Топырақ және оның құнарлылығы

   Ылғалдылық артқан сайын  топырақ коллоидтары, әсіресе органикалықтар өз көлемдерін молайтуға және кепкен кезде кішіретуге қабілетті. Ісінуге батпақты топырақтар икемдірек. Коллоидтық бөліктері шамалы құм топырақтар ісінбейді.

   Топырақтың физикалық және  физикалық-химиялық қасиеттерін  ауыл шаруашылық дақылдарының  өсіру технологиясын әзірлегенде, аумақта әртүрлі дақылдары бар  ауыспалы егісті орналастырғанда  ескеру керек. Бұлардың бәрі де топыраққа әсер ету арқылы реттеуге көнеді.

   Топырақтың  су ережесі. Егіншілік іс әрекетінде су ережесін реттеу көп жағдайда танаптың құнарлылығын арттырудың негізгі тәсілі болып табылады. Ол топырақта жеткілікті мөлшерде ылғал қорын жинаудан, дақылды ең жоғары деңгейде ылғалмен жеткілікті мөлшерде қамтамасыз ету үшін оны сақтауда және бүкіл өсу даму кезеңінде тиімді жұмсаудан тұрады.

   Өсімдіктегі және топырақтағы барлық тіршілік процестері ылғалмен жеткілікті деңгейде қаныққанда ғана өте алады. Өсімдік жасушаларында 80-90% су болады. Тұтынылған судың тек 0,2% жуығы ғана органикалық заттарды қалыптастыруға жұмсалады, ал қалған су жапырақ арқылы буланып кетеді. Өсімдіктің суды буландыруын транспирация дейді. Ол ауаның температурасы мен дымқылдығына, жел ережесіне, жапырақтағы су мөлшеріне және өсімдіктің биологиялық ерекшеліктеріне байланысты.

   Топырақтан су өсімдікке  негізінен тамыр жүйесі арқылы келеді, өсімдік суды аз мөлшерде ауадан сіңіре алады. Өсімдік тіршілік әрекетінде суды мол шығындайды. Өсімдіктің бір өлшем-құрғақ зат қалыптастыру үшін шығындаған суын транспирациялық коэффициент деп атайды. Әр түрлі дақылдардың транспирациялық коэффициенттері бірдей емес. Ең төменгі тары тәрізділерде-орташа есеппен 250, біршама жоғарырақ астық дақылдарында -500-600 және салыстырмалы жоғары көпжылдық шөптерде-700-800. Жүйелей келе, 1г құрғақ зат қалыптастыруда 200 грамнан 1000 грамға дейін су шығындалады. Транспирация шамасы өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігінің нақты көрсеткіші болып табылмайды. Қоршаған орта жағдайына байланысты бір өсімдіктің транспирациялық коэффициенті кең көлемде ауытқуы мүмкін.

   Өсімдіктің ылғалға деген  талабы да оның әртүрлі даму  кезеңінде бірдей болмайды. Өсуінің  және дамуының алғашқы кезеңінде, тамыр жүйесі әлі нашар дамығанда және жапырақ беті шамалы болғанда, өсімдік ылғалды аз тұтынады, бірақ топырақ ылғалының мол болғанын талап етеді. Одан әрі вегетативтік массасы көбейген сайын ылғал қажеттігі арта түседі де, ең жоғарғы шегіне өсу даму кезеңінің белгілі бір кезеңінде келеді. Ылғалды ең жоғарғы мөлшерде тұтынатын кезеңді қиын-қыстау кезең деп атайды.

   Өсу-даму кезеңінің соңында, өсімдік жапырағының едәуір бөлігі  солғанда, су пайдалану күрт төмендейді.

   Судың өсу-даму кезеңінде 1 га алаңнан транспирацияға және  физикалық булануына шығындалуын су пайдалану жиынтығы деп атайды. Оны мм, тонна немесе м3 көрсетеді.

   Мәдени дақылдардың өсу-даму  кезеңінде шығындайтын суының  жалпы мөлшері, олардың қарқынды  өсу кезеңінің ұзақтығына, ауа  райына, агротехника деңгейіне және  өнім деңгейіне байланысты. Өсімдік қиын-қыстау кезеңінде тәулігіне 6 мм дейін ылғал шығындай алады.

   Ауыл шаруашылығы өндірісінде  өсу-даму кезеңінде шығындалған  әр милиметр ылғалдың өзін-өзі  ақтауының маңызы зор. Бір центнер  немесе 1 тонна өнім қалыптастыруға шығындалған судың жалпы көлемін су пайдалану коэффициенті деп атайды. Ол белгілі бір шамада осы шаруашылықтың агротехника деңгейінің көрсеткіші бола алады. Өнімділік неғұрлым төмен болса, бір өлшем өнімге соғұрлым көп су жұмсалады.

   Өсімдіктің басқа факторларға деген талабы қаншалықты қамтамасыз етілсе, бір өлшем құрғақ затқа соншалықты аз су шығыны кетеді. Жас жапырақ бетінің ескі жапырақ бетіне қарағанда өнімдірек жұмыс атқаратыны белгілі. Жалпы айтқанда, су өсімдікке үздіксіз келіп тұруы керек. Өсімдікке келіп тұратын судың және оның транспирацияға шығындалуының арақатынасын су теңгерімі деп атайды. Өсімдікке қажет су мөлшері мен сол сәттегі оның топырақтағы қорының айырмашылығы  су тапшылығын қалыптастырады.

   Өсімдіктің сумен қамтамасыз  етілуін бағалау үшін әр түрлі көрсеткіштер қолданылады. Костяков А.Н. /1933/ су теңгерім коэффициентін ұсынады. Ол белгілі бір уақытта топыраққа келіп түсетін судың булану шамасына қатынасын сипаттайды. Егер коэффициент 1-ден жоғары болса, ылғалмен артығымен қамтамасыз етілген. 1-ге тең болса, тұрақсыз ылғалдану, ал бірден төмен болса, ылғалдану жеткіліксіз деп саналады.

   Өсімдіктің басым бөлігі  үшін топырақтағы ылғал қорын  ең төмен су сыйымдылығының 60-80% ұстау керек.

   Су ережесін  реттеу тәсілдері. Жауын-шашын шектелген аймақтарда су ережесін реттеу ылғалды жинаудан, сақтаудан және оны тиімді пайдаланудан тұрады.

   Ылғал жинау күзде дақылды  жинағаннан кейін басталады. Топырақты терең өңдеу, өңдеу қабатын борпылдақ құрылысты ете отырып, жаңбыр және еріген қар суының жақсы сіңірілуін қамтамасыз етеді, топырақ бетінен ағып кетуін азайтады.

   Топырақ үстіндегі қалған  пая, жел екпінін және температураны төмендете отыраып, ылғалдың булануын төмендетеді. Қалдық пая танапта биіктігі 20-25см қардың жиналуына себеп болады. Бірақ, егер бүкіл қардың топырақта 2/3 бөлігі ғана сіңірілетін болса, бұл жеткіліксіз. Қысқы ылғалды толығымен пайдалану үшін қар тілгіштермен қосымша қар тоқтату керек.

   Топырақтың су теңгерімі және су ережесі. Топырақтың су ережесінің сандық сипаттамасы болып су балансы саналады. Ол топыраққа келетін бүкіл судың жиынтығын және олардың белгілі бір уақыт аралығында жұмсалуын көрсетеді.

   Топыраққа келетін судың  негізгі көзі-атмосфералық жауын-шашын. Топырақта ылғал қоры өсіп  тұрған өсімдік жоқта және өте төмен булану жағдайында, негізінен күз-қыс кезеңінде жүреді.

   Су балансының келу бөлігінің  басқа статьяларының топырақтың  су қорын толықтырудағы және  өсімдікті ылғалмен қамтамасыз етуде маңызы шамалы.

   Су балансының басты шығындаушы  статьялары-физикалық булану мен транспирация. Астық дақылдары өсу-даму кезеңдерінде орта есеппен 250 меланхолик ылғал шығындайды.

   Топырақтың ауа ережесі. Атмосферадан ауа топыраққа еніп, судан бос, топырақ арасындағы саңылауларға орналасады. Топырақ ауасының біраз бөлігі суда еріген түрде, жарым-жартылай коллоидтар сіңірген түрде болады. Топырақ ауасы атмосферадан оттегі мөлшерінің аздығымен және көмірқышқыл газы концентрациясының көптігімен өзгешеленеді. Микробиологиялық іс-әрекеттің нәтижесінде, ауа ауысымының аздығынан топырақта метан мен күкіртті сутегі бар газдар жиналады.

   Топырақ ауасының негізгі тұтынушысы болып өсімдік тамыры, микроағзалар мен топырақ жануарлары саналады, аз мөлшерде тотығудың химиялық реакциясына жұмсалады. Өсімдіктің тамыр жүйесі бір қалыпты іс-әрекетте болуы үшін топырақ ауасындағы оттегі мөлшері 15% кем болмағаны дұрыс. Сонымен бірге, топырақ және атмосфера ауасының арасында газ алмасуы болмаса, топырақтағы оттегінің бәрі екі тәулікке шығындалып болады.

   Топырақтың жылу ережесі және оны реттеу. Өсімдіктің бірқалыпты өсіп-дамуына, сондай-ақ микроағзалардың іс-әрекеті үшін, су-ауа ережесімен бірге топырақтың температуралық жағдайының да маңызы зор. Температураға өсімдіктің маңызды тіршілік әрекеттері-тыныс алуы, фотосинтез, транспирация тәуелді. Әр түрлі дақылдардың температураға талабы әр қилы. Ол өсімдіктердің өсу даму кезеңінде байланысты болады. Сондықтан тіршілік әрекетері басталатын ең төмен температура, өсімдіктің ең жақсы өсіп дамитын оңтайлы және процестің қарқыны баяулайтын ең жоғары температура болады. Өсуге қажетті оңтайлы температура басқа физиологиялық үрдістер өтетін оптимуммен үйлеспеуі де мүмкін. Өсімдіктің жылуға деген талабын білу ауылшаруашылық дақылдарын аумақта дұрыс орналастыруда, олардың дұрыс себу мерзімін таңдауға және жылу ережесін реттейтін шараларды уақытында қолдануға мүмкіндік береді. Өсімдіктің температуралық жағдайға деген талабы олардың өсуі мен дамуына қарай өзгеріп отырады. Температураның оңтайлы мәні бір дақылдың өзі үшін де тәулік ішінде әр түрлі.

   Жоғары және төмен температура  микроағзаларға да бірдей әсер етпейді. Олар өте жоғары температурада қурап қалады. Төмен температура микроағзалардың әрекетін тоқтатады, бірақ өлтірмейді, ал 80-1000С температурада бактериялар бірнеше минутта-ақ өліп қалады.

   Жылудың негізгі көзі-күн. Микроағзалардың тіршілік әрекетінде  бөлініп шығатын жылу шамалы  жылу көзі болып саналады.

   Топырақтың күн сәулесінің  жылуын сіңіруі оның шағылыстырғыштық  қабілетіне байланысты. Топырақтың шағылыстырғыштық қабілеті неғұрлым төмен болса, соғұрлым жылу көбірек сіңіріледі.

   Ойлы-қырлы және дымқыл  топырақ беті шағылыстырғыштықты  төмендетеді. Топырақ беті неғұрлым  күңгірт, өсімдік қалдықтарымен  жамылдырғанда, соғұрлым ол қыза  түседі. Оңтүстік беткей жылу  қуатын көбірек сіңіреді.

   Топырақтың жылу жұмсауы  жылуды атмосфераға беруі, топыраққа жақын ауаға таратуы және булануға шығындалуы арқылы жүреді.

   Жылу ережесін реттеу дегеніміз-топырақта жылу жетпегенде көтеру және ол жоғары болғанда оны кеміту. Ол үшін біріншісінде тығыздану, қара қағазбен немесе пленкамен жамылғылау, қыста қар тоқтату, артық ылғалды жою, жылу сүйгіш дақылдарды оңтүстік беткейде орналастыру, органикалық тыңайтқыштарды енгізу, танапты арамшөптерден тазалау, дақыл егу алдында жалдар мен жүйектер жасау.

   Қызудан зардап шегетін  оңтүстік аудандарда, температураның  төмендеуіне қопсыту, сабанмен, ағаш  үгіндісімен, құрғаған қара шірікпен  және шөппен жамылғылау, орман  жолақтарын қолдану, егу бағытын  өзгерту, суландыру, жас өсімдіктерді  күн көзінен қалқалау т.б. температураның төмендеуіне себеп болады.

   Топырақтың қоректік ережесі  және оны реттеу. Өсімдік тамыры  арқылы қоректенгенде топырақ  ерітіндісінде еріген қоректік  заттарды, минералды тұздар түрінде  пайдаланады. Осындай қоректенген өсімдіктерді афтотрофты өсімдіктер деп атайды. Дайын органикалық заттармен қоректенетін гетеротрофтыларға қарағанда, олар өз бетімен ерікті қоректенеді.

   Қ.А.Тимирязев: «Егер істің мәніне үңілетін болсақ, егіншіліктің басты міндеті-өсімдіктің қоректену жағдайын анықтау және соны қатаң сақтау»,-деген еді.

   Қоректену ережесін реттеудің  барлық тәсілдерін 4 топқа бөледі: топырақтағы қоректік заттар қорын толықтыру, қиын және сіңірілмейтін қосылыстарды өсімдік оңай сіңіретін түрге келтіру, өсімдіктерде қоректік заттардың жоғалуын болдырмау.

   Топырақты қоректік заттармен  толықтыру негізінен тыңайтқыш  енгізумен атқарылады. Топырақтағы  органикалық заттар мөлшерін  сидератты дақылдарды өсіріп, кейіннен  оларды жыртып, орым қалдығын қалдырып арттыруға болады. Қоректік ережені реттеуде азот проблемасы маңызды орын алады. Азот көзі болып органикалық заттар және атмосфера азоты саналады.

   Атмосфера азотының топыраққа  келіп түсуі бұршақ тұқымдас  өсімдіктердің тамырында тіршілік  ететін ауаның азотын сіңіретін, еркін өмір сүретін бактериялардың көмегімен жүреді.

   Азот сонымен бірге топырақта  жауын-шашынмен, аммиак және азот тотықтары түрінде де келіп түседі. Бірақ азоттың негізгі көзі өсімдік тікелей сіңіре алмайтын органикалық заттар болып табылады. Топырақ азоты негізінен өсімдік және жануарлар қалдықтарының ақуыздық қосылыстары түрінде болады. Микробиологиялық үрдістердің нәтижесінде ақсылдық заттар қарапайым заттарға айналады. Мұндайда екі үрдістің маңызы басымырақ:аммонификация, яғни органикалық заттардың микробиологиялық ыдырауынан аммиактың пайда болуы және нитрификация, яғни аммиактың нитратқа дейін тотығуы.

   Бұған өңдеу қабатының  оңтайлы құрылысының қалыптастыру  үшін топырақты өңдеу, ылғалды  жинау тәсілдері, батпақты жерлерді  құрғату, құрғақшылық кезде суландыру, қышқыл топырақтарды әктастау және кейбір топырақтарды гипстеу себеп болады. Қоректік заттар ережесін реттеуде қара шіріндінің тапшы болмайтын теңгермелік мәселесін шешуде маңызы зор. Қара шірінді құнарлықтың интегралды факторы ретінде де қоректік затар көзі болып қана табылмайды, сонымен бірге топырақтың биологиялық және физикалық қасиеттеріне де күшті әсер етеді.

   Көптеген деректер бойынша  соңғы 100 жылдың ішінде топырақтағы  қара шіріндінің бастапқы мөлшерінің 25-30% жоғалуын дәлелдеп отыр. Органикалық заттардың күшті минералдануы танапты сүрі танабына қалдырғанда жүреді.

   Қара шіріндінің тиімді  шығындалуына топырақты аз мөлшерде  механикалық өңдеп, оның бір бөлігін  гербицидпен айырбастап, өңдеу тереңдігін өзгертіп жетуге болатын көптеген тәжірибелер көрсетіп отыр.

   Өсімдік құрамына су және  минералды және органикалық заттардан  тұратын құрғақ зат енеді. Өсімдік  құрамына 74-тен аса химиялық элементтер  енеді. Оның ішінде өсімдік тіршілігіне  қажеттілері тек 16 ғана. Өсімдіктің құрғақ массасының құрамын мынадай көрсеткіштермен сипаттауға болады /%/ көмірсуы-45, оттегі-42, сутегі-6,5-7. Сонымен көмірқышқыл газбен және сумен сіңірілген органогендік элементтердің үлесіне құрғақ заттардың 94%-ға жуығы келеді. Тамырмен сіңірілген басқа элементтердің үлесі 5% тең. Оның ішінде азот, фосфор, кальций, калий, магний, күкірт және темір өсімдіктерде біраз мөлшерде құрғақ заттың бірнеше пайызынан жүзден біріне дейін кездеседі. Бұлар макроэлементтер тобын құрайды.

   Өсімдіктегі бордың, молибденнің, марганецтің, жездің, мырыштың және кобальттың мөлшері өте аз, пайыздың мың және жүз мыңдай бөлігіне тең. Бұлар микроэлементтер тобына жатады.