4.2. Топырақтарды гипстеу

Құрамында сіңірілген натрий катионының мол болуы сор, сортаң топырақтардың физикалық қасиеттеріне теріс әсер етеді. Олардың құрамындағы органикалық, минералдық коллоидтар сумен төмен жылжиды. Осының нәтижесінде топырақтың беткі қабатында өсімдікке қажетті негізгі қоректік заттардың мөлшері азаяды.

Сор, сортаң топырақтардың беткі қабатына су тиген уақытта жібіп, ісініп балшыққа айналады, ал кепкен кезде құрылымы ірі кесекті түйіртпекті болып қатып қалады. Мүндай топырақтардың ауа, су өткізгіштігі өте төмен, әрі құнарсыз болып саналады. Сондықтан дақылдардан жақсы өнім жинау мүмкін емес.

Аталған топырақтардың қасиеттерін жақсарту үшін, оларды химиялық жолмен мелиорациялайды. Ол үшін құрамында СаSO4 2Н2О қосылысы болатын мелиораттарды пайдаланып, топырақтың сіңіру комплексінің құрамындағы натрий катионы кальциймен алмастырылады.

Топырақты гипстеуде мынандай химиялық реакция жүреді:

Na2СО3 + CaSO4 = CaCO3 + Na2SO4

(Т.С.К) 2Na + CaSO4 = (Т.С.К) Ca + Na2SO4

Na2SO4 бейтарап тұз болғандықтан өсімдікке онша көп зиянын тигізбейді, бірақ натрий катионының мөлшері көп болса, топырақты суару арқылы кемітуге болады. Оның үстіне ертіндінің сілтілік реакциясы жойылады да, топырақтың физикалық қасиеттері жақсарады. Мұның өзі өсімдіктер мен микроорганизмдердің өсіп дамуына қолайлы жағдай жасайды.

Топырақты гипстеуге арналған гипс (CaSO4 2H2O) мөлшерін (т/га) мына формуламен есептейді:

CaSO4 2H2O = 0,086 (Na - 0,1Т) Нп d

мұнда,

а-100гтопырақ құрамындағы натрий мөлшері, мгэкв;

Т-100гтопырақтың сіңіру сыйымдылығы, мгэкв;

НП - жыртылатын қабат тереңдігі,см;

d - гипс еңгізілетін топырақтың көлемдік массасы, г/см3 .

Сортаң топырақты гипстегенде, оның құрамындағы барлық натрий иондарын алмастырудың қажеті жоқ. И.Н. АнтиповҚаратаев зерттеуі көрсеткендей, топырақтың натрийды сіңіру сыйымдылығындағы 10 пайызға дейіңгі мөлшерде (0,1) болса қасиеттеріне айтарлықтай теріс әсерін тигізбейді.

Егер топырақтағы сіңірілген натрий мөлшері белгісіз болса, орташа, терең орналасқан сортаң күңгірт қара қоңыр, қара қоңыр топырақтарға 1-3т,хлоридті-сульфаттытопыраққа5-8т, қара топырақты аймақтың орташа, терең орналасқан топырақтарына3-4,содасы бар топыраққа5-10,кесекті-содалытопыраққа8-10,аз сілтілі болатын топыраққа3-4т гипс беріледі. Суармалы жерлерді гипстеу осы мөлшерлерді25-30пайызға азайтады. Гипстің жоғары мөлшерін2-3жылда бір рет қолданғанда тиімділігі жоғары болады.

Қазіргі кезде сортаң топырақтардың қасиеттерін агротехникалық жолмен жақсарту кеңінен пайдалануда. Ол үшін топырақтың 30-45см тереңдікте орналасқан, гипске бай қабатын үстіне аударады. Оны топырақтыңөзін-өзігипстеу тәсілі деп атайды. Алайда мұндай тәсілдер топырақ құнарлығы мен өсімдіктің қоректенуін бүтіндей жақсартады

деп ойлауға болмайды. Сортаң топырақтың қасиеттерін жақсарту үшін, гранулометриялық, химиялық және биологиялық шараларды кешенді түрде жүзеге асыру керек. Сонда ғана оның зиянды жақтарының әсері төмендейді.

18. Өсімдік тіршілігі үшін азоттың рөлі

“Батыс Еуропадағы егіншіліктің бүкіл тарихы, егінің орташа шығымдылығымен анықталады да, ал ауыл шаруашылығы өсімдіктерінің азотпен қамтамасыз етілу дәрежесінебайланысты”-дегенболатын академик Д.Н.Прянишников.

Азот жер бетіндегі ең көп таралған элемент. Ол табиғатта бос күйінде және түрлі қосылыстар түрінде кездеседі. Ауа құрамының 78 % осы газ болса, жер қыртысында азот қосылыстары 0,04% құрайды.

Қоректік элемент ретінде өсімдік тіршілігінде азот маңызды рөл атқарады. Ол барлық ақуыз құрамына енеді де, өсімдік клеткасы протоплазмасының басты бөлігі болып саналады. Ақуызда азоттың мөлшері оның жалпы массасының салмағының16-18пайызыне тең болады. Азот фотосинтез құбылысына қатысатын хлорофилл мен протоплазманың клетка ядросының аса маңызды бөлігі - нуклеин қышқылдарының құрамында кездеседі. Сонымен қатар азот фосфатидтерде, алкалоидтерде, кейбір витаминдер мен ферменттерде және өсімдік клеткасындағы басқа көптеген органикалық заттарда болады.

Өсімдік үшін азот көзі болып есептелінетін, топырақтағы қосылыстарды мынадай топтарға бөледі:

1)азот қышқылының тұздары,

2)аммоний тұздары,

3)азотты қышқыл тұздары,

4)азоттың кейбір органикалық, қосылыстары (мочевина, амин қышқылдары).

Түйнек бактерияларының қатысуымен бұршақ тұқымдас өсімдіктер атмосферадағы бос азотты пайдаланады. Өсімдік нитратты азотты органикалық заттарды синтездеу үшін пайдалана алмайды. Ол әуелі аммиак түріне айналады.

Өсімдік қабылдаған нитратты азот аммиакқа дейін мына схема бойынша тотықсызданады:

HNO3 HNO2 H2N2O2 NH2OH NH3

нитрат нитрит ипонитрит гидросиламин аммиак

Бұл реакция нитратредуктаза, нитритредуктаза, гипонитритедуктаза, гидросиламинредуктаза ферменттерінің қатысында өтеді.

Нитраттардың тотықсыздануына ферменттерден басқа мыс, темір, молибден қатысады.

Аммиак және нитраттардың тотықсыздануынан топырақтан пайда болған аммиак, өсімдіктің анаэробты және аэробты тыныс алудың бастапқы сатысында пайда болған органикалық кетоқышқылдармен әрекеттеседі де алғашқы амин қышқылдарын түзеді. Мұны аминдеу реакциясы дейді.

1.COOH:CO CH2 COOH+NH3=COOH C=NH CH2 COOH+H2O қымыздық сірке қышқылы

2.COOH CO CH2 CH2 COOH+NH3=COOH C=NH CH2 CH2:COOH+Н2O кетоглютамин қышқылы

3.CH3 CO COOH+NH3=CH3 CHNH2 COOH+H2O пирожүзім қышқылы аланин

4. COOH*CH=CH*COOH+NH3 = COOH CHNH2 CH2 COOH фумар қышқылы аспарагин қышқылы

Осы ферменттік реакциялар көмірсулар мен ақуызды заттардың алмасуының арасында байланыс болатынын көрсетеді. Аминдеу реакциясынан түзілген аспарагин, глютамин, аланин сияқты амин қышқылдары өздерінің амин топтарын басқа органикалық қышқылдарға ауыстыра алады. Бүл құбылысты қайта аминдеу реакциясы дейді.

1.COOH CH2 CHNH2 COOH+CH3CO COOH = CH3 CH NH2 COOH+COOH CH2 CO COOH

2.COOH CH2 CH2 CHNH2 COOH+CH3 CO COOH = CH3 CHNH2 COOH+COOH CH2 СH2 CO COOH

3.COOH CH2 CH2 CHNH2 COOH+COOH CO CH2 COOH= COOH CH2 CO COOH+COOH CHNH2 CH2 COOH

Қайта аминдеу реакциясының амин қышқылын дезаминдеуі мен ақуызды синтездеуде маңызы үлкен. Дезаминдеу реакциясы жүргенде амин қышқылынан кетоқышқылы және аммиак түзіледі. Өсімдік пайда болған кетоқышқылын көмірсуларды синтездеуге жұмсайды, ал аммиак аминдеу реакциясына қатысады.

Сонымен бірге аспарагин, глютамин қышқылдары аммиакты қосып алып, өздерінің амидтері - аспарагин мен глютаминді түзеді.

COOH CH2 CHNH2 COOH+NH3 = CONH2 CH2 CHNH2 COOH+H2O аспарагин

COOH CH2 CH2 CHNH2 COOH+NH3 = COONH2 CH2 CH2 CHNH2 СOOH+H2O глютамин

Д.Н.Прянишников аспарагин, глютамин өсімдікте түрлі себептермен шоғырланған аммиактың улы әсерін тежейтіндігін дәлелдеген болатын.

Өсімдікте тек ақуызды заттар түзіліп қана қоймайды, оның аммиаққа дейін ыдырауы да жүреді. Сонымен ақуыздың синтезделуі аммиакпен басталып, ыдырауы аммиакпен аяқталады. Д.Н.Прянишников өсімдікте азотты заттардың өзгеруін қарапайым схема түрінде өрнектеген.

Өсімдікте азотты заттардың өзгеру схемасы:

NH3

NO3 аспарагин амин қышқылы

NH3

ақуыз амин қышқылы аспарагин NO3