Топырақ және топырақтану

1-Тарау. Топырақ  және топырақтану 
1.1 Топырақтану және топырақ жөнінде түсінік

Жер және Орман – халық  игілі, сондықтан шаруашылық біздің еліміздің территорияларында халық  қызығушылығымен жүргізілуі керек. 
Тарих мәліметтерінен белгілі, бұл тапсырманы орындалуына барлық кеңес үкіметінің республикаларының орман облыстары және ауыл шаруашылық партиялары және үкімет органдары көп көңіл бөлген. 1917 ж 27 қарашасынан бастап, «орман туралы», 1918ж 27 мамырдан бастап-совет үкіметінің 1-ші документі,соның ішінде жер және орман  жалпы халықтық меншігі болып саналды. 1968ж         «ССР одағы және Республикалық одақ жер туралы мәселені бекіту туралы заң» шығарса, ал 1977ж      «ССР одағы және Республикалық одақ негізгі орман туралы заң» бекітті. 
Орман көптеген функцияларды атқарады: өнеркәсіптік және көмір қышқыл газын сіңіріп оттегіні бөліп шығарады,жаңадан бөлінген  жылу мен ылғалды  таратады, климатты жұмсартады,елдің құрғақ аймақтарына жауынды тасымалдауға  мүмкіндік береді, егістік жерлер мен топырақтардың бұзылуынан қорғайды, туризм және жалпы демалыс орындарына қызмет етеді;сүректің  жалғыз көзі болып саналады. 
Орман және ауыл шарушылығы – ерекше, өзгеше өнеркәсіптің түрлері өсімдік өсірумен байланысты, мұнда өнеркәсіп құралы және басты зат болып жер саналады.Құрамның  айырмашылығын биіктігі және өсімдіктің биомассасын  сыртқы орта жағдайларынан: жылу көлемінен, жарықтан, ылғалдылық және азықтан анықтайды. Жылу мен жарық космостық фактор, олардың басты негізі болып күн саналады, ал су мен азық жердің факторы болып саналады. Космостық өзара әрекет және жер факторлары үлкен ортаның түрлі жағдайларын тудырады. 
Үлкен биомасса және жақсы өнім алу үшін  өсімдік өміріне аса қажетті факторларды қалпына келтіруді реттеу керек. Бірақ кең кеңістіктерге, ормандар мен егістіктерге арналған жерлерлерге  жылу, жарық тусуіне қиындық туғызып,  әсерін тигізіп, қиындық тудырады. Өсімдікке су мен азық топырақ арқылы барады. Топырақты  құралмен, тыңайтқышпен өңдеп, оларды суармалы  немесе кептіру арқылы  өсімдікке су мен азықтың түсуін реттеуге келтіруге болады. 
Өнім өсімдіктерін анықтаушы,маңызды  фактор болып топырақ саналады. Олар  өзіндік, тұқымдық қасиетіне ие болып, өсімдік қабілеттілігі арқылы су және  азықпен жетілдіріледі. Бұл қабілет топырақтың құрлымымен бір уақытта дамиды. 
В.В.Докучаевтың анықтауынша «топырақ – бұл  жоғары минералды құрылым әлде бір өзіндік тегі бар; олар әрқашан және әр кезде тау жыныстарының аналықтарының  біртұтас әректінің нәтижесі болып саналады.(өсімдікке қалай, жануарғада дәл солай) климат, жергілікті рельеф және елдің жасы,сол және әрбір ағза секілді,әрқашан қалыпты құрамға ие болады, қалыпты жағдаймен қалыпты жуандық, осы топыраққа жылжуында байланысы бар, ылғалдық және өсімдік өнімділігі, олардың аналық тау жыныстарынан басқаша»  
Топырақтану-топырақ туралы ғылым, оның ең алғаш шығуы және құрылуы, өзіндік және географиялық тарауының заңдылығы, сонымен қатар қалыптасуы және топырақтың негізгі қасиетінің дамуы, құнарлығы және оның көптеген жолдармен қолданылуы. 
Топыраққа ерте анықтама берген және топырақтанудың негізгі құрамын топырақ туралы ғылым ретінде негізін қалаушы В.В.Докучаев болып саналады. Көптеген ғалымдардың күшімен, зерттеушілер мен саяхаттанушыларда жер бетінің құрылымдарының кеңінен таралған материалдар жинаған, құнарлылық және әр түрлі жерлерді тағайындау, жүйеге келтірілген өсімдіктер, микроорганизмдер анықталды, топырақтың физикалық және химиялық негіздері туралы деректер жиналды. 
Өз уақытындағы көріністерге сүйенсек, ғалымдар жердің сыртқы қабаты-топырақ тегінің гипотезасын құрды. Ғылыми ағынында және зерттеушілердің бағытымен Батыс Европаның және Ресейдің топырақтары әр түрлі болды. 
Батыста алғаш рет (1629 жылы) алхимик Ван Гельмонттың теориясының  таралуын қабылдады, ол ХVІІІ ғ аяғына дейін болып, кейін гумустық қоректік теориясын  А.Теер ұсынған, ХІХ ғ басында, (1840ж) Ю.Либихтың минералды  қоректік  теориясына ауысты, ол топырақтың сыртқы қабатын «қойманың» минералды элементін өзгеріссіз механикалық дене ретінде қарастырды. Дәл сол кезең (ХІХғ басы) Германияда жаңа ғылым пайда болды ол-агрогеология, бұл  жердің сыртқы қабатының тау жынысының бұзылғанының өнімі және шайылу үрдісінен пайда болған  әр түрлі заттарды қарастырады. 
Топырақ бір жақты зерттелді: тек қана физикалық және тек қана химиялық қасиетірімен. Топырақтың сұрыпталуыда бөлек элементтерден құрастырылды. Ресейде зерттелу ХVғ басында барлық жерлердің сипатталуы басталып және ол 200 жыл шамасында жүргізілді.  Сипатталудың нәтижесі «Жазу кітапшада» сақталды. 
Ресейдегі бірінші топырақ зерттеуші М.В.Ломоносов,өсімдіктің негізгі ролін және жануарлардың шірінділерінің жаралымдарын анықтады, М.И.Афонин топырақтың сипатталуына ерекше көңіл бөлді, ал М.П. Павлов топырақтың жынысының өзгеруіне көз қарасын дамытты. 
П.С.Паллас, И.И.Лепехин, Н.Е.Озерцевский, В.М.Севергинның географиялық сипаттамаларында  топырақтың өзіндік ерекшелігімен және әр түрлі  құрылымдарын куәландандырылуға ат салысты, топырақтанудың картасы және жердің  сипаттамасы, жиналған сан алуан кадастрлармен отряд жиналып К.С.Веселовскийдің редакциясының қызмет етуінің арқасында Ресейдің Европалық бірінші топырақ картасы құрылды. 
Бірақ  XIX ғасырдың ортасында топырақтың әр түрлілігіне қарамастан және дәлелдің молдығынан, әр түрлі теориялардын  қалыптасуын дұрыс түсіндіруді іске асыра алмады. 
1875 жылы В.В.Докучаевқа топырақтың қалыпты сұрыпталған құрамы тапсырылды және орыстың қара топырағының сипаттамасы Ресейдің 2-ші Европалық картасынан түсіндірмелі хаттамасы үшін карта бұл уақытқа дейін В.И.Чаславскийдің қол жазбасы түрінде құрылып және баспаға дайын болды. 
В.В.Докучаевқа материалмен жұмыс істеуге тура келді, үлкен түрлі топырақтың әр түрлі құрылуы және ерекшелігіне сипатталады, сондықтан да, теориялық негіз құрылымының сұрыпталуына түсіну өте қажет болды және қалыптасуының себептерін жалпы бөліп қарастыру керек болып, 4 жыл шамасында В.В.Докучаев осы тапсырманың шешімімен қарастырып жұмыс істеді және топырақтың алғашқы қалыпты сұрыптауын құрды. 
1876 жылы В.В.Докучаев «Еркін экономикалық қоғам» мүшесі болып тағайындалды, ауыл шаруашылығымен айналысып, ал 1877жылы қара топырақты зерттеуді тапсырды. Ресейдің топырақтарын зерттеп және ерекше қара топырақты В.В.Докучаев олардың негізгі қалыптасуын анықтап білді. Ол топырақтың құрылуын негізгі себептерін анықтады. Европалық ғалымдардың бытыранқылық жұмыстарын қарама-қарсы (биологиялық және геологиялық қолайлылық) ұсынылды, бірігіп және негізгі тәсілдерді құруға рұқсат етіліп және топырақтың әдістері зерттеліп ал кейін топырақ туралы ғылымды түрлендірді. В.В.Докучаев қара топырақты зерттеу нәтижесінде, топырақтың қалыптасуында өзара әрекет факторларының нәтижелері бар екенін дәлелдеді. 
1883жылы оның басты жұмысы «Ресей қара топырағы» жарияланды, сонда ол жаңалық ашқанын дәлелдеді табиғаттың 4-ші байлығы (өсімдік және жануар, минералдар осы үшеуінен басқа) – топырақты кеңістік және уақытпен өзгеріп отыратын табиғи, тарихи дене ретінде қарастырды. 
Бұл жұмыста  жаңа ғылымға – генетикалық топырақты  негіз ретінде еңгізді. 1882ж «Ресей топырағы» оқулығы шықпас бұрын  В.В.Докучаев  және оның көмекшісі Н.М. Сибирцев – бұрыңғы жерлерді бағалау жұмыстарына кірісті. 
1892 жылы  В.В.Докучаев «Біздің бұрыңғы және қазіргі даламыз» атты кітабын шығарды, онда құрғақшылық әдістерін түсіндірді 1891жылы олармен күресудің кешенді әдістерін белгіледі сай-салаға ағаш егіп өсіруге  кепілдеме беру, суайрықтың құрылуы, тоған құрлымы және су құрлымы, ылғалды ұстап қалу  тәсілдері және топырақ эрозиясымен күресу  осының барлығы  осы уақытқа дейін қолданып келеді. 
Білімін дамытқан В.В.Докучаев таулардың және жазықтардағы топырақ зоналық заңдары Кавказ және солтүстік жарты шардың алғашқы картасын құрастырды. Ол 1892жылы «Ресей кеңдаласының су шаруашылығы және орман департаментінің сынақ үшін және орман тіркеуге ерекше экспедиция» басқарды, лайық өнделген стационарлы бағдарламаны ұйымдастырды. 
Г.Ф.Морзов тасты кең далада істей бастады, ал ұлы-Анадольский орман шаруашылығында-Г.Н.Высоцкий жұмыс істейді  осылардың есімдері орман топырақтанушылардың дамуымен байланысты. 
В.В.Докучаев ғылымның дамуына көптеген әсеріне үлесін қосты. Ол ерекше ғылыми мектептің негізін салды, осыдан көптеген топырақтанушылар шықты: Н.М.Сибирцев,  академик К.Д.Глинка, профессор С.А.Захаров, геохимияның негізін салушы В.И.Вернадский,минеролог П.А.Земятчинский ботаник-географшылар Г.И.Танфильев, профессор А.Н.Краснов, орман гидрологиясының және орман топырақтанудың негізін салушы Г.Н.Высоцкий, орман туралы оқулық авторы Г.Ф.Морозов және т.б. 
П.А.Костычев (1845-1895ж), В.В.Докучаевтың замандасы, топырақ түзілуді-биологиялық үрдіс деп және сондықтан да ол жүргізуші рөл өсімдіктер тобына жатады, топырақтануды агрономиядан бөлуге болмайтынын дәлелдеді. 1882-1885ж.  П.А.Костычев микробиология саласымен айналысты, саңырауқұлақ әсерінен шіріген өсімдік қалдықтарынан қараға боялған гумусты заттарды жаралымдарын тапты. Қайта қалпына келтіру, қайта жаңғырту үрдісін оқып білді. Топырақтағы ақуыз заттарды, топырақ жаралымындағы болып жатқан жаңа органикалық байланыстарды синтездеді. П.А.Костычев топырақтың құрылымының үлкен белгілерін зерттеді және дәлелдеді. Топырақ жүйесінің өңделуі, микробиологиялық гумус жаралымдарының негізін салушы болды П.А.Костычев өзінің жұмыстарында егіншіліктің ең маңызды сұрақтарын баяндады. 1-ші топырақ танушы тәжірбиеші химиялық әдістерін басқаратын, микорбиологиялық геоботаниканың, ол бірінші топырақтану оқулығының авторы болды.  
Н.М.Сибирцев (1860-1900) – В.В.Докучаевтің оқушысы,көмекшісі ретінде қатысып жерлерді бағалауда бұрынғы Төменгіқалалық губерния ерекше экспедициялар орман департаментінде В.В.Докучаевтан білімін дамытты. Н.М.Сибирцев топырақ сұрыпталуын тереңдетіп,оны екіге бөлді: зоналы және зоналы емес деп   топырақтың сұрыпталуын механикалық құрамын жетілдірді және ақыры бірінші оқулуғын (1900ж.) жазды, докучаевтың генетикалық топырақтануы және осы ойы арқасында жастар оқуға қолайлы болды. К.Д.Глинка – бірінші топырақтанушы,академик,көптің бірінің жақсы түсіндіріп таратушысы, орыстардың шетелдегі топырақтанушысы үлкен үлесін топырақтың жаңғыру жұмыстарына қосты; Л.С.Коссович-топырақтың қасиетін агрохимиялық және химиялық, физикалық тәжірбиелік оқуының негізін салушы; С.С.Неструев топырақ түзілу факторларын оқуды  тереңдетті. 
Советтік  кезең топырақ дамуындағы ерекше орын алатын көрнекті оқымысты, топырақтанушы-агроном академик В.Р.Вильямс (1863-1939ж)топырақтанудың биологиялық бағытын дамытып топырақ түзүлуде  өсімдіктер және микроорганизмдер   үлкен рөл атқарады деп санады. Топырақтың құрылуы  және оның  топырақ  құнарлығын, ауыл шаруашылығының өнімдерін  тек орта факторлардың әсері арқылы  ғана көтеруге  болады деп соған үлкен көңіл аударды. В.Р.Вильямс  үлкен геологиялық және кіші биологиялық  айналымдық заттардын  дамуына және топырақ тузілуге үлкен көңіл бөлді, топырақ түзілудің өзіндік қасиеті және өсімдік формациясын бөліп қарастырды, құрылымдық жүйеге көз қарасымен  жеке және жалпы  топырақ түзілу үрдістерінің ерекшеліктерін құрды. Ол топырақтың құнарлығына  және гумусына, топырақ  құрлымына үлкен белгі  берді. 
Топырақ құнарлығының ғылыми  дамуына үлкен үлес қосқан (1865-1948ж) совет корефейінің агрономы – Д.Н.Прянишковтың еңбегіне жатады. Оның еңбектері егіншілікте химиялық  тыңайтқыштарды негізгі теориялық түрде қолдана білу және тыңайтқыштарды ауыл шаруашылығында  тәжірибие жүзінде енгізуге мүмкіндік беру болды.  
Докучаевтың  шәкірттері жаңа  ғылымды енгізді:В.И.Вернадский  геохимияны негіздеп және  Жердің биосферасы ғылымын енгізді; Б.Б.Полынов қабықтың бұзылу ғылымын құрды; Г.Ф.Морозов-орман туралы ғылым; Г.Н.Высоцкий – орманның топыраққа және қоршаған кеңістікке  әсері туралы ғылымды еңгізді. Жалпы топырақтануға  байланысты ғылым, бір уақытта дамыды: К.К.Гедройц топырақ түйірлері және топырақтың сіңіру қабылеті  туралы ғылымды құрды; 
А.Ф.Лебедев – жердің және  топырқтың  ылғалдылық түрлері туралы ғылымды; А.И.Прасолов, Е.Н.Иванова, И.П.Герасимов топырақ картаграфиясы және сұрыпталу сұрақтарын қарастырды; Г.Н.Высоцкий топырақтың су жүйесіне зерттеу жургізді; С.А.Захаров  топырақ морфологиясы туралы ғылымды құрды. Ғылымда үлкен бағыттар құрылды-ол орман топырақтануы, бастапқыда негізін осы Г.Ф.Морозовтың, Г.Н.Высоцкийдің, С.И. Коржинскийдің, Г.И.Таньфильевтың және т.б. жұмыстардан қаланған. 
Қазіргі уақытта  топырақтану ғылымының бағыты  кең қатарға бөлінген, онда пайда болу сұрақтары, география, физика, химия, биология, морфология және топырақ минерологиясы  қарастырылды. Топырақ ғылымы қиын үрдіс, солай болғандықтан  – өзара  әрекет әр түрлі факторлардың әсерінен  топырақ түзілу(климаттың,өсімділіктің, рельефтің, геологиялық бөлініп шығу және елдің шағы), топырақты зерттеуде басқа ғылымдардың  мағлұматтары қолданылады. 
Топырақтану көбіне негізгі пән болып саналады, табиғи жағдайларда зерттеледі: өсімдік шаруашылығы(егін шаруашылығы, шалғындық шөп шаруашылығы, орман шаруашылығы, екпе ормандар) мелиорация, агрохимия, география; метерология, өсімдік физиолгиясы, ботаника, дендрология, геология және басқада осы қатардағы ғылымдармен тығыз байланысты. 
Топырақтану  мен геология белгілері ауыл және орман шаруашылығында  ерекше. Топырақ, жұмсақ тау жыныстарының әр түрлі геологиялық тегімен(мұздақтардың, судың, желдің  немесе олардың жиынтығының әсерінен)құнарлылықтың маңызды қасиетіне, өнім өсімдіктерін өсіріп шығару мүмкіншілігіне ие болды. Тәжірибелік егістік және орманшылық  топырақтың  күнделіктісіз өнім көзі   болуы мүмкін емес. 
Топырақтану, докучаевтың негізгі идеясымен ұлы ғалымдардың атсалысқан еңбектерімен құрылып, халық сенімін жаулап алды,сонымен қатар орыстар топырақты-қара топырақ деп атады, ал күлгінді, сортаң, сұр топырақ-халықтық терминдер жиынтығына өтті. 
Қазақстандық ғалымдар:А.И.Безсонов,Ө.Оспанов,Ш.Шолтырев,Т.Тазабеков т.б. топырақты зерттеп, картасын жасады. Сонымен қатар топырақты әртүрлі жерлерді тиімді пайдалану әдістерін табуға ғылыми- зерттеулер жүргізілуде. Алда аталған кезде топырақтану ғылыми беделін (дана ғылымдарын) жоғалтты. Сондықтан біздің ғылымның беделі мен ролін және өнімділігін көтеру қазіргі заман талабы. Топырақтану ғылыми зерттеу институты, Ө.Оспанов атындағы – топырақпен оның жамылғысын кешенді түрде зерттейтін ғылыми-зерттеу мекемесі. 1945ж.Қазақстан Ғылым Академиясының тұңғыш президенті Қ.Сәтбаевтың ұсынысымен құрылған.  Института 4 ғылыми бөлім (география, топырақ генезисі және бағалау бөлімі, топырақ процестерін моделдеу бөлімі, топырақ биологиясы және мониторинг бөлімі, топырақ эрозиясы және антрополигонды трансформация бөлімі) мен 3- зертхана (топырақты қалпына келтіру және экожүйелік зерттеулер; жоғары молекулалық қосылыстар; топыраққа агрохимиялық зерттеулер жүргізу мен топырақты экологиялық тұрғыдан бағалау). 
«Қазақстанда суландыру дамытуды жетілдіру үшін топыраққа мелиорациялық баға берудің ғылыми негізі» атты монография үшін 1984 ж институттың бір топ ғалымдарына (Ж.Аханов, Қ.Қаражанов, В.М Боровский, М.А Орлова, Л.И Пачинина, В.А. Корниенко) Қазақстанның Мемлекеттік сыйлығы берілді. Қазіргі  топырақтану топырақ құнарлығымен және  топырақтың өзін  қорғауды  дұрыс ұйымдастыруға рұқсат етіледі. Адамның топыраққа өзара әсері құнарлылықтың теңдігін өзгертуі мүмкін, ал кейде белгілі бір кезеңде оны  түсіреді де, дұрыс жыртылмау  әсерінен  қыртыстар  жыраларға айналады, қорғалмаған егістерде  шаңды дауылдар пайда болады.  
Орманмен  көп  қатынастың арқасында  орман саябақтары және бақтары аймақтарында  топырақ тез нығыздалады. Тыңайтқышты дұрыс қолданбау әсерінен, олақ құрғату және суландыру салдарынан  кері әсерін тигізеді. 
Осыған байланысты біздің елімізде   арнайы жерді қорғау,өсімдік және жануарлар, сонымен қатар су және атмосфераны корғау заңдары бекітілді.