Атырау облысының топырак микроорганизмдері

Микроорганизмдердің топырақта  таралуы. Микроорганизмдер табиғатта, соның ішінде топырақта көп таралған және олар топырақтың негізгі құрам бөлігі болып саналады. 
 
Топырақ органикалық және анорганикалық заттардан құралады. Оның минерал бөлшектеріне, көбінесе органикалық заттар жабысып, түйіршіктер құрайды. Міне бұл түйіршіктер микроорганизмдердің негізгі тіршілік ететін мекені. Топырақта микроорганизмдерге кажетті қоректік заттар мол болады да, тікелей түскен күн сәулесінен оларды қорғап түрады. 
Топырақта негізінен бактериялар, актиномицеттер, ашытқы саңырауқүлақтар, микроскоптық саңырауқүлақтар, балдырлар, қарапайым организмдер, түрлі насекомдар кездеседі. Сонымен қатар топыракта түрлі ультрамикроскоптық тіршілік иелері — фагтар, бактериофагтар және актинофагтар кездеседі. 
Микроорганизмдердің топырақта таралуына табиғаттың толып жаткан жағдайлары әсер етеді. Бүлардың ішінде қоректік заттар, орта температурасы мен реакциясының маңызы зор. 
Үзақ жылдар бойы топырақ ғылымда физикалық және химиялық зат, яғни тек өсімдіктер өсетін орта деп танылып, топырақта тіршілік ететін микроорганизмдер мүлде ескерілмеді. Көрнекті орыс ғалымдары П. А. Қостычев, В. В. Д о к у ч а е в және В. Р. В и л ь я м с т ы ң еңбектері топырақтың аса күрделі орта екендігін, онда мыңдаған, миллиондаған микроорганизмдер және басқа да жәндіктер тіршілік ететіндігін дәлелдеп берді. 
Міне, осы организмдердің белсенді тіршілігінің арқасында ғана топырақта қалатын жылма-жылғы. өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтары ыдырап, биохимиялық өзгерістерге үшырайды, олардан қүрылысы мүлде өзгеше жаңа заттар іпайда болады. Бүл заттардың мөлшері топырақтың түріне байланысты түрліше болады. Мәселен, орманды жерлердегі органикалық калдықтың жылдык мөлщері гектар басына 1,5-нан 7 тоннаға дейін барады, Ал шалғынды жерлердің гөктарындағы органикалық қалдықтардың мөлшері 2-ден 11 тоннаға дейін жетеді. Бүл қалдықтарда азотты және көмір тектес заттар көп болады. Олармен микроорганизмдер қоректенеді. Осыншама органикалық заттарды ыдырату үшін топырақтағы микроорганизмдердің саны мен әрекеттері де түрліше болу керек. Сонымен қатар топырақтың 1 г-да микроорганнизмдердің бірнеше иллиард клеткалары кездеседі. Бірақ олар топырақтың төменгі қабатына қарағанда жоғарғы қабатында көбірек кездеседі. Микробтардың жеке клеткасының салмағын елеуге болмайды, бірак олардың өте көп болуы әр гектар жердің жырту қабатындағы микроорганизмдердің жалпы салмағын 5-тен 15 т-ға дейін жежізеді. Әдетте топырактың құнарлылығы арту үшін олардың топырақта көп мөлшерде болуымен қатар, активті тіршілік әрекеттерінің де зор маңызы бар. Топырақ микроорганизмдері күшті әрекет ететін ферменттер түзеді. Осындай ферменттердің көмегімен топырақтағы органикалық заттар ыдырап, өсімдіктерге оңай сіңетін қоректік заттарға айналады. Оны өсімдіктермен қатар, микроорганизмдер де қоректік зат есебінде пайдаланады. 
Топырақтағы микроорганизмдердің бір бөлігі өсіп-дамып көбей-етін болса, екінші бөлігінің тіршілік процестері аяқталып, өлексеге айналады. Ондай өленселермен тірі микробтар қоректеніп, ыдыратады. Ыдырау өнімінің қалдықтарынан қарашірік түзіледі. Акаде-мик В. Р. Вильямстың зерттеуіне қарағанда, өсімдіктер үсақ түйіршікті топырақтарда өсіп дамиды. Мүндай түйіршіктер микроорганизмдердің тіршілж әрекетінен пайда болған гумустан түзіледі. Сөйтіп микроорганизмдер топырақ түзуші негізгі факторлардың бірі болып саналады. 
Қарашіріктің мөлшеріне және ондағы қоректік заттардың сапасына байланысты микроорганизмдердің саны әр түрлі топырақтар-да түрліше болады. Топырақ неғүрлым қүнарлы болса, соғүрлым микробтар да квп <кездеседі. Мәселен, жақсы өңделген шымды-күлгін топырақтардың 1 г-да 3—10 миллионға дейін, ал қара топырақты жерлерде 15—50 миллионға дейін микроорганизмдердің клеткаларын кездестіруге болады. Тіпті бір типтегі топырақтың барлық жеріндегі микроорганизмдердің саны бірдей болмайды. Мысалы, ормандышалғынды аймақтың нашар өңделген, қарашірігі жырту қабатының 1 г-да 0,5—1,5 миллионға дейін бактериялар болса, дәл осындай жердің жаксы өңделген, қарашірігі мол учаскенің 1 г-да топырағында 3—25 миллионға дейін бактериялар кездеседі. Бау-бақша топырақтары, ұдайы суарылып, тыңайтылып отырудың нәтижесінде дала топырағына карағанда микроорганизм-дерге әлдеқайда бай келеді. 
Түрлі топырақтардың жырту қабатында микроорганизмдердің’ мөлшері түрліше болатынын еліміздің көрнекті ғалымы Е. Н. Ми-шустиннің зерттеуінің қорытындысынан байқауға болады (8-таб-лица). 
Микроорганизмдердің басым көпшілігі тек жырту қабатында кездеседі. Мәселен, 20 см тереңдікте 1 г топырақта 5,7 миллион бактерия болса, 60 см қабатта небәрі жарты миллиондай, ал бір метрлік кабатта іс жүзінде кездеспейді. Топырақтың төменгі қабаттарында бүл кабаттардағы су және ауа режимдерінің нашарлығы-нан оның органикалық қосылыстарға кедейлігіне байланысты микроорганизмдер ол қабаттарда аз болады. 
Сонымен қатар топырақ микроорганизмдерінің басым көпшілігі аэробты оргашзмдер. Олардың анаэробты топтары аз. Олар негізі- 
8-таблица СССР-дің әр түрлі топырақтарындағы микроорганизмдердің саны 
спора түзетін микроорганизмдер. Топырақта актиномицеттер мен микроокоптық саңыраукүлақтар да аз емес. Олар кебінесе топырақтың түріне қарай бегкі жырту қабатында таралады. Мәсе-лен, таулы өлкенің сүр топырақты тың жерлерінің 1 г-Да1 актиноми-цеттердің саны 2800—3110 мыңға дейін барады, ал саңырауқұлақ-тар 5,6—6,3 мыңға жуық болады. Ал осы өлкенің қара топырақты тың жерінің жырту кабатының әрбір грамында актиномицеттер 960—3170 мыңға дейін, саңыраукүлақтар 4,4—36 мыңға жуық кездеседі. Міне, бүдан топырақ типіне байланысты миікроорганизм-дердің санының да ауытқып отыратынын байқаймыз. Олар негізі-нен өсімдіктер қалдықтарын, ондағы клетчатканы ыдыратады. Целлюлоза ыдыратушы аэробты және анаэробты микроорганизмдер есімдіктегі клетчатканы көмір кышқыл газы мен суға дейін ыдыратады. Ал көмір қышқыл газы — жасыл өсімдіктерге қажетті заттардың бірі. Көптеген зерттеулерге қарағанда, еліміздін, оңтүстік бөлігінде (Түркмения, Тәжікстан, Өзбөкстан, Қазақстан) микроорганизмдердін, солтүстік бөлігіндегі түрлеріне қарағанда өте активті екендігін дәлелдеді. Егер мүндай жерлердің топырағы тың болса, целлюлоза микробтарының тіршілігі баяулайды. Өңделген топырақ-та бүл микроорганизмдер қарқынды тіршіліік етеді. Е. Н. Мишус-тиннің көрсетуі бойынша, бүл негізінен климат жағдайларына байланысты. 
Топырақтағы микроорганизмдердің саны жыл маусымына байланысты өзгеріп отырады. Қыста азайып ікетсе, жазда қайтадан көбейеді. Көптеген ғалымдар қыс кезінде топыракта тіршілік тежеледі, тіпті тоқтап қалады деген пікір айтып жүр. Ал Н. А. Красильниковтың байқауынша, қалың қар астындағы топырақ тоңға айналмай, ондағы микробиологиялык процестер үздіксіз жүріп жатады. Қыс кезінде басқа жыл маусымына қарағанда топырақта актиномицеттердің жақсы дамитыны анықталған.Микрооргаиизмдер тіршілігіне тапырақта болатын түрлі вита-мин, ауксин және басқа заттардың зор маңызы бар. Бұл заттардың азғана мөлшерінің өзі микроорганизмдердің тіршілігін қуаттайды. Соның нәтижесінде өсімдіктер де жақсы өсіп дамиды. Топыракты сақтау кезінде ондағы микробтар саны да бірнеше есе азаяды. Мүның өзі негізінен онда ылғалдық азаюымен байланысты. 
Актиномицеттер және микробактериялар сақтауға төзімді келеді. Бактериялар көп шығын болады, бірак топырақ қаншама кұрғаса да мүлде бактериялар жойылып кетпейді. 
Микроорганизмдердің таралуына топырақ реакциясы едәуір әоер етеді. Егістжке пайдаланылып жүргеы нейтралды немесе аздап сілтілі топырақтарда бактериялар көп, ал қышқылды, сазды немесе шымтезекті топыракта аз болады. Микроскоптық саңырауқүлақтар, бактерияларға қарағанда, қышқыл ортаға тезімді келеді, сондық-тан қышқыл топырақтарда олар көп болады. Топырақта тіршілік ететін организмдер эдафобионттар немесе педобионттар деп аталады. Қоңыржай аймақтағы орман топырағының 1 шаршы метрінде 1000 жуық жануарлар түрін,нематодтар мен қарапайымдылардың 10 млн-нан аса, аяққүйрықтар мен топырақ кенелерінің 100 мыңнан аса түрлерін табуға болады. Эдафобионттардың көптеген экологиялық топтарының классификациялары бар. Тіршілік ортасымен байланысы бойынша топырақ жануарлары негізгі үш экологиялық топқа бөлінеді:

• геобионттар - үнемі топырақта тіршілік ететін организмдер. Олардың бүкіл даму циклы топырақта жүреді (жауын құрттары);
• геофиллер - тіршілік циклының жоқ дегенде бір фазасы міндетті түрде топырақта ететін организмдер (шегірткелер Acrididea, кейбір қоңыздар - Staphylinidae, Carabidae, Elateridae). Олардың личинкалары топырақ ішінде дамып, өскен соң жер бетінде тіршілік етеді;
• геоксендер - топырақты кейде уақытша немесе қорғаныс ретінде пайдаланатын организмдер (тарақандар, кемірушілер жәңе басқа да інде тіршілік ететін сүтқоректі организмдер).Сондай-ақ топырақ организмдерін дене мөлшері мен қимылына байланысты да экологиялық топтарға бөледі:
• микрофауна - детриттік қоректік тізбектің негізін құрайтың топырақ микроорганизмдері. Бүларға жасыл (Chlorophyta), көк-жасыд

балдырлар (Cyanophyta), бактериялар (Bacteria), саңырауқүлақтар (Fungi) және қарапайымдар (Protozoa) жатады.

• мезофауна - қозғалғыш, майда жануарлар тобы. Бүларға топырақ нематодтары (Nemaloda), жәндіктердің майда личинкалары, кенелер (Oribatei) және басқалар жатады. Бүлар негізінен детриттермен және бактериялармен қоректенеді.
• макрофауна - топырақтағы ірі жәндіктер (жауын құрттары және т.б.).
• мегафауна — топырақта тіршілік ететін сүтқоректілер, мысалы, көртышқандар, жертесерлер және т.б.

^[1]

Топырақ жағдайларының микробиологиялық процестерге әсері. Топырақтың механикалық  қүрамының микроорганизмдерге әсері.  
  
Топырактың түріне қарай оның механикалық қүрамы да өзгеріп отырады, олардың ұсақ бөлшектерінің шамасы миллиметрдің өлігіндей және одан ірілеу болады. Осындай бөлшектердің арасында ауа, су болумен қатар микро-организмдер де тіршілік етеді. Олардың көпшілігі топырақ бөлшектерінің ішінде, қалғандары топыраіқ ерітіндісінде кездеседі. Я. П. Худяковтың зерттеуіне карағанда, бактерияларды топырақ бөлшектері адсорбциялайтыны анықталған. Қара топырақтың бір ғрамдайы 7 миллиард бактерияны ез бойыида ұстап түра алады. Ерітіндіде жүрген бактериялардың 99%-тейін топырақ адсорбция-лай алады. Әдетте топырақ ерітіндісіндегі бактериялардың мөлшері оның бөлшектерінде тіршілік ететіндерінен әлдекайда аз. В. Р. Ви-льямстің керсетуіне қарағанда, топырақтың ірі бөліктерінің сыртында аэробты бактериялар, ал ішінде анаэробты түрлері тіршілік етеді. Осы заңдылық топырақтың қабаттарында да байқалады. Мәселен, топырақтың терең қабаттарында спора түзуші анаэробты микроорганизмдер кездеседі де беткі қабатында да аэробты микробтар көті болады. 
Топырақтың механикалық қүрамы оның қабаттарындағы ауа мөлшеріне түрліше әсер етеді. Оның нәтижесінде механикалық құрамы әр түрлі болатын топырақтарда микробиологиялық процестер де түрліше жүреді. Ауа жеткілжті болса органикалық қалдықтардың ыдырауын тездетеді, ал онда ауа жеткіліксіз болса бүл процесс тежеледі. Сол сияқты топырақты өңдеу кезінде оған ауа-ның енуіне мүмкіндік туып органикалык заттар тез минералданады. Сөйтіп, аэробты микроорганизмдердің (саңырауқүлақтар, актиыо ицеттер және бактериялардың біраз топтары, балдырлар мен карапайым организмдер) тіршілігі тек ауалы жерде жақсы жүреді. 
Топырақтың терең қабаттарында анаэробты және факультативті микроорганизмдер (негізінен бактериялар) басым болады. Бірақ бұл қабаттарда аз да болса оттегінің кездесетіні анықталған. Сондықтан оттегі бар жерде анаэробты микроорганизмдер тіршілік ете алмайды деп кесіп айтуға болмайдьі. 
Топырақ ылғалдығының және температура-сының микробиологиялық процестерге әсері. Микроорганизмдер негізінен ылғалды жерде жақсы тіршілік етеді. Сондықтан қажетті мөлшерде ылғалдың болуы микробиологиялық процестің тез жүруіне күшті әсер етеді. Әр түрлі микроорганизмдер үшін қажетті ылғалдың мөлшері де түрліше болады. Кейбір микроорганизмдер ылғал шамадан тыс аз болса да тіршілігін тоқтатпай-ды. Оларға микроскоптық саңырауқұлақтар мен актиномицеттер жатады. Ылғалдың азаюы әсіресе бактериялардың тіршілігін киындатады, олар тіршілік барысында топырақ қүрамына байла-ныоқан сулармен қоректенуге бейімделген. Осындай ерекшелік көптеген балдырларда да бар. Олар көбінесе тіршілікке қолайсыз, ылғалсыз жерлерде, тастарда тіршілік етеді. 
Жалпы топырақтағы ылғал сыйымдылығының 60—70%-дей мөлшеріне жешенде микробиологиялық процестердің жылдамдығы артып, органикалық заттардың минералдануы күшейе түседі. Ылғал шамадан тыс кәп болса да микроорганизмдердің тіршілігін нашарлатады. Бүл — топырактағы ауа режимінің дүрыс сақталмауынан болатын процесс. Өйткені ауа мен су топырақта өз ара қарама-карсы әсер ететін факторлар. Мәселен, органикалық заттардың минералдануы кәбінесе аэробты жағдайда жүреді, егер осы кезде ылғал шамадан тыс көбейіп кетсе процесс тежеледі. Оны болдырмау үшін топырақты дренаждау, яғни артық ылғалды әр түрлі тәсілдермен ағызып, құрғату шаралары қолданылады. Дренаждалған және дренаждалмаған топырактардағы микробиологиялық процестердің бірдей болмайтынын Мырзашөлде жүргізілген тәжірибелер айқын дәлелдеді (9-таблица). 
Таблицадан, дренаждалған топырақтарда су-ауа режимдерінің жақсаруынан микробиологиялық процестің де төздетілгенін бай-қау қиын емес. 
Әдетте саз топырақта микроорганизмдер баяу дамиды. Органи-кальгқ қалдықтардың ыдырауы оның беткі 40 см қабатында ғана жүреді. Одан тереңдеген сайын бұл процесс баяулайды, кейде тоқ-тап та қалады. Ал актиномицеттер саз шымтезекті топырактардың тек беткі қабатында ғана тіршілік етеді. Мүнда бірлі-жарым микроскоптық сақырауқүлақтар да кездеседі. 
Практикада топыракты суландырғанда органикалық заттардың минералдануы күшейеді. Мүны Қырғыз республикасында жүргізген Е. Н. Мишустиннің тәжірибесінен көруге болады. 
Ылғалдың шамадан тыс көп болуы, мәселен, күріш өсімдігі үшін қолайлы. Бүған қарамастан күріш тамырынын, айналасында да біраз мөлшерде микробтар кездеседі. Мүның басты себебі, күріш  
  
9. -таблица Топырақты дренаждаудың топырақтағы микробиологиялық процестерге әсері  
  
өсімдігіне алғы дақыл ретінде беде өсірілетін болса, топырақта көп мөлшерде органикалық заттар қалады. Ол—микроорганизмдер үшін өте жақсы қоректік орта. Күріш өскен топырақта көбінесе анаэробты жағдайда клетчатканы ыдырататын микроорганизмдер тіршілік етеді. 
Күн сәулесі топырақты жылытады. Соның әсерінен топырақтағы тіршілік қаркындай түседі. Бірақ тіке түсетін күн сәулесі микроорганизмдердің басым көпшілігін қырып жібереді. Қүн сәулесі мол жерде фотосинтез арқылы тіршілік ететін бояулары бар бактерия-лар мен түрлі балдырлар жақсы дами алады. Күн сәулесінің, әсіре-се ультракүлгін бөлігі микроорганизмдерді жойып жібереді. Әдетте күн сәулесі топырақтың беткі қабатында орналасқан микроорга-низмдерге тікелей әсер етеді де төменгі терең қабаттарындағыларға әсер ете алмайды. Көбінесе топыраіқта мезофиль микроорганизм-дер таралған. Ал психрофиль және термофиль бактериялардың таралуы географиялық факторларға (еліміздің экваторлық аймақтарында) байланысты. Мәселен, Е. Н. Мишустиннің зерттеуіне қарағанда, топырақ микробы бациллус микойдестің тіршілік етуіне қолайлы температура күлгін топырақта +80° болса, ал Орта Азияда + 38°-та тіршілік етуге бейімделген. Жаллы термофиль микроорганизмдер топырақта кездеопейді. Олар негізінен көң және қордалармен бірге келіп түседд. Термоф\лъ жжроортатазмдер ел-міздің оңтүстік аудандарының топырактарында да өте аз кездеседі. Сондықтан олар топырақтағы процестерге айтарлықтай әсер ете қоймайды. 
Жалпы жылудың әсерінен микробиологиялық процестердің өзгеруін солтүстіктен оңтүстікке қарай анық байқауға болады.Органикалық заттардың минералдануы елімізде солтүстік жағының топырақтарына қарағанда, оңтүстікте әлдеқайда қарқынды жүреді. Бүл — температураның әсерінен болатын процесс. Солтүстік топырақтарының жылу режимін жақсартса, топырақтағы органикалық заттардың ыдырауы да тез жүреді. Мүның үлкен лрактика-лық маңызы бар. Әдетте төменгі температурада микроорганизмдер толық қырылмайды. Олар тек топырақ түйіршіктеріндегі су қат-қанда ғана тіршілігін жояды. 
Тоиырақ қышқылдығының микроорганизм-дерге әсері. Әр түрлі топырақтың қышқылдығы түрліше бола-ды. Қышқылдык реакциясына қарай топырақ бірнеше топқа бөлі-неді (10-таблица). 
10-таблица 
Топырақ ерітіндісіндегі қышқылдық шамасы  
  
Топырақ топтары Ерітіндідегі РН 
Аса қышқыл топырақ 1-ден 4-ке дейін  
Қышқыл топырақ 4-тен 5-ке дейін  
Қышқылы шамалы топырақ 5-тен 6-ға дейін  
Нейтралды топырақ 6-дан 7-ге дейін  
Сілтілі топырақ 7-ден 8-ге дейін  
Аса сілтілі топырақ 8-ден 9-ға дейін және оданда жоға- 
ры  
Күлгін топырақта рН 3,5—5,0-ге тең, қара топырақтарда 6,5—7,2 дейін жетеді. Сүр топырақта рН 7,5-ке тең. Топырақ қышқылдығының мөлшері жыл мерзіміне, өсімдіктердің түріне және вегетациялык дәуіріне байланысты өзгеріп отырады. Микроорганизмдер тіршілігі үшін қышқылдық (рН) шамасы белгілі бір дәрежеде болуы керек. Мәселен, қышқылдық күлгін топырақта алюмиыийдің, оның қосылыстарынан бөлініп шығуына колайлы жағдай жасайды. Бірақ қышқылдық бактериялардың көпшілігін қырып жібереді. Жалпы микроорганизмдерге қьшіқылдыктың тигізетін әсерін төмендегі деректерден көруге болады (11-таблица). 
11 – т а б л и ц а Орта қышқылдығына (рН) микроорганизмдердің қатысы  
  
Микроорганизмдер Минимальды рН Оптимальды рН Макоимальды рН 
Шіріту бактериялары 4,5 шамасында 7,0 шамасында 9,0шамасында 
Түйнек бактериялары 4,3 7,0 11,0      
Азотобактер 5,0 7,0 9,0 
Нитрификациялаушы  
бактериялар 4,0 7,0-8,0 10,0       
Күкірт тотықтырғыш  
бактериялар 1,0-5,0 7,0 10,0       
Зең садырауқұлақтары 1,5 шамасында 7,0 шамасында 9,0 шамасында 
Қарапайымдар 3,5 7,0 9,0 
Қышқылдық қажетті шамадан азайғанда (минимальды рН) немесе артқанда (максимальды рН) микроорганизмдер қалыпты тіршілік ете алмайды. 
Жоғарыда көрсетілген микроорганизмдердің ішінде орта қыш-қылдығына ең төзімдісі — зең саңыраукұлақтары мен күкірт бактериялары. Олар рН 1,5-қа тең болса да тіршілік ете алады. Ал басқа микроорганизмдер мұндай ортада тіршілік ете алмай қыры-лып қалады. 
Жалпы қышкылды және оілтілі топырақтарды нейтралдау өсімдіктер мен микроорганизмдердің жақсы өсіп, мол өнім беруіне көмектесетін агрономиялық шаралардықбірі болып табылады. 
Топырақты өңдеу мен тыңайтудың микро-биологиялық процестерге әсері. Топырақта едәуір мөлшерде өсімдіктерге қажетті қоректік заттар бар. Осы заттар — топырақ құнарлылығын анықтайтын басты жағдайлардың бірі. Өңделген немеое өңделмеген топыракты алып тексергенде оларда бір-біріне қарама-қарсы екі процестің жүріп жататыны аныкталған. Бірінші — органикалық қалдықтардың :қара шірікке лйналуы, екінші — сол қалдыіқтардың біразының минералдануы, яғни өсімдіктерге кажетті қоректік заттарға айналуы. 
Егіншіліктің негізгі мақсаты — мол өнім алу ғана емес, соиымен қатар топырақтың қүнарлылығын да арттыру. Ол үшін ауыспалы егіс жүйесі арқылы топырақта биологиялық жолмен азоттың жина-луын арттыру үшін тыңайтқыштар шашу және баска шаралар қол-данылады. Осы шаралармен қатар топырақты өңдеуде топырақ-тағы микробиологиялық процестер де үлкен әсерін тигізеді. 
Топырақ қабаттары өздерінің физикалыіқ қасиеттері жағынан түрліше болады. Топырақ ерітіндісінде болатын біркатар заттар ерітіндімен топырақтың теменгІ қабаттарына қарай жылжиды. Зерттеулер топырақтың төменгі қабаттарында іқоректік маңызы бар органикалық заттар қорының көп екенін дәлелдеді. Топырақ қабаттарын аударыстырғанда микробиологиялық процестің күшейіп, өсімдіктерге қажетті заттардың артатыны осыған байланысты. Сонымен қатар микроорганизмдер топтарының тіршілігіне қажеттІ жағдайлар жасалып, ылғалдылық артып, арам шөптердің өсуіне кедергі келтіріледі. Топырақты өңдеу аэробты микроорганизмдердің тіршілігіне қолайлы жағдай жасайды. Олардың тіршілігі нәтижесінде органикалық қалдықтар минералданады. Сейтіп кептеген қосылыстар ыдырап, өсімдіктерге сіңімді күйге айналады. Совет ғалымдары жылы жерлердің топырақтарында микроорганизмдер көп және олар активті тіршілік сгетінін анықтады. С. П. Қостычев 30-жылдардың өзінде-ак еліміздің оңтүстіік аудандарының топырақ-тарында азот қышқылының түздары көп жиналатынын көрсеткен болатын. 
Микроорганизмдер тіршілігінің активтігі артқан кезде ортаға түрлі ферменттер, қышқылдар және басқа заттар бәліп шығарады. Бүл заттар топырақтағы минералдану процесін күшейте түоеді. 
Микроорганизмдер тіршілігі үзаққа созылмайды. Олардың азот, фосфор т. б. элементтер бар елөкселері минералданып, өсімдіктерге іңімді күйге айналады. И. В. Тюриннің мәліметіне қарағанда, солтүстіктің күлгіндеу топырағының бір гектарындағы микробтарда болатын азоттың мөлшері 15—28 /сг-дай, қара топырақтарында бүл 50 /сг-ға дейін, ал өңделген сүр топыраіқтарда— 75—100 кг-ға дейін жетеді. 
Әрине минералдану режимі әр түрлі топыракта микрооргаиизмдердің тек саны ғана емес, сапасы да едәуір өзгеріске үшырайды. Микроорганизмдерді екінші сөзбен айтқанда топырақтың қасиеттерін анықтайтын индикаторлар деп те атауға болады. Бүл топырақтың жеке қабаттарын зерттегенде толық дәлелденіп отыр. Мәселен, өңделген қара топырақтың 40 см-те дейінгі әр түрлі қабаттарының химиялық қүрамында айырмашылық болмайды, бірақ қабаттарға себілген өсімдік түрліше өседі. Мәселен, қара тапырақтың 10 см-лік қабатына себілген бидай жаксы өседі, ал 30—40 см-лік тереңдікке себілген дән тіпті көктемей қалады. Бүл топырақтың беткі қабатындағы аэробты микрооргаиизмдердің актив әрекетінің нәтижесінде әсімдікке қажетті қоректік заттардың пайда болуына байланысты орындалған процесс. Бүл топырақтың әр түрлі горизонттарында микроорганизмдердің шамасынын, түрліше болатынын кәрсетеді. 
Жалпы топырақты өңдеу, жырту және басқа да шаралар —оның қүнарлылығын арттыруға бағытталған әрекеттер. 
Ауыл шаруашылық практикасында осы мақсатта топырақты күзде және көктемде жырту жүргізіледі. В. Р. Вильямстың зерт-теуіне карағанда, топырақты жырту оның су-ауа режимін жақсар-тып қана қоймайды, сонымен қатар топырак қабаттарыда ауысып түсіп, жаңарады. Структурасы, қүнарлылығы нашар беткі қабаттың орнына органикалық қалдықтарға бай, қоректік заттар қоры мол төменгі қабат келіп түоеді. Мүнда аэробты микроорганизмдердің активті әрекетінің нәтижесінде органикалық заттардың минерал-дануы күшейеді. Мәселен, шымды-күлгін топырақтың жырту қабатының 1 г-да шамамен 2,7 миллион аэробты бактериялар болса, дәл осындай тереңдікте (20 см) қара топырактың 1 г да олар екі есеге жуық (5,7 миллион) көп болады. Мүндай жағдай кебінесе көктемде байқалады. Ал егіс жиналғаннан кейін олардың саны он еоедей кеміп кетеді. 
Микроорганизмдер санының азаюы ылғалға байланысты. Оңтүстіктің қара топырақты суарылмайтын жерлерінде ылғалдың жешіліксіздігінен микроорганизмдер едәуір аз болады. Ылғал жеткілікті болғанда микробиологиялық процестер жырту қабатын-да қарқынды жүреді де ылғал азая бастағанда микроорганизмдер терең қабаттарға қарай ауысады. 
Мүндай жағдайды тың жерлердің қоңыр және қара топырақтарын зерттегенде Е. Н. Мишустин байқаған болатын. Тың жерлерде микроорганизмдер тобының едәуір мөлшері топырақтың беткі қабатында тіршілік ететіні анықталды. Бұл тың топырактарының су-ауа режимдерінің ерекше екендігін, олардың беткі қабатының органикалық заттарға және өсімдік қалдықтарына бай екендігін кәрсетеді. Ал тәменгі қабаттарында микробиологиялық процестер аяу жүреді. Бірақ бұл жағдайда жырту қабатының және оны өңдеу тәсілдерінің тигізетін әсерін ескеру керак. 
Қазақстанда дәнді дақылдардың басым көпшілігі тың және тыңайған жерлерде егіледі. Тың даланың құрылысы біршама жақсы қоңыр топыракты жерлері органикалық қалдықтарға бай. Алайда ылғалдың таіпшылығы осы кұнарлы қоректік заттармен өсімдіктердің қоректенуіне кедергі келтіреді. Бұл жерлерді өңдеу ондағы көптеген факторларды өзгеріске ұшыратады, соған сәйкес микробиологиялық процестердің де жылдамдығы өзгереді. Сөйтіп, өсімдіктерде сіңімді қоректіік заттардың мөлшері артады (12-таб-лица). 
12-таблица 
Қоңыр топырақты жерлерді өңдеудің микроорганизмдерге әсері 
(1 г топырақтағы саны)  
  
Тәжірибе варианттары Бактериялар (млн. егебімен) Анаэробты бактерия-лар (мын, есебімен) 
Дискіленген жерде  
Терең қопсытканда  
  
 
  
Әдеттегіше жыртқанда  
  
Терең етіп жыртқанда  
  
 
  
 
  
Жыртылмаған тың  
  
жерде  .  
  
2,0  
2,9  
  
 
  
1,87  
  
 
  
 
  
2,57  
  
 
  
 
  
 
  
1,5  
  
8 750  
12370 10  
  
 
  
500  
  
 
  
 
  
14620  
  
 
  
 
  
 
  
8120  
  
Осы көрсетілген цифрлар қоңыр топыраіқты жерлерде бактерия-лардың саны да көп болатындығын көрсетеді. Бұл топырақтағы органикалық заттар мен микроорганизмдер санының арасында белгілі бір тәуелділік бар екенін аңғартады. 
Топырақ микроорганизмдерінің ішінен біршама көп таралған-дары — актиномицеттер және микроскоптық саңырауқұлақтар. Өйткені бұл организмдер органикалық қалдықтардың барлығымен де қоректенуге бейімделген. Тың даланы өңдегенде де осы микро-организмдердің саны көбейеді және олардың саны топыракты өңдеу тәсілдеріне байланысты жырту қабатында өзгеріп отырады (13-таб-лица). 
13-таблица 
Қоңыр топырақты жерлердегі өңдеудің актиномицеттер мен саңырауқұлақтарға әсері (1 г топырақтағы саны, мың есебімен)  
  
Тәжірибе варианттары Актиномицеттер Саңыр ауқұлақтар 
Дискаланған жерде      .Терең копсытылғаида 
Әдеттегіше жыртқанда 
Терен, жыртылған жерде 
Өңделмеген тың жердегі 18,7534,95 
21,6  
  
23,5  
  
 
  
12,5  
  
1,753,75 
2,7  
  
4,2  
  
 
  
1,25  
  
Таблицада көрсетілген мәліметтерге қарағанда дискіленген жәие әдеттегіше жыртылған жерлердегі актиномицеттердің саны аса көбеймейтінін көруге болады. Ал терең копсыту мен жырту топырақтағы актиномицеттердің санын арттырьщ, жалпы биологиялық процестерді жақсартатынын көрсетеді. Актиномицеттер құрғақшылыққа төзімді. Сондықтан олар тсшыраіқтағы ылғал азайса да тіршілж ете береді. Саңырауқұлақтар органикалық қалдықтармен қоректенетін болғандықтан топырактың беткі қабатында көбірек кездеседі. 
Топырақ кыртысын аудармай өңдегеыге қарағанда, әдеттегіше жыртқан кезде микробиологиялық процестердің жүруіне қолайлы жағдай жасалады және егіс өнімділігі гектарына 4—5 центнерге дейін артады. 
Ал Орталық Қазаіқстан тсшырақтарында керісінше қыртысты аудармай жырту өсімдіктердің фосформен қоректенуін жақсартатыны анықталды. Қазақстанның басқа аудандарында да, әсіресе сор және сортаң топырақты жерлерінде микробиологиялык процестердің карқыны өңдеу тәсілдеріне тікелей байланысты. Мұндай жерлерді жыртумен қатар органикалық қалдықтармен байыту микробтардың тіршілігін жандандырып, топырақтың құнарлылығын арттыратынын ғылыми зерттеулер анықтап отыр. Қазақстаның сұр топырақты суармалы жерлері мен Орта Азияның сұр топыраіқтарында жерді терең етіп жырту ондағы микробиологиялық процестерді күшейтііп, егін өнімділігін арттырады. Жерді мұндай тереңдікте 20—30 см етіп жырту, әсіресе топырақты күзде жыртқанда аса пайдалы. 
Қазіргі кезде топырақты өңдеу әдістерінің тиімділігін микро-биологиялық процестер түрғысынан бағалауға мүмкіндік бар. Мә-селен, егіс ерте басталатын қуаңшылық аудандарда күзде зябьке арнап қыртысты аудара жырту керек. Егер қыртысты аудармай жыртса, мүндай жерлердегі органикалык қалдыктар топырақтың беткі қабатында қалып қояды да, қуаңшылық басталысымен кеуіп кетіп микроорганизмдердің тіршілігі өте баяулап қалады. Сөйтіп, ол өсімдіктердің тамырмен қоректенуіне қолайсыз жағдай туғыза-ды. Ал егіс кешірек егілетін еліміздің шығыс аудандарында ылғал мөлшері көп, болады да топырақтың беткі іқабатының тез құрғап кетуіне мүмкіндік болмайды. Сондықтан қыртысын аудармай жыртқанның өзінде топыраққа түскен азғана мөлшердегі органика-лық калдықтар өсімдіктер үшін жеткілікті болады. Сөйтіп, топырак қыртысын аудармай жырту әдісінің тиімділігі артады. 
Әдетте органикалық тыңайтқыштарды саяз орналастыру олар-дың ыдырауын тездетеді. Әйткенмен суландырылатын оңтүстіктің сүр топырағында органикалық заттарды тереңірек сіңіріп, ал солтүстіктің ылғалды ауыр топырағына керісінше саяз орналастыр-са өсімдіктің,тамырына қажетті іқоректік заттар молайып, көп өнім алуға мүмкіндік туады. 
Топырақты өңдеу тәсілдерін өзгерту арқылы микробиологиялыіқ процестерді де қажетті бағытқа өзгертуге болады. 
Сөйтіп, микробиологиялық процестер топырақ қүнарлылығын арттырудағы шешуші шарттардың бірі больгп саналады. 
Ауыл шаруашылық дакылдарынан мол өнім алу мақсатында жылма-жыл егіс даласына тыңайткыштар шашылады. Зерттеулерге арағанда, тыңайтқыш шашылған топырақтың физикалық және химиялық құрамы жақсарып, ондағы микроорганизмдер топтары белгілі бір өзгеріске ұшырайтыны анықталды. Оны мына мәлімет-терден көруге болады 
Микроорганизмдердің жалпы саны бақылау вариантында көп болған. Ал микроорганизмдердің басқа топтары көп өзғеріске ұшырамаған. Топырақты ізбестегенде тыңайтқыштар микроорганизмдерге қолайлы әсер етеді. Бұл әсіресе шымдкүлгін топырақтарда анық байқалады. Онда органикалык заттардың минералдануы күшейеді, егілген әсімдіктердің тамыр арқылы коректенуі жақсарады. Жалпы ауыл шаруашылық дақылдары топырақ қышқылдығы (рН) белгілі бір шамада болғанда ғана өсіп дамиды. 
Мәселен, бидай нейтралды ортада жақсы өсіп дамиды. Әдетте қышқыл топырақтарды ізбестегенде микроорганизмдерге улы әсер ететін алюминийдің бос түрі азаяды, топырақта өсімдіктерге қажет-ті кальций қоры жиналады. Топырақты ізбестеу, ондағы микроорганизмдер тіршілігін де Қазіргі егіншілік жүйесінде өсімдіктерге қажетті қоректік заттар — азот, фосфор және калиймен қамтамасыз етуде минерал-дық тыңайтқыштардың алатын орны ерекше. 
Топыраққа минералдық тыңайтқыштар шашу тек әсімдіктердің коректенуін жақсартып қана коймайды, сонымен қатар микроорга-низмдердің де белгілі бір дәрежеде осы тыңайтқыштармен қоректенуін қамтамасыз етеді. Тыңайтқыштарды түйіршіктеп шашқан аса пайдалы. 
Топырақтағы органикалық заттардың ыдырауынан қарашірік пайда болады. Микроорганизмдерге түрліше әсер ететін сыртқы орта жағдайлары (теміпература, ауа және ылғал) топыраіқтағы қарашіріктің де мөлшерін өзгеріске ұшыратады. Органикалық қалдықтардың минералдануы үшін нағыз қолайлы температура +30—35°, ал ылғалдык топырақтың ылғал сыйымдылығының 70— 80%-тей болуы тиіс. Осындай қолайлы жағдайда топырақтағы қа-рашіріктің қоры тез азаяды. Сондықтан онда органикалық заттар-дың кемімеуін қамтамасыз ету керек. Химиялық тұрғыдан қараған-да, қарашірік — микроорганизмдерге қажетті энергияның көзі. Сон-дықтан да топырақ қүнарлылығын арттыратын жағдайлардың біріне қарашіріктің тиісті мөлшерде болуы да жатады. 
Топырақтағы карашірік мөлшері олардың типіне және топырақ-климат жағдайларына байланысты өзгеріп отырады. Топырактағы қарашірік қорының мөлшерін мына таблицадан көруге болады (15-таблица). 
Ауыл шаруашылығының мамандары топырақтағы қарашірік мөлшерін анықтағаннан кейін, оны тиімді пайдаланудың және оның топырактағы мөлшерінің кетуіне қарсы шаралар белгілейді.

Топырақ микробиологиясы

Олар көзге көрінбейді, олардың санасы жоқ, олар бізді өздерінің тіршілік ету ортасы деп қабылдайды. Біз олармен бірге өмір сүреміз, олар бір шаршы сантиметрде миллиондап кездеседі. Олардың не қажеті бар? Адамдар оларды өз игілігіне пайдаланып, басқара ала ма? Амангелді Құрбанов көп жылдар бойы осы сұраққа жауап іздеп келеді.  Ол - Қазақстанның Микробиология мен вирусология институтының бас директоры, мемлекеттік сыйлықтың лауреаты өмірінің басым бөлігін микробиология ғылымына бағыштаған, бұл ғылым микробтарды ағза ретінде қабылдап олардың тіршілігіндегі заңдылықтарды, сонымен бірге Жердегі тіршіліктің сақталып қалуындағы микробтардың атқаратын рөлін зерттейді. 

Қазіргі таңда микробиология заманауи ғылымның «хитына» айналды. Бұл жерде адам геномын табу, клондау, биотехнология секілді жаңалықтарды атасақ та жеткілікті. Амангелді Саданов басқаратын институт қазіргі кезде аса маңызды болып табылатын топырақ микробиологиясымен айналысады. Ғалым  бүгінгі күні химиялаудың, яғни өсімдікті қорғау мақсатында химиялық құнарландырғыштардың кеңінен пайдаланып отырғанына алаңдаулы. Оған және оның әріптестеріне тек топырақ микробиологиясы ғана емес, бактериялар мен өсімдіктердің өзара әрекеттесуі де қызық. Қарқынды ауыл шаруашылығы қоршаған ортада аса көп түйткіл туғызады дейді ғалым. Қалада тұратын адамдар саны артуда, оларды тамақтандыру керек. Ал қара жер «өнім өндіруші» ғана емес, табиғат ретінде де құндылықтарын сақтаса дейсің. Осы арада әлдебір тепе-теңдік қажет. Микробиология мен вирусология институтының ғалымдары бактериялардан тыңайтқыштар әзірлейді. Ал олардың құрамында микроағзалар кешені бар, олар топырқата өсімдіктерді қоректендіртен элементтердің жинақталуына алып келеді, өсіп дамуына алғышарт болады. Бұл микроағзалар азотты жақсы сіңіреді және өсу кезеңі ішінде топырақта жинақталып отырады. 

Қазақстанда соя өндірісін кеңейту жөніндегі мәселе өзекті болып тұр. Бұл өнімді мүлде қалдықсыз деуге де болады. Соя орташа алғанда 40 пайыз ақуыздан тұрады, қалған құрамдас бөлігін – май, түрлі ферменттер, сахарозалар, органикалық қышқылдар құрайды. Соя өзге де дәнді дақылдар секілді өзінің өсіп-дамуы, жеміс беруі үшін топырақ пен ауадан қоректік заттар алып, бойына сіңіреді. Ауадан оттегі алады, ал фотосинтез үшін көмірқышқыл газын пайдаланады.

Топырақтан  - азот, фосфор, калий, кальций, темір, күкірт алады. Бұлар негізгі қоректік элементтер, соя оларды қомақты мөлшерде тұтынады.  Соя ұрығының өсуі кезінде қазақстандық микробиологтар пайдаланатын бактериялар өсімдік тамырына өтіп, ол жерде түйнектерге айналады. Өз кезегінде өсімдіктер бұл бактерияларды энергиямен қамтамасыз етеді. Осылайша симбиоз нәтижесінде бактериялар мен бұршақ тұқымдастар үшін өсімдіктің тіршілігі мен дамуына қолайлы жағдай туындайды. Бұршақ тұқымдас өсімдіктерге отырғызар алдында сәйкес микроағзалар жұқтыру аса маңызды. Өнімділік – 20 және одан да көп пайызға жоғарылайды. Бұған ұрықтарды өңдеп, құрғатумен айналысатын зауыт мамандардың көзі жетіп отыр.  

Топырақта тіршілік ететін микроағзалар – микроскоптық мөлшердегі, табиғаттың зат айналымына қатысатын қажырлы  еңбеккерлер. Бірақ топырақ микроағзаларының қызметі өсімдіктердің қорек  заттарына деген қажеттілігін қанағаттандырумен  шектелмейді: олар сонымен қатар  топыраққа қилы жолдармен түскен улы заттарды жояды. Сондықтан да микроағзаларды адамның көршісі ғана емес, көмекшісі деп те қабылдаған абзал. Қазақстандағы микробиология мен вирусология институты қоршаған ортаға антропогенді факторлардың ықпалын бағалап қана қоймайды, бұзылған табиғи экожүйені қалпына келтірудің биотехнологиялық әдістерін жасайды. Ғалымдар топырақ пен суды мұнай ластаушыларынан тазарту үшін аса өзекті және пайдалы препараттар жасап шығарды. 

Қазақстанның топырақ жамылғысы[өңдеу]

Топырақ — табиғат компоненттерінің бірі. Жердің геологиялық тарихында алдымен пайда болған топырақ. Палеогеографиялық зерттеулердің деректері бойынша алғашқы жұқа топырақ қабаты 500 млн жыл бұрын кембрий дәуірінде пайда болыпты. Бұл кезде әлі өсімдік жамылғысы қалыптаспаған. Топырақ жамылғысын зерттейтін топырақтану ғылымы - жас ғылым. Оның негізін салған XIX ғасырдың 80-жылдары орыс ғалымы В. В. Докучаев - топырақтың табиғи және тарихи дене екенін анықтады.

Топырақ жамылғысын құрайтын факторлар[өңдеу]

Топырақтың пайда болуының, дамуының өзінше заңдылықтары бар. Топырақ - су, ауа, жылу, өсімдік және тірі ағзалардың әсерінен, тау жыныстарының үгілуі нәтижесінде жер қыртысының беткі  қабатында пайда болған ерекше табиғи құрылым. Міне, осы факторлардың көп  жылдық үздіксіз әсерінің нәтижесінде  құнарлы топырақ қабаты пайда  болады.

Абиогендік фактор[өңдеу]

Табиғатта топырақ жамылғысының түзілуі - өте ұзаққа созылатын құбылыс. Ұзақ геологиялық мерзімде таулар үгітіліп, мүжіліп, шыңдар аласарады. Құм мен  саздар суға шайылып, желдің күшімен  ауаға ұшады, шаңданады. Бұл процестер  ғасырлар бойы жалғасады. Жаңбыр, жел  қатты болса, жер беті өзгеріп  тұрады. Топырақтың ең негізгі қасиеті  табиғи құнарлылығы, яғни құрамында  өсімдіктің тез әрі жақсы өсуіне жағдай жасайтын қоректік заттардың  мол болуы. Сөйтіп, аналық тау жыныстарынан кейін топырақ түзуші жетекші  фактор ағзалардың тіршілік әрекеті. Олар тасты бұзатын қышқылдар шығарады. Қышқылдар тау жыныстарын ерітуінен, одан шірінді (гуммус) пайда болған. Шірінді үгілген майда жыныстармен араласып кіріккен. Осылайша топырақ қалыптаса бастаған.

Жануарлар дүниесі[өңдеу]

Жануарлар дүниесі өздерінің тіршілік әрекетінің нәтижесінде топырақты  байытады, өлгендері шірінді мөлшерін көбейте түседі. Шұбалшындар топырақ  пен органикалық қалдықтарды  асқазан шырынымен шылап өзгертіп, өңдеп шығарады.

Климат[өңдеу]

Топырақ жамылғысын түзуде климаттың  да зор маңызы бар. Бұл процеске қатысатын  өсімдіктердің, жануарлардың және микроағзалардың  тіршілігі климатқа байланысты. Аязды  кезеңде топырақтың түзілуі тоқтайды, ал қуаңшылық кезеңде баяулайды. Климат табиғаттың басқа компоненттері  сияқты, топырақтың ендік зоналық, биіктік  белдеулілік заңдылықтары бойынша  таралуына әсерін тигізеді.

Жер бедері[өңдеу]

Жер бедерінің топырақ түзудегі рөлі жергілікті жердің жер бедеріне байланысты. Олардың аналық жыныстарда әр түрлі, ылғалдың топыраққа сіңуі  де әр түрлі. Солтүстік беткейден  оңтүстік беткейге түсетін жылу мен  ылғал да әр түрлі болады.