Жоба тақырыбының атауы: Арал өңірі аймағында күріш өндірісі қалдықтарынан биотыңайтқышты дайындаудың инновациялық технологиясы

Жобаның ғылыми жетекшілері:

• 
  Жамантіков Х.Ж. - а-ш.ғ.д., Ы.Жақаев атындағы Қазақ күріш шаруашылығы ғылыми-зерттеу институттың Мелиорация, топырақтану және экология бөлімінің меңгерушісі;
  
• 
  Байманов Ж.Н. - т.ғ.к., доцент, «Қызылорда» білім тарату орталығының жетекшісі
  
• 
  Жетекшісі: Ә.М.Сундетова «Стандарттау, сертификаттау және метрология» мамандығының оқытушысы
  
• 
  Қатысушы: «Стандарттау, сертификаттау және метрология» мамандығының 2-курс студенті Мұхамеддинқызы Ақнұр.
  

1. 
   Жоба рефераты
   

Алайда, аймақта мал шаруашылығының жеткілікті дамымауы себепті топырақ құнарлығын көтеру үшін қолданылатын органикалық тыңайтқыш – көңнің аз болуы оған қол байлау болуда.

Сонымен бірге күріш өндірісінің қалдығы сабан мен күріштің қауызы өте көп және оларды тиімді өтелдеу технологиясы жоқ болуына байланысты өртеуге мәжбүр болуда. Бұл өз кезегінде қоршаған ортаға зиянын тигізуде. Осы жағдайда сабан және қауыз негізінде жасалған компостан түрлі биотехнологиялық әдістер арқылы биотыңайтқыштарды дайындау және қолдану біздің еліміздегі ауылшаруашылығы өндірісінң қомақты міндеттерін шешуге ықпал етеді және өте өзекті мәселе болып табылады.

Қолданылатын методология: Күріш қауызымен сабанынан анаэробтық жағдайда целлюлозаны ыдырататын микроағза штаммдары қолданылады.

Сонымен биотыңайтқыш алудың әдістемесінің негізі компостау болады (ыдырату немесе іріту). Компост (шірінді) алу жолы арнайы ыдыста +30⁰С –да және қалыпты температурада 40 күн жүреді. Содан кейін компостың ылғалды массасы сүзіледі (ылғалдан ажыратылады). Компост массасына белгілі мөлшерде минералдық тыңайтқыш және ашытқы қалдықтары қосылады. Сонымен қатар, массаға арнайы саз балшық қосылады. Ол компост массасының тұтқырлығын арттырады. Осыдан кейін қоспалар қосылған массалар араластырылады. Кейінгі әдіс массаларды формалар немесе сомдама түріне айналдырады. Сонымен межелеген өнімнен биотыңайтқыш жасалады. Ол құрғатылып ыдысқа салынады.

Сол жерлердің шығымдылығы өсіп, егіншілік мәдениеті артады. Осының нәтижесінде ауыл тұрғындарының өмір сүру жағдайы көтеріліп ауылшаруашылығы тауарларын өндіруші ұйымдардың рентабелдігі артады.

2. 
   Кілт сөздер:
   

Қолайлы табиғи-климаттық жағдайы мен арнайы инженерлік жүйеге келтірілген жері бар Сырдария өзенінің төменгі ағысы Қазақстан Республикасында басты күріш өндіретін аймақ болып саналады.

Ғылыми-ақпараттар бойынша егіс алқаптарынан алынған әр бір тонна қара күріштің салмағына сәйкес күріш сабаны және алынған өнімді өңдеу барысында ақталатын күріш салмағының 7%-на жуық күріш қауызы қалатыны белгілі. Бүгінгі күні күріш сабанының көп мөлшері егіс алқаптарында өртеліп, ал күріш қауызы зауыт маңдарына және басқа жерлерге тастамай, қоршаған ортаға зиянын келтіруде.

Келешекте жылына 300 мың тонна күріш өндіру жоспарлануда. Ол үшін егіншілік мәдениетін көтеру негізінде күріштің өнімділігін арттыру қажеттілігі туындап отыр.

Сонымен қатар, әлемдік және отандық рынокта күріштің бәсекеге қабілеттілігін арттыруға аймақ топырағының қайта сорлануы кері әсерін тигізуде.

Тек 2009 жылы Қазақстан Республикасында бұндай жерлер суармалы жердің 55,4%-y құрап отыр. Сондықтан да күріш суда өсетін дақыл болғандықтан аз және орташа сульфатты және хлоридті сульфатты тұзданған топырақта егіледі. Қызылорда облысында орташа тұзданған топырақ көлемі 200мың гектар (69,4%) болса, аз тұзданған топырақ көлемі 43 мың гектар (16,7%) жерді құрайды. Аймақтың суармалы жерлерінің мелиоративтік жағдайын анықтағанда, тұзданбаған жердің жоқ екені белгілі болды. Ал күріш пен басқа дақылдардан жоғары өнім алуға топырақ жағдайының әсері еерекше.

Суармалы жердің агромелиоративтік жағдайының және құнарлылығының нашарлауына инженерлік жүйеге келтірілген жерлер тегістігінің өрескел бұзылуы, судың жетіспеуі және Сырдарья суының минералдануы әсер етуде. Нәтижесінде топырақтың агрохимиялық қасиеттері төмендеп, сортаңданудың артуы салдарының көптеген суармасы жерлер ауылшаруашылық айналымынан шығып қалуда.

2. Жобаның мақсаты

Күріш өндірісінің қалдығынан дайындалған компост негізінде биотыңайтқышты жасау және Қазақстандық Арал өңірінің маргинальді топырақтарының құнарлығын көтерудің технологиялық негізін жасау.

• 
  2014 -2015жылдары күріш өндірісі қалдығын пайдаланып, биотыңайтқыштарды дайындау. Дайындалған биотыңайтқыштарды зерттеу үшін далалық эксперименттер жүргізуді ұйымдастыру;
  
• 
  2016 жылы ғылыми-зерттеу нәтижелерін өндіріске енгізу, ұсынымдарды дайындау және бұқаралық ақпарат құралдарында кеңінен насихаттау.
  

- Компосты тұзды топырыққа интенсивті түрде бергенде оның құрамындағы органикалық заттар мөлшерінің арттыруына байланысты топырақ ортасы жақсарады, топырақтың құнарлылығы артады, нәтижесінде күріш өсірудің экономикалық тиімділігі артады, айналымнан шығып қалатын жерлер көлемі азаяды.

- Биокомпост жасау технологиясын күріш өндірушілерге насихатталады;

4. Жобаның ғылыми жаңалығы және маңыздылығы

Жобаны жасауға түрткі болған Қазақстандық Арал өңірінің суармалы жерлеріндегі қалыптасқан жағдайлар болды. Олар топырақтың төменгі құнарлығы, жоғары тұздылығы, күрделі экологиялық-мелиоративтік жағдайлар түрінде сипатталды. Осы өзекті мәселелерді шешу үшін өте көп мөлшерде кездесетін арзан және экологиялық қауіп тудыратын күріш өндірісінің қалдықтарынан биотехнологиялық әдістер негізінде дайындалған биотыңайтқыштарды қолдану мүмкіндіктері болды [1,2,3,4].

Күріш қауызынан және сабанынан жасалған шіріндіні (компост) жасанды көң десек болғандай. Ылғалды компост массасын қоспамен, белгілі денгейде кептірсе ол түйіршікке немесе сомдамаға келтіруге көнеді. Компост сұйығын реттегіш деңгейіне қоспалар және басқа тәсілдер арқылы жеткізіп, күріш тұқымын өңдеу арқылы биоэнергиясын арттыруға болады. Өңделген тұқым өнгіштігі өңделмеген тұқыммен салыстырғанда 10-15%-ға көтеріледі және енгізілген биоэнергиясы күріш өсімдігінің дәні піскенге дейін әсерін жоймайды. Күріш тұқымын өңдегенде оған сұйықтың сіңілу мерзіміне назар аударған жөн. Сонымен компостан биотыңайтқыш әрі тұқым өнгіштігін жоғарылататын препарат алуға болатынын көреміз. Сондықтан, бұл кешенді істер қәзіргі егіншілік жүйесіне жаңа биотехнологиялық агроәдіс ретінде енуі ықтимал.

2001-2011 жылдары қазіргі таңға дейін тиімділігі жоғары бірқатар агрохимиялық және мелиорациялық зерттемелер жүргізілді. 2001-2008 ж.ж. алғаш рет күріштің органикалық қалдықтарынан компостау теориясы іс жүзінде зерттелініп жүзеге асты. Күріштің сабаны мен қауызына отандық кешенді препараттар мен микроорганизмдер енгізіледі [5]. Бұл жағдайда органикалық қымбат ашытқының тұтыну мөлшері азаяды. Бұл инновациялық ұсыныс патенттік қабілетті болып шықты. Бұл компосты қолданғанда 4-5 жыл ішінде жер құнарлылығын едәуір жақсартып алуға болады. Компост тұқымшаруашылығы саласына пайдаланған тиімді. Бұл істелінген агротехнологиялық әдістер жаңа идеясы бар жоба жасауға себеп болды. Осы инновациялық зерттемелердің өзектілігі егістің сорлануының қайталану жағдайында күріштің опитималдық минералдық кезеңде қоректенуіне ықпал жасауында. Жаңа зерттеме қолданыстағы дақылдардың потенциалдық тектік мүмкіндігінің ашылуына себепшілігі оның өсімдікке керекті органикалық қосылыстарды жеткізу және оған арзан жолмен алынған стимулятордың әсер етуі. Өңделінген тұқымнан шыққан өсімдік сыртқы ортаның ықпалында, стрестік қалыпты жағдайда өсіп, дамып вегетациялық дәуірді аяқтайды [6].

Ұсынылып отырған инновациялық шаралар арқасында өнімнің бәсекелесті қабілеті сапа жөнінен артады. Компост жұмысын іскерлік көзқараспен ұйымдастырғанда жыл бойында бизнес ісіне айналдыруға әбден болады. Осының нәтижесінде күріш ауыспалы егісінің топырағы қарқынды берілген органикалық заттармен жедел байытылып, сор әсерінен тасталған жер деңгейінен егіс айналымына еркін айналады. Мәліметтер көрсеткендей, айналымнан шығып қалған жер көлемі 54008 га немесе суармалы егіс көлемінің 31,1% құраса, зерттеме ұсыныстарын қолдану нәтижесі өте өзекті екеніндігін байқауға болады .

Жобаның зерттеме жаңалығы, оның жаңа өсімдік өсуін реттегішін қосымша алуға болатындығы. Ол синтетикалық реттегіштен арзан және органикалық заттар сүзіндісі болғандықтан, дүниежүзі күріш шаруашылығында шешілмей жүрген проблеманы шешуге авторлар қомақты үлес қоса алады.

Жоба ұсыныстары іске асса, болжам бойынша, күріш сабаны мен қауызының компостынан жасалған биотыңайтқышты қолдану нәтижесінде топырақтағы қара шірінді мөлшері бұрынғысынан 0,02-0,03 %-ке жылда өседі.

Қолданыстағы күріш өсіру технологиясымен салыстырғанда кешенді перспективалы агротехнологияны қолдану гектарына 8-10 центнер қосымша күріш салысын, 7-10% ақуыз, 62-65% крахмал және 1,7-2,3% май артық алуға мүмкіншілік жасайды. Ал қосымша 0,8-1,0 тн өнімнің құны 40,0-50,0 мың теңге болса, таза пайда 20-30 мың теңгені құрайды.

Компостың әсерінен тұзды топырақ құрамында өзгерістер пайда болады, нәтижесінде улы қосындылар әсері бірден төмендейді. Топырақ ортасының экологиясы қолданылған микроағзалар мен дайын гумин қышқылдарының және күріш сабаны мен қауызынан жасалған компост витаминдері мен сұйығы әсерінен жақсарады, нәтижесінде көктеп шыққан күріш көгі дұрыс өсіп жетіледі. Яғни өсімдіктің дән түзетін органдары жоғарғы биологиялық өнімділікке дамып, жоғары сапалы дән түзеді.Тауар өндірушілерге ауасыз кеңістікте кәдімгі өндірістік жағдайда, күн энергиясын пайдалану арқылы компост дайындау технологиясының ноу-хауы беріледі.

Компост өндірістік жағдайда ауыл шаруашылығы өндірісінің қалдықтарынан сыйымдылығы 50 т, 100 т, 250 т, 500 т арнайы стационарлық ұяларда (шұңқырларда) дайындалады. 50 және 100 тонналық шұңқырларда әртүрлі бағытта пайдалануға болатын биотыңайтқыштар дайындауға болады.

Бір жазда 400-500 гектар жерді тыңайтуға жетерлік компост дайындауға болады. 250-500 тонналық шұңқырлар компост дайындау үшін алдын ала дайындалған органикалық заттармен күзде толтырылады. Олардың шіруі қыс пен көктем мезгілінде жүреді, ал компостың мөлшері шаруашылықтағы пайдаланатын заттың мөлшеріне байланысты болады.

Ұсынылған технологияны 2-3 жыл қолданғанда тұзданған жерлер толық тұрақты құнарлы қалпына келе қоймайды. Бұл агротехнология күріш ауыспалы егісінің звеносында тұрақты қалыпты интенсивті түрде қолданылуы тиіс.

Қазақстанның қатты тұзданған жерлерін қалпына келтіріп өндіріске қайта қосу ұсынылған жобаның инновациялық ерекшелігі болып саналады. Сонымен қатар өндірістік масштабта компост сұйығынан және күріш қауызынан жасалған заттарды пайдалану тәсілдері де жобаның инновациялық критериіне жатады. Биотыңайтқышты топыраққа интенсивті түрде қолдану агротехнологиясын енгізу нәтижесінде тұзды топырақты коммерциали-зациялаудың негізгі параметрлері өзгереді, нәтижесінде күріш өнімі 3,5 т/га-дан 4,5 т/га дейін көтеріледі және топырақ құнарлығы анағұрлым артып (топырақ қара шіріндісі 0,320-0,935%-ға) күріш дәнінің коммерциялық сапа параметрлері жақсарады. Яғни, күріш дәнінің қоректік сапасының көрсеткіші дәндегі ақуыз мөлшері 7-10%-ға, крахмал 62-67%-ға, майлылық 1,9-2,3%-ға, лизин (16,8 г ақуызда 2,8-3,3 г) өседі.

Жоба бойынша өндіріске дайындалған биотыңайтқыш құрғатылған, гранулданған және брикет түрінде ұсынылады. Олардың барлық түрлері қолданымдағы тыңайтқыш шашатын машиналар арқылы топыраққа беріледі.

Биотыңайтқыш алудың технологиялық әдістемесінің негізгі әдісі күріштің қауызы мен сабағын қолданып өте арзан әрі экологиялық таза органоминералды тыңайтқыш (компост) жасау. Күріштің қауызы мен сабағын компостау анаэробты жағдайда Cellulomonas effus ВКПМ В-4465 (микробиология және вирусология институтының әзірлемесі) штаммын қолдану арқылы жасалады. Күріш қауызы мен сабағының компосталу процесін жеделдету үшін арнайы субстраттардың шіріндіге айналуына анаэробты микробтар мен органикалық және органикалық емес қоректі ортада культивациялану әдістемелері әзірленді. Компосттарда жеткілікті мөлшерде қоректік элементтер болмайды және де оны топыраққа енгізу бірқатар қиындықтары бар екендігі белгілі.

Микроорганизмдер штаммы	Араластыру, нығыздау	Ингредиенттер (органикалық және органикалық емес қоректі орталар)
	Арнайы ыдыста +30о С және қалыпты температурада компостау
	Құнды органикалық тыңайтқыш ретінде қолдануға даярлау

Бұл іс мәні – қалдықсыз өндіріс жасауға бағытталған. Өнімін қолданыстағы техникалармен топыраққа беруге болады. Биомасса қалдығын гүл өсіру шаруашылығына, ағаш, бұталармен газондарда қолдануға болады.

Осы биотыңайтқыш өнімдерінің тиімділігін зерттеу үшін лабораториялық, вегетациялық және далалық тәжірбиелер және демонстрация алаңы жасалып, күріш дақылы қалдықтарын қолдану арқылы эксперименттер жүргізіледі.

6. Зерттеу тобы

1. Зерттеу тобы табиғат ресурстарын қолдану, агроэкология, топырақ өнімділігін көтеру, мелиорация және жаңа жоба жағдайында орындауға қатысып жүрген ғалымдар мен мамандардан және студенттерден тұрады. Жобаның жетекші орындаушыларының ғылыми дәрежелері мен атақтары бар. Барлық топ мүшелері жобаның орындалу мерзімінде іске тартылады.

Жобаны жүзеге асыру мақсатында және зерттеулерді жүргізу үшін Ы.Жақаев атындағы Қазақ күріш шаруашылығы ғылыми-зерттеу институттың материалдық-техникалық базасы қолданылады. Далалық зерттеулер де осы институттың экспериментальды учаскесінде жүргізіледі. Сонымен қатар институттың ауыл шаруашылық техникалары жерді дайындауға, дақылдарды себуге, тыңайтқыштарды топыраққа беруге, өнімдерді жинауға пайдаланады.

Күріш өсіру технологиясының тиімділігінің артуы күріш өндірушілердің әлеуметтік ахуалының жақсаруына әсер етеді.

Шаруашылықта компостан кешенді биотыңайтқыш алудың технологиялық циклі жасалса 15-40 адамға жұмыс көзі ашылады.Топырақтың құнарлығының жоғарылауы егіншілік мәдениетін арттырады. Бұл өнімнің өзіндік құнын төмендетеді және тұрғындардың өмір сүру деңгейін жақсартады.

Экологиялық тиімділік. Компостан биотыңайтқыш өндіру технологиясын өндіріске енгізгенде Қазақстан Республикасы күріш шаруашылығының рентабельдігі артады, қоршаған ортаның экологиялық ахуалы жақсарады, күріш танаптарының мелиоративтік жағдайы дұрысталады, су шығыны азаяды, жаңа техникаларды пайдалану тиімділігі артады және дала жұмыстарында қауырттылық бәсеңдейді.

Ғылыми-техникалық тиімділік. Зерттеу нәтижелері тұзданған жерлерді құнарлы агроландшафтқа айналдырады, игерілген тұзданған жерлерде күріш өнімі 40-50 ц/га, ал мелиоративтік жағдайы жақсарған жерлерде – 50-60 ц/га өнім алынатын болады.

Аймақта қайта сорланған жерлер табиғи құнарлығынан айрылып мәдени жерлерден тасталған жерлерге айналып жатыр. Мұндай жерлерді толыққанды агрландшафтқа қайта келтіру үшін көптеген қаржы жұмсауға тура келеді. Дегенмен ұсынылып отырған гранттық әзірлеме арқылы Қазақстандық Арал өңірінің топырақ-климат жағдайында жердің құнарсыздану процесін тоқтатып, қайта қалпына келтіруге мүмкіндік туады, нәтижесінде күріштен тұрақты мол өнім алуға болады.

1. 
   Смирнова И.Э. Твердофазная ферментация отходов растениеводства с использованием целлюлолитических азотфиксирующих бактерий// Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. – 2000. – № 4. – С. 19-22.
   
2. 
   Инновационный патент № 2170, Казахстан, МКИ⁷ С05F 11/08. Способ получения компоста/ Джамантиков Х., Джамантиков Е.Х., Смирнова И.Э., Абжалелов А.Б., Джамантикова М.Х. - № 2008/0984.1; Заявлено 04.09.2008; Опубл. 15.09.2009, Бюл. № 9 // Промышленная собственность, Официальный бюллетень. – 2009. - № 9.
   
3. 
   Джамантиков Х.Д., Джамантиков Е.Х. Внедрение технологии по приготовлению компостов из органических остатков для повышения устойчивости производства риса в условиях засоления почв Приаралья// Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. – 2009. - №9. – С. 31-34.