агрохимия Р. ЕЛЕШЕВ

•қоректену элементтерімен төмен немесе орташа қамтылған топырақтар түрлеріне есептелген тыңайтқыштардың 1 кг ә.з. өнім мөлшерімен өтеу шамасы (b);

•әр топырақ және дақыл түрі үшін анықталған N:P:K ара қатынастар жиынтығы.

Осы деректер көмегімен дақыл өнімінің жоспарланған қосымша мөлшерін қамту үшін қоректену заттардың шамасын есептеуге болады:

мұнда, П-дақыл өнімінің жоспарланған қосымша мөлшері, ц/га;

b-1 кг тыңайтқыштың дақыл өнімімен өтеу мөлшері, ц/га.

Берілетін тыңайтқыштардың ара қатынасын дұрыстау үшін тыңайтқыштар дозаларының жиынтығын олардың ара қатынас жиынтығына бөледі:

қыштардың өтелу, топырақтарды агрохимиялық сипаттау, қожалықтардың нақтылы жағдайларында алынған тәжірибелер мәліметтерінің нақты шамаларын байланыстыруға мүмкіндік береді.

Танаптарға көң немесе басқа органикалық тыңайтқыштар берілген жағдайларда олармен келетін қоректену заттардың мөлшерлері ескеріліп, минералдық тыңайтқыштар дозалары азайтылады:

мұнда,

61

Д-органикалық тыңайтқыштардың әсері (кейінгі әсері) ескерілгендегі минералдық тыңайтқыштардың дозасы, кг ә.з./га;

Др-дақыл үшін негізгі тыңайтқыштың есептік қажеттілігі, кг ә.з./га;

Н-органикалық тыңайтқыштың дозасы, т/га; Пу-органикалық тыңайтқыштан қоректену заттарын пайдалану

пайызы, %;

СNPK-табиғи ылғалдылықтағы қоректену заттардың мөлшері,

%.

Өнімнің қосымша шамасын (П) базистік өнімділігінен шығарылады, яғни минералдық тыңайтқыштар қолданбағанда алынған өнімділігінен. Қоректену заттардың мөлшері (Н) мына формуладан алынады (1).

2.6.2. ӨСІМДІКТЕРДІҢ МИНЕРАЛДЫҚ ЭЛЕМЕНТТЕРМЕН ҚАМТЫЛУЫН ТОПЫРАҚТЫҚ ӘДІСПЕН ДИАГНОСТИКАЛАУ

Ұзақ жылдары бойы зерттеуші ғалымдардың ойы топырақтағы қоректену заттардың өсімдіктер үшін керекті мөлшерін және сапасын тез, жеңіл және дәл анықтайтын әдістерді табу болып келеді. XIX ғасырдың 40-жылдарынан бастап Ю.Либих ілімі бойынша топырақтарды және өсімдіктерді химиялық талдау негізге алынып, ондағы элементтердің жалпы мөлшерлері анықталатын. Мұндағы кемшіліктер ескеріліп, 50-жылдары топырақтың су сүзіндісінің химиялық құрамын анықтау бағыт алды. Бұл әдіс көбінесе көкөніс шаруашылығында орын алды.

Кейіннен Соссюр (1804), Шлезинг (1866), А.А.Шмук (1921), Н.С.Цыганок (1940) және тағы басқа ғалымдар топырақ ерітінділерін зерттей бастады. Топырақ ерітінділерінің құрамы тұрақсыз және құбылмалы болғандықтан бұл әдіс те топырақ құнарлығын толық және сенімді сипаттай алмады. Д.Н.Прянишников және оның шәкірттері топырақ сүзіндісін алу үшін қышқылдардың (сірке қышқылы, лимон) әлсіз ерітінділерін қолданды.

1927 ж. бастап елімізде неміс ғалымы Митчерлихтің лабораториялық әдісі кеңінен қолдана басталды. Мұнда далалық және вегетациялық тәжірибелер негізінде топырақтағы азот, фосфор, калий қорлары салыстырылады (А.Т.Кирсанов, И.В.Тюрин, Н.И.Соколов, М.М.Кононова, А.А. Маслова).

62

Казір АҚШ топырақты сапалық сипаттау үшін сірке қышқылды сүзінді қолданады.

Бірақ топырақ құнарлығы тек қана химиялық құрамына байланысты емес қой. Топырақ құнарлығы топырақтың физикалық қасиеттеріне (температура, ылғалдылық, аэрация), вегетациялық кезеңдерінің мерзіміне, дақылдардың физиологиялық ерекшеліктеріне, тамырлардың тарау тереңдігіне және т.б. да байланысты болады.

2.6.2.1 Өсімдіктердің азоттық қоректену диагностикасы

Топырақта азоттың негізгі массасы (93-95%) органикалық қосылыстарда болады. Топырақта азот органикалық емес түрінде аммоний (NH4+), нитрат (NO3-) және нитрит (NO2-) ретінде кездеседі. Азоттың 1% шамасында өсімдіктер пайдалана алатын минералдық түрде болады.

Топырақтың жыртылған қабатында минералдық азоттың барлық түрлерінің мөлшері жалпы азоттан 5-7% құрайды. Мұнда олардың абсолютті шамасы шымтезек-күлгін топырақтан қара топырақтарға қарай көбейеді.

Алмаспайтын аммоний көбінесе балшықты минералдардың қабат аралық кеңістігінде алғашқы силикаттарда байласқан.

Алмаспалы аммонийдің шамасы өте өзгермелі болады. Барлық топырақ түрлерінде оның динамикасы бірдей: ең көп мөлшері көктемде, ең аз мөлшері жазда, күзге қарай оның мөлшері көбейеді.

Топырақтағы алмаспалы аммонийдің режиміне гидротермиялық жағдай қатты әсерін тигізеді: ылғал қөп және төмен температуралық жағдайларда оның мөлшері өседі.

Топырақтағы алмаспалы аммонийдің мөлшеріне агротехникалық шаралар (топырақты өңдеу, өсірілетін ауылшаруашылық дақыл, алғы дақыл) еш қандай әсер етпейді.

Органикалық және минералдық тыңайтқыштарды қолдану топырақтағы алмаспалы аммонийдің мөлшерін уақытша көбейтеді, бірақ ол тез тотығып, нитраттарға айналады. Алмаспалы аммонийдің азоты негізінде өсімдіктермен нитраттарға дейін тотыққан соң ғана пайдаланады.

Топырақ азотының ең жылжымалы түрі - нитраттар. Нитраттардың жинақталуының бірінші қоры - алмаспалы аммоний.

63

Топырақтағы органикалық қосындыларының азоты минералданған кейін ғана өсімдіктермен пайдалана алады.

Нитрификация тотығу үрдісі болғандықтан, ол тек қана аэробты жағдайларда ғана жүреді. Топырақтың желденуі кем болса, нитрификация үрдісі бәсеңдеп, топырақта аммиакты азот жинақталады. Бұл үрдіс көктем, кейде күзгі кезеңдерде (топырақ суға толы, ал температуралық жағдай топырақтағы микробиологиялық процестерінің жүруіне қолайлы) байқалады.

С.П.Костычев жақсы желденетін топырақтарда нитрификация процесі өте қарқынды өтеді, соның нәтижесінде азоттық заттардың ыдырауы аммиакты қосындылар сатысында тоқтамай, минералданудың соңғы өнімінің, яғни нитраттардың, пайда болуына дейін жалғасады деп санайды. Нитрификация негізінде топырақтың жыртылған, жақсы желденетін қабаттарында жүреді.

Г.П.Гамзиков бойынша топырақтың 0-20 см қабатындағы N- NO3 шамасы мен азот тыңайтқышынан алынатын қосымша өнім арасындағы байланыс бұл көрсеткішті өсімдіктердің азоттық қоректенуін диагностикалауға болады.

Сібір агрохимиктерінің көкөніс, малазық, дәнді дақылдар және картоппен жүргізілген зерттеулер негізінде топырақ үлгісін алу үшін ең қолайлы уақыт - кеш күз немесе ерте көктем, ал кеш себілетін жылу сүйгіш дақылдары үшін-себу алдында бір апта бұрын (топырақтағы нитраттық азоттың өзгеру ерекшелігіне сәйкес) екені айқындалды.

22-кесте. Көкөніс дақылдардың азоттық қоректенуінің қолайлы деңгейі.

репродуктивті органдарының қарқынды құрылу кезеңінде олардың арасындағы тығыз байланыс бар екендігін математикалық өңдеу дәлелдеді.

Топырақтық диагностика химиялық әдісін зерттеуде топырақтың нақты қалыптасқан қоректену теңгеріміне байланысты ауылшаруашылық дақылдардың қоректену биологиялық ерекшеліктерін қатаң есепке алудың айырықша маңызы бар.

Өсімдіктердің азоттық қоректену жағдайларын зерттеу және Батыс Сібір жағдайларында негізінде өсімдіктер үшін азот тыңайтқыштарының қажеттілігін диагностикалау әдістері белгіленген.

Осыған байланысты жоспарланған ауылшаруашылық дақылдардың өнімін алу үшін азот тыңайтқыштарының қажетті шамалары анықталған.

Оның негізіне себу (отырғызу) алдындағы ағымды нитраттану шамасы, яғни вегетация кезеңінде топырақта пайда болған нитраттар мөлшері, зерттелген топырақтағы нитраттық азот мөлшері алынады.

Ағымды нитраттану шамасын (Nт) азоттың ең көп мөлшері байқалатын уақыттағы өсімдіктің барлық биомассасындағы азоттың мөлшеріне қалдық азот (N-NO3) шамасын қосып, бұл жиынтықтан себу (отырғызу) алдындағы топырақтағы нитрат мөлшерін алып тастап, анықтауға болады.

23-кесте. Батыс Сібірдегі аймақтық топырақтардағы ағымды нитрификацияның (Nт) шамасы, кг/га.

Әр түрлі топырақ-климаттық жағдайдағы ауылшаруашылық дақылдардың вегетация кезеңінде топырақтағы ағымды нитраттану шамасын дәлдеу үшін келесі формуланы қолдануға болады:

Nт =N2 + Nб - N1, кг/га

мұнда,

65

N1,N2 - себу (отырғызу) алдындағы және дақылды жинау уақытындағы топырақтағы (N-NO3) шамасы, кг/га;

Nб - өнімнің биомассасымен шығатын азот мөлшері,

кг/га.

N1,N2 шамалары топырақтың 0-30 см немесе 0-50 см қабаттары бойынша көлемдік салмақтары анықталып, келесі формулаларымен есептелінеді:

N1, немесе N2 = (N-NO3), мг/100 г • 30 • d, кг/га;

N1, немесе N2 = (N-NO3), мг/100 г • 50 • d, кг/га;

Ауылшаруашылық дақылдардың вегетация кезеңінде топырақтағы ағымды нитраттану шамасын анықтау мерзімдері:

•жаздық және дәнді дақылдар - мамыр-шілде;

•отамалы дақылдар - мамыр-тамыз;

•күздік дақылдар - тамыз-қыркүйек, мамыр-шілде (кг/га).

2.6.2.2. Өсімдіктердің фосфорлық қоректену диагностикасы

Фосфор топырақта минералдық және органикалық түрде кездеседі. Органикалық қосындылардағы фосфор химиялық реакцияларға қатысады, бірақ ол өте берік ұсталғандығынан органикалық заттың минералданғанынан соң ғана өсімдіктермен пайдалана алады.

Минералдық фосфордың қайнар көзі болып апатит минералы табылады. Топырақ ерітіндісінде фосфор жеткіліксіз болған жағдайда апатит ери бастайды. Минералдық фосфат-иондар топырақтың сіңіру кешенінің оң зарядты учаскелерінде адсорбцияланады. Адсорбцияланған фосфор және басқа қатты түрлері өте аз мөлшерде кездесетін еріген фосформен (H2PO4- және HPO42-) теңгерімде болады. Сонда да өсімдіктердің көбісі жылда осы еріген фосфордың 10-30 кг/га пайдаланады. Сондықтан, топырақ ерітіндісіндегі фосфордың орны оқтын-оқтын толтырылып отырылуы керек. Бұл толтырылыс органикалық заттың минералдануы есебінен немесе адсорбцияланған фосфат-иондарының және басқа қатты фосфор қосындыларымен теңгеру реакциясы арқылы жүреді.

Еріген фосфордың мөлшері аз болса да, сол концентрациясы сақталған жағдайда, өсімдіктер соған қанағат етіп, кәдімгідей өседі.

66

Топырақ ерітіндісінің фосфаттары өсімдіктермен толығымен пайдаланады, әсіресе алғашқы даму кезеңінде. Олардың концентрациясы топырақтың еріген фосфор қорының жылжымалық дәрежесін, яғни фосфаттық потенциалын сипаттайды. Оны су немесе сәл тұзды сүзіндісімен шығарылатын фосфат-иондар концентрациясы бойынша анықтайды.

Фосфор қышқылынан (H3PO4) бір, екі немесе барлық үш

сутегісін иондауда келесі үш фосфор иондары пайда болады – H2PO4-, HPO4--, PO4---. Фосфордың бұл түрлерінің қайсысы басым

болуы ерітіндінің pH шамасына тәуелді.

Өсімдіктермен адсорбцияланған фосфордың басым бөлігі бір валентті ортофосфат (H2PO4-) түрінде болады. Дифосфатпен (HPO4--) салыстырғанда бұл монофосфат (H2PO4-) өсімдіктермен жеңілірек адсорбцияланады. Ерітіндінің pH шамасы жоғарылаған (>7,2) сайын HPO4-- мөлшері көбейеді (басым ионға айналу себебінен). Топырақ ерітіндісіндегі PO4--- иондары өсімдіктердің қоректенуінде көп мәнісі жоқ (ерітіндінің pH шамасы өте биік санда кездесетін болғандықтан). Өсімдіктердің қоректенуіне H3PO4 молекуласы да көп қатыспайды (ерітіндінің pH шамасы өте төмен санда кездесетін болғандықтан).

Сонымен, сілтілі жағдайларда кальцийдің фосфаттары

Өсімдіктердің фосфорды пайдалануы үшін ең қолайлы pH шамасы - нейтралдыға жақыннан сәл қышқылға дейін. Реакциясы сәл сілтілі топырақтарда кальций көп болады. Бұл жағдайларда фосфор аз еритін кальций фосфаттарына немесе басқа түріне айналады - гидроксилапатит Ca5(PO4)3OH.

67

Ерітіндінің pH шамасы 4 тең және төменірек болған жағдайда H2PO4- иондар өсімдіктермен өте жеңіл адсорбцияланады.

Сонымен, әлсіз қышқыл ретінде H3PO4 молекуласының диссоциациялануы ортаның реакциясына тәуелді: ортаның реакциясы сілтілі жағдайында ғана H3PO4 молекуласы толығымен диссоциацияланады, ал нейтралды және сәл қышқыл ортада диссоциациялану нәтижесінде H2PO4- және HPO4-- иондары пайда болады.

Өсімдіктердің дамуының бастапқы кезеңінде фосфор қарқынды түрде топырақтың 10-15 см қабатынан пайдаланады.

Қара топырақтар. Бұл топырақтар қышқыл топырақтарға (күлгін және шымтезеккүлгін) қарағанда қарашіріндісі молдау, pH шамасы биіктеу, нейтралдыға жақын, фосфорлық режимі қолайлылау болып келеді.

Фосфордың минералды қосындылары көбінесе кальций тұздары түрінде кездеседі. Органикалық қосындылардың фосфорына топырақтағы жалпы фосфордың 50% артық бөлігі жатады. Суперфосфатты тұрақты және ұзақ қолданған жағдайда қара топырақтар фосфордың жылжымалы түрлерімен толығады.

Бұл топырақтарда суперфосфат қатты бекіліп қалады деген мәселе туындамайды. Мұнда суперфосфатты жергілікті тұрғыда (дәндер қатарына, ұяларға) еңгізген пайдалы (фосфор тез жылжымайды, өсімдік тамырларына жақын орналасады, дамудың ерте кезеңінде өсімдіктер бұл элементті өте қажет етеді).

Боз топырақтар. Бұл топырақтардың ерітіндісінің реакциясы pH=7-8 шегінде, қарашірінді мөлшері аз, сіңірілген катиондар арасында Ca және Mg өте маңызды қызмет атқарады. Органикалық қосындылардың фосфоры топырақтағы жалпы фосфордың тек қана 10-12% құрайды. Топырақ фосфоры кальций фосфаттары түрінде болғандықтан, оны өсімдіктер пайдалана алады. Бұл топырақтарға суперфосфат тыңайтқышын еңгізгенде, кальций монофосфаты кальций немесе магний фосфаттарына көшеді. Осы түрдегі фосфорды өсімдіктер бірнеше жыл бойы пайдалана алады. Фосфордың мұндай кейінгі әсері, еңгізілген тыңайтқыш дозасына намесе басқа жағдайларға байланысты, үш жылға немесе одан да көп мерзімге созылады.

68

2.6.2.3. Өсімдіктердің калийлік қоректену диагностикасы

Калий өсімдіктер үшін өте қажетті үшінші элемент болып саналады. Топырақта калий келесі түрлерде болады:

•қарапайым тұздар (нитраттар, карбонаттар, сульфаттар және т.б.) - топырақ ерітіндісінің калийі;

•коллоидті бөлшектермен сіңірілген калий - алмаспалы және алмаспайтын калий;

•алғашқы және екіншілік минералдардың кристаллдық торында - минералдар калийі;

•органикалық қалдықтар калийі.

Топырақ ерітіндісіндегі калий - өсімдіктердің ең жеңіл пайдаланатын бөлігі.

Өсімдіктердің тамырлары алмаспалы калийге жеткенде ғана өсімдіктер оны пайдалана алады. Бірақ алмасу процесі өткеннен соң ғана алмаспалы калий тамырларға қарай жылжиды.

Алмаспайтын калийді де вегетациялық кезеңде өсімдіктер аздап пайдалана алатын болады.

Топырақтың ылғалдығы жоғарылаған сайын еритін калий мөлшері де, алмаспалы калийдің гидролизденуі және алмаспалы калийді екі валентті катиондардың ауыстыруы себебінен, өсе бастайды.

Қара топырақтар. Бұл топырақтар калийге бай болғандықтан, мұнда өсетін дәнді дақылдардың түсімділігі калий тыңайтқыштарынан көтерілмейді. Тамыржеміс, картоп, көкөніс сияқты дақылдар үшін көп ауыспалы егістерде калий қажеттілігі артады. Калий тыңайтқыштарының тиімділігі азот-фосфор тыңайтқыштарын жүйелі түрде қолданғанда биіктейді.

Боз топырақтар. Калий мөлшерінің деңгейі айтарлықтай жоғары.

Бедердің төмендеу элементтерінде дамыған топырақтар калийдің суда еритін түрлері, сондай-ақ суару және тастанды сулардағы ұсақ бытыраңқы тұнбаларындағы сіңірілген калий есебінен толығады.

Бедердің биіктеу элементтерінде дамыған топырақтар калийді жоғалтады.

69

Ауылшаруашылық дақылдардың жоғары өнімін алу мақсатында калий тыңайтқыштарын ең алдымен жеңіл және эрозияға ұшыраған топырақтарда қолдану керек.

Тұзданған топырақтарда калий көбінесе бедердің төмендеу элементтерінде жинақталады. Сондықтан, мұнда калий тыңайтқыштарының тиімділігі төмен болады.

2.6.3. АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ДАҚЫЛДАРДЫҢ ТЫҢАЙТҚЫШТАРҒА ҚАЖЕТТІЛІГІН ӨСІМДІКТІК ӘДІСІМЕН ДАГНОСТИКАЛАУ

2.6.3.1. Визуалдық диагностика

Минералдық тыңайтқыштарды қолдану практикасында ең ертесі болып өсімдіктердің қоректенуін сыртқы нышандары бойынша диагностикалау саналады. Минералдық қоректенудің визуалдық диагностикасына С.М.Воробьев (1917), М.А.Белоусов (1937), А.В.Соколов (1944), К.П.Магницкий (1960,1964), В.В.Церлинг (1960) жұмыстарында көп көңіл бөлінген.

Кейбір қоректену элементтерінің жетіспеуіне әр түрлі өсімдіктер бірдей сезінбейді. Оған кейбір өсімдіктер өте сезімтал келеді, олардың бастапқы өсу кезеңінде-ақ сыртқы өзгерістері пайда болады. Өсімдіктердің сыртқы түрлері бойынша кейбір қоректену заттардың жетіспеушілігін білуге болады.

Мәдениленген дақылдар сәл қышқыл, нейтралды және сәл сілтілі жағдайда жақсы өсіп, дамиды:

•жемісті дақылдар -шие, қараөрік, өрік, шабдал;

•көкөніс дақылдар-жуа, салат, қияр, қызылша, түйебұршақ;

•гүлдер-қашқаргүл, ақсәуле, жұлдызшешек, раушангүл, бақытгүл, пералгония, наурызгүл.

Қышқыл ортада ақ қауданды және түсті капуста, шалғам жақсы өседі.

Жоғары қышқылдыққа шығыс гүлі және бөрібұршақ төзімді. Орташа қышқылды ортада құлпынай, бүлдірген, ал сәл

қышқыл ортада қарлыған жақсы өседі.

Жетіспейтін қоректену элементтерін білдіретін өсімдіктер:

•азот үшін - капуста;

•фосфор үшін - картоп, қызанақ, тарна, жүгері, алма, мал азықтық шалқан;

70