Лекция мақсаты: Топырақтың өсімдіктің қоректенуіне байланысты ерекшеліктері

Лекция мақсаты: Топырақтың өсімдіктің қоректенуіне байланысты ерекшеліктері.

Топырақтың тек өзінде ғана өсірілген өсімдіктер өте нашар өсіп дамиды. Бұл топырақ ерітіндісінің қоректік минералдық заттарға өте тапшы болатындығын дәлелдейді. Демек, өсімдік топырақтағы байланысқан және ерімейтін минералдық заттардщы пайдалануға қабілетті болуы қажет.

Топырақтағы өсімдік қогректенетін заттар қор күйде- суджа еріген (топырақ ерітіндісі), өсімдікке оңай сіңетін, бірақ тез шайылып кететін; топырақ коллоидтарының ибетінде байланысқан, шайылмайтын, бірақ өсімдікке иондармен (Н⁺)алмасып , өсімдікке қиындықпен сіңетін анорганикалық тұздар (сульфаттар, фосфаттар, карбонаттар) күйінде болады.

Заттардың топыраққа сіңіруінің бес түрі бар.

Өсімдіктің қоректенуінде топырақтың қарашірігінің (гумус) үлкен маңызы бар. Оның құрамындағы көптеген микроэлементтердің (Cu, Zn, Se, Mn, Co, Ni)концентрациясы топырақтағыдан жүздеген, кейде мыңдаған есе көп болады.

Тамыр жүйесі өсімдікті топыраққа бекітіп, су мен минералдық элементтерді сіңіріп, бірінші болып оларды зат алмасуға енгізетін, өсімдік ұлпалары мен органдарына тасымалдап, тарататын мүше болып есептеледі. Сонымен қатар, тамырда көптеген биосинтездік процестер жүзеге асады.

Тамыр жүйесінің топырақта тереңдеп, жайылып өсу деңгейі өсімдіктердің қоректік заттарды игерудегі ерекшеліктерін анықтайды. Барлық өсімдіктерде қоректік заттардың негізгі бөлігін тамырдың жас, өсіп тұратын бөліктері сіңіреді,

Тамырдың жалпы сіңіргіштік ауданының ұлғаюы тамыр түкшелеріне тығыз байланысты, кейде тамырдың түкшелер аймағы заттардың сіңіруіндегі негізгі белсенді бөлігі деп қаралады. Тамырдың жалпы, соның ішінді белсенді, сіңіргіш ауданының ең жоғарылап ұлғаюы өсімдіктің гүлдену кезеңіне тура келеді.

Тамыр түтікшелерінің пайда болуы мен даму деңгейі өсімдіктердің тіршілік орталығына тығыз байланысты. Мысалы, өсімдікті суда және ылғалы мол құмда, топырақта қолдан (ыдыстарда) өсіргенде тамыр түкшелері пайда болмайды немесе өте мардымсыз болады.

Тамыр жүйесінің әрекеті өсімдіктің жер үстілік мүшелеріне тығыз байланымты. Тамырда біраз физиологиялық ырықты заттар, амин қышқылдары және белоктарда синтезделеді. Тамырға сіңген қоректік заттардың барлығы жоғарғы мүшелерге түгелінен тасымалданбайды, біразы тамырдағы зат алмасу реакциясына қатысып күрделі өзгерістерге түседі.

Топырақтан қоректік заттардың (иондарды) тамыр арқылы сіңіп, орталық түтік шоғына дейінгі жылжуының бірінші сатысы апопластық (бос кеңістік) жол екендігі жоғарыда айтылды.

Өсімдіктің жеке клеткаларының протопластары цитоплазмалық көпіршелер- плазмодесмалар арқылы тұтасып байланысады. Бұндай құрылым клеткаларға мембрана арқылы бір мезгілде енген иондар мен молекулалардың одан әрі клеткадан клеткаға, ұлпалардан ұлпаларға, бір мүшелерден екінші мүшелерге, мембраналық кедергісіз, тұтасқан симпластық жүйе арқылы да тасымалдануын қамтамасыз етеді. «Симпласт» деген атауды ХХ ғсырдың 50- жылдарында швед ғалымы В.Х.Ариц енгізген болатын

Өсімдіктің өнімділігі, минералдық элементтерді өзіне қабылдап игеруі топырақтағы қоректік заттардың мөлшеріне тікелей байланысты.Топырақтағы ерйтін және алмасу реакцияларына қатысатын қоректік элементтер қосындыларын өсімдік оңай пайдаланады. Әртүрлі ерімейтін және нашар еритін қосындылар құрамындағы қоректік мәні бар заттарды өсімдік игере алмайды. Өсімдік тіршілігіне байланысты тамыры арқылы бөлінетін әр түрлі заттардың әсерінен олар өсімдікке сіңетін күйге ауысады.Өсімдіктердің қоректік заттарды сіңіруі олардың биологиялық ерекшеліктеріне, топырақ қасиеттеріне, құнарлылығына, механикалық құрамына, температураға, ылғалдылыққа, газ алмасуға (аэрация), топырақ ерітіндісінің қоюлылығы мен реакциясына, жарыққа және т.б. көптеген жағдайларға байланысты.

Өсімдік тамыры қоректік заттардщы өте сұйық ерітінділерден(0,01- 0,05%) қабылдап игере алады. Табиғи жағдайларда тұзданбаған топырақтарда ерітінді концентрациясы 0,002- 0,2%-ке дейінгі аралықта болады.

Ерітінділердің концентрациясы өте жоғары болса осмостық қысым да ұлғайып, өсімдікке қоректік заттардың және судың сіңіуін қиындатады.

Өсімдіктердің ерітінді концентрациясына сезімталдығы жас кезеңдеріндеайқындау байқалады.Қоректрік заттардың өте көбеюі өсімдіктің өсіп- дамуына зиянды әсер тигізеді.

Қоректік ортада азот, фосфор және калий элементтерінің болуы өсімдіктің өсу қарқындылығын және басқа элементтерді сіңіру деңгейін анықтайды. Азотты қорек деңгейінің жоғарылауы өсімдікке P, K, Ca, Mg, Fe, Mn және Zn элементтердің сіңіуін көбейтеді.

Фосфрдың көптігі өсімдікке мыстың, темір және марганецтің сіңіуін төмендетеді. Калийдің әсерінен өсімдікке кальцийдің, магнийдің сіңуі нашарлайды.

Топырақ ылғалдылығының қалыптылығы өсімдікке макро- және микроэлементердің сіңуі үшін негізгі жағдай болып есептеледі.

Тамырды қоршаған ортадағы оттегі мен көмірқышқыл газының мөлшері түрлі жаағдайларға байланысты өзгергіш келеді. Щамалы анаэробтық жағдайларда клеткалардың оттегімен қамтамасыздығы нашарлап, көмірқышқыл газының мөлшері көбейеді. Өсімдіктерді суда өсіргенде ең қажетті жағдайдың бірі- қоректік ерітіндіні араластырып , жиі- жиі ауамен қамтамасыз етеді.

Тұтас өсімдік тамырының және оңашаланған тамырды өсіргенде минералдық қоректену элементтерінің сіңуінің ең жоғарғы деңгейі оттегінің мөлшері 2-3% болған жағдайда байқалады. Оттегінің одан әрі көбеюі элементтерінің сіңу жылдамдығына әсер етпейді. Мысалы, қосындылар құрамында металдардыңвакленттілігі неғұрлым төмен болса, олар солғұрлым ерігіш және жылжымалы келеді де, катиондар (Fe²⁺, Mn²⁺, т.б.) өсімдікке оңай сіңеді. Аниондардың жылжымалылығы, демек өсімдікке сіңуі, құрамындағы элементтің валенттілігі көбейген сайын (Mo⁶⁺, Cu²⁺, V⁵⁺ ) күшейеді.

Өсімдіктердің қоректенуіне жылылықтың әсері. Өсімдіктердіңтіршілік әрекеттерінің қалыптылығы орта температурасының белгілі шектерінде ғана байқалады. Сұлы, бидай тұқымдарының өнуі – 25^оС, жүгері, құмай тұқымдары- 32- 35^оС, қияр менасқабақ тұқымдары- 33-35^оС температурада өне алады. Көп жағдайда дәнді дақылдардың азот пен фосфорды қалыпты сіңіру орта жылылығы 23-25^оС шамасында байқалады.

Тамыр жақсы өсу үшін топырақ температурасы өсімдіктің жер үсті мүшелерінің жақсы өсуіне қажетті ауа температурасынан төмендеу болады.

Өсімдіктер қоректік заттарды күннің алғашқы сәулелері көріне бастамасымен қатар-ақ қақынды сіңіреді. Қараңғы түсісімен фотосинтез қарқындылығы да, қоректік заттардыңсіңуі де төмендейді. Қараңғыда көп сақталған өсімдіктердің элементтердісіңіруі мүлде тоқтап қалады.

(1 сағат)

1.Тыңайтқыштарды қолданудың физиологиялық әдістері.

2.Тыңайтқыштардың топтары және қасиеттері.

3.Тыңайтқыштарды қолдану тәсілдері.

1.Якушкина.Н.И. Физиология растений. М. 1993г

2.Полевой.В.В. Физиология растений.М. 1991г.

3.Кенесарина.Н.Ә.Өсімдіктер физиологиясы және биохимия негіздері. Алматы, 1988ж

4.Жатқанбаев.Ж.Өсімдіктер физиологиясы.Алматы. 1988 ж.

5.Қалекенұлы.Ж.Өсімдіктер физиологиясы.Алматы. Қазақ университеті.1996ж.

6.Сағатов.К.С.Өсімдіктер физиологиясы. Алматы, 1996 ж.

7.Сағатов.К.С.Өсімдіктер физиологиясы. Алматы, Ғылым баспасы, 2002 ж.

8.Уалиханов.Г, Есмағұлов.Қ. Өсімдіктер биотехнологиясының негіздері. Алматы .Респ. баспа кабинеті, 1999 ж.

9.Жатқанбаев.Ж.Ж. Өсімдіктер физиологиясы және биохимиясы негіздері. Алматы 2004 ж.

10.Медведев.С.С. Физиология растений. Изд –во СПБГУ, 2004 г

11.Якушкина. Н.И, Бахтенова.Е.Ю. Физиология растений. М.Владос, 2005 г.

12.Папорков.М.А, Клинковская.Н.И. Милованова.Е.С.Учебно –опытная работа на пришкольном участке. М.1980 г.

13.Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений (под ред. Третьякова.Н.Н).М.

2000 г.

15.Кенжеев.Қ. Өсімдіктер физиоллогиясының практикумы. Алматы. 1989ж.

Тыңайтқыштарды ұтымды және тиімді пайдалану үшін, ең алдымен өсімдіктің биологиялық ерекшеліктерін, соның ішінде қоректік элементтерді пайдалану деңгейін, екіншіден өсімдіктен алынатын өнім мөлшерін, оның ішінде элементтердің мөлшерін алдын- ала болжау қажет. Осыған байланысты әртүрлі топырақ құрамындағы элементтер мөлшері олардың қосындщылар құрамындағы күйлерін, яғни сіңгіштік деңгейін анықтау керек.

Фотосинтез процесінің тиімділік коэффициентін 4-5%-ке жеткізіп, ауылшаруашылық дақылдарынан алынатын өнімді үшін өзара тығыз байланысты екі жағдайды қаматамасыз ету қжет. Олардың біріншісі, өсімдіктерді сумен қалыпты мөлшерде қамтамасыз ету, екіншісі минералдық қорекпен, әсіресе азотпен мол, жеткілікті қамтамасыз ету.

Тыңайтқыштарды пайдаланудың физиологиялық негіздері туралы мәліметтер, осы тарауда жеке элементтердің физиологиялық маңызыбаяндалғанда келтірілді. Ол айтылғандардың барлығы көптеген физиологиялық зерттеулерге негізделген. Дегенмен, бұл бағыттағы ғылыми теориялық зерттеулер әлі де жалғаса бермекші дегім келеді.

Қазіргі кезде ауылшаруашылығында қолданылатын тыңайтқыштар органикалық, жасанды (азотты, фосфорлы, калийлі, микроэлемент-ті) және жергілікті ( көң, шымтезек, күл), жәй, күрделіқұрамды деген топтпрға бөлінеді.

Аммонийлі және амиакты тыңайтқыштарға аммоний сульфаты (NH₄)₂SO_4, сұйық сусыз аммиак (82,2% азоты бар), аммиакты су (NH₄OH – аммиактың 25% судағы ерітіндісі). Физиологиялық қышқыл болғандықтан бейтарапты және шамалы сілтілі, топырақтарға қолдануға қолайлы. Реакциясы қышқыл топырақтарға ізбестеп бірге қоса қолданылады.

Аммонийлі- нитратты тыңайтқыштар. Негізгі азоттың мөлшері 34%, физиологиялық қышқыл, бірақ аммоний сульфатына қарағанда топырақты қышқылдандыруы нашарлау.

Несеп нәрі (мочевина) CO(NH₂)₂- құрамында азоттың мөлшері 46%, топырақты аздап сілтілендіретін тыңайтқыш.

Фосфорлы тыңайтқыштар үш түрде шығарылады.Суда ерйтін – жәй суперфосфат- Ca(P₂ O₄)₂ және екі еселенген суперфосфат- Ca(P₂ O₄)₂ H₂O, құрамында аздаған бос фосфор қышқылы бар тыңайтқыш. Суперфосфаттар құрамындағы фосфор нашар жылжыитындықтан түскен жерде шоғырланып қалады.

Суда ерімейтін, әлсіз қышқылдарда нашар ерйтін фосфорлы тыңайтқыштарға- фосфорит және сүйек ұнтағы жатады.

Калийлі тыңайтқыштар. Өсімдіктердің көпшілігі калийді басқа элементтерге қарағанда хлорлы калий (KCI) құрамынан оңай сіңіреді. Оны топырақтың барлық түріне және барлық өсімдіктерге қолдануға болады. Хлорға сезімтал өсімдіктер үшін қолайлы тыңайтқыш- калий сульфаты (K₂SO₄). Калиймагнезия (K₂SO₄ MgSO₄ 6H₂O) құрамында калийі мен магнийі аз құм және құмдас топырақтар үшін тиімді болып есептеледі.

Калийлі тыңайтқыштардың физиологиялық қышқылдығы оларды көп жыл қатарынан қолданғанда ғана байқалады. Өсімдіктер азот пен фосфор жеткілікті болған жағдайда калийдің әсерәнен өнімді әжептеуір береді.

Органикалық тыңайтқыштар – көң, шым тезек, құс саңғырығы, жасыл тыңайтқыштар минералдық тыңайтқыштармен қосылып қолданғанда өсімдіктердің өсіп дамуы, түсіміне өте пайдалы әсер етеді.

Енгізілу мерзіміне байланысты тыңайтқыштар негізгі (егілгенге дейін), егу кезеңіндегі және егуден кейінгі (үстеп қоректендіру) деп бөлінеді.

Егу аллдындағы тыңайтқыш күзде, немесе ерте көктемде топыраққа егістеліп шашылады. Осылайша жер жыртылар алдында органикаклық тыңайтқыштармен, ізбес, фосфорлы және калийлі тыңайтқыштармен өңделеді.

Өсімдіктен алынатын түсімнің мөлшерін және сапасын жақсарту мақсатында тамырдан тыс үстеме қоректендіру әдісі де жиі қолданылады. Мысалы, осылайша дәні сүттенген кезде қоректендірілген күздік бидай дәнінің белоктылығы 0,5-1%-ке көбейеді.Фосфорлы, калийлі тыңайтқышпен үстеме қоректендірілген қызылшаның қантылығы 1-2%-ке өсіп, түсімі көбейеді.

Егер тыңайтқыштар өсімдік қажеттілігіне көп мөлшерде қолданылса түсімділігі көбеймей, өнім сапасы нашарлайды.

Егістікке қолданылатын тыңайтқыштар мөлшері (нормасы) алдын- ала танаптық тәжірибе арқылы анықталыды.