеріне, негізгі және қосалқы топырақ түзілу процестері сипатына байланысты аймақ екі аймақшаға бөлінеді. Олар - кәдімгі қара топырақты ылғалдылығы жеткілікті дала және оңтүстік қара топырақты ылғалдылығы жеткіліксіз дала.

Кәдімгі қара топырақты ылғалдылығы жеткілікті дала аймақшасы53-55⁰ солтүстік ендіктер аралығында орналасқан. Ауданы 12,0 млн.га. Бұл аймақша Солтүстік Қазақстан облысының түгелдей дерлік жер ауданын, Қостанай және Ақмола облыстарының терістігіндегі аудандарды алып жатыр.

Жер бедері Батыс Сібір жазықтығының оңтүстік бөлігінде тегіс болып келсе, ал Сарыарқаның Көкшетау қыратында аласа таулар мен тегіс жазықтардан құралған.

Топырақ түзуші тау жыныстары гранулометриялық құрамы құмбалшық немесе балшық болып келетін элювиалды-делювиалды шөгінділер және аллювиалды көл шөгінділері болып келеді.

Климаты орманды дала аймағымен салыстырғанда ылғалдылығының кеміп, жылумен қамтамасыз етілуінің жоғарылауымен ерекшеленеді. Жылдық жауын-шашын мөлшері 300-330мм. Көктемде топырақтың 1м қабатында тиімді ылғал қоры 130-145мм-ге жетеді. Ауаның белсенді температурасының (+10⁰С дан асатын) қосындысы 2100-2200⁰.

Табиғи өсімдік дүниесі аралас шөпті және бозды дала шөптесін өсімдіктерінен (боз, селеу, қау, көде, бетеге т.б.) құралған. Көкшетау қыратының шоқылы-таулы аудандарында қарағайлы және қайыңды-қарағайлы ормандар жиі кездеседі. Сонымен бірге ойпатты жерлерде көктеректі-қайыңды шоқ ормандар да бар.

Оңтүстік қара топырақты ылғалдылығы жеткіліксіз дала аймақшасысолтүстік ендіктің 52⁰30^/-53⁰30^/ бойында орналасқан. Аймақшаның ауданы 13,4 млн.га. Ол Қостанай, Ақмола облыстарының орталық және солтүстік бөліктерін, Павлодар, Ақтөбе, Батыс Қазақстан облыстарының қиыр солтүстігінде таралған.

Топырақ түзуші тау жыныстары жазықтық жерлерде төрттік дәуірдің карбонатты балшықтары мен лөс тәрізді саздақтары. Батыстағы Орал үстіртінде және Көкшетау қыратында элювиалды, элювиалды-делювиалды қиыршық тасты құмбалшықтар мен балшықтар. Ойпатты алқаптарда палеоген-неоген дәуірінің сортаң балшықтары.

Ауа райының қуаңшылығы бұл аймақшада арта түседі. Жыл ішінде түсетін жауын-шашын мөлшері орташа есеппен алғанда 250-300 мм-ден аспайды, оның 150-180мм жылы мезгілде жауады. Ауаның белсенді температурасының қосындысы 2250-2450⁰С.

Табиғи өсімдіктер дүниесі ылғалдылығы жеткілікті дала аймақшасына қарағанда кедейлеу дамыған болып келеді. Негізінен бұл аймақшада аралас шөпті бозды дала өсімдіктері дамыған. Табиғи өсімдік дүниесі сирек сақталған, өйткені аймақшаның топырақтары түгелдей дерлік жыртылып егістік алқаптарға айналған.

Қара топырақтың жаратылуы (генезисі).Қара топырақ физикалық, химиялық қасиеттері және құнарлылығы жағынан ең бағалы топырақ.

Оның кескін құрылысы келесідей: Тың жерде үстінде А_Ш – дала төсеніші (кигізі) қабаты болады. Оның астында өте жақсы дамыған А- қарашірінді жиналу қабаты, одан төмен В₁ – қарашірінділі аралық қабат, одан кейін В₂- қарашірінді тілдері қабаты, ал оның астында аналық тау жынысы орналасқан (А_Ш - А - В₁ - В₂ - С).

Қарашірінді жиналу қабаты (А) қара-сұр немесе қара түсті, дәнше, дәнше-кесекті түйіртпекті болады, қалыңдығы 25-30 см-ге дейін жетеді. А+В₁ қабаттарының қалыңдығы 50-70см-ге дейін болады. Қарашірінділі аралық (В₁) қабатының түсі біркелкі емес, жалпы қара-сұр түсті қабатта күрең түсті дақтар кездеседі. Қарашірінді тілдері (ағындары) (В₂) қабаты ұшы төменге қарай бағытталған күңгірт түсті қарашірінді тілдері және ашық түсті ұшы жоғарыға қарай бағытталған тау жынысының сынашаларынан құралған. Қара топырақтың жалпы қалыңдығы 100-150 см-ге жетеді.

Қара топырақтың түзілуі (генезисі) туралы ғылыми дұрыс көзқарасты В.В.Докучаев «Орыстың қара топырағы» (1883) атты еңбегінде толықтырып, дамытып, қорытындылады. Ол қара топырақтың түзілуін аналық тау жыныстарында қарашіріндінің жиналуын далалық шөптесін өсімдіктердің қалдықтарының ыдырауымен және климаттың, жердің геологиялық жасының, өсімдіктердің, жер бедерінің және аналық тау жыныстарының өзара тығыз қарым-қатынасының әсерімен байланыстырды. Ол климаттың өсімдік түрінің қалыптасуына, дамуына оның қалдықтарының ыдырауына үлкен әсері бар екенін атап көрсетті.

Қара топырақтың түзілуі туралы, оның құрамы және қасиеттері жөнінде үлкен ғылыми жұмыстарды орыс ғалымы П.А.Костычев атқарды. Ол «Россияның қара топырақты облыстары» (1886) атты еңбегінде, қара топырақтың түзілуіне басты әсер ететін биологиялық процесс екенін және қарашіріндінің жиналуына, топырақтың түйіртпектігінің қалыптасуына негізінен шөптесін өсімдіктердің тамырларының ыдырауы ықпал ететінін дәлелдеді.

Қазіргі кезде жиналған мағлұматтар қара топырақтың құралуының негізгі ерекшеліктерін терең түсінуге мүмкіндік береді. Қара топырақтың түзілуі шымдану процесінің әсерінен жүреді. Яғни, топырақтың үстіңгі қабатында қарашірінді мөлшерінің артуы, оның қалыңдығының жақсы дамып жетілуі, өсімдіктерге қажет қоректік заттардың жиналуы және топырақтың жақсы түйіртпектігінің қалыптасуы байқалады.

Қара топырақты дала аймағында 1га жерге жылына 10-20т шөптесін өсімдіктер қалдықтары түседі (барлық биомассаның 40-60%) және оның 40-60% өсімдік тамырларынан құралады. Олардағы күл 7-8% болады, (қылқанды жапырақты орман қалдықтарында күл 0,7-1,7%, жалпақ жапырақты орман қалдықтарында 1,6-7,5% болады). Сонымен бірге шалғынды – дала өсімдіктері қалдықтарында азоттың, кальцийдің және басқа элементтердің мөлшері мол болады. Сондықтан, қара топырақтың түзілуінің тағы да бір ерекшелігі - топыраққа өсімдік қалдықтарымен азоттың және басқа да күлді элементтердің мол түсуі болып саналады.

Топырақта қарашіріндінің құралуы сілтілі ортада, оттегімен жақсы қамтамасыз етілген, қолайлы ылғылдылық көрсеткіші қалыптасқан, артық шайылуы жоқ жағдайда, азоты және сілтілі элементтері мол өсімдік қалдықтары ыдырауынан қарымталы жүреді. Осындай жағдай орманды дала және дала аймағында шөптесін өсімдік қалдықтары ыдырағанда қалыптасады.

Қарашірінді түзілуіне қолайлы жағдай бұл аймақта көктемде және жаздың басында байқалады. Осы кезде топырақта күзгі, қысқы ылғалдың, қардың еріген суының ылғалы жеткілікті және топырақтың температурасы қолайлы болады. Ал жаздың ыстық айларында топырақ құрғап, микробиологиялық процестер әлсірейді, түзілген қарашірінді қосылыстары күрделілене түседі де қарашіріндінің минералдануы саябырлайды. Ал күзгі ылғалдан микробиологиялық процестердің белсенділігі артуы байқалғанымен топырақ температурасының күзде тез салқындап кетуі және қыс айларындағы топырақтың қатуы қарашіріндінің ыдырауын тоқтатады.

Қара топырақты аймақтың шөптесін өсімдіктерінің қалдығында кальций элементінің мол болуына байланысты топырақта Са(НСО₃)₂ түрінде биогенді кальцийдің түзілуі байқалады. Сондықтан, пайда болған қарашірінді қосылыстары кальциймен қаныққан болып, олардың суда ерімейтін түрлерінің пайда болуын қамтамасыз етіп, оның топырақтың төменгі қабаттарына шайылуын тежейді. Түзілген қарашірінді қосылыстары ішінде гумин қышқылдары басым келеді, ал фульвоқышқылдар шамалы және олардың өзі күрделі құрылысты болады. Қарашірінділену кезінде пайда болатын қарашірінді қышқылдары өсімдік қалдықтарынан бөлінетін негіздермен және топырақ ерітіндісіндегі кальциймен бейтараптанып, топырақтағы минералдардың ыдырауына белсенді ықпал тигізбейді. Топырақ түзілуі барысында пайда болған органикалық заттар топырақ минералдарымен әрекеттесе отырып, тұрақты органо-минералды қосылыстар түзеді. Осы қосылыстар құрамында өсімдіктерге қажет азот, фосфор, күкірт, кальций элементтері шоғырланып, бекиді. Сонымен бірге, жақсы дамыған шалғынды-даланың шөптесін өсімдіктерінің тамыр жүйесі және кальций гуматтарының (гумин қышқылдарының кальций тұздары) топырақтың жақсы дамыған дәнше, дәнше-кесекті бағалы түйіртпектердің қалыптасуына ықпалдарын тигізеді. Сөйтіп, жоғарыда көрсетілген жағдайлардың ықпалы орманды дала және дала аймақтарында құнарлы қара топырақ типінің түзілуін қамтамасыз етеді.