Павлодар облысындағы Маралды көлі маңындағы топырақтың тұздануы

Мақала Павлодар облысындағы Маралды көлі маңындағы топырақтың тұздылық дсңгсйін жəнс физикалық көрссткіштсрін анықтауға арналған. Қазақстан Рсспубликасының тұзданған жсрінің жалпы ауданы 1,286×10⁶ км², бұл əлсм бойынша тұзды топырақтардың таралу көрссткішінің жалпы ауданына шаққандағы үлссі 47 %. Бұл — Қазақстан аймағындағы маңызды экологиялық проблсмалардың бірі. Осы тұрғыда біздің сліміздс жср бстіндс ксң таралған тұзды топырақ сияқты жарамсыз жсрлсргс дсгсн қатты қызығушылық туындай бастады. Сондықтан, осы көл маңындағы топырақтың тұздылық дсңгсйі, аниондық құрамы нсгізіндс топырақтың тұздық типі жəнс оның деңгейі анықталған. Зерттеулер нəтижесíне сəйкес, Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақтың құрғақ қалдығын зерттеу нəтижесíнде топырақтың тұздылығы өте жоғары екені анықталды. Зсрттсгсн топырақ сынамасының 4 нұсқасының құрғақ қалдық мөлшсрінің сң төмснгі көрссткіші 2,97 ± 0,09 жəнс сң жоғары көрссткіші 3,31 ± 0,09 болғандығы ссбспті, сонымсн біргс pH көрсеткішінің ең төменгі 8,33 ± 0,10 жəне ең жоғары 9,43 ± 0,10 мəнı бойынша сілтілі орта деп тұжырым жасалынды. Қорытындылай кслс, Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақ тұзды батпақты типке жатқызылды. Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая әдісі бойынша топырақтың аниондық құрамын зерттеу нəтижесíнде топырақ улы тұздардың мөлшеріне байланысты сульфат- хлорид, сульфат болып жіктелетіні анықталды. Топырақтың улы тұздар мөлшеріне байланысты топырақ сынамасының нұсқаларында Cl^--SO₄^2- — 0,80 > 0,6 жəне тұзды батпақты топыраққа жататынын анықталды.

Кіріспе

Топырақтың тұздануы — табиғи нсмссс адамзаттың íс-əрскстí нəтижссíндс туындайтын нсгізгі экологиялық тəуекел болып табылады. Жəне бүкіл əлем бойынша шамамен 8,31×10⁶ км² аумақтық топырағының тұздану қаупі бар екен [1]. Тұзданған жердің ауданы дүние жүзі бойынша қазіргі кезде Венесуэланың жер ауданының 10 есесіне жəне Францияның жер ауданының 20 есесіне тең.

Екінші рет тұзданған жер ауданы шамамен 7,7×10⁵ км² құрайды, оның 58 %-ы суармалы ауылшаруашылық жерлерде, ал суармалы топырақтың 20 %-ы тұздану қаупіне ұшыраған жəне бұл пропорция күннен-күнге өсіп келеді. Топырақтың тұздануы жер сілкінісі мен цунами сияқты апатты жəнс қауіпті болуы мүмкін. Әсірссс, құрғақ аймақтардағы суармалы сгін шаруашылығында қолданылатын суды басқарудың ескі технологияларына байланысты топырақтың тұздануы ауыл шаруашылығы өнімділігінс жəнс өңірлік ауыл шаруашылығы өндірісінс үлксн əссрíн тигізуі мүмкін. Жалпы алғанда дүние жүзінде тұзданудан зардап шеккен суармалы жерлердің үлесі 20 % құрайды, ал құрғақ жəнс жартылай құрғақ слдсрдс бұл 30 % құрайды, мысалы, Египст, Иран жəнс Вснссуэла слдсріндс [2].

Болашақта халықтың қарқынды өсуінс байланысты, көгалдандыру көбінссс ирригациямсн жүзсгс асырылатын сгістік жсрлср рстіндс қалпына кслсді, ал тұздану проблсмасы аса маңызды мəсслс сксні баршаға бслгілі. Жаһандық жылыну үрдісінің өсуімсн орта жəнс төмснгі сндік жсрлсрдс топырақтың тұздану проблсмасы айқындала бастады, Қазақстан, АҚШ, Қытай, Вснгрия, Австралия жəнс басқа слдсрдсгі тұздану проблсмалары, солтүстік, шығыс жəнс оңтүстік Африканың солтүстігіндсгі жсрлсрдс барған сайын арта түсстін болады. Амсрикада, Таяу Шығыста, Орталық Азия мсн Оңтүстік Азияда тұздану проблсмасы одан да күрдслілснс түсудс. Көптсгсн слдср өздсрінің болашақ даму жоспарларына топырақтың тұздануын снгізді, тұздану мəсслссí жаһандық өзгсрістсрді зсрттсудің маңызды бөлігінс айналды. Жаһандық өзгсрістср контсксіндсгі топырақтың тұздану эволюциясын зсрттсу топырақтанушы ғалымдар үшін маңызды экологиялық алаңға айналды [3].

Қазақстан Рсспубликасының тұзданған жсрінің жалпы ауданы 1,286×10⁶ км², бұл əлсм бойынша тұды топырақтардың таралу көрссткішідс жалпы ауданына шаққандағы үлссі 47 % [4].

Ауыл шаруашылығы өнімділігінің артуы əрдайым шектелген, сондықтан өнімділікті жоғарылату арқылы ресурстар тапшылығын шешуге қиындық туғызады.

Бүл — Қазақстан аймағындағы маңызды экологиялық проблемалардың бірі. Осы түрғыда біздің елімізде жер бетінде кең таралған түзды топырақ сияқты жарамсыз жерлерге деген қатты қызығушылық туындай бастады. Қазіргі уақытта мемлекеттің қоршаған ортаға қоятын талаптары үнемі жетілдірілуде. Осы түрғыда жер ресурстарының жетіспеушілігі, биологиялық алуантүрліліктің азаюы жəне жердің шөлейттенуі сияқты экологиялық проблемалар адамзаттың маңызды мəселесíне айналды.

Галофиттер тіршілігін тоқтатқан соң жəне олардың жапырақтары түсіп, олар минералданып, суда еритін түздардың мөлшері көбейіп, топырақтың одан сайын түздануына мүмкіндік жасайды. Галофитті өсімдіктердің əсерíнен суда еритін тұздардың топырақта жинақталуы 1 га жерде 500 кг дейін жететін жағдайлар байқалған [5].

Зерттеу нысандары мен әДістері

Қазақстан Республикасы əлем бойынша түзды топырақтың таралу көрсеткіші бойынша бірінші орында тұрса да, еліміздегі топырақтың сортаңдану мəселесí əлí де толық зерттеліп, шешімін таппаған.

Қазіргі кезде еліміздің Оңтүстік жəне Батыс облыстары жақсы зерттелсе, Солтүстік, Орталық бөліктері аз зерттелген. Сондықтан мақалада қозғалған зерттеу мақсаты Павлодар облысының Маралды көлі маңындағы топырақ түздылығын анықтау болды.

Қазақстан Республикасы Солтүстік аймақтарында, Павлодар облысындағы сортаң жерлер туралы мəлíметтер 1-суретте көрсетілген [6].

Зерттеуге Павлодар облысы Маралды көлі аймағынан алынған топырақ сынамалары қолданылды. Сынамалар «конверт» əдíсí арқылы алынды [7].

Сынақ алаңдарының бүрыштарында төрт нүкте, ортасында біреуі белгіленіп, əр нүктеде айналған тағы төрт қазу нүктесі жасалады жəне топырақ бетінің қабаты 0–5 см тереңдікте болады. Топырақты іріктеуді бастамас бүрын үлгілік учаскелер өсімдіктерден тазартылады.

Белгіленген нүктелерден алынған аралас үлгілер жинақталып, топырақ сынамалары іріктеп алынғаннан кейін екі күннен кешіктірмей ауада кептіріліп, електен өткізіледі. Содан кейін қағаз конверттерде сақталынады.

Зерттеу жұмысында негізінен химиялық әдістер қолданылды.

Топырақ түздылығын бағалау қүрғақ қалдық мөлшеріне негізделеді [8]. Топырақтың түздану деңгейі немесе оның горизонттары қүрғақ қалдықтың мөлшерімен анықталады, бүл топырақтағы судың булануынан кейін пайда болады (1-кесте).

1-кесте Топырақтың құрғақ қалдығына негізделе отырып тұздылық деңгейін бағалау

Гигроскопиялық ылғалды анықтаудың қажеттілігі мынада: топырақты талдау, ауалы-қүрғақ жағдайда жасалады, ал оның нәтижелерін абсолютті қүрғақ күйде есептейді. Осы үшін гигроскопиялық ылғалдың мөлшерін білу маңызды болмақ. Сондықтан топырақ қүрамындағы гигроскопиялық ылғал жалпыға мәлім әдіс арқылы анықталды. Максималды гигроскопиялық ылғалды білген күнде топырақтағы пайдалы жəне тиімсіз ылғал қорын есептеуге болады.

Гигроскопиялық ылғал — бүл топырақтың ауадан сіңірген жəне 100-105 °С температурада кептіргенде одан бөлінетін су мөлшері.

Топырақ түздылығы қүрамындағы түздар түріне байланысты әртүрлі болады. Аниондарға байланысты топырақ келесі түрлерге бөлінеді (2-кесте) [9].

2-кесте Тұзды топырақтардағы аниондардың түрлері бойынша сипаттама беру

(Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая бойынша)

Сор топырақ Қазақстанның барлық бөлігіндегі зоналарда таралған. Сор топырақтың қалыптасуы көне жəне қазіргі түз жиналу процесімен байланысты келеді. Топырақтың гумустылығы жоғарғы

Серия «Биология. Медицина. География». № 4(96)/2019

47

горизонттарда 0,5 %-тен 3 %-ке дейін жəне одан да жоғарырақ мөлшерде ауытқып отырады. Сор жиналу сипатына қарай сор топырақ хлорлы, сульфатты, содалы жəне аралас түрлерге бөлінеді. Солтүстіктен оңтүстікке қарай содалы-сульфатты сор топырақ сульфатты-хлоридті жəне хлорлы сор жиналумен алмасады. Бұл жалпы заңдылық өзен алқаптарында бұзылады. Мысалы, Сырдария өзенінің алқабында хлорлы сор жиналудың орнына хлорлы сульфатты болып келеді. Іле өзенінің алқабында содалы сульфатты жəне сульфатты сор жиналу басымырақ келеді [10].

Тұзды жерлерді игеру кезінде ауыл шаруашылығын қалпына келтірудің гидрогеохимиялық режимдерін негіздеу критерийлері ретінде Н.И. Базилевич жəне Е.И. Панковая ұсынған тұзды топырақтың жіктелуін пайдалануға болады. Құрғақ қалдықтардың құрамына жəне топырақтың улы тұздар мөлшеріне байланысты жіктелуінің басқа əдíстерíмен салыстырғанда, олар топырақтың ерітіндісінің тұздануын жəне топырақтың биологиялық өнімділігін ескереді (3-кесте) [11].

3-кесте

Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая бойынша топырақтың улы тұздар мөлшеріне байланысты жіктелуі, топырақ массасының %

Зерттеу нәтижелері жəне оларды талдау

Тəжíрибелíк зерттеулер арқылы алынған топырақтың циклдік параметрлерін анықтау жасалды.

Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақ сынамаларының физикалық қасиеттерін анықтау жұмысы 4 нұсқаның əрқайсысына 3 реттен қайталанып жасалынған эксперимент нəтижелерí 4-кестеде көрсетілген.

4-кесте

Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақ сынамаларының физикалық қасиеттері

Жоғарыда көрсетілген зерттеу нəтижелерí бойынша № 1 сынаманың гигроскопиялық ылғал коэффициенті (КГ) — 1,1031 ± 0,05, құрғақ қалдық мөлшері — 3,31 ± 0,09 %, рН — көрсеткіші 9,43 ± 0,10 болған. № 2 сынаманың гигроскопиялық ылғал коэффициенті (КГ) — 1,0632 ± 0,06, құрғақ қалдық мөлшері — 2,98 ± 0,07 %, рН — көрсеткіші 8,34 ± 0,10 байқатты. № 3 сынаманың гигроскопиялық ылғал коэффициенті (КГ) — 1,0858 ± 0,04, құрғақ қалдық мөлшері — 3,14 ± 0,06 %, рН — көрсеткіші 8,82 ± 0,10 көрсетті. № 4 сынаманың гигроскопиялық ылғал коэффициенті (КГ) — 1,023 ± 0,05, құрғақ қалдық мөлшері –2,97 ± 0,09 %, рН — көрсеткіші 8,33 ± 0,10 анықталды.

1-кестедегі топырақтың құрғақ қалдығына негізделе ортырып тұздылық деңгейін бағалау көрсеткіші, яғни құрғақ қалдық (%) тұзсыз — 0,25-0,30. Әлсіз тұзды — 0,30-0,50. Орташа тұзды — 0,50–0,1. Қатты тұзды — 1,0–2,0. Тұзды батпақтар — 2,0–4,0.

Зерттеген топырақ сынамасының 4 нүсқасының қүрғақ қалдық мөлшерінің ең төменгі көрсеткіші 2,97 ± 0,09 жəне ең жоғары көрсеткіші 3,31 ± 0,09 болғандығы себепті, сонымен бірге рН көрсеткішінің ең төменгі 8,33 ± 0,10 жəне ең жоғары 9,43 ± 0,10 мəнí бойынша сілтілі орта деп түжырым жасалынды. Қорытындылай келе, Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақты түзды батпақты типке жатқызылды.

Павлодар обылысы Маралды көлі маңындағы топырақ сынамаларындағы аниондардың (Cl^-, CO₃^2-, HCO₃^-, SO₄^2-) мөлшерін анықтау нəтижелерí 5-кестеде көрсетілген.

5-кесте

Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақ сынамаларындағы аниондарының мөлшері (мг/кг)

Жоғарыда көрсетілген зерттеу нəтижелерíне сүйенсек № 1 сынаманың Cl — 1994 ± 5,4, CO₃² — 420 ± 5,3, HCOз^- — 14 ± 0,02, SO₄^2- — 2498 ± 6,5. № 2 сынаманың Cl^- — 1532,5 ± 4,6, CO.'' — 300 ± 4,6, HCO₃^- — 7 ± 0,03, SO₄^2- — 1766,4 ± 3,5. № 3 сынаманың Cl^- — 1988 ± 6,3, CO₃^2- — 60 ± 3,5, HCO3^- — 61 ± 0,01, SO₄^2- — 1958,4 ± 4,3. № 4 сынаманың Cl^- — 532,5 ± 5,2, CO3^2- — 120 ± 4,5, HCO₃^- _— 6 ± 0,01, SO₄^2- — 230,4 ± 4,5 топырақтың жеке-жеке 4 нүсқасының нəтижелерíндегí айырмашылықтарды анық байқауға болады.

Сонымен қатар, Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая əдíсí бойынша улы түздардың топырақтағы мөлшеріне байланысты келесі топырақ түрлері ажыратылды (6-кесте).

6-кесте

Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая бойынша топырақтың улы тұздар мөлшеріне байланысты жіктелуі, топырақ массасының, %

5-кестедегі Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақ сынамаларындағы аниондарының мөлшеріне байланысты топырақ сынаманың № 1 нүсқасында Cl^-:SO₄^2- бойынша көрсеткіш 0,80 болып, бүл сынама содалы-сульфатты жəне сульфатты-содалы.

Cl^-:SO₄^2- ≤ 1, № 2 нүсқасында Cl^-:SO₄^2- бойынша көрсеткіш 0,87 болып, бүл сынама содалы- сульфатты жəне сульфатты-содалы.

Cl^-:SO₄^2- ≤ 1, № 3 нүсқасында Cl^-:SO₄^2- бойынша көрсеткіш 1,02 болып, бүл сынама содалы- хлоридті жəне хлоридті-содалы.

CLSO₄² > 1, № 4 нүсқасында Cl :SO₄² бойынша көрсеткіш 2,31 болып, бұл сынама сульфатты- хлоридті Cl :SO₄² = 2,5–1 түрлерге ажыратылды.

3-кесте Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая бойынша топырақтың улы тұздар мөлшеріне байланысты жіктелуіне сəйкес, топырақ сынаманың № 1 нүсқасында Cl :SO₄² — 0,80 > 0,6 немесе бұл түзды батпақты топыраққа, № 2 нүсқасында Cl :SO₄² — 0,87 > 0,6 болып, тұзды батпақты топыраққа, № 3 нұсқасында Cl :SO₄² — 1,02 > 0,5, тұзды батпақты. № 4 нұсқасында Cl :SO₄² — 2,31 > 0,7 бұлда тұзды батпақты топыраққа жататынын анықтадық.

Қорытынды

Біз зерттеген топырақ сынамасының физикалық қасиеттері бойынша соның ішінде Гигроскопиялық ылғал коэффициенті жəне топырақтың құрғақ қалдық пайызы бойынша, pH көрсеткішінің нəтижесí, Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая əдíсí бойынша сынаманың 4 нұсқасында тұзды батпақты топырақ типіне жатқызылды.

Зерттеулер нəтижесíне сəйкес, Павлодар облысы Маралды көлі маңындағы топырақтың құрғақ қалдығын зерттеу нəтижесíнде топырақтың тұздылығы өте жоғары екені анықталды. Зерттеген топырақ сынамасының 4 нұсқасының құрғақ қалдық мөлшерінің ең төменгі көрсеткіші 2,97 ± 0,09 жəне ең жоғары көрсеткіші 3,31 ± 0,09 болғандығы себепті, сонымен бірге pH көрсеткішінің ең төменгі 8,33 ± 0,10 жəне ең жоғары 9,43 ± 0,10 мəнí бойынша сілтілі орта деп тұжырым жасалынды.

Топырақтың анионды құрамын зерттеу нəтижесíнде Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая əдíсí бойынша топырақтың улы тұздар мөлшеріне байланысты жіктелуі оның сульфатты-хлоридті, сульфатты типтерге жатқызылатындығы анықталды. Н.И. Базилевич, Е.И. Панковая əдíсí бойынша топырақтың улы тұздар мөлшеріне байланысты топырақ сынамасының нұсқаларында Cl :SO₄² — 0,80 > 0,6 жəне тұзды батпақты топыраққа жататыны анықталды.

Əдебиеттер тізімі

1. Ghassemi F. Salinisation of land and water resources / F. Ghassemi, A.J. Jakeman, H.A. Nix // Human causes, extent, management and case studies. — Canberra, Australia, 1995. — P. 1–3.
2. Goossens R. The use of remote sensing to map gypsiferous soils in the Ismailia Province (Egypt) / R. Goossens, E. Van Ranst // Geoderma. — 1998. — Vol. 87. — P. 47–56.
3. Wang Jiali. Review on sustainable utilization of salt-affected land / Wang Jiali, Huang Xianjin, Zhong Taiyang, et al. // Acta Geographica Sinica. — 2011. — Vol. 66, No. 5. — P. 673–684.
4. Land and Water Development Division, Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome / Land Resource Potential and Constraints at Regional and Country Levels // World Soil Resources Reports. — 2000. — P. 1–112.
5. Hamdy A. Halophytes uses in different climates / A. Hamdy, Fl. Leith, M. Todorovic, M. Moschenko // Biometerology II. — Bbackuys, Leiden, 1998. — P. 127–133.
6. Ишанкулов М.Ш. Степи на конусах выноса и проблема ландшафтной зональности казахстанских степей / М.Ш. Ишанкулов, Н.И. Васильченко // Современное ландшафтно-экологическое состояние и проблемы оптимизации природной среды регионов: материалы XIII Междунар. ландшафт. конф. — Воронеж, 2018. — Т. 1. — С. 113–115.
7. Язиков Е.Г. Геоэкологический мониторинг: учеб. пос. для вузов / Е.Г. Язиков, А.Ю. Шатилов. — Сумы: Университетская книга, 2003. — 290 c.
8. Уваров Г.И. Практикум по почвоведению с основами бонитировки почв / Г.И. Уваров, П.В. Голеусов. — Белгород: Изд-во Белгород. гос. ун-та, 2004. — 140 с.
9. Кауричев И.С. Практикум по почвоведению / И.С. Кауричев. — М.: Колос, 1980. — 272 с.
10. Блисов Т.М. Топырак экологиясы тəжíрибелíк жүмыстарды орындауға арналған əдíстемелíк нүсқаулар / Т.М. Блисов. — Қостанай, 2013.
11. Базилевич Н.И. Опыт классификации почв по содержанию токсичных солей и ионов / Н.И. Базилевич, Е.И. Панкова // Бюллетень Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева. — 1972. — № 4. — С. 36–40.