Балансовый метод программирования урожайности
Курманбаев С.К., Койгельдина А.Е., Сарсембаев Б.С., Сагандыков С.Н.
ТОПЫРАҚ
ҚҰНАРЛЫҒЫНЫҢ МОДЕЛЬДЕРІ
ОҚУ ҚҰРАЛЫ
СЕМЕЙ, 2018
УДК 631.4 (075.8)
КБК
Рецензенттер:
1. Жанадилов А. Ю. – ауыл шаруашылығы ғылымдарының докторы, профессор;
2. Қадырбеков Б. Т. – ауыл шаруашылығы ғылымдарының кандидаты, доцент м. а.
3.Мендибаева Г.Ж. – ҚАЗЭКҒЗИ ғылыми қызметкері, PhD докторы
Топырақ құнарлығының модельдері. Оқу құралы/ С. Қ. Құрманбаев, Койгельдина А. Е.,Сарсембаев Б. С., Сагандыков С.Н., Каламов Б.Х. Семей, 2018, 64 с.
"Топырақ құнарлығының модельдері" атты оқу құралы Семей қ. Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің агрономиялық және басқа да мамандық студенттері мен магистранттарын топырақ құнарлығының негізгі модельдерімен, теориялық және тәжірибелік жұмыс істеу барысында өңірде ауыл шаруашылық дақылдарының жоғары әрі тұрақты өнімділігін алу жолында күресу жолдарын оқып уйренуді қамтамасыз етеді.
Оқу құралындағы материалдар студенттер мен магистранттарға сондай-ақ ауыл шаруашылығы өндірісінде тәжірибеде аумақтың топырақ құнарлығының үлгілерін барынша дұрыс бағалауға және ұтымды пайдалануға, топырақ құнарлығын тиімді пайдалану арқылы ауыл шаруашылығы дақылдарының түсімділігін арттыруға ықпал жасауға мүмкіндік береді.
|
|
|
УДК 631.4 (075.8)
КБК 40.3я73
"Топырақ құнарлығының модельдері" атты оқу құралы Семей қаласының Шәкәрім атындағы Мемлекеттік университетінің Ғылыми кеңесімен бекітіліп және баспаға ұсынылды. Хаттама № 6 сәуірдің ... 2017 жыл.
ISBN
Курманбаев С.К., 2018
Койгельдина А.Е., 2018
Сарсембаев Б.С., 2018
Сагандыков С.Н., 2018
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ..................................................................................................................5
1 ТАРАУ. ӨНІМДІ БАҒДАРЛАМАЛАУ КЕЗІНДЕ АГРОКЛИМАТТЫҚ ЖӘНЕ ТОПЫРАҚ РЕСУРСТАРЫН КЕШЕНДІ БАҒАЛАУ ................... 6
1.1 Агрофитоценоздардың радиациялық ресурстары және ықтимал биологиялық өнімділігі ...........................................................................................6
1.2 Климаттың жылу ресурстары және өсімдіктерді жылумен қамтамасыз ету............................................................................................................................10
1.3 Ылғал ресурстары және өсімдіктерді ылғалмен қамтамасыз ету..............16
|
|
|
1.4 Топырақтың құнарлығы және оны реттеу жолдары....................................20
1.5 Өнімділік бағдарламалау балансының әдісі ................................................21
2 ТАРАУ. Қара топырақтың құнарлығының модельдері.......................... 25
2.1 Топырақ құнарлығының оңтайлы параметрлері..........................................25
2.2 Қара топырақтың классификациясы..............................................................27
2.3 Қара топырақтың құрамы мен қасиеттері.............................................................29
2.4 Орманды дала қара топырағы........................................................................33
2.4.1Күлгінденген қара топырақ..........................................................................33
2.4.2Сілтісізденген топырақ.................................................................................33
2.4.3 Типтік қара топырақ.....................................................................................34
2.5Дала аймағындағы қара топырақ....................................................................34
2.5.1Кәдімгі қара топырақ....................................................................................34
2.5.2 Оңтүстік қара топырағы...............................................................................35
3 ТАРАУ. Қоңыр топырақтың құнарлығының модельдері....................... 36
|
|
|
3.1 Құрылыс бейіні мен генезисі..........................................................................36
3.2 Қоңыр топырақтың құрамы мен қасиеттері..................................................37
3.3 Қара қоңыр топырақ........................................................................................39
3.4 Қоңыр топырақ................................................................................................39
3.3 Ашық қоңыр топырақ.....................................................................................40
4 ТАРАУ. Сұр топырақтың құнарлығының модельдері............................ 41
4. Құрылыс бейіні мен генезисі............................................................................41
4.2 Қоңыр топырақтың құрамы мен қасиеттері және классификациясы ........41
4.3Солтүстік сұр топырағы...................................................................................42
4.4Кәдімгі сұр топырақ.........................................................................................43
4.3Қара сұр топырақ..............................................................................................43
4.4Ақшыл қоңыр карбонатты сұр топырақ.........................................................44
4 ТАРАУ. Топырақ құнарлығының модельдері және танаптық дақылдарды өсіру бағдарламасы
|
|
|
5.1 Күздік бидай.....................................................................................................45
5.2 Жаздық бидай..................................................................................................50
5.3Арпа...................................................................................................................53
5.3 Тары..................................................................................................................57
5.4 Картоп...............................................................................................................59
ӘДЕБИЕТТЕР...................................................................................................... 63
КІРІСПЕ
Интенсивті егіншілік жүйесі үшін топырақ қасиетінің оңтайлы параметрлерін сипаттайтын топырақ құнарлығының модельдерін құру қажет.
Топырақ қасиеттерінің оңтайлы параметрлері-бұл өсімдіктер үшін барлық өмірлік маңызды факторлар барынша пайдаланылатын, неғұрлым дақылдарды өсірудің потенциалды мүмкіндіктері толық іске асырылған және жақсы сападағы ең жоғары өнім қамтамасыз етілген топырақ қасиеттерінің (және режимдерінің) сандық көрсеткіштерінің үйлесімі. (Кулаковская Т.Н., 1978).
Топырақ қасиеттерінің, режимдерінің және өндірістік учаскенің ауданының оңтайлы параметрлері бір мезгілде топырақ интенсификациялаудың – химиялаудың, механикаландырудың, мелиорациялаудың негізгі факторларының барынша тиімділігін қамтамасыз етеді.
Алайда, әр түрлі өсімдіктер топырақ жағдайларына біркелкі емес талаптар қояды, өсімдіктердің топырақ қасиеттеріне қойылатын талаптарын ескере отырып топырақ құнарлылығының үлгісін әзірлеу қажет. Модельді әзірлеу кезінде нақты топырақтың қасиеттері мен режимдерін және топырақ жамылғысының құрылымын ескеру қажет, өйткені топырақ құнарлылығының фациалды ерекшеліктерін ескере отырып топырақтың әр түрі үшін (кейбір жағдайларда тіпті түршесі, түрі және әртүрлілігі) мәдени өсімдіктердің өнімділігі әр түрлі болады.
Топырақ құнарлылығының модельдерін іргелі көрсеткіш ретінде интегралдық маңызы бар топырақ қасиеттерінің агрономиялық қалыптастыруда және ауыл шаруашылығы өсімдіктерін өсіру тәсілдерін саралауда гранулометриялық құрамды (құм және құмдақ, жеңіл-орташа сазды, ауыр-сазды және сазды) ескере отырып әзірлейді.
Топырақтанушылар, мелиораторлар, өсімдіктанушылар және агрономия ғылымының басқа да мамандары жетекші дақылдармен далалық тәжірибе жүйесінде топырақтың негізгі параметрлерін зерттеу,топырақ сипаттамасы бойынша және алдыңғы қатарлы шаруашылықтар мен сортты учаскелердің өсімдіктерінің өнімділігі туралы деректерді зерттеу және қорыту, арнайы ұсақ және вегетациялық тәжірибелерде берілген параметрлері бар топырақ үлгілерін құрастыру негізінде топырақ құнарлылығының модельдерін бірлесіп әзірлейді.
Оңтайлы топырақ құнарлылығының модельдері шаруашылықтарға топырақтың құнарлылығын арттырудың нақты міндетін барынша табысты шешуге , ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігін арттыруға және сайып келгенде астық және ауыл шаруашылығының басқа да өнімдерін өндіруді тұрақтандыруға мүмкіндік береді.
1-ТАРАУ. ӨНІМДІ БАҒДАРЛАМАЛАУ КЕЗІНДЕ АГРОКЛИМАТТЫҚ ЖӘНЕ ТОПЫРАҚ РЕСУРСТАРЫН КЕШЕНДІ БАҒАЛАУ
1.1 Радиациялық ресурстар және ықтимал биологиялық
агрофитоценоздардың өнімділігі
Өткен ғасырдың 50-ші жылдарынан бастап өсімдік шаруашылығы мен егіншілікте топырақ құнарлылығын зерттеудің алғышарты жаңа ғылыми бағыт бола алады, Волгоград ауылшаруашылық институтының (ВСХИ) профессоры А. А. Климов, академик Г. Е. Листопад, профессор Г. П. Устенко, профессор А. Ф. Иванов қалыптастырған және ғылыми негізделген. Ауыл шаруашылығы дақылдарын өсірудің жаңа технологияларын әзірлеу және өндіріске енгізу негізінде 1974 жылы СССР АШМ бұйрығымен ВСХИ базасында өнімді бағдарламалау бойынша тәжірибелік станция құрылды. Волгоград облысының суару жағдайында дақылдарды өсірудің жаңа технологияларын енгізу суармалы жерлерде 1 гектардан 70-80 ц күздік бидай дәнін, 100-120 ц жүгері дәнін, 150-200 ц жоңышқа дәнін алуға мүмкіндік берді.
Күн радиациясы биосферада өтетін барлық процестер үшін энергияның басты көзі болып табылады. Атмосферамен, гидроферамен және жер бетімен өзара әрекеттесе отырып, күннің сәулелі энергиясы негізінен жылу энергиясына айналады, ол әр түрлі аудандарда климатты қалыптастыратын процестер мен құбылыстардың барлық алуан түрлілігін негіздейді. Сондықтан Поволжьяға тән климаттық ерекшеліктерді анықтайтын бастапқы фактор деп қарастырылып отырған аумаққа түсетін күн радиациясының санын есептеу керек.
Қысқа толқынды күн радиациясы және радиациялық теңгерім тікелей әсер етіп қана қоймай, сонымен қатар фотосинтез, транспирация және т. б. сияқты өсімдік ағзаларындағы негізгі физиологиялық процестердің ағымына себепші болады. Осыған байланысты негізгі радиациялық сипаттамаларға ең алдымен қызмет бетінің радиациялық теңгерімі және фотосинтетикалық белсенді радиация (0.38-0.71 мкм толқын ұзындығы аралығындағы күн радиациясы) жатады.
Жер бетінің радиациялық балансы төсеніш бетіне келетін және қысқа толқынды және ұзын толқынды сәулелі энергия ағындарының арасындағы айырмашылық болып табылады және оны келесі теңдеумен анықтауға болады:
R = G (1-ә) – J, где
R-радиациялық баланс;
G-жиынтық күн радиациясы
[G = S1 + D], мұнда
S1-тік күн радиациясы көлденең бетке,
D-шашыраңқы күн радиациясы;
Ak
ә – альбедо (ә - --------), мұнда
G
Ak-қысқа толқынды радиация
J-төсеніш бетінің ұзын толқынды сәулелену ағындарының және онымен сіңірілген атмосфераның қарсы сәулеленуінің айырмасына тең тиімді сәулелену.
В. Н. әдісі бойынша анықталған Солтүстік ендер үшін бұлтты аспандағы жиынтық радиация шамасы. Бұл ескертуді дәлдеп ауыстыру қажет1.1.1 (А. Ж. Берлянд, 1961)
1.1.1 – кесте-Солтүстік ендіктегі ашық аспандағы жиынтық радиация, ккал/ (см2. ай)
| Широта, град | Айлар | |||||||||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | I-XII | ||
| 40 | 8.8 | 12.2 | 16.4 | 20.3 | 23.0 | 24.0 | 23.5 | 20.9 | 17.0 | 13.1 | 9.6 | 7.9 | 196.7 | |
| 45 | 6.7 | 10.3 | 14.9 | 19.5 | 22.7 | 23.8 | 23.1 | 20.1 | 15.8 | 11.4 | 7.8 | 5.9 | 182.0 | |
| 50 | 4.8 | 82 | 13.3 | 18.5 | 22.2 | 23.7 | 22.5 | 19.1 | 14.4 | 9.7 | 5.8 | 4.0 | 166.2 | |
| 55 | 3.1 | 6.2 | 11.7 | 17.3 | 21.5 | 23.3 | 21.9 | 17.9 | 12.9 | 7.8 | 4.0 | 2.4 | 150.0 | |
| 60 | 1.8 | 4.9 | 9.9 | 16.0 | 20.8 | 22.9 | 21.4 | 16.7 | 11.3 | 6.1 | 2.6 | 1.1 | 135.5 | |
| 65 | 0.7 | 2.8 | 8.0 | 14.5 | 20.4 | 22.8 | 21.0 | 15.6 | 9.4 | 4.3 | 1.4 | 0.2 | 121.1 | |
Құрлықтың табиғи беттерінің, оның ішінде ауыл шаруашылығы алқаптарының шағылысу қабілеті бірдей және жыл бойы айтарлықтай өзгереді. 1.1.2-кестедегі радиациялық балансты есептеу үшін еден үстірт беттерінің Поволжье тән альбедоның орташа шамалары берілген.
Төменгі Поволжьедегі радиациялық теңгерімнің жылдық сомасы оңтүстіктегі 40 ккал/ см2-ден өзгереді. Жазғы уақытта радиациялық теңгерім негізінен күннің биіктігіне және күннің ұзақтығына байланысты күн радиациясымен анықталады, оның айлық сомасы 8-9 ккал/( см2 ай) құрайды.
Төменгі Поволжьенің тән ерекшелігі жеткілікті ылғалдану жағдайында орналасқан өңірлермен салыстырғанда радиациялық баланстың жиынтық радиацияға қатынасын азайту болып табылады. Бұл жылдың жылы мезгілінде төсеніш бетінің температурасының жоғарылауы, ауаның ылғалдылығының төмен болуы және әлсіз бұлттылық кезінде тиімді сәулеленудің артуына байланысты.
Радиациялық теңгерім топырақ пен өсімдіктердің жылу режимін ескере отырып, ауыл шаруашылығы дақылдарының табиғи булануы мен транспирациясының энергетикалық базасы болып табылады және осылайша өсімдіктер өнімділігінің маңызды факторларына тікелей әсер етеді. Поволжье аумағында жылы кезең ішінде жиынтық радиацияның кірісі (сәуір-қазан) солтүстіктен оңтүстікке қарай жылжу кезінде заңды түрде ұлғаяды және орташа айлық күн радиациясының ең жоғары мәні Астрахань үшін белгіленген (кесте. 1.1.2). Кесте мәліметтерін салыстыра отырып. 1.1.2 және 1.1.1 (45-50 0 ендіктеріне қатысты), сәулелік энергияның нақты түсуі теориялық мүмкіндіктен әлдеқайда аз екенін көріп отырмыз, бұл бұлттылықтың болуымен және атмосфераның төмен мөлдірлігімен түсіндіріледі. Поволжье аумағында климаттың құрғақшылығының өсуіне қарай Құйбышев жылы кезеңде жиынтық радиация ағынындағы тікелей күн радиациясының үлес салмағы орташа есеппен 39% - ға келеді, ал Астраханьда тек 30% - ы ғана. Бұл құбылыс, бірінші кезекте, климаттың құрғақшылығының күшеюімен бұлт айтарлықтай азаюымен түсіндіріледі.
Таблица 1.1.2 – Поступление суммарной радиации в Поволжье, ккал/(см2. мес.)
| Актинометрлік станция | Айлар | |||||||
| IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | IV-X | |
| Құйбышев | 11.1 | 13.5 | 15.8 | 15.6 | 12.6 | 8.2 | 4.0 | 80.8 |
| Саратов | 10.3 | 15.5 | 15.7 | 15.5 | 13.5 | 9.1 | 5.4 | 85.0 |
| Балашов | 10.3 | 14.8 | 14.9 | 14.6 | 13.8 | 9.1 | 5.2 | 82.7 |
| Волгоград | 11.4 | 14.8 | 15.9 | 15.5 | 14.9 | 10.5 | 6.5 | 89.5 |
| Костычевка | 11.4 | 15.8 | 16.3 | 15.3 | 14.5 | 9.9 | 6.0 | 89.2 |
| Астрахань | 13.0 | 17.1 | 18.0 | 17.2 | 16.6 | 11.7 | 8.0 | 101.6 |
Нақты географиялық пунктте жиынтық радиацияның келу шамасы әдетте үлкен орнықтылыққа ие және әдетте, орташа көпжылдық мәннен максималды ауытқулар + 5% - дан аспайды (В. И. Виткевич, 1960). Мұндай тұрақтылықтың себебі бұлттылықтың өсуі кезінде тікелей күн радиациясының азаюы шашыраған радиацияның ұлғаюымен өтеледі. Басқа метеорологиялық факторлардан айырмашылығы жиынтық радиацияның түсуінің мұндай тұрақтылығы биологиялық сипаттамалар үшін актинометрлік бақылау жүргізілмейтін пункттер үшін күн радиациясының келуін есептеу әдістерімен жеткілікті дәлдікпен анықтауға мүмкіндік береді Қазіргі уақытта КСРО аумағында интегралды (жиынтық) Күн радиациясын бөлу туралы ауқымды материалдар жинақталған. Фотосинтетикалық белсенді радиацияға (ФАР) қатысты ұқсас деректер, өкінішке орай, жеткіліксіз болды. Х. Молдау, Ю. Россом, Х. Тооминг және И. Ундла (1963) жүргізген зерттеулер интегралдық радиация бойынша актинометрлік деректер негізінде есептеу әдісімен фардың келуін анықтау мүмкіндігін көрсетті.
Қазіргі заманғы көзқарастар бойынша кез келген ауыл шаруашылығы мәдениетін себу тұтас динамикалық оптика-биологиялық жүйе ретінде қаралады, оның жұмыс істеу өнімділігі оның сіңірілген күн радиациясы энергиясының санымен және фотосинтезге энергияны пайдалану коэффициенттерімен (ФАР ҚНК) анықталады.
1.1.3-кесте жылдың жылы кезеңі ішінде фотосинтетикалық белсенді радиацияның кірісі, ккал/( см 2.ай)
| Географиялық пункт | Айлар | |||||||
| IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | IV-X | |
| Құйбышев | 5.46 | 6.59 | 7.49 | 7.45 | 6.12 | 4.03 | 2.02 | 39.16 |
| Саратов | 5.01 | 7.45 | 7.55 | 7.42 | 6.63 | 4.46 | 2.73 | 41.15 |
| Балашов | 5.15 | 7.20 | 7.26 | 7.04 | 6.68 | 4.45 | 2.68 | 40.46 |
| Ершов | 5.40 | 7.40 | 8.40 | 8.10 | 6.60 | 4.40 | 2.40 | 42.70 |
| Волжский | 6.10 | 7.60 | 8.60 | 8.40 | 7.10 | 5.00 | 2.90 | 45.70 |
| Волгоград | 5.90 | 7.88 | 8.28 | 8.21 | 7.17 | 5.20 | 2.80 | 45.44 |
| Астрахань 16 | 6.23 | 8.09 | 8.44 | 8.03 | 7.77 | 5.49 | 3.88 | 47.93 |
Демек, ауыл шаруашылығы дақылдары егістігі өнімділігінің жоғарғы шегі өсімдіктердің өсу барысында келетін фарлар санымен және фотосинтезге және өнімді қалыптастыруға фарларды пайдаланудың ықтимал коэффициенттерімен анықталады.
Ғылым дамуының уақтылы деңгейі және жоғары механикаландырылған және автоматтандырылған суармалы егіншілік мүмкіндіктері кезінде (қарқынды сорттардың, тыңайтқыштардың, өсімдіктерді қорғаудың химиялық құралдарының болуы, суарудың қазіргі заманғы тәсілдері және т. б.) б.) ФАР ҚНК нақты коэффициенттерін 4-5% есептеу керек. Техникалық коэффициенттердің бұл шамалары шекті болып табылмайды және 6-8% - ға дейін артуы мүмкін.
Тәжірибе көрсеткендей, фаралардың 4-5%-ын кәдеге жарату міндетін белгілі бір дақылдарды вегетациялау кезінде жүзеге асыру оңайырақ. Температурасы 100-ден жоғары кезең ішінде келіп түсетін барлық фаралардың өнімін қалыптастыруға пайдалану проблемасы неғұрлым күрделі болып табылады. Дәл осы уақытта Еділ бойы кең таралған ауыл шаруашылығы дақылдарының көпшілігінің белсенді өсу мүмкіндігі болғандықтан, осы мақсаттар үшін өнімді қалыптастыруға арналған фараларды пайдаланудың нақты коэффициенттерінің шкаласын қолдана отырып, белгілі бір табиғи аймақтардың биологиялық өнімділігін бағалауға объективті мүмкіндік беріледі.
1.1.4 кесте Поволжье аумағында фотосинтетикалық белсенді радиация сомасын бөлу
| Облыс, автономдық республика | Кіріс ФАР, ккал/см2 | ||||
| За год | оның ішінде кезеңдер бойынша | ||||
| + 50С | + 100С | IV-VII | V-VIII | ||
| Куйбышевская | 49-51 | 38-40 | 33-34 | 27-28 | 27-28 |
| Саратовская | 51-53 | 40-42 | 34-35 | 28-29 | 28-30 |
| Волгоградская | 53-56 | 41-43 | 35-37 | 29-30 | 30-31 |
| Астраханская | 56-58 | 43-46 | 37-40 | 30-31 | 31-32 |
| Калмыцкая АССР | 56-58 | 44-47 | 37-40 | 30-31 | 31-32 |
Примечание: ФАР сомасынан аз облыстар мен Қалмақ АССР-ның солтүстік аудандарына жатады.
1.1.4-кестеде жылдың әр түрлі кезеңдерінде келетін фаралардың болжамды сомасы көрсетілген. Агрофитоценоздардың ықтимал өнімділігін талдай отырып (кесте. 1.1.5) төменгі Поволжьенің жекелеген әкімшілік облыстарында температура 100С жоғары кезеңде келіп түсетін фараларды әртүрлі пайдалану кезінде.
Оны суармалы жерлердегі ауыл шаруашылығы дақылдары түсімінің нақты деректерімен салыстыра отырып, қаралып отырған өңірде радиациялық ресурстар өте нашар пайдаланылатыны және олар суармалы егіншілікті дамытудың осы кезеңінде агрофитоценоздардың биологиялық өнімділігін шектейтін фактор болып табылмайды.
1.1.5-кесте келіп түсетін фараларды әртүрлі пайдалану кезіндегі агрофитоценоздардың ықтимал өнімділігі, т/га абсолютті құрғақ биомассасы
| Облыс, автономдық республика | Температура кезеңіндегі ФАР техникалық пәк >100С | |||||
| 0.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | |
| Құйбышевская | 4.19 | 8.38 | 16.76 | 25.14 | 33.52 | 41.94 |
| Саратовская | 4.31 | 8.62 | 17.24 | 25.86 | 34.48 | 43.10 |
| Волгоградская | 4.50 | 9.00 | 18.00 | 27.00 | 36.00 | 45.00 |
| Астраханская | 4.88 | 9.76 | 19.52 | 29.28 | 39.04 | 48.80 |
| Калмыцкая АССР | 4.81 | 9.62 | 19.24 | 28.86 | 38.48 | 48.10 |
Радиациялық ресурстарды жақын болашақта іске асырылуы тиіс ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігін арттырудың бай және әлі де тиісті түрде пайдаланылмайтын резерві ретінде қарастыру керек.
1.2 Климаттың жылу ресурстары және өсімдіктердің жылумен қамтамасыз етілуі
Жылу өсімдіктердің болуы үшін қажетті шарт болып табылады. Жер бетінің кез келген учаскесінің жылу ресурстары, ең алдымен, оған келетін күн радиациясының санымен анықталады.
Жылу балансы әдісі өлшеу аппаратурасының жаңа үлгілерін әзірлеу үшін де, түрлі ауыл шаруашылығы объектілерінің жылу режимін анықтау мен реттеуге байланысты практикалық мәселелерді шешу үшін де кеңінен қолданылатын градиентті әдіс деп аталатын турбулентті диффузия әдісінің жеке жағдайы болып табылады. Жылу балансының әдісі өлшенетін шамалардың аздаған саны кезінде күрделі емес есептеулер арқылы параметрлердің үлкен кешенін анықтауға мүмкіндік береді.
Зерттеулер радиациялық баланстың негізгі бөлігі жиынтық булануға жұмсалатынын көрсетті. Топырақтағы жылу ағыны топырақтың жылу-физикалық сипаттамаларымен және оның бетін қыздыру дәрежесімен анықталады. Топырақтағы жылу ағыны өзгерістерінің жылдық барысы радиациялық теңгерім ерекшеліктерімен байланысты. Қалыпты ылғалдану кезінде (70% НВ) топырақтағы жылу ағынының шамасы радиациялық теңгерімнің шамамен 5-15% құрайды.
Жылу балансын есептеу әдетте метеоэлементтердің орташа мәндері үшін өте үлкен уақыт аралығында жүргізіледі. Бұл ақпарат өнімді қалыптастырудың жалпы шарттарын бағалау және белгілі бір өңірде мелиоративтік әсерлердің болжамдық бағдарламаларын әзірлеу үшін пайдаланылады. Өсімдіктерді жылумен қамтамасыз ету жағдайлары вегетация кезеңіндегі радиациялық теңгерімнің жиынтық мәнімен объективті түрде сипатталуы мүмкін. Радиациялық баланс пен топырақтағы жылу ағыны арасындағы айырмашылық бойынша барынша булану (буландыру) және т. б. шамасы туралы айтуға болады. Өкінішке орай, қазіргі уақытта эксперименталдық деректердің жеткіліксіз көлеміне байланысты төменгі Поволжьедегі ауыл шаруашылығы алқаптарының энергетикалық теңгерімінің компоненттерін толық бағалау мүмкін емес. Радиациялық баланс көлемі жылдың жылы кезеңіндегі оң температура сомасымен тығыз байланысты екенін ескере отырып, осы өңірдің жалпы жылумен қамтамасыз етілуін бағалау үшін мынадай агроклиматтық көрсеткіш – өсімдіктердің өсуі мен дамуын тежейтін төмен және жоғары мәндерді алып тастағанда белсенді температура сомасы және қажетті түзетулер енгізу (Д. И. Шашко, 1967 ж.) пайдаланылды.
Д. И. Шашко ауыл шаруашылығы дақылдарының жылумен қамтамасыз етілуін бағалау кезінде климаттық, биологиялық және биоклиматтық температуралардың сомасын ажыратуды ұсынады. Климаттық температуралардың сомалары өсімдіктердің өсуі мен дамуын шектейтін температура шегінде мүмкін болатын вегетация кезеңіндегі орташа тәуліктік температуралардан тұрады және осы жердегі жалпы жылу ресурстарын білдіреді.
Суммы биологических температур характеризуют потребность растений в тепле и слагаются из средних суточных температур непосредственно за периоды вегетации конкретного вида (сорта, гибрида) Биологиялық температуралардың сомасы өсімдіктердің жылуға қажеттілігін сипаттайды және орташа тәуліктік температуралардан тікелей вегетация кезеңінде (сорты, буданы)
Биоклиматтық температуралардың сомасы-Бұл ауыл шаруашылығы дақылдарының шаруашылық жағынан құнды даму фазаларының жыл сайынғы (немесе жеткілікті жиі) жетілуін және басталуын қамтамасыз ететін жылу мөлшері. Биоклиматтық температуралардың сомасы дамудың белгілі бір фазасының басталуына кепілдік беру үшін тиісті санға ұлғайтылған биологиялық температуралардың сомасына тең.
Барлық ауыл шаруашылығы дақылдары қалыпты өсе алады, дами алады және тек температуралық режимнің белгілі бір параметрлерінде ғана жеміс бере алады (1.2.1-кесте). Ерте егілген дәнді және дәнді-бұршақты дақылдар тұқымдарын өсіру үшін қажетті температураның биологиялық минимумы 1-20С шегінде болады. Күнбағыс пен соя тұқымдары жоғары температурада өсе бастайды. Төменгі Поволжьеде өңделетін дақылдардан жылуға ең үлкен талапшылықпен құмай мен күріш ерекшеленеді.
Дәнді дақылдардың бастапқы өсуі үшін (бидай, арпа, сұлы) және бұршақ 4-5 0С, күнбағыс-7-8 температурасы қажет. Жылу сүйгіш дақылдар + 10 - 120С температурада вегетациялай бастайды.В среднем можно принять, что биологический минимум температуры начального роста у большинства культур превышает на 2-3 0 минимальную температуру, необходимую для прорастания семян. Орташа алғанда, көптеген дақылдардың бастапқы өсу температурасының биологиялық минимумы тұқымдарды өсіру үшін қажетті ең төменгі температурадан 2-3 0-ге асатынын қабылдауға болады.В период созревания биологический минимум у различных культур практически одинаков. Пісу кезеңінде әр түрлі дақылдарда биологиялық минимум дерлік бірдей.
Жалпы заңдылық ретінде онтогенез процесінде температураның биологиялық минимумы тұрақты емес, біртіндеп ұлғаюын атап өткен жөн. Сондықтан тұқым өсіру үшін қажетті температураның минимумы бастапқы өсу үшін жеткіліксіз. Өз кезегінде, мысалы, дәнді дақылдардың бастапқы өсу температурасының аз болуы олардың қалыпты пісуін қамтамасыз ете алмайды. Неғұрлым жылу сүйгіш дақылдарда өсу процестерінің ағуын қамтамасыз ететін температура пісу кезеңінде талап етілетін температураның минимумымен сәйкес келеді.
1.2.1-кесте. Ауыл шаруашылығы дақылдарын өсіру және дамыту процесіндегі температуралық режимнің биологиялық параметрлері.
|
Дақыл | Температураның биологиялық минимумы | Белсенді өсу және даму кезеңіндегі температура | |||
| тұқымдарды өсіру үшін | өсудің басында | пісу кезеңінде | оңтайлы | угнетающая | |
| Бидай | 1-2 | 4-5 | 10-12 | 18-20 | >35 |
| Арпа | 1-2 | 4-5 | 10-12 | 20 | >35 |
| Бұршақ | 1-2 | 4-5 | 10-12 | 15-20 | >35-40 |
| Күнбағыс | 4-6 | 7-8 | 10-12 | 20-25 | >40 |
| Соя | 6-8 | 10-11 | 10-12 | 20-25 | >35 |
| Жүгері | 8-10 | 10 | 10 | 20-24 | >40 |
| Тары | 8-10 | 10-12 | 10-12 | 18-20 | >38-40 |
| Судан шөбі | 8-10 | 12-15 | 12-15 | 18-20 | >40 |
| Құмай | 10-12 | 12-15 | 12-15 | 23 | >38-40 |
| Күріш | 12-15 | 12-15 | 12-15 | 20-28 | >40 |
Белсенді вегетация кезеңінде төменгі Поволжьеде өсірілетін далалық дақылдардың көбінің өсуі мен дамуы үшін неғұрлым қолайлы жағдайлар жасалатын оңтайлы температуралық режим 20-25 0диапазонында қамтамасыз етіледі. Температуры свыше 35-40 0С, как правило оказывают на растения угнетающее действие, которое усугубляется при относительном недостатке влаги.
Әр түрлі ауыл шаруашылығы дақылдары үшін қажетті температуралық режим параметрлері өсу мен дамудың әртүрлі кезеңдерінде оларды кеңістікте және уақытта ұтымды орналастыруға және өсіру технологиясына байланысты бірқатар практикалық мәселелерді шешу кезінде үлкен маңызға ие. Себу мерзімдерін дұрыс таңдау, жылуға деген әрқилы талапшылықпен ерекшеленетін дақылдарды таңдау жолымен, жылу режимінің аймақтық ерекшеліктерін ескере отырып, өсімдіктердің өсуі мен дамуы процесіндегі температуралық жағдайларды айтарлықтай оңтайландыруға болады.
Өсімдіктердің жылуға жалпы қажеттілігі (биологиялық температуралардың сомасы) вегетациялық кезеңнің ұзақтығымен анықталады. Тез пісу белгісі бойынша ауыл шаруашылығы дақылдарының барлық сорттары мен будандарын үш топқа бөлуге болады: ерте пісетін, орташа пісетін және кеш пісетін.
Мұндай жіктелу белгілі дәрежеде шартты болып табылады, өйткені белгілі бір сорттардың географиялық ендігіне, климаттың континенттілігіне, орналасу орнының микроклиматының ерекшеліктеріне (биік, алқап, баурайлы жерлер және т. б.) және вегетациялық кезеңнің ауа райы жағдайларына байланысты вегетацияның әртүрлі ұзақтығы болуы мүмкін.
1.2.2-кесте ауыл шаруашылығы дақылдарының жылуға қажеттілігі
|
Дақыл | Тез пісетін сорттар ойынша |
Кезең (даму фазасы) | Бұршақ кезіндегі температура суммасы | |
| Биологи ялық | Биокли маттық 100С жоғары | |||
| Күздік қара бидай | Ерте пісетін | Көктемгі өсу-балауыздық пісуі | 1420 | 1470 |
| Күздік бидай | Ерте пісетін | Көктемгі өсу-балауыздық пісуі | 1500 | 1550 |
| Жаздық бидай | Орташа пісетін | Егіс-балауыз пісуі | 1550 | 1600 |
| Жаздық бидай | Кеш пісетін | Егіс-балауыз пісуі | 1700 | 1750 |
| Сұлы | Орташа пісетін | Егіс-балауыз пісуі | 1400 | 1450 |
| Арпа | Орташа пісетін | Егіс-балауыз пісуі | 1300 | 1350 |
| Арпа | Кеш пісетін | Егіс-балауыз пісуі | 1400 | 1450 |
| Тары | Орташа пісетін | Егіс-балауыз пісуі | 1500 | 1725 |
| Тары | Кеш пісетін | Егіс-балауыз пісуі | 1600 | 1825 |
| Күнбағыс | Ерте пісетін | Егіс - жетілу | 1600 | 1800 |
| Күнбағыс | Орташа пісетін | Егіс - жетілу | 2000 | 2200 |
| Күнбағыс | Кеш пісетін | Егіс - жетілу | 2300 | 2500 |
| Жүгері | Ерте пісетін | Егіс – сүттене пісу | 1800 | 2050 |
| Жүгері | Ерте пісетін | Егіс - жетілу | 2200 | 2450 |
| Жүгері | Орташа пісетін | Егіс – сүттене пісу | 2100 | 2350 |
| Жүгері | Орташа пісетін | Егіс - жетілу | 2500 | 2750 |
| Жүгері | Кеш пісетін | Егіс – сүттене пісу | 2300 | 2550 |
| Жүгері | Кеш пісетін | Егіс - жетілу | 2900 | 3150 |
| Астық құмай | Ерте пісетін | Егіс - жетілу | 2200 | 2800 |
| Астық құмай | Орташа пісетін | Егіс - жетілу | 2500 | 3100 |
| Астық құмай | Кеш пісетін | Егіс - жетілу | 2800 | 3400 |
| Соя | Ерте пісетін | Егіс - жетілу | 1800 | 2050 |
| Соя | Орташа пісетін | Егіс - жетілу | 2400 | 2650 |
| Соя | Кеш пісетін | Егіс - жетілу | 3000 | 3250 |
| Күріш | Орташа пісетін | Егіс - жетілу | 2600 | 3200 |
| Жоңышқа (1 укос) | Орташа пісетін | Көктемгі өсу - гүлдену | 700 | 900 |
| Судан шөбі (1 укос) | Кеш пісетін | Егіс – кесудің басталуы | 1400 | 2000 |
Сонымен қатар, бедері мен ылғалмен қамтамасыз етілуі бойынша біртекті өңірлік жағдайларда биологиялық температуралардың сомасы жеткілікті тұрақты көрсеткіш болып табылады. Әрбір дақыл үшін биологиялық температура сомаларын есептеу кезінде биологиялық минимум мен Максимум арасындағы интервалдағы температураны ғана ескеру керек. Сондықтан температураның физикалық сомасынан өсімдіктердің өсуін тежейтін төмен де, жоғары де температуралар шегеріледі, мәжбүрлі бос тұрып қалу күндерінің санына вегетацияның нақты кезеңдерінің ұзақтығы да азаяды.
1.2.2-кестеде сорттық тез пісуіне байланысты сараланған ауыл шаруашылығы дақылдарының жылуға қажеттілігі туралы деректер келтірілген. Әртүрлі шаруашылық құнды даму фазаларына қол жеткізу үшін қажетті жылу мөлшері биологиялық және биоклиматтық температуралардың сомасы түрінде берілген. Әр түрлі дақылдар үшін биологиялық температуралардың сомасы көпжылдық орташа көрсеткіштер бойынша есептелген.
Жекелеген жылдары вегетациялық кезеңнің температуралық режимі көп жылдық орташа көрсеткіштен айтарлықтай ерекшеленетіндіктен, нақты түр мен сортты жылумен қамтамасыз ету мәселесін шешу кезінде өсімдіктердің қажетті өсу фазасына жыл сайын немесе кемінде 90% жыл жетуіне себепші болатын биоклиматтық температуралардың сомасы туралы деректер болуы қажет. Биоклиматтық температуралардың сомасы биологиялық температуралардың сомасынан асып түседі және бұл айырмашылық ауыл шаруашылығы көл турының жылуға деген талапшылығының артуымен артады.
Таблица 1.2.3 Продолжительность периодов со средней суточной температурой воздуха выше 5,10 и 150 и суммы средних суточных температур за указанные периоды. Орташа күндізгі ауа температурасы 5,10 және 150-ден асатын, сондай-ақ көрсетілген кезеңдердегі орташа тәуліктік температуралардың суммасы.
| Агро климаттық район | Орташа тәуліктік температурасы бар кезеңнің ұзақтығы | Орташа тәуліктік температурасы бар кезеңдер үшін оң температуралардың суммасы | ||||
| >5 | >10 | >15 | >5 | >10 | >15 | |
| Саратов обласы | ||||||
| I | 176-183 | 141-150 | 102-107 | 2650-2850 | 2400-2600 | 1850-2050 |
| II | 183-184 | 150-152 | 107-114 | 2850-3050 | 2600-2800 | 2050-2300 |
| III | 184-189 | 152-159 | 114-122 | 3050-3250 | 2800-3000 | 2300-2550 |
| IV | 189-192 | 159-162 | 122-126 | 3250-3350 | 3000-3100 | 2550-2650 |
| Волгоград облысы | ||||||
| I | 200-165 | 160-165 | 125-135 | 3450-3550 | 3250-3400 | 2800-2900 |
| II | 195-205 | 155-170 | 120-135 | 3150-3550 | 3000-3250 | 2400-2850 |
| III | 190-205 | 155-170 | 115-135 | 2900-3550 | 2750-3300 | 2150-2900 |
| IV | 190-205 | 155-160 | 115-130 | 2900-3550 | 2700-3300 | 2150-2900 |
| V | 190-195 | 155-165 | 120-135 | 2900-3150 | 2700-3000 | 2150-2400 |
| Калмыцкая АССР | ||||||
| I | 213-216 | 179-181 | 142-143 | 3750-3850 | 3450-3600 | 3050-3100 |
| II | 206-223 | 171-183 | 137-144 | 3500-4000 | 3250-3600 | 2800-3150 |
| III | 206-213 | 171-181 | 134-140 | 3450-3800 | 3250-3600 | 2750-3000 |
| IV | 174-176 | 180-210 | 138-139 | 3650-3700 | 3340-3400 | 2850-2900 |
Төменгі Поволжьенің термиялық ресурстары (Саратов және Волгоград облыстары мен Қалмақ АССР шегінде) және орташа тәуліктік температурасы 5,10 және 150 жоғары , агроклиматтық аудандар бойынша сараланған кезеңдердің ұзақтығы 1.2.3 - кестеде келтірілген.
Төменгі Поволжье жағдайында себуден бастап орташа тәуліктік температураның 100С-тан өтуіне дейін көктемде өте аз мерзім өтетінін назарға ала отырып, 100С-тан жоғары кезеңдегі ауаның орташа тәуліктік температурасының сомасы биологиялық температуралардың сомасымен іс жүзінде сәйкес келеді және ауыл шаруашылығы дақылдарының көпшілігі үшін жылу ресурстарының объективті көрсеткіші ретінде қызмет ете алады.
Сопоставив данные таблиц 1.2.2 и 1.2.3, приходим к выводу, что для нормального роста и развития основных культур, возделываемых на орошаемых землях Нижнего Поволжья, тепло не является лимитирующим фактором. Для каждой культуры можно выделить определенные агроклиматические районы, где она может успешно произрастать. Из однолетних культур наиболее полно могут использовать тепло региона кукуруза на зерно, зерновое сорго, рис, суданская трава на сено, а их многолетних трав – люцерна.
1.2.2 және 1.2.3 кестелерінің деректерін салыстыра отырып, төменгі Поволжье суармалы жерлерде өсірілетін негізгі дақылдардың қалыпты өсуі мен дамуы үшін жылу лимиттеуші фактор болып табылмайды деген қорытындыға келеді. Әрбір мәдениет үшін белгілі бір агроклиматтық аудандарды бөліп көрсетуге болады, онда ол табысты өсе алады. Бір жылдық дақылдардың ішінен өңірдің жылуын астыққа арналған жүгері, астық құмай, күріш, пішенге арналған судан шөбі, ал олардың көпжылдық шөптері жоңышқа пайдалана алады.
Максимально возможное использование тепловых ресурсов в засушливом Поволжье может быть обеспечено только в условиях интенсивного орошаемого земледелия пр достаточно широком введении повторных посевов сельскохозяйственных культур с целью получения 2-3 урожаев в год с одной и той же площади. Құрғақ Волга аймағындағы жылу ресурстарын максималды түрде пайдалану қарқынды суармалы егіншілік жағдайында және сол аймақтан жылына 2-3 табын алу үшін ауылшаруашылық дақылдарының қайталанған дақылдарын жеткілікті түрде кеңінен енгізу жағдайында қамтамасыз етілуі мүмкін.
После уборки зерновых культур (озимой и яровой пшеницы) остается не менее 60-75 дней со средней суточной температурой выше 100С и суммой неиспользованных биологических температур не менее 1200-16000, что вполне достаточно для получения высоких урожаев зеленой массы кукурузы, подсолнечника, овса и других однолетних кормовых куль тур.
Так как в зернокормовых севооборотах повторные посевы размещают главным образом на площадях, освободившихся после уборки зерновых колосовых культур, и лишь частично – после культур, убранных на зеленый корм, северной границей зоны гарантированных высоких урожаев повторных культур является изолиния ∑ t > 100 = 2800 Астық азықтық ауыспалы егістерде қайталама егістерді негізінен дәнді масақты дақылдарды жинағаннан кейін босаған алқаптарға орналастыратындықтан, тек ішінара – жасыл азыққа жиналған дақылдардан кейін ғана, қайталама дақылдардың кепілдендірілген жоғары өнімі аймағының солтүстік шекарасы ∑ t > 100 = 2800 оқшауламасы болып табылады.
Тепловые ресурсы Нижнего Поволжья вполне достаточны и для получения трех урожаев кормовых культур в год с одной и той же площади с суммарным урожаем в 4-5 раз превышающим среднюю продуктивность кормовых культур на орошаемых землях. Для расчетов наиболее оптимальных вариантов размещения сельскохозяйственных культур в зависимости от тепловых ресурсов различных агроклиматических районов Поволжья можно воспользоваться примерной шкалой обеспеченности созревания или достижения хозяйственно ценных фаз развития растений в 90% общего числа лет (табл. 9) Төменгі Поволжьенің жылу ресурстары суармалы жерлерде азықтық дақылдардың орташа өнімділігінен 4-5 есе асатын жиынтық өнімі бар бір алқаптан жылына үш азықтық дақылдардың өнімін алу үшін жеткілікті. Поволжьенің әр түрлі агроклиматтық аудандарының жылу ресурстарына байланысты ауыл шаруашылығы дақылдарын орналастырудың ең оңтайлы нұсқаларын есептеу үшін жылдың жалпы санының 90% - ында өсімдіктердің жетілуінің немесе шаруашылық құнды даму фазаларына қол жеткізудің болжамды шкаласын пайдалануға болады (кесте. 9)
Важным показателем характеристики климата наряду с суммами температур является длительность основного периода вегетации с температурой выше 100С. По многолетним средним данным, продолжительность этого периода по районам Поволжья изменяется от 141 до 183 дня (табл. 1.2.3). Температура сомаларымен қатар климат сипаттамасының маңызды көрсеткіші 100С жоғары температурамен вегетацияның негізгі кезеңінің ұзақтығы болып табылады. Көп жылдық орташа деректер бойынша, Поволжья аудандары бойынша осы кезеңнің ұзақтығы 141-ден 183 күнге дейін өзгереді (кесте. 1.2.3).
В полосе с продолжительностью периода (t > 100) 140-150 дней в составе культур основной удельный вес занимает пшеница. 140-150 күн ұзақтығымен (t > 100) белдеуде дақылдардың құрамында негізгі үлесті бидай алады. На территории с длительностью периода 150-180 дней создаются благоприятные тепловые условия для возделывания более позднеспелых и урожайных культур: кукурузы на зерно, сахарной свеклы, сорго, риса, сои и др. Ұзақтығы 150-180 күн болатын аумақта неғұрлым кеш пісетін және өнімді дақылдарды: дәндік жүгері, қант қызылшасы, құмай, күріш, соя және т. б. өсіру үшін қолайлы жылу жағдайлары жасалады. В этой же зоне после уборки зерновых культур (ячмень, пшеница) тепловые ресурсы позволяют получать при достаточной влагообеспеченности (орошаемые земли) высокие гарантированные урожаи зеленой массы в повторных посевах полевых культур. Осы аймақта дәнді дақылдарды (арпа, бидай) жинағаннан кейін жылу ресурстары жеткілікті ылғалмен қамтамасыз етілген жағдайда (суармалы жерлер) егістік дақылдардың қайта егістерінде жасыл массаның жоғары кепілді өнімін алуға мүмкіндік береді.
Таким образом, Нижнее Поволжье располагает богатыми тепловыми ресурсами, полностью обеспечивающими потребности в тепле всех возделываемых в регионе полевых культур. Осылайша, төменгі Поволжье аймақта өсірілетін барлық далалық дақылдардың жылуға қажеттілігін толық қамтамасыз ететін бай жылу ресурстарына ие.Возможность и полнота использования энергетических ресурсов на формирование урожаев в богарных условиях определяется степенью естественной влагообеспеченности территории.
Таблица 1.2.3 Обеспеченность созревания или достижения хозяйственно-ценных фаз развития растений в 90% общего числа лет (по Д.И. Шашко и С.Л. Сапожниковой) 1.2.3-кесте өсімдік дамуының шаруашылық-құнды кезеңдерінің жетілуі немесе жетістігінің жылдарының жалпы санының 90% қамтамасыз етілуі (Д. И. Шашко және С. Л. Сапожникова бойынша)
| Жылу ресурстарының көрсеткіші (Zt кезеңі >100 С) | Дақыл |
| 400 | Редис, салат, шпинат, жасыл пияз |
| 800 | Репа, турнепс, қырыққабат (р), картоп (р)арнайы агротехникада |
| 1000 | Арпа (р), күздік қара бидай (р), неғұрлым жылы учаскелерде |
| 1200 | Арпа (р), бұршақ (р), талшыққа зығыр (р) |
| 1400 | Сұлы( р), арпа (с) |
| 1600 | Арпа( п), жаздық бидай (р), күздік бидай, жүгері( с), азыққа қант қызылшасы |
| 1800 | Жаздық бидай (п), тұқымға күнбағыс( р), қант өңдеуге арналған қант қызылшасы |
| 2200 | Жүгері (с), үрме бұршақ( р), тары (с) |
| 2400 | Жүгері (с), сүтті-балауыздық пісу фазасында, соя (с), жүзім (р) |
| 2500 | Күнбағыс (п), күріш (р), бұршақ (п) |
| 2800 | Дәндік жүгері( с), сүт-балауыз пісу фазасындағы жүгері (п), құмай (р) |
| 3000 | Дәндік жүгері( сп), жүзім (с) |
| 3200 | Дәндік жүгері (п) |
| 3400 | Соя (п), арахис (р), сорго (п) |
| 3600 | Мақта (р) |
1.3 Ы лғал ресурстары және өсімдіктердің ылғалмен қамтамасыз етілуі
Өсімдікке тікелей әсер ететін ғарыш факторларынан (күн радиациясы, жылу) айырмашылығы су жер факторы болып табылады және оның табиғи жағдайдағы әрекеті топырақ арқылы жүзеге асырылады. Топырақтың су режимі бірқатар құбылыстарға байланысты: судың топыраққа түсуі, оның топырақтан шығыны, топырақта ылғалдың қозғалысы, оның физикалық жай-күйінің өзгеруі және т. б.
Топырақ ылғал - бұл дала өсімдіктері үшін судың жалғыз көзі. Сондықтан топырақтағы ылғалдың құрамы және оның өсімдіктер үшін қол жетімділік дәрежесі туралы олардың ылғалмен қамтамасыз етілуі байланысты.
Табиғи ылғалмен қамтамасыз етуді бағалау үшін бірқатар агроклиматтық көрсеткіштер ұсынылады:
- гидротермиялық коэффициент (ГТК) (Селянинов қ., 1933),
- құрғақтықтың радиациялық индексі (М. И. Будыко, 1948),
- жауын-шашынның ауа ылғалдылығының тапшылығына қатынасы түрінде (П. И. Колосков, 1947) және жауын-шашынның негізгі булану факторлары бойынша буланудың есептік шамаларына қатынасы түрінде ылғалдану көрсеткіштері (Н.Н. Иванов, 1948; В.П. Попов, 1950; Л.Н. Костяков, 1951) және т. б.
Осы көрсеткіштерді салыстырмалы бағалау нәтижесінде Д. И. Шашко (1961) қорытындыға келді, бұл Р-ның миллиардардағы (М бар) ауа ылғалдылығының тапшылығына немесе эмпирикалық формула бойынша анықталған буланушылыққа қатынасы түріндегі көрсеткіш неғұрлым дәл болып табылады:
F = 0.45 ∑ Д
мұнда f-шартты булану;
∑ Д-ауа ылғалдылығының орташа тәуліктік тапшылығының сомасы, м бар
∑ Д көрсеткішінің артықшылығы ауа ылғалдылығының тапшылығымен басқа метеорологиялық факторларға қарағанда анағұрлым тығыз байланысты, өсімдіктердің Транспирация шамасы және агрофитоценоздың ортамен өзара әрекеттесуінің интегралды көрсеткіші болып табылатын топырақтан ылғалдың физикалық булануы байланысты. Жалпы заңдылық ретінде тамыр және көміртекті қоректендірудің оңтайлы жағдайларында агрофитоценоз өнімділігі Транспирация мен булануға пайдаланылатын ылғалдың үлкен ресурстарынан жоғары болады, ол орналасады және ауа ылғалдылығының тапшылығымен сипатталатын буланудың метеорологиялық факторларының кернеуі неғұрлым аз болады.
Агроклиматтық аудандастыру кезінде климаттың табиғи өнімділігі жылдық шөгінділер мен ауа ылғалдылығының тапшылығы бойынша есептелген ылғалдану коэффициенттерімен жеткілікті түрде сипатталады. Д. И. Шашко (1967) өсімдіктің, әсіресе егін шаруашылығының жоғары дақылында өсу кезеңінің шөгінділерін ғана емес, сонымен қатар алдағы егіс кезеңінде топырақта жиналған ылғалды да егіннің қалыптасуына қолданатынын түсіндіреді.
Повольжьедегі табиғи аймақтары шегінде ылғалдану көрсеткіші 0.05-тен 0.45-ке дейін өзгереді.
Егін жинау үшін табиғи ылғал ресурстарын неғұрлым толық пайдалану мәселесі қазіргі уақытта ең күрделі болып табылады. Оның шешімі төменгі Поволжьедегі жауын-шашын мөлшері жылдар бойынша қатты өзгеріп отырғандықтан, қазір олардың құлдырауын ұзақ мерзімді болжаудың жеткілікті сенімді әдістері жоқ.
Ғылыми мекемелердің мәліметтері бойынша, Төменгі Повольже жағдайында 1 ц астық алу үшін орташа есеппен 100 т су қажет. Демек, мінсіз жағдайда-ылғал ресурстарын толық пайдалану кезінде ең әзілді аудандарда да 25 ц/га деңгейінде дәнді дақылдардың өнімін алуға болады. Осы аудандарда нақты алынған егіннің теориялық мүмкіндігінен айтарлықтай төмен, бұл топырақтың үстіңгі қабатының булануы, арамшөптің су тұтынуы, нөсер жаңбыр, көктемгі су тасқыны, топырақ грунт және т. б. терең қабаттарына инфильтрация салдарынан ылғалдың өндірілмейтін шығындарымен түсіндіріледі.
Егіншілік практикасында егіннің қалыптасуы үшін көктемгі егіс жұмыстарының басталуына қарай топырақтың метр қабатындағы өнімді ылғал қоры шешуші маңызға ие екендігі анықталды. Егін жинаудан ерте жаздық дақылдарды себуге дейінгі кезеңде түсетін жауын-шашынның барлық аудандарында топырақтың жоғарғы метрлік қабатын ылғалдылығына дейін ылғалдандыру үшін жеткілікті (п. Г. Кабанов, 1975). Ол әрбір күзгі ай үшін орташа жауын – шашын пайдалану коэффициенттерін белгіледі: қыркүйекте – 0.25; қазан-0.75; қараша-0.85.
Күзгі және қысқы кезеңдердегі жауын-шашын мөлшері туралы деректерді және оларды топырақты ылғалдауға пайдалану коэффициенттерін пайдалана отырып, дала жұмыстарының басталуына қарай топырақтың метрлік қабатындағы көктемгі ылғал қорын есептеуге болады.
Оңтайлы ылғалдану жағдайында бағдарламалық технологияның қазіргі заманғы деңгейінде ауыл шаруашылығы дақылдары будандарының қарқынды сорттарының өнімділік коэффициентін есептей отырып, жылу ресурстарын неғұрлым толық пайдалану кезінде әлеуетті биологиялық өнімділік ала алады. Бұл ретте фитомассаның ықтимал өнімі вегетациялық кезең ішінде келетін ФАР шамамен 3% деңгейінде КПД қамтамасыз етеді. Егіннің одан әрі ұлғаюы егіннің құрылымын мақсатты түрде жетілдіру, неғұрлым өнімді дақылдарды енгізу, бір жылдық жемдік дақылдарды екі-үш еселік өнімділік беретін циклға дейін өсіру, өсімдіктердің тамырлы қоректенуін, суару және т. б. режимдерін оңтайландыру кезінде әбден мүмкін.
1.4 Топырақ құнарлылығы және оны реттеу жолдары
Өсімдіктердің биологиялық өнімділігіне әсер ететін климаттық факторлардың әсері мен өзара іс-қимылы топырақтың қасиеттерімен, яғни оның су, ауа, жылу және қоректік режимдерімен айқындалады.
И. В. Тюриннің мәліметтері бойынша, шөмішті-жапырақты топырақтың метрлі қабатындағы гумустың жалпы қоры гектарына орташа 99 т, сұр орман топырағы – 175-тен 296 т – ға дейін, қара топырақты – 391-709, қоңыр топырақты – 156-299, сұр топырақты – 83 және қызыл топырақты-282 т. жетеді.
Ерекше маңызы үлкен масса немесе топырақтың орташа тығыздығы, яғни оның табиғи құрылысы кезінде граммен абсолютті құрғақ топырақтың массасы 1 см. Егер оның орташа тығыздығы 1.15 – тен аспайтын болса, тығыз – 1.15-тен 1.35-ке дейін және өте тығыз-1.35-тен жоғары болса топырақтың жыртылатын қабаты борпылдақ деп аталады. Әрбір ауыл шаруашылығы дақылдары топырақтың орташа тығыздығына белгілі бір талаптар қояды, олар вегетациялық кезең ішінде өзгереді. Бұл өсімдік үшін топырақтың ең қолайлы орташа тығыздығы оңтайлы деп аталады. Оңтайлы тығыздықтың шамасы топырақтың механикалық құрамына байланысты. Әр түрлі мәдениеттер үшін бірдей емес. Мысалы, ф. Е. Колесов және Г. В. Шаронова күздік қара бидай мен сұлы үшін орташа көмірлі шым-тұзасты топырақта өңдегенде оңтайлы тығыздық 1.2-1.4 г/см2 – де, картоп үшін 1.0-ден жоғарғыдан 1.2-ге дейін жыртылған қабаттың төменгі бөлігінде екенін анықтады.
В. Ф. Трушин дәнді дақылдар үшін ең жақсы жағдай егіс қабатының орташа тығыздығы 1.05, 12 см – 1.05-1.20 тереңдікке дейін төмендейтін және 12 см - 1.24 г/см2 тереңдікте жасалатынын көрсетті.
Орманды далада топырақтың басым түрі қара топырақ болып табылады. Мұнда оңтүстік қара топырақты қоспағанда, барлық сипатты кіші түрлерді кездестіруге болады. Қара топырақ үлесіне барлық егістік жерлердің 70% - дан астамы келеді. Гумус қабатының қуаты (А+В) типтік қара топырақты 70-80 см, ал күлденген 40 см жетеді. Топырақ ерітіндісінің реакциясы бейтарапқа жақын. Әлсіз қышқыл реакциясы бар топырақ (рН = 4.5-5.0) салыстырмалы түрде аз. Қара топырақты сіңіру кешені кальций мен магнийге бай; жұтылу сыйымдылығы 100 г топыраққа 17-ден 70 мг-экв-ға дейін құрайды Жеңіл еритін тұздардың аз құрамы қара топырақтың тұзданбауын дәлелдейді. Қара топырақ жоғары потенциалды құнарлыққа ие. қара қоңыр дала зоналарының топырақ жамылғысы - бұл негізінен орман тәрізді және делювиалды саздақтарда, темір құмтастарда және әртүрлі байырғы тұқымдарда қалыптасқан орташа және ауыр көмірлі қара-қоңыр топырақ. Топырақ ерітіндісінің реакциясы әдетте бейтарап. Сіңірілген негіздер құрамында 80% кальций және 19% магний, натрий мөлшері әдетте он пайыздан аспайды. Мұнда сіңіру сыйымдылығынан 3-тен 15% - ға дейін натрий алмасу бар сорғыш қара қоңыр топырақтар да кездеседі.
В подзоне каштановых степей превалируют каштановые почвы, средне- и тяжелосуглинистые различной степени солонцеватости, карбонатные в комплексе с солонцами. В поглощающем комплексе пахотного слоя содержится до 75% кальция. Почвы слабо обеспечены азотом, средне фосфором и имеют высокую обеспеченность подвижным калием.
Бурые почвы распространены в основном в Астраханской области и Калмыцкой АССР. Почти повсеместно они заселены. Содержание гумуса о 1.0 до 2.0%. Емкость поглощения суглинистых разновидностей бурых почв составляет 15-20 мг-экв на 100 г почвы. Мощность гумусового горизонта небольшая и колеблется в пределах 15-25 см.
Ресурсы почвенного плодородия обеспечивают формирование урожаев зерновых культур, аккумулирующих менее 1% поступающей ФАР, и только на черноземах КПД ФАР достигает 1.17%.
Принимая возможную утилизацию приходящей ФАР за счет естественного эффективного плодородия почвы в среднем равной 1.0% приходим к выводу, что при программировании урожаев с КПД ФАР 2-3 % возникает необходимость в обеспечении сельского хозяйства соответствующими ресурсами минеральных удобрений. От того, насколько правильно они будут использованы, зависит успешность реализации разработанных программ.
Балансовый метод программирования урожайности
Этот метод позволяет учитывать комплексное влияние на растение основных факторов жизни. Характеристика этих факторов, их роль в формировании урожая сформулированы академиком ВАСХНИЛ И.С. Шатиловым в виде 10 научных принципов программирования урожайности.
Первый принцип состоит в определении величины урожая по приходу фотосинтетически активной радиации и определении коэффициента использования ФАР посевами. В практической работе необходимо стремиться к увеличению этого коэффициента за счет подбора культур, повышения уровня агротехники, внедрения новых высокопродуктивных сортов и постоянного совершенствования технологии возделывания сельскохозяйственных культур.
Второй принцип основан на определении величины урожая по тепловым ресурсам. Для этих целей проводится определение гидротермического или биоклиматического показателей продуктивности. Определение возможного урожая биомассы по величине этих показателей имеет практическое значение при подборе культур и сортов в севооборотах в целях наиболее полного использования вегетационного периода, максимальной аккумуляции солнечной энергии и получения максимальных сборов продукции, особенно в южных зонах страны. При этом часто в каждом конкретном случае приходится решать: возделывать два скороспелых сорта или один позднеспелый, более продуктивный, с целью наиболее полного использования вегетационного периода. В зонах с коротким вегетационным периодом преимущество имеют скороспелые высокопродуктивные сорта.
Третий принцип программирования урожайности заключается в необходимости учета водного баланса растений и определении возможной величины урожая по влагообеспеченности посевов. Сведения о запасе влаги в метровом слое почвы и сумме осадков за вегетационный период можно получить на ближайшей метеорологической станции или из справочных материалов. Следует учитывать, что величина урожая определяется не только общей суммой выпавших осадков, но и характером их распределения в течение вегетационного периода. Необходимо добиваться увеличения эффективности использования растениями запасов почвенной влаги и атмосферных осадков путем повышения влагоемкости почвы, улучшения ее физических свойств, уменьшения поверхностного стока, правильного применения органических и минеральных удобрений.
Четвертый принцип заключается в определении величины урожая по фотосинтетическому потенциалу. Величина биологического урожая зависит от размера фотосинтезирующей поверхности и степени преобладания интенсивности фотосинтеза над дыханием. Чем больше эта разница, тем продуктивнее работает фотосинтезирующий листовой аппарат, тем выше будет
показатель чистой продуктивности фотосинтеза.
Сумма ежедневных показателей площади листьев в посеве за весь вегетационный период (или определенную его часть) называется фотосинтетическим потенциалом растений (ФП) и измеряется в м 2-сутки/га. Фотосинтетический потенциал - обобщающий показатель, включающий в себя биологические особенности культуры и сорта, действие агротехнических приемов (срок и способ посева, норма высева, удобрение и т.д.), а также влияние почвенных и погодных условий.
По данным И.С. Шатилова, каждая тысяча единиц фотосинтетического потенциала обеспечивает получение 2,5 -3.0 кг зерна. Следовательно, задача заключается в том, чтобы сформировать посевы, фотосинтетический потенциал которых обеспечил бы запланированный уровень урожайности. Для этого необходимо прежде всего выдержать заданную густоту стояния растений, обеспечивающую оптимальную структуру посева.
Пятый принцип состоит в выявлении потенциальных возможностей культуры и сорта. Необходимо учитывать, что различные сорта по-разному реагируют на нормы высева, дозы и соотношения основных элементов питания, вносимых с удобрениями, и т.д. Данные о потенциальных возможностях сортов и их реакции на условия выращивания можно получить в научно-исследовательских учреждениях и Государственной комиссии по сортоиспытанию или, если в этом имеется необходимость, провести специальные опыты для уточнения этого показателя.
Шестой принцип заключается в определении возможного урожая по эффективному плодородию почвы и разработке систем удобрений на основе учета запаса питательных веществ в почве, других ее агрохимических показателей, коэффициентов использования питательных веществ из почвы и удобрений и потребности растений в питательных веществах, обеспечивающих получение запрограммированного урожая и его качества. Уровень урожайности, достигаемый за счет эффективного плодородия, устанавливается в полевых опытах.
Балансовый способ расчета норм удобрений наиболее широко применяется в практике программирования урожаев. Однако в связи с тем, что коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений значительно изменяются, их необходимо уточнять для каждой культуры с учетом почвенно-климатических условий выращивания.
Седьмой принцип программирования урожайности заключается в разработке комплекса агротехнических мероприятий и сортовой агротехники исходя из требований культуры, сорта. Комплекс агротехнических мероприятий должен обеспечить наилучшие условия для роста, развития растений и формирования урожая. Технологические приемы и операции должны быть взаимосвязаны, проводиться своевременно и высококачественно. В связи с тем, что новые сорта могут иметь иной ход поступления питательных веществ, более экономно расходовать влагу и т.д., необходимо разрабатывать сортовую агротехнику.
Восьмой принцип состоит в том, чтобы обеспечить выращивание здоровых растений, исключить отрицательное влияние вредителей и болезней на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур. Этот принцип тесно связан с предыдущим и предполагает, что в каждой зоне для каждой культуры и поля должны быть разработаны конкретные мероприятия по борьбе с болезнями и вредителями полевых культур. Только на фоне применения повышенных норм удобрений реализуется потенциальная продуктивность большинства современных сортов растений, а эффективность удобрений, их оплата урожаем намного возрастают при надежной защите посевов от вредителей и болезней.
Девятый принцип программирования урожайности состоит в необходимости правильного применения основных законов научного земледелия и растениеводства: 1) равнозначности и незаменимости факторов жизни растений, т.е. нельзя каждый необходимый для растений фактор (тепло, вода, свет, пища и др.) заменить другим; 2) лимитирующего фактора - уровень урожайности определяется фактором, находящимся в минимуме; 3) оптимума - только оптимальное соотношение между влагой, питательными веществами и т.д. обеспечивает наилучшее развитие растений; 4) возврата - необходимости внесения в почву элементов почвенного питания в количестве, отчужденном с урожаем; 5) плодосмена - правильного чередования культур в пространстве и во времени, обеспечивающего при прочих равных условиях более высокие урожаи, чем при монокультуре; 6) физиологических часов - реакции растений на продолжительность и интенсивность освещения, что позволяет правильно подойти к подбору культур для пожнивных и поукосных посевов. 7) регуляторной системы - растения непрерывно получают информацию из внешней среды, перерабатывают ее и на основе этого усиливают или замедляют процессы, происходящие в организме. Правильное использование этого закона помогает подбирать культуры и разрабатывать технологии их выращивания, обеспечивающие получение высокой урожайности в конкретных условиях.
Десятый принцип требует наличия соответствующих экспериментальных данных, широкого использования математического аппарата и ЭВМ, что позволяет наиболее точно определить оптимальный вариант комплекса мероприятий, обеспечивающего получение запрограммированного урожая.
Балансовый метод программирования урожая основывается на применении более простых физико-статистических моделей продукционного процесса. При этом процедура программирования сводится к определению уровня урожая, расчету доз удобрений, разработке технологических карт и т.п. В основных расчетных формулах используются обобщенные во времени и пространстве почвенно-климатические показатели. Этот метод получил наибольшее развитие в работах ТСХА, Санк-Петербургского СХИ, АФИ, Башкирского СХИ, Татарского НИИСХ, Украинского НИИОЗа и ряда других учебных и научно-исследовательских отраслевых и зональных учреждений и находит пока наиболее широкое применение в практике программирования урожаев.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 340; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!