Оңтүстік Қазақстан облысы топырақ құрылымының ерекшелігі
Қазақстанның оңтүстік өңірінде қытайбұршақ негізгі майлы дақылдың бірі. Аймақтын егіншілік жүйесінде астық мал азықтық, мақта, көкөніс дақылдарының ауыспалы егісінде өсіріледі. Қытайбұршақтың ауыспалы егістегі маңызы ерекше, ол бірден-бір топырақ құнарлылығын қалпына келтіріп, физикалық қасиетін жақсартатын өсімдік. Өкінішке орай, соңғы жылдары бұл бағалы дақылдың облыс бойынша егіс көлемі 110 мың гектарға азайып кетті. Кеңес Одағы кезінде біздің өлкемізде майлы дақылдарды дайындау мақсатында өсірілетін қытайбұршақ егіс көлемі 280-320 мың гектар жерді құраса, тұқымдыққа себілетін егістік 40-41 мың гектар, әр жылы себілетін егістік 80-85 мың гектарды қамтитын [1].
Қазіргі таңда Қазақстанның оңтүстігінде қалыптасқан жағдайда, егіншіліктегі ұсынылған ауыспалы егіс жүйесі түбегейлі бұзылған. Көптеген дақылдар жылда бір танапқа монодақыл ретінде өсіріледі. Нәтижесінде топырақ құнарлылығы төмендеп, жарамсыз жерлердің көбеюіне септігін тигізуде. Бұл мәселенің шешімін табу, яғни Оңтүстік Қазақстан облысында егіс көлемін қалпына келтіру үшін тәлімі және суармалы егіншілікте қысқа ротациалы ауыспалы егісте топырақты үнемді өңдеу және топырақты өңдемей тікелей себу технологиясымен дақылдарды өсіруді қалыптастыру қажет [2]. Шағын және орта шаруа қожалықтарындағы қаржы және техникалық жағдай дәстүрлі технологиямен әртүрлі дақылдарды өсіруді қолға алуға мүмкіндік бермейді, сонымен қатар дақылдар тұқымының сапасыз немесе тым қымбат болуы шаруалардың бұларды өсіруіне кері әсерін тигізуде.
В.М. Денисов, Т.Н. Сидорцеваның [3] деректері бойынша нарықтық қатынас жағдайында шаруалардың өндірісте қалыптасқан технологиямен жоңышқа өсіру, яғни топырақты 28-30 см тереңдікте аудара жырту, тегістеу, тырмалау т.б. агротехникалық іс-шараларды жүргізуге қыруар шығынды талап етеді, және ол жұмыстарды өз деңгейінде жүргізуге мүмкіншіліктері келмейді. Сондықтан да егіншілік жүйесінде топырақты үнемді өңдеу және тікелей себу технологиясымен жоңышқаны өсіру, яғни тұқым шаруашылығын жетілдіру бүгінгі таңда өзекті мәселе екені анық.
Қазіргі таңдағы егіс алқаптарында топырақтың өңделетін қабат құнарлылығының төмендеуі көптеген факторларға байланысты. Атап айтқанда, жерді пайдалану жағдайына және ауыспалы егістікке дақылдардың орналасуы мен топырақты өңдеу тәсілдеріне қарай өзгереді. Соңғы жылдары егістік жерлерді дұрыс пайдаланбаудан жарамсыз жерлер көлемі артып, алқаптардың құнарсыздануына әкеліп соғуда. Ауыл шаруашылығында аудара жыртылатын егістік топырақты жел мен су эрозияларына ұшырайды. Сондай-ақ техногенді ластану, яғни топырақтың тығыздануы мен тұздануына ұшыратуда. Егістік алқапты ұдайы аудара жырту топырақтың агрофизикалық қасиетінің нашарлауына, макро- және микроқұрылымның бұзылуына әкеп соқтырады. Топырақ жыртуға пайдаланылатын техникалармен өңделетін қабаттың көлем салмағы мен тығыздығына ықпал етіп, нәтижесінде ауыл шаруашылығы дақылдарынан алынатын өнім 5-50% азаяды. Ауыл шаруашылығында пайдаланылатын ауыр техникалар мен машиналар егістік топырағын өңдегенде оны таптап тығыздық көрсеткішін жоғарылатады. Сондықтан да егістік алқаптарды ауыл шаруашылығына жарамсыз болудан сақтандыру, болдырмау жолдарын қарастыру қажет. Тәлімі егіншіліктегі ауыспалы егісте көп жылдық шөптесін өсімдіктерді егу жолымен топырақ құнарлылығын бастапқы қалыпқа келтіруге, яғни тәлімі және суғармалы егіншілік жағдайында сұр топырақтарда органикалық қалдықтар жиналуына бағытталуы тиіс [4].
Топырақты үнемді өңдеу және аңызақты өңдеусіз тікелей себу технология-сымен дақылдарды өсіруді және жоғары сапалы тұқым өндіруде аса қажеттілік тудырады. Сол себепті топырақты өңдемей тікелей себу және үнемді өңдеу технологиясын пайдалана отырып дақылдарды өсірудің маңыздылығы бар.
Д.А. Зыков [5] деректері бойынша Оңтүстік Қазақстанның орталық аймағының топырағы кәдімгі сұр, қалың саздақ қабатты жоғары қабаттың механикалық құрамы орташа сазды. Өңделетін қабаттағы қара шірік мөлшері 1,26%, жылжымалы фосфор -19,9 мг/кг, нитратты азот – 19,1 мг/кг, ауыспалы калий — 278 мг/кг. Суармалы егіншілік жағдайында танаптың макроэлемент-термен қамтамасыз етілу дәрежесі фосформен орташа, калиймен жоғары мөлшерде қамтылғандығы анықталған.
Егістік жерлердің бедері биіктеген сайын топырақ айырмашалығы, жалпы алғанда аймақтық түрін сақтай отырып, бірте-бірте өзгереді. Осы факторларға қарай ауыл шаруашылығын өркендету жағдайлары да өзгереді. Мерзімінде егілген және жоғары сапада өңделген топырақта көп өнім өндіруде топырақтың сапалылығы ескерілуі тиіс Негізінен тәлімі егістік жерлерде өнімділік деңгейі көп жағдайда күз, қыс және көктемнің алғашқы айларында жинақталған пайдалы ылғал қорын тиімді пайдалануға тікелей байланысты болып келеді. Оңтүстік Қазақстан өңірінде суармалы егістік жерлер аз болғандықтан ауылшапруашылық дақылдапрын тәлімі жерлерде өсіруге тура келеді. Сондықтан барлық агротехнологиялық іс-шаралар жинақталған ылғал қорын тиімді пайдалануға бағытталуы тиіс. Топырақты өңдеу жұмыстарының негізгі бағыты күз және қыс айларында түскен ылғалды мүмкіндігінше толық жинақтап сақтап қалуға және ауаға буланып ұшпауына бағытталуы керек.
Ауыл шаруашылық саласының егіншілік жүйесін дамытудағы негізгі мақсат міндеттерінің бірі егіс алқаптағы топырак кунарлылығын сақтап, ұдайы арттыру жолдарын қарастыру болып табылады. Мұның басым бағыттарына: егіншілікте ғылыми тұрғыда негізделген ауыспалы егісті енгізу; топырақты ұтымды өңдеу жүйесін қалыптастыру; өсірілетін дақылға және топырақ құрамындағы макро- және микроэлементтерге байланысты органикалық, минералды тыңайтқыштарды енгізу болып келеді. Егістік дақылдардан жоғарғы және тұрақты өнім жинауды тек ғылыми негіздегі ауыспалы егістікті дұрыс пайдалануда қол жеткеізуге болады [6].
С.Б.Кененбаев [7] қазіргі таңда ауыл шаруашылығында пайдаланатын егіс алқаптарында топырақтың өңделетін қабат құнарлығының өзгеруі көптеген факторларға байланысты. Атап айтқанда, жерді пайдалану жағдайы мен ауыспалы егістікке дақылдардың орналасуымен топырақты өңдеу тәсілдеріне қарай өзгереді. Соңғы жылдары егістік жерлерді дұрыс пайдаланбаудан жарамсыз жерлер саны артып, алқаптардың құнарсыздануына алып келуде. Ауыл шаруашылығында аудара жыртылатын егістік топырақтары жел мен су эрозияларына ұшырайды, сондай-ақ техногенді ластану, яғни топырақ тығыздануы мен тұздану жағдайына әкелуде. Деректерге сүйенсек, қара топырақты көптеген жылдар аудара жырту нәтижесінде топырақтағы қарашірік мөлшері бастапқы қалыптан 20-24% азайған, ал сұр топырақтарда 17-20% қарашірік жоғалтқан.
Егіс алқапты ұдайы аудара жырту топырақтың агрофизикалық қасиетінің нашарлауына, макро, микроструктураларының бұзылуына әкеледі. Топырақты жыртудағы пайдаланатын техникалармен өңделетін қабаттың көлем салмағы мен тығыздығына ықпал етіп, нәтижесінде ауыл шаруашылық дақылдарынан алатын өнімділік 5-тен 50% азаяды.
Ауыл шаруашылығында пайдаланатын ауыр техникалар мен машиналар топырақты өңдеуде, оның тығыздалуына және көлем салмағының жоғарлауына әкеледі.
М.К. Сулейменовтің [8] деректеріне сүйенсек, топырақ қорғау егіншілігінің негізін қалау жұмыстарының келесі кезеңі 1956 жылы А.И.Бараев Канада елінің егіншілік жүйесімен танысып қайтқаннан кейін қолға алынды. Топырақты өңдеу идеясына түбегейлі өзгерістер еніп, жаңа технологиялар бағыты қолға алына бастады. Канада елінен жаңа техникасын алып Қазақстан жағдайында сынап – бақылап көрді. Мұндағы топырактын құнарлы қабаты сақталып, егіс алқаптардың ауыл шаруашылығына жарамсыз болудан сақтандыру, болдырмау жолдары қарастырылған.
Тәлімі егіншіліктегі ауыспалы егісте көпжылдық шөптесін өсімдіктерді егу арқылы топырақ құнарлығын 5 жылда қалыпқа келтіруге, яғни тәлімі егіншілік жағдайындағы сұр топырақтарда 1 гектарға 6 тонна органикалық қалдықтар жиналады [9].
Тікелей егу тәсілі – бұл топырақты негізгі өңдеусіз, аудармай дән себу әдісі. Қазіргі егіншілік саласында топырак қабатын механникалык өндеу жүйесі мен әдістерін жетілдіруге көп мән беріліп отыр. Өйткені, ауылшаруашылык өндірісінің өнімділігін арттырып, энергетикалық және еңбек шығындарын төмендетіп, кең ауқымды өнім алудың алғы шарттары болып табылады. Адам еңбегінің топыраққа әсерінің күшеюі, топыракты әртүрлі эрозиялардан қорғау мәселесінің өзектілігі ескерілуі қажет. Топырақты үнемді өңдеудің теориялық және практикалық негіздемесін жасау егіншілік жүйесін жетілдірудегі аграрлық ғылымның зерттеу жұмыстарының негізгі бағыттарының бірі.
Егіншілік жүйесінің негізгі буыны – топырақты өңдеу. Оны дұрыс ғылыми негізде жүргізу өсімдік талаптарына жауап бере алатын және топырақ құнарының артуына мүмкіндік беретін топырақтың физикалық қасиеттерінің жақсаруына аса қолайлы жағдай жасайды. Егіншілік жүйесінің өсіп келе жатқан мәдени деңгейі, оны қарқынды дамыту, әртүрлі шаруашылық дақылдарды өсірудің технологиясын жетілдіру – осының бәрі топырақты өңдеу жүйесі мен тәсілдеріне өзгерістер енгізуді талап етеді [10].
Көп жылдар бойы жүргізілген тәжірибе нәтижесінде Т.С.Мальцевтің [11] деректеріне сүйенсек, топырақты қайырмасыз өңдеу шынында да жан баспаған тың бағыт екендігіне егіншілердің көзін жеткізді. Топырақ қабатын аудара терең жыртқан кезде егілетін дақылдың белгілі өлшеміне тиетін топырақ жамылғысының көлемі молайып, өсімдіктің қорек алатын жер көлемі кеңейеді, соның нәтижесінде топырақ қыртысының шығымдылығы артады. Ғалымдар мен егіншілік жүйесінің мамандарына Т.С.Мальцев [12] тәжірибесін қалай болса, солай қолданбай, әрбір жердің топырақ қыртысы мен климат жағдайына ыңғайлай отырып, қайырмасыз өңдеудің өзіндік жүйесін жасауды ұсынған болатын. Ол бір жылдық өсімдіктің топырақ құнарлығын арттыра алатынын білгендіктен біздің енді оны сақтап қана қоймай молайта түсуге де мүмкіндігі бар екенін көрсеткен, яғни өсімдіктерге қолайлы жағдай жасаған кезде мұны толық жүзеге асыруға болатындығын мәлімдеген. Сонымен қатар жерді жыртқанда немесе оқта-текте ғана, әрі қайырмасыз жыртқан кезде онда топырақ құнарлығын арттыруға әлдеқайда мол мүмкіншілік бар екенін тұжырымдады. Бұрын мол өнім алынғанда топырактын құнарлығы кеміп, жер аза түседі деген ұғым қалыптасқан болатын. Автордың айтуына қарағанда өнім жоғрылағанда топырақта органикалық заттар молырақ қалады. Өйткені өсімдік мықты да қалың болып өскендіктен, оның тамыр жүйесі де күшті дамып аңызда сабақ және тамыр қалдықтары көбірек қалып, топырақты белгілі дәрежеде органикалық заттармен байыта түседі деп мәлімдеген.
А.И. Бараевтың [13] мәліметтеріне сүйенсек, жерді өңдеу әдістері мен топырақты жырту тереңдігі әсіресе құрғақшылық аймақтарда барлық кезде ғалымдардың назарларын аударған. Өткен ғасырдың соңына қарай жерді тереңдей өңдеудің пайдалылығы туралы пікірлер көп болды. Құрғақшылық жылдары ауыл шаруашылығы дақылдарынан көп өнім алудың бірден-бір жолы осы деп білді.
А.К.Киреевтің [14] зерттеулерінде, Оңтүстік-Шығыс Қазақстанның кәдімгі сұр топырағында, топырақты күзде негізгі өңдегенде топырақтағы ылғалдылык пен су өткізгіштігінің төмендеуіне әкелмеген. Кәдімгі сұр топырақтың жыртылатын қабат тығыздығының жоғарлауы топырақ ылғалдылығының азаюын болдырмайды. Әрі қарай олардың көрсетуінше, жеңіл және нөлдік өңдеу нұсқаларында жыртылатын қабаттың тығыздалу процесі орташа қамтамасыз етілген жауын-шашын жылдарымен айрықшаланады. Ұзақ уақыт жауын-шашын болмауынан немесе керісінше жауын-шашынның мол түсуіне байланысты көлемдік салмақтың жоғарлауы байқалады, бірақ ол тәлімі сұр топырақтағы астық дақылдарының көрсеткіштеріне қолайсыз болады.
Үнемді және тікелей себу технологиясының тиімділігі Қостанай мен Көкшетау облыстарының үлкен өндірістік егіс даласында қолданылып, кең қолданысқа ие болды С.С. Сдобников [15] тәлімі аймақтағы басты міндет топыраққа ылғал қорын жинау деп жазады. Қазіргі таңда егін шаруашылығында топырақты өңдеу жұмыстарына қыруар энергия шығыны жұмсалуда, нақтырақ айтар болсақ, ауылшаруашылық дақылын өсіруде жалпы технологиялық процестерге жұмсалатын энергетикалық шығынның жартысынан да көбі осы топырақты өңдеудің еншісінде. Сондықтан,әртүрлі дақылдардды өсіруде топырақты минималды өңдеуге немесе мұның кеңінен қолданысқа енуде, ал кей жағдайларда тіпті танапты күзде өңдеусіз қалдыру мүмкіндіктері анықталып отыр.
Батыс Сібір қара топырақтарында В.Н.Слесарев, А.Г.Шитовтың [16] зерттеулері көрсеткендей, топырак құрылымынын тығыздығы мен ылғалдылығы, механикалық құрамы, өсірілетін дақыл, алдыңғы дақыл, егістіктің ластануы анықталып соған байланысты өңделуі керек. Сондықтан, ол келесі қағиданы басшылыққа алуды ұсынады: егер күз өте құрғақ болып, топырақтың 1 м дейінгі тереңдігіндегі ылғал қоры <30 мм болса және өте ылғалды >100 мм болған жағдайда топырақты өңдеу тереңдігін азайту керек.
В.Г. Люфт, А.Ф.Динкелакер, Н.И. Буянкин [17] Солтүстік Қазақстан жағ-дайында, күз маусымының көпшілік жағдайда құрғақ болып келетінін мәлімдеп, кепкен топырақты сыдыра өңдеуіш құралдармен терең өңдеу мүмкін болмайтынын ескертеді, ал егерде оны терең өңдейтіндей жағдай болса ол жұмыс сапасыз атқарылады дейді. Мұндай өңдеуде қар тегіс тоқтатылмайды, қар жинақталу деңгейін тексеру қиын болады, нәтижесінде көктемде буланып көп ылғалды жоғалтады, себілген дәннің шығу сапасы мен біркелкілігі төмендейді. Көктемде бір мезгілде жүргізілген сыдыра өңдеуіш құралдармен өңдеу және қопсыту топырақтың қар суын сіңіретін төменгі қабатын тығыздай-ды. Тәжірибеде жүргізілген ең тиімді топырақты өңдеу әдісіне Арқалык АШТБ жэне Көкшетау АШҒЗИ-да жүргізілген жаңа әдіс топырақты саңылаулап қопсыту жатады. Өңдеу жұмысы арақашықтығы бір-біріне жақын орналасқан табансыз құралдармен жүргізіледі, саңылау аралық қопсытудың оқшаулануы топырақтың тік сынуы және жылжу есебінен тік және көлденең бағытта қалыптасады.
И.И. Градасовтың [18] тәжірибесінде, топырақты өңдеу технологиясын зерттеу кезінде қалыптасқан жер жырту әдісіне қарағанда топырақты өңдеуді жеңілдету топырақтың агрегаттық жағдайын арттыруға, эрозия процесін азайтуға мүмкіндік туғызатыны дәлелденді. Оның ең басты ерекшеліктері топырақ құнарлылығын арттыру, эрозияның алдын алу, жер өңдеуге кететін шығынды азайту болып табылады. Топырақты аударып жыртқанда микро- организмдердің тіршілігінің белсенділігі топырақтың беткі қабатында емес, 10-20см-де, ал аудармай жыртқанда керісінше жүреді. Топырақтың газ режимін жақсартатын негізгі агротехникалық әдістер-топырақты өңдеу, органикалық тыңайтқыштар беру, жыртылатын қабатты тереңдету өңдеудің қандай түрі болмасын сапасын жақсартады.
Сурет 1 – Қазақстанның топырақ қабатының түрлері
И.Гавваның [19] мәліметтері бойынша, ауыр тракторлармен жерді өңдеген кезде 1 м тереңдікке дейін жер тығыздалып кетеді. Тығыздалған жерді өңдеу үшін өте көп энергия шығындалады. Жыртылатын қабаттың тығыздалуы дакылдардың өсіп-дамуына кері әсерін тигізеді. Өңделетін топырақтың тығыздалуынан егін өнімділігі азаяды, топырақтың эрозияға төзімділігі төмендеп, тыңайтқыштың әсері нашарлайды. Топырақты жеңіл өңдеген кезде егін даласында тракторлар, топырақ өңдегіш және егін егетін техника жүруін азайтады. Қазіргі таңда өсімдікті химиялық жағдаймен корғау нәтижесінде механикалық өңдеуді минимумға дейін жеткізуге, тіпті кейбір жағдайларда одан бас тартуға болады (жерді өңдемей тікелей себу). Көптеген зерттеулер топырақты жеңіл және жерді өңдемей тікелей себудің тиімділігін анықтады.
Микробиологтардың көптеген зерттеулері көрсеткендей, биологиялық процестер топырақтың ең жоғарғы қабатында жақсы жүреді. Ауыл шаруашылығы өсімдіктерін қалыңдығы 0-7 см топырағы бар ыдыста өсіру, 14-21 см қалыңдықты топырақпен салыстырғанда өнім екі-үш есе жоғары болғаны Ш.А.Чулаков [20] деректері бойынша анықталды. Бұдан жасайтын қорытынды жыртылатын қабаттың құнарлылығының тиімділігі бойынша әр түрлі сапалы бөлімдерге бөлінеді. Топырақтың биологиялық белсенділігі жыртылатын қабатты араластыру нәтижесінде болады.
Топырақтың физикалық жағдайын реттеу арқылы дақылдардың өсіп-жетілуін де реттеуге болады, — деп Н.Н.Бакаев [21] мәлімдейді. Екпе дақылдар үшін тұқымның танапқа түскеннен бастап егін орылғанға дейін топырақ тығыздығын нақтылау аса маңызды. Ондеу уақытында тым жоғары деңгейде қопсытылған топыраққа түскен дән топырақ түйіршіктерімен тікелей жанасу деңгейі төмен болатындығы себебінен ылғалды нашар сіңіріп, өсіп-өнуі елеулі уақытқа кешігуі мүмкін.
Топырақты негізгі өндеудің мақсаты: топырақтағы ылғалды сақтау және жинау, дақылға қолайлы ылғал, ауа және қоректік заттар режимін жасау, әртүрлі эрозиядан сақтандыру, арамшөптерді жою, аурулар, зиянкестер және арамшөптермен тиімді күресу. Ылғалдың топырақта сіңуі көбінесе күзгі – қысқы – жазғытұрымғы мезгілдерде жүреді. Ылғалдың топырақтағы ең жоғары мөлшері наурыз –сәуір айларында байқалады. Осыдан кейін жауатын жауын-шашынға қарағанда шығын болатын ылғалдың мөлшері арта бастайды. Басты шығын булану есебінен болады. Зерттеу жағдайларында таза сүрі танап бетіндегі буланудың физикалық шамасы жылдық жауын-шашынның 65-70 пайызын құрайды.
Топырақ құнарлылығын В.Р. Вильямс [22] 2 түрге бөлген: потенциалды және тиімді. Топырақта өсімдікке қажетті элементтер көп болуы мүмкін, дегенмен ол көп өнім алуға кепілдік бола алмайды. Өсімдікке керекті элемент топырақта сіңімсіз түрде болып, жиналатын дақылдың өсуін тежейді. Бұл жағдайда топырақтың құнарлылығы «потенциалды» болып келіп, оны өңдеген кезде ол «тиімді құнарлы» топыраққа айналады, ал бұндай топырақтан көп өнім алуға болады. Қара топырақ сияқты бай, тың жерді зерттеген кезде, өңделмеген топырақтан аз өнім алынған.
Ылғал мәселесі қуаңшылық жағдайда аса маңызды және топырақтың су режимін реттеуде ылғалды аса тиімді пайдалануға, булануды азайтуға бағытталған топырақ өңдеу тәсілдерін іздестіруге ерекше мән берілед. Сондықтан астық пен мал азығының едәуір мөлшері тәлімі жерлерде өндіріледі. Дегенмен, тәлімі жерлерден өнім алу ылғалдылықтың, егістіктердің ылғалмен қамтамасыз етілуіне тікелей байланысты [23, 24]. Сонымен қатар үнемді технологиямен топырақты өңдеудің бірқатар экономикалық және экологиялық жетістіктері бар, мұнда топырак абаты әртүрлі эрозхияларға ұшырауы мүлдем жойылады, қарашірік мөлшері артады және ылғалды жинау, сақтау мүмкіндігі жоғарылайды. Сондай-ақ тиімді ауыспалы егісті қолдана отырып, энергетикалық, егін шығындары 30-40% азайып, жоғары сапалы өнімге қол жеткізіледі.