Топырақты зерттеу

Пән: География
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

Кіріспе

Топырақтың қоректік режимін реттеу
Азоттың өсімдік пен топыраққа әсері
Фосфордың өсімдік пен топыраққа әсері
Калиийдің топыраққа әсері

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Егіншілік - ауыл шаруашылық дақылдарынан тұрақты, сапалы, мол өнім алу үшін жерді өңдеп баптау тәсілдерінің жүйесі. 20 ғасырдың басында Қазақстандағы егіс көлемі күрт көбейіп, 4, 1 миллион гектарға жетті. Егістіктің басым көпшілігі (96%) дәнді дақыл болатын. Оның жартысынан көбі Ақмола, Торғай аймақтарында, қалғаны Қостанай, Ақтөбе, Жайық, Павлодар, Семей өңірінде егілді. Сырдария өзенінің төменгі жағында күріш, Жетісуда мақта егілді. Қазақстанда егін шаруашылығын одан әрі дамыту жолында, әсіресе, соғыс жылдары, одан кейін де көптеген жұмыстар атқарылды. Машина-трактор стансалары құрылып, егістікті күтіп-баптау жұмыстарын барынша механикаландыруға мүмкіншілік туды. Егістіктің 96, 5%-ы тұқым сепкішпен себіліп, 97%-ы комбайнмен жиналды. Үш дақыл бойынша Қазақстанда өнімділіктің дүниежүзілік рекорды тіркелді. Шығанақ Берсиев басқарған звено тарының әр гектарынан (тәжірибелік телімде) 125 ц өнім алды. Ыбырай Жақаевтың звеносында күріш өнімділігі бір гектарынан 174 ц-ге жетті. Ольга Гонаженко звеносы қызылшаның бір гектарынан 1515 ц-ден өнім алды. Экстенсивті түрінде егіншіліктен өнім алу үшін қосымша қаражат көп жұмсалмайды. Жалпы түсімнің артуы, көбінесе, топырақ құнарлылығына және егін егетін жер көлемінің жаңадан кеңейтілуіне байланысты. Өндірістік күштердің және ғылымның дамуына байланысты егіншілік экстенсивті түрден интенсивті түрге ауысты. Егіншіліктің интенсивті түрінде пайдаланылып жүрген жерге қосымша еңбек, қаржы (механикаландыру, суландыру, тыңайту, агротехникалық шаралар жүйесін көтеру, т. б. ) жұмсап, ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімін арттырады. Қазақстанда егіншіліктің құрғақ, суармалы, тәлімі және таудағы түрлері қалыптасқан. Құрғақ егіншілік жауыны аз, желді, құрғақ далалы аймақтарда орналасқан. Бұл жерлерде құрғақшылыққа төзімді дақылдар өсіріліп, топырақта ылғал сақтаудың агротехникалық шаралар жүйесі (қар тоқтату, топырақты аудармай жырту, егісті қысқа мерзімде себу, т. б. ) қолданылады. Суармалы егіншілікте, көбінесе, мақта, қант қызылшасы, дәнді дақылдар, көп жылдық жемшөптер, күріш өсіріледі. Тәлімі егіншілікте астық, жемдік дақылдар өсіріліп, құрғақ егіншілікке тән агротехникалық шаралар қолданылады. Таудағы егіншілік тау баурайын, тау аралығындағы ойпаң жерлерді қамтиды. Мұндағы агротехникалық шаралар топырақты су эрозиясынан қорғау мақсатында жүргізіледі.

Егіншілік - ауыл шаруашылық дақылдарын егіп-өсірудің және топырақ құнарлылығын жоғарылатудың жалпы тәсілдерін зерттейтін агрономия ғылымының саласы. Егіншілік ғылым ретінде топырақ құнарлығын арттыру, оны эрозиядан қорғау, топырақ пен өсімдіктің өзара әсерін, топыраққа механикалық, биологиялық және химиялық әдістермен әсер ете отырып жоғары әрі тұрақты өнім алу, егістікті зиянкестер мен арамшөптерден, қолайсыз жағдайлардан (құрғақшылық, аңызақ, үсік) қорғау мәселелерін зерттейді. Егіншілік агрономияның басқа салаларымен (агрохимия, агрофизика, селекция, т. б. ) тығыз байланысты.

1. Қазіргі егін шаруашылығында топырақтың құнарлылығын ұдайы өсіру екі жолмен іске асырылады: заттық және технологиялық. Бірінші жол тыңайтқыштар, мелиоранттар, пестицидтерді беру, екіншісі - топырақтағы механикалық өңдеу, суару, ғылыми тұрғыдан жүзеге асырылатын ауыл шаруашылық дақылдарын өсірудің басқа да тәсілдерін, эрозияға қарсы шараларды т. б. қолдануды қажет етеді.

Топырақтың қоректік режимін реттеу тәсілдерін 4 топқа бөліп қарауға болады:

топырақты қоректік заттармен қосымша толықтыру;
қоректік элементтердің өсімдік ала алмайтын түрінен жеңіл сіңіретін түріне айналуын реттеу;
өсімдіктер қоректік заттарды жақсы игеру үшін оңтайлы жағдай жасау;
қоректік заттардың топырақтан шығынымен күресу.

Топырақтың қоректік заттарын көбейту негізінен тыңайтқыштар беру арқылы жүзеге асырылады. Дақылдар тыңайтқышсыз өсірілгенде жылдан-жылға алатын өнім төмендей береді. Өнімнің мөлшері өскен сайын топырақтан алынатын қоректік заттардың да деңгейі жоғарылайды. Сондықтан жоспарланған өнім деңгейі артқан сайын, оны қамтамасыз ететін тыңайтқыштың да мөлшері көбейе береді. Әрине, тыңайтқышты жеткілікті түрде беру жоғары агротехникамен тікелей байланысты болып келуі керек.

Топырақтың қоректік заттарын көбейтуде алғашқы орындардың бірінде жасыл өсімдіктер, олардың тірі және өлі әртүрлі қалдықтары, топырақ биотасы болады.

Өсімдік қоректік заттарды топырақтың табиғи қорынан алады. Бұл қордың басым бөлігі өсімдік игере алмайтын түрінде болып келеді. Сондықтан олардың топырақтағы өзгеру процестері маңызды орын алады.

Қорек заттардың топыраққа түсу көздерінің, атап айтқанда азоттың, бірі - еркін өмір сүретін және түйнек бактерияларның көмегімен атмосфералық азотты байлау (фиксация) болады.

2. Азоттың топырақтағы жалпы мөлшері өте жоғары, қара топырақта ол 10 т/га дейін жетеді. Бірақ оның 99% органикалық заттардың құрамында, оның ішінде қарашіріндіде болады. Сондықтан азотты бұл түрінде өсімдіктер сіңіре алмайды, органикалық азот аммиак және нитраттар түрінде айналуы қажет.

Құрамныда азоты бар органикалық заттардың аммиак бөлінуімен аяқталатын минералдану процесін аммонификациялау деп атайды. Бұл процестің жалпы желісін мынадай нобаймен көрсетуге болады: белоктар, гумин заттары → амин қышқылдары, амидтер → аммиак.

Аммонификациялау аэробты және анаэробты микроорганизмдердің үлкен тобының (бактериялар, актиномициеттер, саңырауқұлақтар) қатысуымен жүреді. Микроорганизмдер бөліп шығаратын ферменттердің арқасында белоктық заттар амин қышқылдарына дейін гидролизденеді. Одан әрі олардан аммиак және әртүрлі органикалық қышқылдар бөлінеді. Егер процесс соңына дейін жүрсе аталған қышқылдар СО ₂ , Н ₂ О, Н ₂ , СН ₄ түріне дейін жетеді.

Аммонификация процесі барлық топырақтарда әртүрлі реакция деңгейінде, ауасы бар немесе жоқ жағдайда жүре береді. Дегенмен анаэробты жағдайды өте қышқыл немесе сілтілі топырақта оның жылдамдығы көп төмендейді. Аммонификацияның жүру жылдамдығына топырақтың температурасы, ылғалдылығы т. б. факторлар өз әсерін тигізеді. Бұл процесс үшін ыдырайтын заттағы С : N өзара қатынасы үлкен рөл атқарады. Бұл арақытнас тар болған сайын оның тиімділігі жоғары болады. Ыдырауға түскен органикалық заттың құраиында азоттың мөлшері 2% аз болса, бөлініп шығатын азотты түгелімен микроорганизмдер клеткасы өзіне сіңіріп алады (иммобилизация процесі жүреді), азот көп болғанда ғана аммиак бөлініп шығады (С : N арақатынасы бұршақ тұқымдастарының тамырында - 26 : 1, жүгеріде - 60:1, сұлыда - 100 : 1) . Көңде С : N арақатынасы тар болып келеді, сондықтан ол ыдырағанда топыраққа аммиак жиналады, ал минералды иммобилизациясына әкеліп соғады да, барлық азот микробтардың клеткасына сіңіп, өсімдіктер үшін азот жетіспеушілігі басталады.

Аммонификацияның барысында пайда болатын аммиак топырақта түрлі өзгертулерге ұшырайды. Олар: 1) аз ғана бөлігін топырақ өзіне сіңіреді немесе ондағы қышқылдарды бейтарап халге келтіреді, 2) азот көзі ретінде өсімдіктер пайдаланады (сіңіреді) және иммобилизация процесіне жаратылады; 3) атмосфераға бөлініп шығады; 4) нитраттарға дейін тотығады. Соңғы процесс нитрификация деп аталады. Ол азот қосындыларының тотыққан түрлерін беретін бірде-бір процесс болып келеді.

Нитрификацияға бактериялардың арнайы тобы қатысады, тотығу процесі олар үшін қуат көзі болып саналады. Аммиак тұздарының азотты қышқылдарға дейін тотығуына (бірінші фаза) Nitrosomonas, Nitrosocystis және Nitrosospira бактериялары, ал азот қышқылына дейінгі (екінші фаза) - Nitrobacter туыстығы қатынасады. Нитрификацияпроцесін жалпы түрде төмендегідей етіп келтіруге болады.

2NH + 3O ₂ = 2HNO ₂ + 2H ₂ O (бірінші фаза)

2HNO ₂ + O ₂ = 2HNO ₃ (екінші фаза)

Нитрификацияның нәтижесінде алынатын азот қышқылы кальций немесе магний биокарбонатымен немесе топыраққа сіңген негіздермен бейтараптанады.

Топыраққа ауа жеткілікті, 60-70% ылғал, 25-32˚ температура және рН 6, 2-8, 2 арасында болғанда нитрификация процесі пәрменді түрде жүріп аммиакты азоттың негізгі бөлігі тез нитраттарға дейін тотығады.

Бұл процестің қарқынды жүруі топырақ түріне, оны механикалық өңдеуе әктеу мен гипстеуге, тыңайтуға, оның ылғалдылығына байланысты болады. қазақстанның құрғақшылық жағдайында суару және басқа ылғал жинау шаралары нитрификацияны күшейтеді.

Нитрификацияның нәтижесінде пайда болған нитраттар төмендегідей өзгерістерге ұшырайды: 1) өсімдіктер пайдаланады; 2) тамыр таралған қабаттан жер асты суына дейін шайылады; 3) микроорганизмдер иммобилизация процесіне жаратады; 4) денитрификация процесінде молекулалық взот түріне қайта келеді.

3. Өсімдіктер үшін керекті фосфордың табиғи жағдайда негізгі көзі болып ортофосфорлы қышқылдардың тұздары саналады. Алайда аз еритін фосфориттерден фософрды сіңіре алатын өсімдіктер тобы бар. Бұларға әсіресе бөрібұршақ, қарақұмық, қыша және олармен қоса асбұршақ, түйежоңышқа, эспарцет, кенепшөп жатады. Бұлардың қиын еритін фосфориттердің құрамындағы фосформен қоректену қабілеті олардың тамыр бөлінділерінің қышқыл болып келуінде. Мысалы, бөрібұршақтың тамыр түктеріне жақын орналасқан топырақ қабаты ерітіндісінің рН 4-5болып келеді, ал беденің осындай қабатында рН 7-8 тең болады. Бұған қоса тамыр бөлінділерінің құрамында кальций болып келеді, оның салдарынан жеңіл сіңетін фосфор тұздары көбейеді.

Топырақта сіңімді фосфордың керекті мөлшерден өте артық болуы да пайдалы емес. Мұндай жағдайда дақылдар жеткілікті өнім жинамай (салмай) жатып піседі де, түсімнің мөлшері төмендейді.

Фосфордың өсімдің, топырақ және тыңайтқыштардағы мөлшерін оның бестотығымен (Р ₂ О ₅ ) беру қалыптасқан. Дегенмен, қазіргі кезде оның мөлшерін таза фосформен көрсету тенденциясы байқалады.

Топырақта фосфор органикалық және минералды түрлерінде кездеседі. Олардың арасында басым көпшілігі минералды фосфаттар, ерімейтін және аз еритін апатит тобының минералдары, көбінесе фторапатит болып келеді. Құрамныда фосфоры бар органикалық қосындылар топырақ қарашіріндісінде ( 0, 8 ден 2, 5% дейін Р ₂ О ₅ ), көңде, өсімдік және жәндіктер қалдығында болады. олардың құрамындағы фософор, азотқа керісінше, тотыққан фосфор қышқылының қалдығы ретінде кездеседі.

Топырақтағы органикалық фосфаттар әртүрлі микроорганизмдердің бөліп шығаратын ферменттерінің әсерінен минералданады (фитаза, фосфолипаза, фосфотаза, нуклеактидаза) .

Фосфор қосындыларының топырақтағы микробтық ыдырауы фосфат-ионның катиондарына байланысты болып келеді. Ең жеңіл ыдырау марганец фосфатында, одан аз еру кальций мен аллюминий фосфаттарында, ал темір фосфаты бактериялардың бөлінділеріне өте төтеп бергіш болып келеді.

Бұл процестердің нәтижесінде пайда болатын ерігіш фосфаттардың бір бөлігі топыраққа физика-химиялық және химиялық жолмен сіңеді, қалған бөлігі микроб клеткаларында иммобилизацияға жұмсалады немесе өсімдіктер қоректену кезінде сіңіреді, РН ₃ күйінде атмосфераға ұшып шығады және шайылуға ұшырайды (соңғы шығынның мөлшері болмашы ғана болады) .

4. Астық және бұршақ тұқымдас дақылдармен салыстырғанда қант және малазықтық қызылшасы, қант, темекі, күнбағыс, екпе шөптер өнімінде калий анағұрлым көп болады. әсіресе калий көкөніс өнімдерінде көп кездеседі. Тамыр және түйнекжемістілер, көкөніс дақылдары калиййді азотпен салыстырғанда 1, 5 есе, фосфорға қарағанда 3-4, 5 есе көп пайдаланылады. Сонымен қатар топырақтың өңделетін қабатында оның жалпы мөлшері азотпен салыстырғанда 5-50 есе, фосфорға қарағанда8-40 есе көп болып келеді. Кәдімгі қара топырақ пен сұр топырақта К ₂ О жалпы мөлшері 2, 5% шамасында, оңтүстік қара топырақ пен қарақоңыр топырақта - 2%, сор және сортаң топырақты жерлерде - 1, 2-3, 0% болып келеді. Жалпы калийдің жеткіліксіздігі кей кезде өзен аңғары топырақтарында байқалады (0, 3-2, 2%) .

Калий топырақта негізінен минералды түрінде болады, органикалық түрінде өте аз кездеседеі. Минералдың құрамында болатын калиийдің босап шығуы топырақтың биологиялық мүжілу процесінде болады. бұл процесс топырақта микроорганизмдер және олардың метаболиттерінің әсерінен тұрақты түрде жүріп отырады. Бұл қарым-қатынастардың негізінде әртүрлі механизмдер болады: әр түрлі күшті минералды қышқылдармен еріту; органикалық қышқылдардың әсері, клеткадан тыс амин қышқылдары және микроорганизмдердің өсімдік қалдықтарын ыдырату заттарымен әрекеттеседі.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.