5В080100 «Агрономия» мамандығына арналған

мамандығына арналған

1. 
   Глоссарий
   

2. 
   Дәрістер
   

3. 
   Тәжірибелік сабақтар
   

4. 
   Ұсынылатын өзіндік сабақтарының тізімі.
   

1. 
   Глоссарий
   

1. 
   Атмосфера дегенiмiз – жер шарын қоршап тұрған ауа қабаттары. Ол жер бетiнен бiрнеше мың шақырымға тарап, планетааралық кеңiстiкке өтедi. Атмосфера көлденең бағытта да, тiгiнен де бiркелкi болмайды. Ол физикалық қасиеттерi мен биiктiкке сәйкес температураның өзгеруiне орай 5 қабатқа бөлiнедi.
   

Студенттерге агрометеорология жөнiндегi бiлiм мынандай жағдайларда қажет болады: а) арнайы мамандық пәндердi оқып үйренуде; ә) курстық жұмыстарды орындауда; б) диплом жұмысында, магистратурада эксперименттiк зерттеулер жүргiзу және т.б.

Мұндай бiлiм мамандарға қалыптасқан және күтiлетiн ауа райы жағдайларына дұрыс бағалай бiлу үшiн қажет. Өйткенi ауа-райына, оның өзгеруiне көңiл бөлiп, ол өзгерiстердiң:

1. Ауылшаруашылық дақылдарының өнiп-өсуiне;

2. Ауылшаруашылық дақылдарын аурулары мен зиянкестерiнiң пайда болуы мен таралуына;

3. Микроорганизмдердiң дамуына;

4. Топырақ құрамының қалыптасу үрдiсiне және т.б. жағдайларға тигiзетiн әсерiн бақылап отыру қажет.

Негiзгi мақсаты ауа райы жағдайларын дұрыс бағалай бiлу. Өйткенi дақылдардың географиялық таралуы мен орналасуы, себу мерзiмi, қолданылатын агротехника мен егiс айналымы, ең соңында өнiм алу климат пен ауа райына байланысты.

Негiзгi метеоэлементтерге мыналар жатады:

1. Атмосфералық қысым (мм, мб);

2. Күн радиациясы (кал/см², мин);

3. Ауа және топырақ температурасы (С⁰);

4. Бұлттану (балл);

5. Ауа және топырақтың ылғалдылығы (мм, мб, %);

6. Жауын-шашын (мм), қар қабаттары (см, г/см³);

7. Булану (мм);

8. Жел (м/сек, румбы);

9. Атмосфералық құбылыстар (тұман, боран, найзағай, көктайғақ, және т.б.).

Жергiлiктi аудандардың (аймақтардың) ауылшаруашылық өндiрiсiне климаттың, ауа-райының тигiзетiн әсерi әр түрлi. Ауа-райының өзгеруi аталған метеоэлементтердiң өзгеруiне байланысты. Сондықтан, әр-бiр ауылшаруашылығы мамандары метеоэлементтерге бақылаулар жүргiзiп, олардың өзгеруi қандай жағдайларға әкелетiнiн ертеректен бiлуi қажет. Қандай метеоэлементтiң өзгергенi өсiмдiктердiң өнiп-өсуiне дұрыс жағдай жасады немесе қандай зияндарын тигiздi. Сонымен қатар, метеоэлементтерге бақылау жасау табиғаттың қолайсыз жағдайларын да ерте анықтап, олардың келтiретiн зияндарына қарсы дайындалуға мүмкiншiлiк бередi. Мысалы: құрғақшылық, үсiк, қатты суық, боран т.б. атмосфералық құбылыстардың болуын ерте болжауға болады.

Агрометеорология (ауылшаруашылық метеорология) ғылым ретiнде ХIХ ғасырдың соңында белгiлi орыс ғалымдары Петр Иванович Броунов және Александр Иванович Воейков елiмiздiң климаттық ресурстарын бағалап қай аймақта қандай дақылдар өндiруге болатынын белгiлеп бердi. Мысалы: неге мақта, жүрегi дақылдары оңтүстiкте жақсы өнiм бередi, ал цитрустық дақылдар басқа аймақтарда т.б.

Метеорологиялық элементтерге байқаулар жүргiзу үшiн әр ауданда, метеостанция немесе метеопост жұмыс iстеуге тиiстi, олар өздерiнiң байқаудан алған мәлiметтерiн әр бiр үш сағат (0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21) сайын, тәулiк бойында 8 рет белгiленген уақытта облыстағы метеостанцияға хабарлап отырады, сол сияқты осы уақыттарда облыс Республикадағы (ГМС) гидрометеорологиялық станцияға хабарлайды. Жер шарындағы атмосфералық үрдiстер бiрiмен бiрi өте тығыз байланыста болады. Бiр аймақтағы болып жатқан метеорологиялық өзгерiстердi басқа аймақтарда бiлiп отыру қажет.

Сондықтан, барлық елдердiң метеорологиялық жағдайларын Бүкiл Әлемдiк Метеорологиялық ұжым ұйымдастырап отырады. Сонамен қатар, үлкен метеорологиялық орталықтар жұмыс iстейдi. Ол орталықтар Москва, Мельбурн, Вашингтон қалаларында орналасқан, олар телетайп арқылы бiр-бiрiнен метеорологиялық хабарлар алып отырады.
2. Агрометеорологияның негiзгi мақсаттары

Ауа-райы және климаттық жағдайлардың ауылшаруашылығына тигiзетiн үлкен әсерiне байланысты агрометеорология ғылымының алдына мынандай негiзгi мақсаттар қойылады:

1. Ауылшаруашылық дақылдарының өнiп, өсуiне және өнiмдiлiгiне климат пен ауа-райының әсерiн бақылау;

2. Метеорологиялық элементтердiң және климаттық жағдайлардың географиялық аймақтарда қалыптасу заңдылығын зерттеу;

3. Жергiлiктi аймақта қолданылатын агротехникаларға ауа-райы және климат жағдайларының тиiмдi әсерiн бақылау (себi мерзiмi және тәсiлi, топырақ өңдеу және т.б.). Осы тәсiлдердi өзгерту арқылы топырақтың жылу және ылғал режимдерiн жақсарту;

4. Тыңайтқыштар енгiзу тиiмдiлiгiне ауа-райы және климат жағдайларының әсерiн бақылау (мөлшерi, мерзiмi, ауа-райына байланысты әр түрлi тыңайтқыштардың жиынтығы). Ауа-райының және климаттың өсiмдiк өнiмдiлiгiне тигiзетiн әсерiнен мына мысалдан байқауға болады. Картоп түйнектерiнiң өнiмдiлiгi тыңайтқыштарды әр түрлi топыраққа енгiзгеннiң әсерiнен 9 ц/га артты, ал бiрдей топырақта әр түрлi климаттық аймақта отырғызылған картоптың өнiмдiлiгi бiр гектарда 20 центнерге артты.

5. Ауылшаруашылық дақылдарының аурулары мен зиянкестерiнiң пайда болуына, көбеюiне ауа-райы және климат жағдайларының әсерiн зерттеу. Өсiмдiк зиянкестерi мен ауруларының зияндылығы мен көбеюiне ауа-райы тiкелей әсер етедi. Мысалы: Жылдың көктемi салқын және ылғалды болса, кейбiр зиянкестер мен аурулардың белсендiлiгi төмендейдi, ал көктем құрғақ және жылы болса – белсендiлiгi жоғары және қуыршақтары мен жұмыртқалардың тiршiлiк қабiлеттiлiгi жоғарлайды. Ауа-райы желдi болғанда зиянкестер өсiмдiктердiң iшкi қабатына тығылып өсу нүктесiн жояды.

6. Ауылшаруашылық дақылдарының зиянкестерi және ауруларымен күресу мерзiмi, қолданылған шаралардың тиiмдiлiгiне климаттық жағдайдың әсерiн бақылау. Ауылшаруашылық егiстiктердi зиянкестерге қарсы өңдеу кезiнде ауа-райы жағдайын есепке алу керек: температура, ауа ылғалдылығы, жел, жауын-шашын, әсiресе 1-2 м биiктiкте ұшақпен әр түрлi улы заттарды шашқан кезде желдiң жылдамдығы 2 м/с-тан аспау керек, тiкұшақпен шашқан кезде 3 м/с, ал трактормен бүрiккен кезде 4 м/с. Бүрку кезiнде өсiмдiктердегi шық өңделу тиiмдiлiгiн 2-3 есе жоғарылатады. Улы заттармен өңдеу ауа-райы құбылмалы кезiнде жүргiзiлмейдi себебi жауын-шашын химикаттарды өсiмдiктерден шайып кетедi.

7. Ауылшаруашылық дақылдарын агроклиматтық аудандастыру, яғни дақылдарды метеорологиялық элементтерге қажеттiлiктерiн ескере отырып оларды аймақтарға дұрыс бөлiп, орналастыру. Дақылдарды осындай дұрыс аудандастырылған жағдайда алатын өнiм ұлғая түседi.

8. Жылу және ылғалмен қамтамасыздандырылған жағдайда ауылшаруашылық дақылдарының әр түрлi өнiмi мен даму кезеңдерiн бағалау және болжау.

9. Үсiктер мен құрғақшылықты болжау және осындай қауiптi метеорологиялық жағдайлармен күресу тәсiлдерiн ойластыру.

10. Ауылшаруашылық өндiрiсiн агрометеорологиялық хабарлармен қамтамасыз ету. Ауылшаруашылығына берiлетiн хабарлар (информациялар) әр бiр салаға бөлек жүргiзiледi: дән шаруашылығына, мақташаруашылығына, көкөнiс және картоп шаруашылығына, жемiс жидек шаруашылығына, мал шаруашылығына және т.б.

Агрометеорологияның зерттеу әдiстерi егiншiлiктiң мына заңдарымен негiзделген.

Егiн шаруашылығында факторлардың тепе-теңдiгi салыстырмалы сипат алуы мүмкiн. Ол өсiмдiктi әртүрлi факторлармен қамтамасыз етудiң қиын-жеңiлдiгiне және мөлшерiне байланысты болып келедi. Мысалы, Қазақстанның жағдайында негiзiнен бiрiншi орында ылғал, одан кейiн қоректiк заттар болып келедi.

Өнiм деңгейiнiң минимумда болатын факторға байланысты екенiн бiрiншi айтқан өсiмдiк қоректенуiнiң минералды теориясының авторы Юстус фон Либих (1803-1873 жж.) болды. Жетiспейтiн фактордың орнын толтыра бастағанда, өнiмнiң деңгейi көтерiлiп, екiншi бiр жетiспейтiн фактор минимумда қалған кезде, өнiмнiң өсуi тоқтайтыны байқалған.

Бұл заңды дәлелдеу үшiн Гельригельдiң вегетациялық тәжiрибесiн келтiруге болады. Бiркелкi құнарлы топырақпен толтырылған шыны ыдыстарда арпа өсiрiлген. Ылғалдығынан басқа өсiмдiкке керек жағдайларды бiрдей етiп ұстаған. Әр-бiр 8 ыдыстағы топырақтың ылғалдылығы толық ылғал сиымдылығынан 5,10,20,30,40,60,80 және 100 деңгейде болған. Тәжiрибе нәтижесiнде ең жоғарғы өнiм топырақ ылғалдылығы 60 (оптимум) болғанда алынса, құрғақ топырақта (минимум) және ол суға толық қаныққанда (максимум) өнiм болмаған. Осы қорытындыны басқада (температура ж.б.) факторлармен жүргiзген тәжiрибе нәтижелерi дәлелдейдi. Сайып келгенде, ең жоғарғы өнiм фактордың оптималды жағдайында, ал оның минималды және максималды болуы өнiмнiң төмендеуiне әкелiп соғатыны айқындалған.

3. Өсiмдiк тiршiлiгi факторларының бiрлесiп әрекет ету заңы.Өсiмiдiк тiршiлiгiне қажеттi факторлар бiрлесiп әрекет етедi, яғни олар өсiмдiктiң өсiп-даму процесiнде өзара әрекеттестiкте болады.

Либшер ХIХ ғасырдың соңғы кезiнде жүргiзiлген көптеген зерттеулердiң негiзiнде минимум заңына түзету енгiздi. Оның айтуынша, өсiмдiк минимумде болатын факторды қалған факторлар оптималды мөлшерде болып келгенде, соғұрлым тиiмдi пайдаланады. Осымен факторлар әрекеттестiгiнiң бар екенi мойындалып отырғаны көрiнедi.

Бұл заң В.Р.Вильямстiң жұмыстарында өзiнiң әрi қарай дамуын тапты. Э.Вольнидiң көпфакторлы вегетациялық тәжiрибесiн негiзге ала отырып, ол фактор әрекеттестiгiн анық көрсете бiлдi. Тәжiрибеде үш қатар қойылған шыны ыдыстарда қара бидай өсiрiледi. Әр қатардағы төрт шынының үшеуiне тыңайтқыш берiлмей, толық сиымдылықтан 20, 40 және 60 ылғалдылықта, ал төртiншi шыныға 60 ылғалдық және толық тыңайтқыштар берiлдi.

Үш қатар орналасқан шыныларға жарық түсу деңгейi әртүрлi болған (әлсiз, орташа және жеткiлiктi түрде) үш фактор.

Суармалы егiн шаруашылығы жағдайында суғару мен тыңайтқыш берудiң үлкен маңызы бар. Неғұрлым өсiмдiк қоректiк заттармен толық қамтамасыз етiлгенде, суландыру, яғни бұл екi маңызды фактор бiр бағытта әсер етiп, өнiмдi арттырады.

Бұл сияқты құбылыс– бiр фактор екiншi фактордың әсерiн күшейтiп, жеке қолданғаннан гөрi қосымша өнiмнiң деңгейi артық болуын синергия процесiнiң көрiнiсi деуге болады.Өсiмдiк тiршiлiгiне қажеттi факторлардың бiр-бiрiне тiкелей әсерiнен басқа жанама әсерi де болдады. Мысалы, фосфор тыңайтқыштары өсiмдiкке керектi ылғалдың мөлшерiн өзгертпейдi. Бiрақ дақылдың пiсiп-жетiлу кезеңiн қысқарту арқылы оған керектi судың жалпы мөлшерiн азайтады. Осы жерде айта кететiн бiр нәрсе: өнiмнiң жоғары болуы дақылдың биологиялық мүмкiншiлiгiмен күн сәулесiнiң мөлшерi және оны пайдалану қабiлетiмен анықталатынын ескеру керек.

Өсмiдiк тiршiлiгi факторларының бiрлесiп әрекет ету заңы минимум заңын жоққа шығармайды. Соңғы заңның маңызы – бiрiншi минимумдегi фактор өнiм алуда жетекшi орын алатынында. Сондықтан минималды факторды анықтау және оны оңтайландыру егiншiлiктiң бiрiншi мiндетi болып саналады.

Осы заңдарға сүйенген агрометеорологияның зерттеу әдiстерiнiң мақсаты өсiмдiктердiң өнiп өсуiне әсер ететiн қоршаған ортадағы негiзгi және қосалқы факторлардың әсерi, олардың ауа-райымен бiрге оңтайлы мөлшерлерiн анықтау. Осы мәселелердi шешу үшiн агрометеорология келесi әдiстердi пайдаланады.

1. Негiзгi жұмыспен қатар жүретiн әдiс. Егерде бiз дақылдардың өнiп-өсуiне, дамуына, өнiмдiлiгiне бақылау жасайтын болсақ, сол жерде (танапта) метеорологиялық элементтерге қатар бақылау жүргiзуiмiзге болады. Бұл әдiстiң негiзiн қолдаушы П.И.Броунов болған. Бұл әдiспен жүргiзiлген көп жылдық байқаулардың нәтижесiнде өсiмдiктердiң қай фазасында қандай температура, ылғал мөлшерi оңтайлы екенiн анықтауға болады.

2. Географиялық себу әдiстерi. Ең оңтайлы, жақсы агроклиматтық көрсеткiштердi анықтау үшiн бiр ауылшаруашылық дақылын әр түрлi жерлерде, биiктiктерде өсiредi. Осындай жасалынған тәжiрибелер арқылы 2-3 жылда сол дақылдың оңтайлы агроклиматтық көсеткiштерiн анықтауға болады. Қай климаттық жағдайда, қандай биiктiкте бұл дақыл жоғары өнiм бере алатынын анықтай аламыз.

3. Дақылды әртүрлi себу мерзiмi әдiсi. Өсiмдiк бiр жерде (танапта) себiледi, бiрақ себу мерзiмi әртүрлi - әр бiр 5, 10, 15, 20 күннен соң. Осындай тәжiрибенiң нәтижесiнде сол дақылдың белгiлi метеорологиялық жағдайдағы оңтайлы себу мерзiмi анықталады.

4. Лаборатория және далалық тәжiрибе әдiсi. Жасанды ауа-райы жағдайында өсiмдiктердi өсiру (вегетативтiк үйшiктер, теплицалар, оранжереялар және т.б.). Өсiмдiктiң дамуына әр түрлi метеорологиялық жағдайлар жасап өсiмдiктiң әр түрлi мерзiмiнде өсуiне бақылау жүргiзу.

5. Өсiмдiктiң статистикалық материалдарын өңдеу әдiсi және сол жылдардағы метеожағдайы П.И.Броунов осы әдiстi өзiнiң зерттеулерiнде қолданып өсiмдiктiң өсуiндегi ңқауiптi кезеңң анықтаған.

Бақылау сұрақтары

1. 
   Агрометеорология ауылшаруашылығына қандай маңызы бар.
   
2. 
   Агрометеорологиядан алған бiлiмдi қай жерде пайдалануға болады.
   
3. 
   Климат дегенiмiз не.
   
4. 
   Ауа-райы дегенiмiз не.
   
5. 
   Негiзгi метеоэлементтердi және олардың өлшем бiрлiктерiн атаңыз.
   
6. 
   Агрометеорологияның даму тарихы.
   
7. 
   Агрометеорологияның негiзгi мақсаты.
   
8. 
   Агрометеорологияның зерттеу әдiстерi.
   

1. Атақұлов Т.А., Ержанова К.М. Агрометеорология практикумы, Оқу құралы. Алматы, 2007 ж.

2. Атақұлов Т.А., Ержанова К.М. Агрометеорология, Оқулық (электрондық). Алматы, 2007 ж.

3. Чирков В.И. Агрометеорология, Учебник М. 1976

1. Атақұлов Т.А., Дәндібаев Б.Д. Агрометеорология курсы бойынша оқу әдістемелік құрал. Алматы, 1998.-34 б.

2. Атақұлов Т.А., Герасименко Г.Д. Влияние микроклимата на фенологию яровой пшеницы при различном режиме орошения. Труды КазНИметеорологического института. М., Гидрометеоиздат, 1981.-60 с.

3. Агроклиматические ресурсы. Справочники по областям и республикам. Л., Гидрометеоиздат.

1. Тропосфера – жер бетiнен 8-17 км дейiнгi биiктiкте орналасқан, атмосфераның төменгi қабаты. Тропосфера қабатында жер бетiнен жоғарылаған сайын температура төмендей бастайды. Әр-бiр 1000 метр биiктiкке температура 5-6⁰ төмендейдi. Бұл атмосфера қабатында ауа массасының 80%, барлық су парлары және адам тiршiлiгiне, өсiмдiктердiң өнiп-өсуiне әсерiн тигiзетiн барлық атмосфералық құбылыстар байқалады. Жылу мен ылғалдың атмосфера мен топырақ аралығындағы ара қатынасы желдiң және бұлттардың пайда болуы, ылғалдың булануы, жауын-шашын және т.б. құбылыстар тропосфераның төменгi қабатында болады.

2. Стратосфера – 8-17-ден 46-55 км биiктiк аралығында орналасқан, 15-35 км биiктiкте тiршiлiктi жоятын, ең қысқа ультрокүлгiн сәулелердi бойына сiңiрiп алатын озонның көп мөлшерi жинақталған, солардың әсерiнен жоғары электр өткiзгiштiк пайда болады.

Атмосфераның осы (15-35 км) биiктiк аралығында озондық қабат орналасқан. Жер бетiндегi барлық тiршiлiк осы қабаттың болуының арқасында. Егер бұл қабат атмосферада болмаған жағдайда, барлық ультрокүлгiн сәулелер жер бетiне жетсе, барлық тiршiлiк жойылар едi. ғалымдардың зерттеулерi бойынша бұл озондық қабат жылдан жылға азайып келедi. Мысалы: Жапонияда бұл қабат жылына 2,3 пайызға кемидi екен. Сондықтан, қазiргi уақытта осы мәселемен шұғылданатын барлық жер жүзi ғалымдарының мақсаттары – осы озондық қабатты сақтап қалу болып табылады. Ол үшiн осы қабаттарды бұзатын фреон және басқа газдардың атмосфераға бөлiнуiн азайтып, тоқтату керек. Стратосфера қабатында биiктiк жоғарылаған сайын желдiң жылдамдығы артады – 60-70 км дейiн жетедi, ал температура да көтерiле бастайды.

3. Мезосфера – 43-45 км-ден 80-90 км биiктiк аралығында, бұл қабатта температура төмендей бастайды (-80 –90⁰С).

4. Термосфера– 85-800 км биiктiк аралығында. Бұл қабатта ауа өте қатты ионизацияланған, соның әсерiнен ауаның электрөткiзгiштiгi тропосфераға қарағанда миллиард есе көп. Ауаның температурасы биiктеген сайын жоғарылайды, жоғарғы қабатында 2000⁰С дейiн жетедi.

5. Экзосфера – атмосфераның ең сыртқы қабаты 800 км-ден 2000-3000 км дейiн, ары қарай космосқа ауысады.

Әр бiр атмосфераның қабаттары аралығында «пауза» деп аталатын аралық қабаттар болады. Мысалы: тропопауза, стратопауза, мезопауза т.б. Тропопауза қабаты тропосфера мен стратосфера қабаттарын бөлiп тұрады.

Сонымен қатар, атмосфера құбылыстарына бақылау жасау үшiн пилот-шарлары, радиозонттар пайдаланады. Пилот-шарларды тек жоғарғы қабаттағы желдiң жылдамдығы мен бағытын анықтау үшiн жiбередi, ол радиозонттардың құрамында атмосфера қысымын, температурасын, ылғалдығын өлшейтiн приборлар және осы өлшемдердi жерге хабарлайтын радио хабарлағыш болады.

Атмосфераның жоғарғы қабаттарына бақылаулар жүргiзу үшiн метеорологиялық (100 км дейiн) геофизикалық (400 км дейiн) ракеталар пайдаланылады, одан жоғары атмосфера қабаттарына спутниктер арқылы бақылаулар жүргiзедi.
2. Атмосфера және топырақ ауасы, олардың құрамы

Атмосфера құрамына кiретiн әр түрлi газдардың қоспасын ауа деймiз. Оның iшiндегi ең негiзгiлерi азот (N₂), оттегi (О₂), аргон (Аr), көмiрқышқыл газы (СО₂) және су буы (Н₂О). Қалған газдар өте аз мөлшерде кездеседi

Атмосфераның құрылымына тұрақты - әр уақытта болатын және тұрақсыз (кей мезгiлде болады, кейде болмайды) элементтер бар.

Тұрақты кездесетiн элементтерге мыналар жатады:

1. Азот – 78%;

2. Оттегi – 21%;

3. Аргон – 0,93%;

4. Неон, гелий, озон, сутегi және басқа газдардың үлесiне 0,002%.

Атмосферада тұрақсыз болатын элементтере көмiрқышқыл газы (СО₂) – 0,03% және сулар булары – 0,02% дан 4% дейiн.

Төменде, осы атмосфера құрамында кездесетiн негiзгi элементтерге (газдарға) қысқаша сипаттамасын беремiз.

Химиялық инерттi газдар өсiмдiк өсуiне әсер етпейдi. Тек қана озонның биологиялық маңызын айтуға болады. Атмосфераның жоғары қабаттарындаоның мөлшерi 0,3 дейiн өседi де күннен түсетiн ультракүлгiнтүстi сәуленi өзiне сiңiрiп, жер бетiне жетуiн азайтады, бұл пайдалы құбылыс екенi белгiлi.

Аталған газдардан басқа ауада су булары болады, олардың өсiмдiк өмiрiнде маңызы үлкен. Атмосферадағы бұлттардың, жауын-шашынның негiзгi көзi болып табылады.

Оттегi атмосфераға фотосинтез үрдiсi арқылы бөлiнедi. Ол дем алу үшiн, топырақта органикалық заттардың шiруi және тағы басқа тiршiлiктерде қажет.

Топырақ ауасын құрайтын төрт газдың үшеуiнiң маңызы өте зор. Оттегi топырақта өсiмдiк тамырының, микрооргонизмдердiң дем алуына және химиялық процестердiң жүруiне бiрден-бiр керектi элемент. Оттегi жетiспегенде топырақты қалпына келтiру процестерiн күшейтiп, өсiмдiкке зиянды тотыққан қоспалар көбейедi мысалы, NH₃H₂S.

Топыраққа оттегi жетiспеген жағдайда өсiмдiктiң тамыры қысқа және жуан болады, тамыр түгi азаяды. Кейбiр зерттеушiлердiң айтуынша топырақтағы оттегiнiң концентрациясы 5-ға дейiн төмендегенде, өсiмдiк тамырының өсуi тоқтайды. Мұнымен қатар топырақтағы оттегiнiң мөлшерi азайғанда, өсiмдiктiң суды және қоректiк заттарды сiңiруi төмендеп, оның жер бетiндегi бөлiгiнiң өсуi де баяулайды. Аэрацияның азаюы өсiмдiктiң ауруын қоздыратын организмдердiң күшеюiне әкелiп соғады.

Көмiрқышқыл газы. Топырақтағы көмiрқышқыл газының мөлшерi жердiң және атмосфераның жылу балансына әсер ететiнiн айту керек. Бұл газдың қатысуымен фотосинтез процесi жүретiнiн бiлемiз. Көмiрқышқыл газы топырақтағы заттардың ерiтiлу қабiлетiн жоғарылатып, оның қоректiк жүргiсiн жақсартады. Сонымен қатар топырақ көмiртегiнiң өсiмдiк үшiн оның маңызды көзi болатынын айта кету керек.

Топырақ ауасы. Топырақ ауасының құрамына сол жоғарыда аталған газдар кiредi, бiрақ ондай тұрақтылық жоқ. Бұл жерде газдар мөлшерi ауысып, өзгерiп тұрады. Органикалық заттар неғұрлым көп, жылдам шiрiсе, солғұрлым топырақ құрамында көмiрқышқыл газы көбейедi. Топырақ құрамында бос азот пен оттегi аз болады, өйткенi оларды әр түрлi бактериялар пайдаланады. Топырақ құрамында жалпы азот мөлшерi 78-87%, оттегi 10-20%, ал көмiрқышқыл газы 1-2%, қарашiрiндiсi көп, батпақтанған топырақтарда 6% дейiн болады.

Газалмасу. Атмосфераның төменгi қабатымен топырақ арасында газалмасу үрдесi жүрiп тұрады. Осының нәтижесiнде топырақ құрамына азот (₂) және оттегi (О₂) сiңiп, топырақтан көмiрқышқыл (СО₂) газы бөлiнiп шығып отырады. Бұл табиғат үрдiсi өсiмдiктердiң өнiп-өсуiне өте қолайлы жағдайлар туғызады. Егер, әр бiр сағат сайын 30 см топырақ құрылысында толық газ алмасу болып отырса, өсiмдiк үшiн оңтайлы жағдайлар туылады. Ал газалмасу нашар болса, ондай жағдайда өсiмдiк әр түрлi ауруларға шалдығады (тамыр шiруi, оттегiнiң аздығынан өсiмдiктiң өспеуi т.б.).

Газалмасудың қарқынды жүруiне мына факторлар әсерiн тигiзедi:

1. Атмосфераның төменгi қабатымен топырақ температурасының айырмашылығы. Бұл айырмашылық неғұрлым көп болса (∆t), солғұрлым атмосфералық қысымның айырмасы көбейедi (∆Р), соның арқасында, газдар атмосферлiк қысымы жоғары ауданнан қысымы төмен ауданға қарай жылжый бастайды.

2. Жел. Топырақ құрамынан бөлiнген (шыққан) газдар желмен басқа жерге жылжыйды да, оның орнына жаңа газдар шыға бастайды.

3. Жауын-шашын. Топырақ құрылысындағы бос газдар орналасқан жерлер жауын-шашын суымен толып, ол газдарды топырақ бетiне ығыстырып шығарады.

4. Топырақ құрылымы. Құрылымы бос, борпылдақ топырақтарда газалмасу қарқынды түрде жүредi.
3.Атмосфералық қысым, өлшеу әдiстерi

Ауаның салмағы болғандықтан, ол жер бетiне қысым көрсетедi.

Атмосфералық қысым сынап бағанасының биiктiгiмен өлшенедi (мм), оның салмағы атмосфералық қысымды теңестiредi. Сынап бағанасы бойынша 760 мм тең қысым қалыпты атмосфералық қысым болып саналады (негiзi 1 см²) температура 0⁰С тең, теңiз деңгейiнде, (негiзi Балтық теңiзi саналады).

1. Теңiз деңгейiнiң биiктiгiне байланысты. Температура бiр қалыпты болғанда, бiрақ жер бетi теңiз деңгейiнен жоғарылаған сайын, қысым төмендейдi, өйткенi белгiлi бiр нүктеге түсетiн атмосфераның салмағы төмендейдi;

2. Ауаның температурасынан. Температура көтерiлген сайын ауа тығыздығы төмендейдi, сондықтан қысымда төмендейдi;

3. Ауаның құрамындағы су буларынан. Атмосферадағы су булары көбейген сайын, құрғақ ауаны ығыстырады, оның орнын басады. Су буларының тығыздығы, құрғақ ауаға қарағанда төмен, сондықтан атмосферадағы су буларының мөлшерi жоғарылаған сайын, қысым төмендейдi.

Жер шарында қысым өзгерген сайын атмосферадағы әр түрлi ауа массалары бiр орыннан екiншi орынға жылжый бастайды, соның әсерiнен ауа-райы өзгерiп климат құбылмалы болады.

Атмосфералық қысымда периодикалық (дұрыс) және периодикалық емес (дұрыс емес) өзгерiстер болып тұрады.

Атмосфералық қысым өзгермелi метеоэлемент, кей кезде ол өте тез өзгередi, ал кейде бiраз уақыт бiркелкi болып тұрады. Периодикалық (дұрыс) қысымның өзгеруi күннiң биiктiгiнiң бiр тәулiктiк немесе жыл бойына өзгеруiне байланысты. Күндiз атмосфералық қысым түнге қарағанда төмен, ал жазда қыс айларына қарағанда төмен болады. Бұл өзгерiс жоғары айтылған заңдылыққа сәйкес, атмосфералық қысымның дұрыс өзгеруi. Ал, қысымның дұрыс бағытта өзгермеуi немесе – күндiз жоғарылап, түнде төмендеуi периодикалық емеске жатады. Бұл құбылыстар термикалық және динамикалық өзгерiстерге алып келедi. Жер бетiнiң бiр қалыпты жылынуы және салқындауы, жылы (жеңiл) және суық (ауыр) ауа массаларының келуi қысымның түсуiне немесе көтерiлуiне әкелiп соғады. Егерде жылы (жеңiл) ауа массасы келсе, онда қысым төмендейдi. Ауа-райын жақын уақыттарға (сағаттарға) болжау үшiн периодикалық емес атмосфералық қысымның өзерiстерi пайдаланылады.

Тәулiк бойынша атмосфералық қысымның өзеруiнде екi максимум және екi минимум байқалады. Максималды атмосфералық қысым сағат 10-да және 22-де болады, ал минимум сағат 4-те және 16-да бақыланады.

Тәулiкаралық қысымның өзгеруiн бақылау ауа-райын болжау үшiн қажет. Ауа-райы тұрақты, өзгерiссiз болатын жағдайда атмосфералық қысымның бiр неше күн қатар өзгеруi 0-ге тең болуы мүмкiн. Ал ауа-райының тез өзгеруi қысымның 10-15 мб өзгеруiне әкелiп соғады.

Тәулiкаралық қысымның ең жоғарғы құбылмалылығы қыс айларында мұхиттардың үстiнде, ал төменгiсi жаз айларында - құрлықтарда байқалады.

Жақын сағаттарға ауа-райын болжау үшiн барометрлiк тенденцияны және барометриялық сипаттамаларды бiлу қажет.

Барометрлiк тенденсия - қысымның 3 сағат iшiнде қаншалықты көтерiлгенiн (мм) немесе төмендегенiн бiлдiретiн көрсеткiш.

Барометриялық сипаттамалар 3 сағатта қысым қалай өзгергенiн көрсетедi, егер тәулiк бойында осы өзгерiстердi бiле алсақ, бiз жақын уақыттарға ауа-райының болжамын айтааламыз.

Барометрлiк нивелирлеу – атмосфералық қысымның айырмашылығына байланысты бiр нүктеден екiншi нүктенiң биiк (жоғары) орналасуын анықтау. Бұл анықтау, жоғары көтерiлген сайын атмосфералық қысымның төмендейтiн заңдылығына байланысты. Ол үшiн, бiрiншi нүктеде (пункта) атмосфералық қысымды, температураны өлшеймiз, содан соң екiншi нүктеге (пунктке) көтерiлiп ол жерде де осындай өлшеулер жасаймыз.

Барометрлiк нивелир геодезиялық нивелирдi және рейканы пайдалана алмайтын жерлерде қолданылады:Жер бедерiнiң күрделi формаларында;Екi пункттiң ара қашықтығы өте алыс болса, 100 км және одан да көп болғанда;Жер бедерiнiң картасын тез дайындау керек болса;Нивелир пайдалану қиын болғанда (орман, аңғар, тау, батпақ).

Барометрлiк нивелирдi жүргiзу үшiн ең қолайлысы барометр-анероид. Жаңа жерлердi пайдалану үшiн өте қолайлы.

Жер бетiнен жоғары (тауға делiк) көтерiлген сайын метеорологиялық элементтердiң өзгеруi:

а) әр бiр 100 м көтерiлген сайын жазда ауа температурасы 0,5⁰С төмендейдi, ал қыста 0,8⁰С жоғарылайды;

ә) жауын-шашын мөлшерi және жауынды күндер саны жоғарылайды;

б) үсiксiз күндер ұзақтылығы азаяды;

в) әр бiр 100 м жоғарылаған сайын күн радиациясының қарқындылығы 0,01-0,02 каллории жоғарылайды. Тура күн радиациясының мөлшерi арта бастайды;

г) әр бiр 100 м сайын ультрокүлгiн сәулелерiнiң құрамы 3-4% жоғарылайды;

ғ) әр бiр 100 м сайын өсiмдiктердiң даму фазалары 3-4 күнге кеш жүредi.

Осы жағдайларға байланысты өсiмдiктiң өнiп-өсу жағдайлары өзгередi. Сондықтан агротехникалық шараларды жүргiзгенде (жоспарлағанда), дақылдарды орналастырғанда егiлетiн учаскелердiң қандай биiктiкте орналасқанын ескеру қажет.
Бақылау сұрақтары

1. 
   Атмосфера және оның қабаттарына сипаттама берiңiз
   
2. 
   Атмосфераны зерттеу әдiстерi
   
3. 
   Атмосфера құрылымы, элементтердiң мөлшерi
   
4. 
   Топырақ ауасы, элементтердiң мөлшерi
   
5. 
   Газалмасу, әсер етушi факторлар
   
6. 
   Атмосфералық қысым, оған әсер етушi факторлар
   
7. 
   Барометрлiк тенденция және сипаттамалар
   
8. 
   Барометрлiк нивелирлеу
   
9. 
   Атмосфералық қысымды өлшейтiн аспаптар (приборлар).
   

1. Атақұлов Т.А., Ержанова К.М. Агрометеорология практикумы, Оқу құралы. Алматы, 2007 ж.

2. Атақұлов Т.А., Ержанова К.М. Агрометеорология, Оқулық (электрондық). Алматы, 2007 ж.

3. Чирков В.И. Агрометеорология, Учебник М. 1976

1. Атақұлов Т.А., Дәндібаев Б.Д. Агрометеорология курсы бойынша оқу әдістемелік құрал. Алматы, 1998.-34 б.

2. Атақұлов Т.А., Герасименко Г.Д. Влияние микроклимата на фенологию яровой пшеницы при различном режиме орошения. Труды КазНИметеорологического института. М., Гидрометеоиздат, 1981.-60 с.

5-6 дәріс КҮн радиациясы
Мақсаты: Күн радиациясының ауылшаруашылығына тигізетін әсерін дұрыс бағалай бiлу.

Міндеті: Күн радиациясының өлшеу әдістері мен аспаптарын дұрыс қолдануды үйрету.
Түйінді сөздер: Күн радиациясы, радиациялық тепе-теңдік, тура радиация, шашыраған радиация, шағылысқан радиация, ФБР.
Дәріс жоспары:

1. Күн – табиғат үрдiсiнiң энергия көзi

2. Радиациялық тепе-теңдік және оның құрамдары

3. Күн радиациясының спектральды құрамы

4. Күн радиациясының ауылшаруашылығы дақылдарының өніп-өсуіне әсерi
Күн радиациясы метеорологиялық элементтер дiң iшiндегi ең маңыздысы болып табылады. Жер бетiндегi барлық физикалық құбылыстардың жүруiнiң негiзгi күшi күн радиациясы болып есептелiнедi.

Күн - үлкен шар тәрiздес, беткейiндегi температура 6000⁰С, ал iшкi жағында температура 40 млн градусқа жетедi. Күнде тоқталмайтын ядерлық реакциялар болып жатады, соның әсерiнен 5,3х10²⁷ кал/мин энергия жан жағына бөлiнiп жатады. Осы энергиядан 1 км² жер бетiне жылына 2,5х10¹² ккал жетедi. Бұл энергияның жер бетiне келуi күн мен жарық ара қашықтығына байланысты болады.

Күн мен жер дiң ең жақындағандағы ара қашықтығы 147 млн.км. Бұндай ара қашықтық қаңтар айының 2 жұлдызында байқалады. Ал ең алыстағаны 5 шiлде – 152 млн.км.

Күннен шыққан радиация жер бетiне жеткенге дейiн атмосферада бiраз мөлшерi пайдаланылады (сiңедi). Әр түрлi (бұлт, газдар) атмосфера құрамдарынан шағылысады, осының нәтижесiнде радиацияның 43% атмосферада қалып қояды да 57% жер бетiне жетедi, одан 14% жер бетiнен шағылысады да 43% жер бетiне жетiп жылулық бередi. Сондықтан, атмосферада күн сәулесiнiң үш түрi пайда болады: тура, шашыраған және шағылысқан.

Күн радиациясы өсiмдiктер дiң өсуiне үлкен әсер тигiзедi. Оның әсерiнен өсiмдiк құрамында хлорофил пайда болады да күн сәулесi әсерiнен фотосинтез жүредi.
6СО₂+6Н₂О = С₆Н₁₂О₆+6О₂
Сондықтан неғұрлым күн сәулесi көп болған сайын, белгiлi бiр мөлшерге дейiн, солғұрлым фотосинтез жақсы жүредi, нәтижесiнде өнiмдiлiк артады. Осыған байланысты биологтар мен физиологтардың алдына қойылған үлкен мақсат өсiмдiктер дiң күн радиациясын пайдалану коэффициентiн арттыру жолдарын iздестiру. Радиация (жарық) болмаған жағдайда өсiмдiк тұқым құрамындағы қоректiк заттар күшiмен өседi, ақ түстес болады, ал тұқымдағы қоректiк заттар бiткен соң ол өсуiн тоқтатады.

Мысалы: Жарық түспейтiн жердегi картоптың өсуi.

Күн радиациясы арқылы атмосферада, жер бетiнде температура жоғарылайды да өсiмдiктер дiң өнiп өсуiне қолайлы жағдайлар туғызылады. Сонымен қатар, күн радиациясы өнiмнiң сапасына да әсерiн тигiзедi. Мысалы, қант қызылшасындағы қанттың мөлшерi күн радиациясының көп және аз болуына байланысты, күн радиациясы көп болған сайын қант мөлшерi көбейедi.

Жоғары (тауға) көтерiле берген сайын радиация көбейе бередi, соның әсерiнен жоғарыда өсiрiлген шөптер өте жоғары қантты, дәмдi болып келедi.

Жер бетiне жететiн күн радиациялары жер бетiнен шағылысады, ал бiраз мөлшерi жерге сiңедi.

Радиациялық баланс (тепе-теңдiк) дегенiмiз жер бетiне түсетiн және жер бетiнен шығын болатын (қайтарылатын) радиациялық баланстың негiзгi элементтерiне мыналар жатады:

а) Тiк радиация, S¹;

ә) Шашыранды радиация, D;

б) Шағылысқан радиация, R;

в) Эффективтi (тиiмдi) радиация, Е_т.

Ендi, осы радиациялық баланстың құрамдарына (элементтерiне) талдау жасайық. Күннен бөлiнген радиациялар атмосфера қабаттарынан өтедi де жер бетiне екi түрде түседi: тура (тiк) және шашыраған.

Тура күн радиациясы (S¹) – бұл жер бетiне тiк сәулелер дiң параллелдiк түрiнде келiп түсетiн күн энергиясының бiр бөлiгi. Ал осы күн радиациясының интенсивтiгi калория мөлшерiмен 1 минутта 1 см² күн сәулесiне перпендикуляр орналасқан абсолюттiк қара бетке түскен жылылық шамасымен өлшенедi. Тура күн радиациясы мына формуламен анықталады:

S = S₀· Р^m, кал/ см²/мин,

бұл жерде: S₀ – күн сәулесiнiң тұрақты коэффициентi, оның мәнi 2,0 кал/см²/мин;

Р – атмосфераның тұнықтылығы, мәнi 0,6-0,7;

m – атмосфераның салмағы, мәнi күннiң биiктiгiне байланысты.

Келбеу бетке (S¹) тура күн радиацияның интенсивтiгi төмендегi формуламен есептелiнедi:

S¹ = S · sin h₀, кал/ см²/мин

S – перпендикулярорналасқанбеткетүскентуракүнрадиациясыныңинтенсивтiгi;

S¹ – көлбеубеткетүскентуракүнрадиациясыныңинтенсивтiгi;

h₀ – көкжиекүстiндегi күннiңбиiктiгi.

1. Көкжиектенкүннiңбиiктiгiн – көкжиектенкүннiңбиiктiкбұрышыазайғансайыншашырағанрадиациякөбейедi детiкрадиацияазаяды, өйткенi күнсәулесiнiңатмосфераныңтөменгi қабатынан (әртүрлi элементтеркөпқабат) өтетiнқашықтығы (жолы) көбейедi, сондықтанкөпшашырайды.

2. Атмосфераныңтұнықтылығы – атмосферадаәртүрлi элементтер (бұлттар) азболғансайынтiкрадиациякөпте, шашырағанрадиацияазболады.

3. Атмосфераныңбұлттылығына – бұлткөбейгенсайыншашырағанрадиациякөбейедi де, тiкрадиацияазаяды.

4. Жербетiнiңтүрiне (цвет) – неғұрлымақшылболсажербетiненшағылысқанрадиациякөбейедi, солғұрлымшашырағанрадиациякөбейедi.

Тiкжәнешашырағанрадиацияларбiр-бiрiненсапалықайырмашылықтарыбар. Тiкрадиацияқұрамындақызыл, сары, қызғылт (оранжевый) жылулықәсерететiнұзынтолқындысәулелеркөп, алшашырағанрадиацияқұрамындакөк, күлгiн, ультрокүлгiнқысқатолқындысәулелеркөп. Бұлөтехимиялықбелсендi сәулелер.

Жиынтықрадиация (Q) деп, көлбеужазықтыққатүскентуражәнешашырағанкүнрадиациясыныңқосындысынайтады.

Q=S¹+D, кал/ см²/мин;

Жиынтық радиация жер бетiнiң радиация балансының кiрiс бөлiмiн құрайды.

Шағылысқан радиация (R) деп, жер бетiнен шағылысып шыққан жиынтық радиацияның бiр бөлiгiн айтады.

Практикада жер бетiнiң радиацияны шағылыстыру мүмкiншiлiгiн өлшейдi, немесе альбедоны (А).

А =,%

=,%

А – альбедо, %;

R – шағылысқан радиация;

Q – жиынтық радиация.

Жер бетi мен атмосфера күн радиациясынан энергия қуатын алып, оны жылыға айналдырып, қайта өзiнен жылу шығарады. Бұл жылу барлық жаққа таралады, соның iшiнде жер бетiне қарай да таралады.

Жоғарыда келтiрiлген тиiмдi шағылысу (Е_т) және шағылысқан радиация радиациялық балансының шығыс бөлiмiн құрайды. Радиация тепе-теңдiгi кiрiс және шығыс радиация шамаларының айырмасына тең болады.

Әр түрлi жер бетiнiң радиацияны шағылыстыру мүмкiншiлiгi әр түрлi болады, ол көрсеткiш мына жағдайларға байланысты:

1. 
   Жер бетiнiң (цвет) – қара түстi (қаратопырақ, торф) жерге келген радиацияның 10%, ақ түстi (сортаң жер, құм) – 15-25%, ал жаңадан түскен қар – 85-95% шағылыстырады;
   
2. 
   Жер бетiнiң ылғалдылығына – ылғал топырақтың альбедосы құрғақ топыраққа қарағанда төмен;
   
3. 
   Күннiң биiктiгiне – күн биiктеген сайын альбедо төмендейдi.
   

Күн сәулесi арқылы атмосфера және жер бетi жылулығы жоғарылайды. Әр-бiр жылы зат өзiнен жылу (излучение) бөлiп шығаратыны бiзге мәлiм. Осы заңдылыққа байланысты атмосфера және жер бетi, жылынған зат ретiнде, өздерiнен жылу (излучение) бөлiп, бұл жылу жан жаққа, сонымен қатар жер бетiне қарай тарайды. Нәтижесiнде атмосферада ұзын толқынды екi инфроқызыл радиация пайда болады:

1. 
   Жер бетiнен жоғары қарай жылжитын (Е_ж);
   
2. 
   Атмосферадан жерге қарай жылжитын (Е_а).