ИРН AP09563214 жобасы Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Ғылым комитетінің гранты бойынша орындалды.
Жоба жетекшісі: Тоқтар М., PhD докторы, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0953-7491, Scopus Autor ID: 56943464100, Researcher ID: 56943464100
Жобаны орындаушылар:
Ахметов Б.М., магистр, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5359-7272
Муканова Ф.Е., магистр, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7934-285Х
Орындау мерзімі: 2021ж.
Қаржыландыру көлемі: 7 625 016 теңге.
Өзектілігі: Солтүстік Қазақстан облысында жиі эрозиялық процестерге байланысты, тың игерілгеннен кейін топырақтың өңделетін қабаттарындағы органикалық заттардың төмендеуі, минералдану және шаруашылық егіншілік жүйесіндегі топырақ құнарлылығының төмендеуі қарқынды жүреді. СҚО-да егіс алқаптарының топырақ өңдеу қабатында қарашірік қоры 4,3 миллиард тоннадан 1,2 миллиард тоннаға дейін немесе 28,4% - ға азайды. Сондықтан тұрақты және сапалы өнім алу үшін топырақ құнарлылығын қалпына келтіру және инновациялық биотыңайтқышты енгізу өзекті болып табылады. Соңғы жылдары жаңартылатын өсімдік шикізаты негізінде құрылған биокөмір кеңінен таралуда. Биологиялық көмір (био-көмір) ағаш пен органикалық қалдықтардан пиролиз арқылы 300-800°C температурада оттегісіз алынған материал. Жылу өндіру үшін пайдаланылатын көмірден айырмашылығы, био көмір, атап айтқанда, ауыл шаруашылығында топырақ сапасын жақсарту құралы ретінде қолданылады. Бұл топырақта қоректік заттардың жиналуына ықпал етеді, бұл әсіресе таусылған топырақ жағдайында маңызды, сонымен қатар оның құнарлылығына жауап беретін топырақтағы микроорганизмдердің санына, құрамына және белсенділігіне оң әсер етеді. Био көміртегі топырақта көміртекті сақтай алады, бұл атмосферадағы көмірқышқыл газының азаюына әкеледі және, тиісінше, планетада парниктік әсердің төмендеуіне ықпал етеді. Сондай-ақ, құрғақшылық жағдайында топырақтағы ылғалды сақтаудағы биокөмірдің рөлі маңызды. Биокөмір ауыл шаруашылығы мен өнеркәсіп саласында жаңа табысты нарықтарды ашу үшін әлеуетке ие болып қана қоймай, сондай-ақ планетаның топырағы мен климатын қорғау үшін үлкен мүмкіндіктер ұсынады. Сондықтан, биокөмір Солтүстік Қазақстан облысында орналасқан негізгі астық өңірі топырақтарының дегумификациялық процестерін азайтады.
Жобаның мақсаты: СҚО-ның топырақ-экологиялық жағдайларының ерекшеліктерін, сондай-ақ жаздық бидайдың өнімділігін ескере отырып, сілтісіздендірілген қара топырақтың қасиеттеріне және оның құнарлылығына биокөмір әсерінің тиімділігін зерттеу.
Қол жеткізілген нәтижелер: зерттеу нәтижелері тың топырақтармен салыстырғанда егістіктің топырақ құрылымы бұзылғанын, тәжірибелік учаскелерде топырақтың тығыздығы артатынын, топырақтың ылғалдылығы тыңға қарағанда 2,0-3,0% - ға төмен, топырақтың кеуектілігі 2-2,5% - ға төмендегенін көрсетті. Топырақ горизонттарының қуаты тыңға қарағанда аз, құрылымы тығыздау арқылы бұзылған, топырақтың жел эрозиясының процестері жүреді. Егістік қабатындағы тыңдағы физикалық саздың мөлшері 56,97% - ды құрайды, тәжірибелік учаскеде 50,82% -ды құрайды, тыңмен салыстырғанда 10,8-9,3% -ға азайды.
Биокөмірді қолданғаннан кейін, бақылау нұсқасымен салыстыра биокөмірді қолдана отырып, нұсқалардағы топырақтың ылғалдылығы 1,5-3,0% - ға жоғары екенін байқауға болады. Биокөмір қолданылатын нұсқаларда норма бойынша 70т/га ылғалдылық бақылаумен салыстырғанда 3% жоғары, тығыздығы бақылау нұсқасымен салыстырғанда 0,2-0,14 г/см3 төмен, ал тыңға қарағанда тығыздығы 0,1 г/см3 төмен. Топырақтың кеуектілігі бақылау нұсқасынан 4,7-5,7% - ға жоғары, тыңдан 3% - ға жоғары, кеуектіліктің аэрациясы бақылау нұсқасынан 3,7-4,4% - ға жоғары, тыңдан 3,5% - ға жоғары екендігі атап өтілді. Топырақтағы органикалық заттардың ұлғаюымен топырақтың үлес салмағы азаяды, биоқоспаны қолдану нұсқаларында 0,1 г/см3 төмендейді. Күзгі кезеңде топырақтың физикалық қасиеттері туралы алынған мәліметтер жазда ылғалды сақтау, топырақтың тығыздығын азайту, кеуектілікті жақсарту үшін биокөмір қасиеттерін нақтылайды.
Топырақтың агрегаттық күйі 0-20 см қабаттарда өте жақсы, жер асты қабаттарындағы жоғары тығыздалған орташа агрегаттар қанағаттанарлықсыз. 70 т/га нұсқасындағы биокөмір енгізу дозасына байланысты өте жақсы нәтиже алынды, коэффициент 4,58 құрайды. 30 т/га нұсқасында және бақылау нұсқасында нәтиже екі төменгі A2, AB горизонттарында қанағаттанарлықсыз. Биокөмірді енгізудің үлкен дозалары бар сорттарда топырақтың төменгі қабаттарының агрегаттық жағдайы жақсарады.
Тәжірибелік нұсқалар бойынша орташа өнімділік бақылауда 11,4 ц/га, биокөмір нормасы бойынша 30 ц/га - 17,5 ц/га, норма бойынша 50 ц/га - 22,8 ц/га, 70 ц/га - 25 ,5 к/га болды. Бақылаумен салыстырғанда, биокөмірді қолданған нұсқалардағы айырмашылық, сәйкесінше 6,1; 11,4 және 14,1 ц/га құрайды.
Жоба тақырыбы бойынша ұсынылған және жарияланған жұмыстардың тізімі:
1. Toktar M., Akhmetov M.Б., Mukanova F.K. Статья «EFFECT OF BIOСHAR ON AGROCHEMICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF LEACHED CHERNOZEM AND YIELD OF SPRING WHEAT», журнал «Plant protection research»; ISSN:1427-4345. http://www.plantprotection.pl/.
2. Toktar M., Akhmetov M.Б., Mukanova F.K. Статья «THE EFFECT OF BIOCHAR ON THE PHYSICAL PROPERTIES OF LEACHED CHERNOZEM», журнал «Canadian journal of soil science». ISSN: 0008-4271, https://cdnsciencepub.com/journal/cjss.
3. Toktar M., Akhmetov M.Б. Статья «CHANGES IN MORPHOGENETIC AND PHYSICAL PROPERTIES OF LEACHED BLACK SOILS», в отечественные издания рекомендованные ККСОН (Известия, доклады НАН РК).
4. Toktar M., Akhmetov M., Dazzi C., Lo Papa G. «PEDO-ENVIRONMENTAL FEATURES OF LEACHED CHERNOZEMS IN NORTHERN KAZAKHSTAN REGION», st International Joint Congress on «Sustainable Management of Cultural Landscapes in the context of the European Green Deal» Programme 2021 Santo Stefano di Camastra - Italy 10-14 November 2021 р – 49. http://www.parcodeinebrodi.it/pdf/programme.pdf.