Топырақ құнарлылығын арттыруда инновациялық технологиялардың маңызы.

Топырақ құнарлылығын арттыруда инновациялық технологиялардың маңызы.

 

Қазақстан Республикасының Президенті Н.Ә.Назарбаевтың «Қазақстан -2050» Стратегиясының негізгі бағыттарының бірі – еліміздің аграрлық саласын өркендету. Осы жөніндегі Жолдауда республикамыздың агроөнеркәсіптік кешенін дамытудың негізгі жолы ретінде еңбек өнімділігін арттыру қажеттігі айрықша атап өтілген.

Егін шаруашылығында еңбек өнімділігін арттыруға топырақ құнарлылығын арттыру, өндірістің озық технологиясын енгізу, жерді химияландыру, яғни тыңайтқыштарды пайдалану, егістік жерлердің құрылымын жақсарту арқылы қол жеткізуге болады.

 

Қазіргі уақытта елімізде экономиканы дамытудың маңызды факторы ретінде ресурс үнемдейтін инновациялық технологиялар айрықша рөлге ие болуда. Бұл өндіріс құралдары ұдайы қымбаттай түсіп отырған сәтте және түпкілікті өнім бағасының қымбаттау қарқыны саябырламай отырған шақта өте қажет.

Көптеген елдерде ауыл шаруашылығының тиімділігін арттыру, сондай-ақ топырақ құнарлылығын сақтап қалпына келтіру мәселелері егіншіліктің ресурс үнемдейтін технологияларын енгізу арқылы жүзеге асырылуда. Мұндай технологиялар топырақты өңдеу әдісін қолданудан бас тартуға негізделген. Бұл тәсілдердің кешені топырақ құрылымының тозуына, құнарлылығының азаюына, топырақ ылғалын жоғалтуға және түсімділіктің азаюына қарсы бағытталған. Ресурс үнемдейтін технологиялардың шешуші қағидаларының бірі рентабелді ауыл шаруашылығы дақылдарын және топырақ құнарлылығын жақсартатын дақылдарды қамтитын ауыспалы егісті қолдану болып табылады.  Технологияларды қолдану арқылы топырақтың құнарлылығын арттыру – ең тиімді экономикалық бағыт. Әртүрлі табиғаттық-климаттық жағдайларымен ерекшеленетін өңірлерде өндірістің тұрақтылығын жақсарту, топырақтың жел арқылы немесе су арқылы тозуын болдырмау, су ресурстарын пайдалануды және бүкіл экологияны жақсарту, қаржы және энергетика ресурстарын үнемдеу – егіншілікте ресурс үнемдейтін технологияларды енгізудің артықшылықтары ретінде танылған. Егіншіліктегі ресурс үнемдейтін технологиялар ауыл шаруашылығы тауарын өндірушілерге экологиялық және экономикалық әртүрлі жағдайларда қолданылатын ауыл шаруашылығы өндірісінің экономикалық тиімділігі мен тұрақтылығын арттыратын егіншіліктің икемді жүйелерін қолдануға мүмкіндік береді.

Еліміз өз тәуелсіздігіне ие болған кезден бастап, отандық ғылым алдына бірқатар жаңа міндеттер қойылды. Елбасының халық қамы­нан туындаған сарабдал саясатының нәтиже­сінде елдің ұлттық қауіпсіздігін, оның ішінде азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ету өте маңызды мәселелер қатарына шығарылды.

Қазақстан Республикасының 2020 жылға дейінгі стратегиялық даму жоспарында жер ресурстарына бай, халқы көп алып елдердің ортасында тұрған Қазақстан азық-түлікке де­ген әлемдік сұранысты қанағаттандыруға қа­білетті елдердің бірі ретінде қарастырылған. Алайда жер телімдерін осы уақытқа дейінгі экстенсивті  және тиімсіз түрде пайдалану мен ескі шаруашылық жүргізу тәсілдері  же­рі­міздің топырақ құнарлылығының төмен­деуіне  ықпал еткендігі де шындық.

Соңғы 10 жылда елімізде халық шаруашылығының барлық салаларына инновациялық технологияларды енгізу үдерісі жүріп жатқаны белгілі. Халқының 70 пайызы ауыл шаруашылығы өнімдерін өндірумен, өңдеумен айналысатын Оңтүстік Қазақстан облысында инновацияны енгізу, әсіресе осы ауыл шаруашылығы саласына бағытталған. Ауыл шаруашылығы саласында озық технологияларды өндіріске кеңінен ендіру саланың еңбек өнімділігін арттырудың бірден-бір жолы.

Агроэкожүйенің негізгі базисі – топырақ және екпе дақылдар болып саналады. Өйткені, оларда күн сәулесі энергиясы трансформацияланады. Өсімдіктер фотосинтез арқылы күн сәулесі энергиясын пайдаланып, синтезделген органикалық заттардан топырақ көп мөлшерде энергия алып, жинақтайды. Сөйтіп, биологиялық айналым үдерісі тірі организмдерге қажетті көміртегі, сутегі, оттегі, азот, фосфор, калий, кальций, т.б. биофильді элементтерді шоғырландырады.

Сондықтан топырақты үнемі күтіп-баптап, оның құнарлылығын жылдан-жылға арттыру қажет. Бұл келешек ұрпақтар үшін де маңызды. Топырақтың экологиялық қасиеттері: қоректік заттарды жинау қабілеті, яғни құнарлылығы, су сыйымдылығы, кеуектілігі, ылғал өткізгіштігі, ауа және жылу режімдері оның механикалық құрамымен, физикалық-химиялық қасиеттерімен тығыз байланысты болып келеді. Топырақ құнарлығын арттыруда органикалық тыңайт­қыштардың рөлі өте зор.

Егіншілікте заттар айналымына ең күшті әсер ететін шара – органикалық және минералды тыңайтқыштар енгізу. Тыңайтқыштар топырақ құрамына кешенді әсер етеді, өсімдіктерді қажетті қоректік элементтермен толықтырады, топырақтың химиялық, агрохимиялық және физикалық қасиеттерін жақсартады, биологиялық белсенділігін арттырады, топырақтың құрамындағы қоректік заттардың жылжымалы, сіңімді түріне айналып, мобилизациялануын туындатады.

Топырақ құрамында болатын түрлі минералды қосындылар мен күрделі органикалық заттар өсімдікпен сіңіріліп, кейін жануарларға өтеді. Өсімдік пен жануарлардың күрделі органикалық заттары кейін ыдырап, органикалық емес заттарға айналады және бұл үрдіс топырақта өтеді. Жыл сайын егістік бойындағы 2,5 млн. тонна қоректік заттар өнімнің өсуі үшін шығындалады. Оны қалпына келтіру үшін жыл сайын топыраққа 1,8 млн. тонна фосфорлы, 1,1 млн. тонна азотты және 0,4 млн. тонна калий тыңайтқыштарын енгізу қажет.

Кейінгі кезде Қазақстан егіншілігіндегі күрделі экологиялық жағдайларды ескермеу салдарынан суарылатын ауыспалы егістердегі топырақ құнарлылығы, оның ішінде қарашірінді 25-35 пайызға кемігендігі белгілі. Себебі, топырақтың агрохимиялық және агрофизикалық жағдайы нашарлап, топырақ нығыздалып, эрозияға ұшырап, еліміздің көпшілік аймақтарының топырақ экологиясы бұзылған. Құнарлылығы төмендеген, ластанған жерлер көлемі республикамызда 85-90 млн. гектарға жетіп отыр. Олардың құнарлылығын қалпына келтіру үшін әртүрлі құнарландыру шараларын қолдану қажет.

Соңғы 10-15 жыл ішінде ин­женерлік суару жүйелерін пайдалану барысында топырақтың физика-химиялық қасиеттері нашарлауда, тұздану, сортаңдану үдерісі күшейе түсуде. Ал бұл өз кезегінде қарашірінді және қоректік заттардың мөлшерін азайтып, топырақ құнарлылығын төмендетуге әкеліп соғуда.

Сонымен қатар, соңғы жылдары суармалы жерлердің ауданы мен оларда егілген ауылшаруашылық дақылдарынан алынатын өнім күрт төмендеп кетті. Суармалы жерлерден түсетін табыс мөлшері азайып, шаруалар кей жылдары шығарған шығындарын өтей алмай қалуда. Сол себепті, Қазақ су шаруашылығы ғылыми-зерттеу институтының ғалымдары Қазақстанның суар­малы жерлерінде орын алған жағдайларды зерттеп, өнімділіктің төмендеп кету себептерін анықтап, оларды қалпына келтіру бағытында ғылыми-зерттеу жұмыстарын Қазақстанның қара, күлгін қоңыр, сұр топырақты аймақтарында жүргізуде. Зерттеу барысында суар­малы жерлердің өнімділігінің төмендеуінің негізгі себептерінің бірі суару кезеңіндегі су тапшылығы екендігі анықталды. Мысалы, суармалы жерлердің 90 пайызы Қазақстанның оңтүстік өңірінде орналасқан. Осындағы егілген егіннің өнімділігі 1,5-2 есеге дейін төмендеп, суармалы жерлердің ауданы 1 млн. гектарға кеміп кеткен. Соған сәйкес суармалы жерлерде су тапшылығының себептері анықталып, оларды жою мүмкіндіктері қарастырылды.

Суармалы жерлерде орын алған жоғарыдағы келтірілген кері әсерлерді жою әдістерінің бірі – фосфогипсті сортаң топырақтарға мелиорант ретінде енгізу. Фосфогипсті суармалы жерлерде химиялық мелиорант ретінде пайдаланудың тиімділігі, оның химиялық құрамына тікелей байланысты. Себебі, оның құрамында кальцийдің мөлшері 25,5-27,5 пайыз аралығында өзгереді. Сонымен қатар, фосфогипстің құрамында фосфор, кальций, өсімдікке қажетті микроэлементтер бар және оның ортасы қышқылды орта болып саналады. Сондықтан, фосфогипстің құрамындағы фосфор топыраққа жылдам ауысып, оның құнарлығын арттырады. Өзінің тиімділігі жағынан фосфогипс гипстен асып түседі. Себебі, гипсті сілтілі топырақтарға пайдаланғанда кальцитті қабықша пайда болып, оның ерігіштігі төмендейді.

Қазақстанның суармалы жерлерінде соңғы 15-20 жыл аралығында құрамында кальций катионы бар минералды тыңайтқыштарды жеткіліксіз мөлшерде пайдаланғандықтан топырақ құрамындағы кальцийдің мөлшері сумен шайылумен қатар, өсімдіктермен шығындалу нәтижесінде азайып кетті. Сондықтан, көптеген суландыру жүйелерінде топырақтың сортаңдануы мен сілтіленуі кең көлемде орын алуда. Топырақ құрамындағы кальций мөлшерінің азаюынан, оның құрылымы нашарлап, топыраққа су тиген кезде ақпа батпаққа, ал кепкен кезде тілім-тілім болып жарылатын қатты кесекке айналады.

Қазақстан жағдайында топырақтың сортаңдануының екі түрі орын алады. Қазақстанның оңтүстік аймақтарында суармалы топырақтың сіңірімділік кешенінде магний катионының шектен тыс (30 пайызға) артуы орын алып, магнийлі сортаңдану үдерісі жеделдеуде. Қазақстанның қалған аймағында топырақтың сіңірімділік кешенінде негізінен натрий катионы шектен тыс көп жиналып, натрийлі сортаңдану орын алуда.

Сортаңданған және сілтілі топырақтың құрылымын жақ­сар­тып, құнарлығын арттыру, химиялық мелиорациялауды қажет етеді. Химиялық мелиорациялау барысында мелиорант ретінде құрамында кальций катионы бар заттар қолданылады. Мысалы, ондай мелиоранттарға гипс, кальцийлі хлор, дефекат (қант өндірісінің қалдықтары), фосфогипс (фосфор өндірісінің қалдықтары), күкірт қышқылы және т.б. заттар жатады.

Жалпы, Қазақстан бойынша ең тиімді және арзан химиялық мелиорант фосфогипс болып саналады.

Бұл технология негізінен, күзде егінді жинап болған соң, топырақтың сортаңдығы мен сілтілігін анықтау мақсатында топырақ үлгілерін химиялық сараптамаға алуды және жерді 25-30 сантиметр тереңдікке жыртуды қарастырады. Жыртып болған соң, жаппай жауын-шашын алдында, есептелген мөлшер бойынша фосфогипс енгізіледі. Фосфогипсті топырақ бетіне біркелкі енгізу үшін РУМ-5 немесе 1 – РМГ – 4  агрегаттары қолданылады.

Жалпы айтқанда, топырақтану ісіне көп­теген ғылым салалары келіп үйлеседі және олар бір-біріне тәуелді болып келеді. Олар­дың ортақ тұжырымы бойынша өсімдіктер­дің өсуі, олардың өнуі мен сапасы көп ретте топырақтың тынысы мен жағдайына байла­нысты болып келеді. Осыған орай алдымен топырақтағы болып жатқан құбылыстардың өзгеру заңдылықтарын анықтай отырып жерді тиімді пайдалануға болады. Бұл өз кезегінде өнімнің өнімділігі мен сапасын арт­тырады.

Топырақты тиімді пайдаланудың ғылыми негізін ғалымдар мен мамандар жасаса, ал оларды өндіріске енгізу шаруашылық субьектілері арқылы жүзеге асырылатындығы белгілі. Осы салада еліміз егемендік алғаннан бері  топырақтанушы ғалымдар аянбай еңбек етіп келеді. Олар жерді тиімді пайдалану үшін, біріншіден топырақ ғылымының даму бағыттарын, екіншіден топырақ жамылғысы­ның жағдайы мен топырақта болып жатқан өзгерістердің заңдылықтарына антропогендік фактордың әсерін анықтап, оны шешу жолдарына арналған ұсыныстар дайындап өн­діріске енгізіп келеді. Оның бірі қатты тұзданған сілтілі топырақтарды игерудің  жаңа технологиясы. Осы жаңа технологияны Ақдала және Шиелі алқабында өндіріске енгізу арқылы суармалы жердегі күріш өнімін отыз пайызға дейін көбейтуге, оның пісу мерзімін 7-12 күнге дейін қысқартуға, сон­дай-ақ топырақтың құнарлылығын сақтай отыра енгізетін тыңайтқыштардың мөлшерін екі есе азайтуға болатыны дәлелденді.

Жаңа технологияның бір ерекшелігі тұз­дардың топырақтағы деңгейіне және топы­рақ­тың механикалық құрамына, оның құнар­лылығына  байланысты түрлі модификация­сын пайдалануға болады. Ал екінші ерекшелігі – оның егістікте тонналап емес, грамдап берілетіндігінде, яғни аз шығын жұмсалатындығында.

Сонымен бірге, топырақтанушы ғалым­дар тозғындауға, бүлінуге ұшыраған жерлерде наноагромелиоративтік әдістерді пай­далана отырып  топырақтың мелиоративтік жағдайын жақсартуға  және топы­рақ­тың құнарлылығын арттыруға, осы ар­қылы ауыл шаруашылық дақылдардан қо­сымша 65 пайызға дейін өнім алуға бола­тынын дәлел­деп, іс жүзіне асырып келеді. Нәтижесінде астық дақылдарындағы дәннің белоктық заты (ұлпасы) бес  пайызға дейін көбейіп, көкөніс дақылдарындағы нитраттар бірнеше есе азаятындығы, сонымен бірге да­қыл­дар өніміне судың аз көлемде қолда­нылатыны анықтады.

Осыған орай көп жылдық ғылыми ізде­ністердің негізінде «Ғылыми жаңалықтар ав­торлары мен өнертапқыштар» халықаралық академиясының шешімімен өсімдіктің био­логиясы саласында қазақстандық ғылыми жаңалық тіркеліп, жаңалық куәлігі Еңбек Қызыл Ту орденді Ө.Оспанов атындағы Қазақ топырақтану және агрохимия ғылыми-зерттеу институтына берілді.

Қазіргі таңда институтымызда дақылдар­дан экологиялық таза, жоғары және сапалы өнім алудың негізін құрайтын және топы­рақтың құнарлылығын өсіретін адаптоген препараттардың (ПА) отыз тоғыз түрі бар.  Осы препараттар деградацияға ұшыраған суармалы жерлерде  пайдаланылу үстінде. Олардың көп өтпей ауыл шаруашылығы  да­қылдары егістіктерінде  кеңінен пайдаланы­ла­тындығына толық сенеміз.

Табиғи минералдарды пайдалана және олар­ды түрлі минералды элементтермен байы­та отырып жаңа органоминералды тыңай­т­қыштардың, сонымен бірге жаңа бағыттағы  органикалық қалдықтарды өңдеп және олар­ға микроэлементтер мен микроорганизмдерді енгізу арқылы жаңа микробио­тыңайтқыш­тар­дың жаңа түрлерін ойлап таптық. Олар ауыспалы егістегі тәжірибе танабында то­пырақтың құнарлылығын арттыруда, осы арқылы көкөніс пен картоп дақылдарының сапасы мен өнімділігін арттыруда үлкен нәтиже көрсетіп отыр. Бұл жаңалықтың да келешекте өдірістен  ерекше орын алатынына сеніміміз мол.

Осы жоғарыдағы айтылған жаңа технологиялар, препараттар мен тыңайтқыштардың нәтижесін қолдайтын  инновациялық патенттері бар. Осыған орай  ауыл шаруашылы­ғында  «Ана-жер» ЖШС-нің  президенті Султан Усмановтың шығарған МЭРС атты микробиотыңайтқышы топырақтанушы ға­лым­дар­мен бірге  өндіріске кең көлемде ендіріліп келеді. Оның берер пайдасы – өсім­діктерді көптеген макро, микроэлементтер және микроорганиздермен қамтамасыз ете отырып, топырақта қоректік заттарды тиімді, ал минералды тыңайтқыштарды үнемді етеді және химиялық улы заттардың кері әсерін азайта отырып дақылдардың экологиялық таза өнімін арттырып, сапасын жақсартады. Бақылау нысандарымен салыстырғанда МЭРС микробиотыңайтқышы өнімді бір жарым есеге дейін көбейтеді. Осы тыңайтқышқа  2010 жылы 21 желтоқсанда Астанада өткен «Инновация және инвестиция» көрмесінде Мемлекет басшысы Н.Ә.Назарбаев оң баға берді.

. Зерттеу нәтижелерін сараптау барысында, сортаңданған топырақтың құнарлығын арттыру үшін фосфогипсті пайдалану – ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігін арттырумен қатар, шаруа қожалықтарының суармалы жерлерден табатын таза пайдасын да көбейтетіндігі анықталды.

Тақырыбымды қорыта келе топырақтың адам өмірі үшін пайдасы өте ерекше. Топырақсыз адам өмір сүру мүмкін емес және де оның құнарлылығына да аса берген жөн.

Жаңа технологияны өндіріске ендіру, ға­лымдар үшін, оңайға түскен жоқ. Себебі, оны өнім өндірушілер мен жеке шаруа қожалық­тары егіс жағдайындағы өсіп тұрған дақыл­дың өнімін  өз көздерімен көрмей жаңа тех­нологияны қабылдай қоймады. Енді оған олардың көздерінің жетуіне байланысты осы технология суармалы жердегі егістікте кеңі­нен ендіріліп келеді.

 

 

 

 

Әдебиеттер:

  1. «Земледение с основами почвовединие и агрохимии»
  2. А.М.Лыков, А. А. Коротко, Т. Г. Громокова «Земледение с почвоведеним»
  3. А. М. Дурасов, Т. Т. Тазабеков «Почвы Казахстана»
  4. В. В. Добролький География почвы»
  5. Х. П. Миримонян «Почведение»
  6. «Общее земледения с почвоведеним»
  7. М. Құспанов «Топырақ, өсімдік, тыңайтқыш»
  8. Н. А. Димо «Шөлейт облыстарда»
  9. Н. А. Каинский «Топырақ, оның қасиеттері және тіршілік» 1959 ж.