Жаздық бидай өніміне әсер етуші негізгі агроэкологиялық факторлар

Жарық режимі. Бидайдан жоғары өнім алу деңгейін анықтау-фотосинтетикалық белсенді радиация (ФБР) мөлшеріне, қолайлы ауа райына және оптимальды (үйлесімді) агротехникада өсірілген жаздық бидай сорттарының биологиялық өнімділігіне байланысты. М.К.Каюмовтың [31] мәліметі бойынша, 40-50 ендікте егістікке түсетін фотосинтетикалық белсенді радиация (ФБР) мөлшері 3,2-2,0 млрд.ккал/га, ал биомасса өнімі гектарына 400-250 центнерге дейін жетеді. Осы ендікте Арал өңірі де (43-46 ) орналасқан [32].

Бидайдың даму процестерінің дұрыс жүруі үшін оның фотопериодтық реакциясының маңызы бар. Дақылдың гүлденуі үшін күннің ұзақтығы тәулігіне 12-14 сағат болып, жарық мөлшері 1800-2000 люкстен кем болмауы керек [19].

Бидай дақылының өсу дәуірі (сәуір-шілде) кезінде, әсіресе масақтану фазасынан кейін Арал өңірінде ауаның салыстырмалы ылғалдылығы төмен – 29-34 % аралығында, кейде одан да төмен болады. Жаз айының көпшілік күндерінде аспан бұлтсыз болып, ауа қүрғақ әрі таза болады. Сондықтан, күн сәулесі энергиясы ауа арқылы өткенде атмосферада қалып қоймайды, нәтижесінде бидай егісіне көп мөлшерде фотосинтетикалық белсенді радиация (ФБР) келіп түседі [32].

Сонымен, қазіргі кезеңде Арал өңірі жағдайында күн сәулесі энергиясы бидай өнімділігін шектеуші факторға жатпайды. Шаруашылықтарда өсірілген жаздық бидай егісі фотосинтетикалық белсенді радиацияның (ФБР) 0,5-0,8 %-дай ғана мөлшерін қабылдап бойына сіңіреді. Нәтижесінде өнім 11-14 ц/га аралығында болып отыр, ал бұл суармалы егіншілік жағдайы үшін өте төмен өнім. Сондықтан, егіншілердің қазіргі кезеңдегі ең басты мақсаты, күн сәулесі энергиясын пайдаланудың тиімді әсері коэффициентін (ТӘК) 1,5-3,0 %-ға дейін арттыру болып табылады.

Өсімдіктердің күн сәулесі энергиясын қабылдап бойына сіңіруі жапырақ алаңы көлеміне байланысты. Қызылорда облысында аудастырылған жаздық бидай сорттары егістігінің жапырақ алаңы көлемі 45-55 мың м2/га, ал жапырақ алаңы индексі (ЖАИ) – 4,5-5,5 м2 /м2 болғанда ең жоғары өнім алынады. Оптимальды (үйлесімді) тығыз егіске келіп түсетін қысқа толқынды радиацияның 60-90 %-ын сіңіреді, 10-30 % ауаға кетді, ал тек 5-10 %-ы ғана егіс арасынан өтіп, топыраққа сіңеді. Егістікте қабылданған күн сәулесі радиациясының 80-90 %-ы жапырақ арқылы қабылданады, ал қалған 10-20 %-ы сабақтар, масақтар және өсімдіктің басқа да органдары арқылы қабылдап бойына сіңіреді. Сонымен, суармалы егіншілік жағдайында күн сәулесі энергиясын көп мөлшерде қабылдайтын бидайдың оптимальды жапырақ көлемі 45-55 мың м2/га. Бұл деңгейге жаздық бидайдың егістіктегі қалыңдығы бір шаршы метр жерде 240-260 түп өсімдік немесе 600-650 масақты сабақ болғанда жетеді [30].

Егер егіс сирек болып, жапырақ көлемі аз болған жағдайда фотосинтетикалық белсенді радиацияны (ФБР) қабылдау мөлшері төмендейді, өйткені күн сәулесі радиациясы сирек өсімдіктер арасынан өтіп топыраққа сіңеді, ал бір бөлігі шашырап ауаға кетеді. Егістік өте қалың (тығыз) болған жағдайда өсімдіктердің бір-біріне көлеңкелеу және басқа да зиянды ценоздық әсері күшейе түседі. Аталған осындай жағдайдың бәрінде егістіктің дән өнімі төмендейді,

Температура режимі. Жаздық бидай салқын температура жағдайына төзімді дақыл. Бидай дәні 1-5°С-та өне бастайды, бірақ 2-4°С аралығында баяу өседі. Дәннің жақсЫ өніп шығуы үшін қолайлы температура 10-15° [21, 33, 34]. Дән орналасқан тереңдікте температура төмендеу (6-10°С) болса гриб ауруларымен, соның ішінде қаракүйе ауруымен аз зақымданады [13].

Қазақстанда, соның ішінде Арал өңірінде егілетін жаздық бидай сорттары да ядровизацияны қажет етеді. Яровизация қалыпты өтуі үшін қолайлы температура 2-5°С-тан 10-12°С-қа дейінгі аралық және бұл процесс 5-14 күнге созылады [16,19].

Өніп шыққан алғашқы өскіндер 1-3° С суықты көтере алады. Түптену фазасының дұрыс өтуіне жақсы әсер ететін температура 10-12°С, ал сабақтану (түтіктену) кезеңінде дақыл біршама жоғары температураны керек етеді. Масақтану, гүлдену кезеңдерінде ең қолайлы температура 20-25°С, ал дәннің толысу-пісуі фазаларында -18-26°С [33,34].

Жаздық бидайдың өсіп даму дәуірі сортына байланысты 90-105 күнге созылады, ал осы кезең аралығында керекті температуралар қосындысы 1550-1800°С. Бұл тәуліктік орташа температура +10 С-тан жоғары болатын кезең аралығына сәйкес келеді.

Минеральды, әсіресе азот тыңайтқыштарының тиімділігі температуралық жағдайға байланысты. Яғни, жаздық бидай егістігінде мол дән өнімі орташа температура 16,5-20° С болғанда қалыптасты, ал температура 30-35°С-тан жоғары болғанда дәннің толысып пісу кезеңі қысқарып, өнім төмендеді. Орташа тәуліктік температура 10С-қа көтерілгенде өнім 10 %-ға дейін төмендейді [35, 36].

Жаздық бидайдың масақтанып, гүлдену кезеңінен кейін, дән толыса бастаған кезде Арал өңірі жағдайында ауа температурасы 35-45° С аралығында болады. Яғни, бидай дәнінің толысуы қолайсыз жағдайда өтеді.

Суару режиміне талабы. Жаздық бидай ылғалды жеткілікті мөлшерде қажет ететін дақыл, оның транспирациялық коэффициенті -450-500.

Жаздық бидайдың ылғалды қабылдап сіңіруі (тәулігіне м3/га) төмендегідей [28; 29]:

 а) себу-түптеу аралығында – 12,2 м3/га тәулік;

ә) түптену-сабақтану кезеңінде – 36,9 м3/га тәулік;

б) сабақтану – масақтану кезінде – 64,5 м3 /га тәулік;

в) масақтану – дән толысу кезеңінде – 66,2 м3/га тәулік;

г) дән толысу – сүттену кезеңінде – 57,3 м3 /га тәулік;

      д) дән сүттену – толық пісу кезеңінде – 29,5 м3 /га тәулік.
Жаздық бидайдың ылғалға талабын дақыл сорттарының ерекшеліктеріне, аймақтың гидротермиялық режиміне, радиациялық балансына сәйкес анықталады [29, 30].

Дәннің жақсы көктеп шығуы үшін өзінің салмағынан 50-60 % ылғал керек, ал түптену кезінде ылғалды көбірек қажет етеді. Осы кезеңде топырақта ылғал жетіспесе, дақылдың өсіп дамуы баяулайды, әрбір жанама сабақтың түбінен қосалқы буын тамырлар өспейді, нәтижесінде өнім төмендеп, дән сапасы нашарлайды. Ылғалды ең көп талап ететін фазалары: түптену-масақтану – дән толыса бастау кезеңдері [29, 33, 34].

Яғни, жаздық бидайдың потенциалды өнімін шектеуші факторлардың бірі – дақылдың өсу дәуірінің алғашқы кезеңінде топырақта ылғалдың аз болуы [37].

Жаздық бидай өсу дәуірі кезінде суарғанға қайтарымы мол дақыл. Суаруды ертерек, органогенездің II-этапының соңы, III – этапының бастапқы кезінде, яғни түптену фазасының басында жүргізген өте тиімді. Бұл жағдайда бидай жақсы түптеніп, әрбір жанама сабақ түбінен буын тамырлары жылдам өсіп нығаяды. Нәтижесінде масақ ірі болып, дән көп байланады [16, 30].

Топырақ-мелиоративтік жағдайы және қоректену режимі. Топырақтың мелиоративтік жағдайына – топырақ түрлері, олардың тұздану деңгейі, берілетін судың минерализациялану мөлшері, жер асты суының тереңдігі, топырақтың қышқылдылығы, себу алдында топырақты өңдеу сапасы және тамыр өркендеп өсетін топырақ қабатының қүрылымы жатады [30, 38].

Күріш өсіруші аймақтардың топырақ жамылғысы негізінен шөлейт жағдайда қалыптасқан топырақтар (сазды сұр топырақ, тақыр тәрізді және тақырлар) және гидроморфты (шалғынды-аллюмий, шалғынды-батпақты, батпақты) болып келеді. Олардың ішіндегі құнарлысы – шалғынды-аллювий, шалғынды-батпақты топырақтар. Түздану типі – хлоридты-сульфатты, бір метр топырақ қабатындағы тұздар мөлшері тығыз (құрғақ) қалдық бойынша 0,882-1,816 %. Жер асты суы тереңдігі 2-5 м. Топырақтың суды төмен өткізгіштік (фильтрациялау) қасиеті өте төмен. Атыз топырағына сумен көп мөлшерде ерітінді түздар келеді [32, 40].

Тыңайтқыштар беру жүйесі дұрыс болған жағдайда жаздық бидай аталған барлық топырақ типтерінде жоғары өнім береді.

Ауыл шаруашылығы өндірісін интенсивтендіру – жүргізілген химияландыру шараларына, әсіресе қолданылған тыңайтқыштар мөлшеріне тікелей байланысты [32, 30, 38, 39, 41-43], өйткені бидай өнімін арттыруда және топырақ құнарлылығын жақсартуда минеральды тыңайтқыштар өте күшті әсер ететін фактор [30,44].

Арал өңірінде күріш егіншілігін интенсивті дамыту 1965-1966 жылдары басталып, 1980-1990 жылдары егіс көлемі 95-110 мың гектарға жетті. Осы жылдарда минеральды тыңайтқыш қолдану күрт артып, орташа өнім гектарына 49-55 центнерге дейін жетті. Мысалы, 1965-1967 жылдары күріш ауыспалы егісіндегі әрбір гектар егіс танабына әсер етуші зат есебімен 43 кг/га минеральды тыңайткыштар енгізілсе, 1981-1985 жылдары бұл көрсеткіш 228 кг/га деңгейінде берілді [2, 30, 39, 43].

Қазақстанның оңтүстігінде және оңтүстік-шығыс аймақтарында жаздық бидай (күздік бидаймен қатар) дәнді дақылдар ауыспалы егісінде негізгі дақылдардың бірі ретінде егілуде. Яғни, жаздық бидай күріш, қызылша, мақта, темекі ауыспалы егістерінде де өндіріледі. Мысалы, күріш ауыспалы егісінде негiзгi дақыл-күрiш егiсiне тыңайтқыштар көп мөлшерде беріледі де, жаздық бидай егісіне өте аз мөлшерде берілуде.

Арал өңіріндегі суармалы егіншілік жағдайында берілген тыңайтқыштардың тиімділігін арттыратын екі фактор бар:

1) товарлы күріш өндіруді интенсификациялау кезеңі (1965-1990 жж.) аралығында қарашіріктің (гумус) алғашқы тың жерлер кезіндегі дейгейі (1,8-2,5 %) көп мөлшерде азайып, 0,8-1,1% деңгейіне жетті, ал бұл өз кезеңінде топырақ қүнарлығын төмендетті;

2) суармалы егіншілік жағдайында ылғал жеткілікті болғанда берілген тыңайтқыштардың тиімділігі арта түседі.

Жоғары өнім кұрау үшін жаздық бидай топырақтан көп мөлшерде қоректік заттар алып бойына сіңіреді.

Өсімдіктер табиғатта кездесетін элементтердің барлығын сіңіреді, соның ішінде біреулерін көп мөлшерде, кейбіреулерін аз мөлшерде қабылдайды, бірақ солардың арасында 20-25 элемент биологиялық тұрғыдан өте қажетті. Күріш және бидай дақылы үшін биологиялық аса қажетті элементтерге: көміртегі, оттегі, сутегі, азот, фосфор, калий, натрий, магний, кальций, кремний, күкірт, хлор, ванадий, хром, молибден, марганец, темір, кобальт, мыс, мырыш, селен, фтор, иод, бор, қалайы (олово) жатады. Бидай денесіндегі құрғақ заттардың негізгі массасы – көміртегі, оттегі, сутегі, азот элементтерінен қүралған. Сондықтан, бұл элементтерді –органогендер деп атайды. Бидайдың осы элементтерді сіңіріп пайдалануы фотосинтез, тынысалу, су режимі процестерімен тығыз байланысты. Бидай ұлпаларындағы азот, фосфор, калий мөлшері 0,1-10 % аралығында. Сондықтан бұларды макроэлементтер деп атайды. Дақылдың құрғақ заттары құрамындағы кальций, магний, күкірт мөлшері 0,1-0,5 % аралығында болып макроэлементтер мөлшеріне жақын. Қалған биологиялық аса қажетті элементтер бидайдың қүрғақ биомассасында 0,15-0,01% аралығында болса, олар – микроэлементтер, ал 0,01 %-дан аз болса – ультрамикроэлементтер деп аталады [45, 46,54, 55, 56].

Азот – белоктар, нуклейн қышқылы, ферментер, оның ішінде НАД және НАДФ, витаминдер және басқа да органикалық заттар құрамының негізгі компоненті. Сондықтан азоттың жеткілікті мөлшерде болуы фотосинтез процесін күшейтіп, бидайдың жылдам өсуіне және жоғары биомасса қүрауына жағдай жасайды.

Д.А.Прянишниковтің [47] пікірі бойынша, топырақта сіңімді азоттың мөлшері қаншалықты көбейсе, дақылдардың өнімі де соншалықты артады. Бірақ, топырақтағы азот тым көп болған жағдайда бидайдың вегетативті мүшелері (органдары) күшті өсіп, үзарады, көп түптеніп, дақыл жатып қалуы мүмкін. Ал, топырақта азот аз болғанда бидайдың жапырақтары сарғайып, кейін өліп кұрайды [13].

Зерттеу нэтижелеріне [13] қарағанда, азот тыңайтқышы бидай сабағының анатомиялық құрылысына да әсері бар. Топырақта азот көп болғанда бидай сабағы үзарып өседі, бірақ склеренхима қабаты жұқалау болады.Нәтижесiнде,сабақтың гриб ауруларымен зақымдануы артады.

Жаздық бидай өсiп шыққан алғашқы кезеңнен бастап азот қоректiк элементiн қабылдап сiңiре бастайды да, дән сүттене бастаған фазаға дейiн оны қабылдау процесi күшейе түседi.Бидайдың азотты ең көп мөлшерде қабылдауы түптену кезеңiнен масақ шығару фазасы аралығында болады. Яғни,25-30 күн iшiнде бидай бұл элементтiң 50-60%-ын сiңiредi.Сондықтан азот тыңайтқышын себу алдында берумен бiрге,түптену кезеңiнiң басында үстеп қоректендiру өте тиiмдi [6,7,30,33].Мұндай жағдайда бидай масағы үлкен (ұзын) болып қалыптасып, масақшалар саны артады, әрбiр масақшада көбiрек (2-3)дән байланады, нәтижесiнде өнiм артады. Ал, азот жеткiлiксiз болған жағдайда аталған көрсеткiштер 2-3 есе аз болдады. Сонымен,азот тыңайтқышы,суару және температуралық режимдермен қатар бидайдың түптенуiн күшейтiп,мақсаты сабақ қалыңдығын және жоғары өнiм құралуын реттейтiн күштi факторлардың бipi.

Фосфор- өсiмдiктегi заттар алмасу процесiнде орталық роль атқарушы нуклейн қышқылдары (ДНК және РНК), нуклеотидтер,фосфолипидтер,витаминдер және басқа органикалық заттар құрамына енедi.Фосфордың топырақта аз болуы жаздық бидайдың жас,әдепкi өсу кезiндегi сабақ пен жапырақтардың яғни жер бетiндегi мүшелерiнiң биомассасын,әсiресе тамыр жүйесiнiң өсуiн тежейдi[49]. Ал,фосфор тыңайтқышының оптимальды мөлшерде болуы дақылдың түптенуiн арттырып, масақтағы дән санын көбейтедi,оның пicуiн тездетедi.

Зерттеу нәтижелерiне [13,14] қарағанда, түптену кезеңiне дейiн бидай фосфор қоректiк элементiн ортофосфор қышқылының анионы күйiнде қабылдап сiңiредi [51-53]. Сондықтан, Арал өңiрiндегi карбонатты топырақта және суармалы егiншiлiк жағдайында фосфор тыңайтқышын себу алдында берген тиiмдi.

Калий протоплазма құрамының ылғағдылығын арттырып, қоюлану процесiн тежейдi.Калийдiң көп бөлiгi (70%) клеткада бос ион түрiнде кездеседi, ал қалған бөлiгi (30%) адсорбталған жағдайда болады. Калий өсiмдiктегi  көмірсулар (углеводтар) қозғалысына және көмірсу – белок алмасу процеcіне қолайлы әсер етеді [54, 55], механикалық ұлпалардың синтезделіп құралуын қамтамасыз етіп, гриб ауруларына төзімділігін күшейтеді [13].

Бидайдың жас мүшелерінде (органдарында) калий көбірек болады, өсу дәуірінің соңына таман калий өсімдіктің басқа жас органдарына жылжиды. Жаздық бидайдың калийді ең көп сіңірген кезеңі – масақтану фазасы.

Арал өңірі топырақтарындағы калий мөлшері зерттеліп анықталған жоқ. Ал, тәжірибе жүргізілген учаске топырақтарында калий мөлшері (200-300 мг/кг) орташа деңгейде болды. Дегенмен, бұл өңірде ұзақ жылдар (1965-2005 ж.ж.) бойы күріш, бидай және басқа дақылдар егіліп, егістікке калий тыңайтқышы берілмегендіктен топырақтағы калий мөлшері азайған болуы мүмкін.

Сондықтан бидайды себу алдында калий тыңайтқышын беру дақылдың өсіп даму процестерін күшейтіп, дән өнімділігін арттырады.

Жаздық бидай егісінен жоғары әрі сапалы өнім алу үшін тыңайтқыштарды, оның ішінде калийді жыл сайын жеткілікті мөлшерде беру керек. Бидайдың қоректік заттарды көп мөлшерде қажет етуі түптену-масақтану кезеңі аралығында болады. Өйткені, бұл кезеңде тамыр жүйесі, бас сабақ пен жанама сабақтары және жапырақтары тез өсіп, фотосинтез процесі күшейе түседі, осының әсерінен биомасса интенсивті құралады. Көктеп шығу-түптену кезеңі аралығында (3 жапырақты кезден -6-7 жапырақты кезге дейін) жаздық бидай дақылы азотты көбірек қажет етеді. Осы кезеңде фосфор және калийде өте қажет. Аталған қоректік элементтердің жеткіліксіз болуы өсімдіктегі белок алмасу процесін нашарлатады, тамыр жүйесі мен жанама сабақтары баяу өсіп дамиды, масақта дән аз байланып, олардың біразы ұшық (семік) болып, өнім азаяды. Сондықтан себу алдында азот және фосфор тыңайтқыштарын енгізу және түптену кезеңінің басында азот тыңайтқышымен үстеп қоректендіру егісте мол әрі сапалы дән өнімінің құралуына жағдай жасайды. Жеткілікті мөлшерде азот-фосфор берілгенде калий тыңайтқышын енгізу (беру) тиімді. Берілетін азот, фосфор және калий тыңайтқыштарының ара қатынасы топырақ құнарлылығына және егістегі өсімдіктердің қалыңдығына байланысты болуы керек [30].

Микроэлементтер. Ауыспалы егістегі негізгі дақыл-күріштің өнімі көбеюіне сәйкес топырақтан негізгі қоректік элементтерді көп мөлшерде сіңіреді. Сондықтан, күріш егісіне берілетін тыңайтқыштар мөлшері артуда [56-58]. Бұл егіншілікте микроэлементтерді қолданудың керектігін көрсетіп отыр. Микроэлементтерді “топырақ-адамдардың тамақтануы” цикліне қосуы өсімдіктердің қоректенуінен басталады, өйткені адамның дұрыс өсіп дамуы үшін бор, мыс, мырыш, марганец, молибден, кобальт т.б. элементтер азғантай мөлшерде болса да керек [59-66].

Көптеген ғалымдар [45, 60, 64-66] мырыш, молибден, мыс, бор, кобальт, марганец, ванадий бар тыңайтқыштарды қолданғанда ауыл шаруашылығы дақылдарының, соның ішінде бидайдың өнімі артып, дән сапасы жақсарғанын анықтады. Микроэлементтерді қолданғанда оның тиімділігі – топырақ жағдайына (карбонаттылығы, эрозияциялануы, тұздануы, орта реакциясы), агротехникалық жағдайларға (көп жыл қатарынан күріш егу) байланысты. Бидай егісіне микроэлементтерді енгізудің керектігі топырақ анализі нәтижесіне, вегетациялық және далалық тәжірибелер нәтижесі негізінде анықталады [45, 59, 63, 66].

Микроэлементтер қолданылғанда дақылдың өсіп дамуы жылдамдатылып, дән өнімін көбейтеді, ауруларға төзімділігі артады, қорғану реакциясы күшейеді. Өйткені, көптеген биохимиялық реакцияларды кәдімгі температурада күшейтетін ферменттер құрамында микроэлементтер бар. Осы ферменттердің қатысуымен синтезделу, ыдыратып бөлшектеу, органикалық зат алмасу реакциялары жүреді [59, 63, 66]. Сондықтан, оптимальды (оңтайлы) мөлшерде микроэлемент қолданудың мәні үлкен.