Агробиологиялық станциясының топырақ–климат жағдайы

Солтүстік Қазақстанның ең үлкен материктің ортасында орналасуы ауа райының шұғыл континенттілігін қалыптастырған, оған қатты жел және борандармен ұзақ қыс, қысқа да, ыстық жаз тән.

Солтүстік Қазақстанның қысы суық және созылмалы. Ең суық қаңтар айының орташа көпжылдық температурасы солтүстікте-18,5°С шамасында, оңтүстікте-17,6°С шамасында, ал енді ең суық күндер-45°С дейін жетеді. Шілдеде температура солтүстігінде орташа +19°С дейін және оңтүстігінде +19,5°С, ал ең ыстық күндері +41°С дейін жетеді. Күннің жылтырау ұзақтығы 2000-нан 2150 сағатқа дейін құбылады. Радиациялық тепе-теңдігі жылына 25-30 ккал/см² шамасында, қарашадан наурызға дейін–теріс болады. Солтүстік Қазақстанға ауа райының тұрақсыздығына әкеп соғатын ауа массасының жиі ауысуы тән. Солтүстіктен континентті арктикалық ауаның келуі қыста температураның күрт төмендеуіне, ал жыл мезгілінің ауыспалы кезеңдерінде көктемгі-күзгі қатқақтар байқалады. Атмосфераның алмасуы ауа райының күрт өзгеруіне және жылдан жылға жауын-шашынның түсуіне себеп болады. Құрғақ және салқын, қысқа көктем (20–30 күн), сәуірдің екінші жартысынан басталады. Көктемгі 5°С-пен ауысу температураларының көп жылдық орташа мерзімі 20-22 сәуіріне келеді, 10°С-пен–8-10°С мамырға. Күзде 10°С-пен ауысу орташа 18-20 қыркүйекке, ал 5°С-пен–5-7°С қазанға ауысып отырады. Ауаның 10°С жоғары орташа тәулік температурасының ұзақтығы шамамен 130–140 күн, ал 10°С жоғары ауаның орташа тәулік сомасы 2000-2200°С құрайды. Соңғыкөктемгі суықтықтың орташа мерзімі 20 мамыр (16 сәуірден 22 маусымға), бірінші күзгі–20 қыркүйек шамасында (19 тамыздан 12 қазанға). Аязсыз кезеңнің ұзақтығы жылына шамамен 100-120 күн, ал 0°С-тан жоғары орташа тәулік температурасымен орташа шамамен 190 күн.

Көктемнің басында жылудың көбеюі, күн шуағының молшылығы 6-10 күн созылатын қардың интенсивті еруін жылдамдатады. Қардың кетуі мен ауыл шаруашылық дақылдарын егу кезеңінде жауын-шашын аз түседі және де жауын-шашын ылғалдың булану шығынын толтыра алмайды. Осы уақытта ылғалдың булануының жалпы жағдайы өте қолайлы болып келеді, яғни тұманның аз болуы, күн радиациясының 60%-ға жетуі, ауаның ылғалдық қатынасының 50%-ға кемуі, ауа температурасы +7,5-14,6ºС-қа (максимум +25+30ºС-қа) дейін көтерілуі байқалады. Булану әдетте көктемгі жауын-шашын жиынтығынан 2 есе басым болады. Топырақтағы ылғалдың тез булануына желдер себепші болады, желдің жылдамдығы қыстың соңында және көктемде өседі.

Жылудың үдемесімен бірге көктемде ызғардың қайтып келуі де болады, соның арқасында қар жауады және уақытша қар жамылғысы пайда болады. Көбінесе суық ауаның қайтып келуі-6-8ºС-қа дейін мамырдың 1-ші аптасында байқалады. Ызғар қар түсумен қоса болады.

Солтүстік Қазақстан климатына көктемдік ызғарлар тән. Көктемдік ызғарлар мамыр айының түнгі уақытында болады. Ызғар әдетте маусым айының 1-ші аптасында аяқталады.

Жаз мезгілі осы өңірде көбінесе құрғақ және ыстық болып келеді. Бірақ кейбір жылдары салқын болуы мүмкін. Бүкіл жылы мезгілдің температурасы 2600-2800ºС-ты құрайды. Осындай жылудың мөлшері бұршақты дақылдардың жақсы өсіп-өнуіне әбден жеткілікті. Жазғы уақытта орташа 4м/с жылдамдығымен солтүстік және солтүстік-батыс желдерімен циклонды түрдегі ауа райы басыңқы.

Қазақстан ауа райының шақырайған өзгерісін суық арктикалық ауаның бөгетсіз енуін солтүстік және оңтүстік облыстарының құрғақтығы шарттайды және ахуалдың ортақ аумалылығына келтіреді.

Солтүстіктің орманды-дала қызудың режимінің негізгі сипаттары–көктемнің және күздің қысқа ауыспалы мезгілдері, суық ұзақ қыс, жылы емес ұзақ жаз, кеш көктем және ерте күздің салқыны, сонымен қатар қысқа аязсыз кезең. Ауыл шаруашылық дақылдың дамуы үшін жаздың айларында күннің ұзақтығы 15-18 сағат болғаны қолайлы болып келеді. Жауын-шашынның жылдық саны 374 мм болады,соның 232 мм өсу мерзімінде жауады. Температура жиынтығы 3°С –дан асса 1900-2050°С аралығында ауытқиды, ал 10°С асса 1860-1940°С болады. Солтүстік орманды далада кезеңнің ұзақтығы 0°С температурадан жоғары болған жағдайда 194 күнге созылады. Төзімді қардың жабыны қарашаның бірінші он күндігінде бекиді. Наурыздың екінші он күндігінде көбінің биіктігі (30-38 см) жетеді, қардың жабынының көлбей жатуының ұзақтығы–150-155 тәулік. Жыл бойы топырақтың қату тереңдігі 190-250 см. Шілде айының орташа температурасы 18°С, ең жоғары–38°С, қаңтардікі–19°С, ең төмені–41°С.

Көп жылдық деректер бойынша соңғы көктемнің үсік шалуы 21 мамырда, бірақ 12 маусымға дейін баруы ықтимал, ал күздің біріншсі–19 тамыздан 22 қыркүйекке дейін. Аязсыз кезеңнің ұзақтығы солтүстік орманды далада 111 күн. Мәдени өсімдік дақылдарының өсу мерзіміндегі жауын-шашынмен ылғалдылығын қамтамасыз ететін шамасы жердің метрлік қабатындағы қоректік пайдалы ылғал және гидротермиялық Г.Т. Селянинова (ГТК) еселігімен сипатталады. Солтүстіктің орманды далалы аймағының ГТК-ның орташа аумағы 1,2-1,3 болғандығы, берілген аймақтың шамадан тыс ылғалдылығын көрсетеді. Айтылған ауданда негізгі ауыл шаруашылық дақылдардың жақсы өсіп-жетілуіне қолайлы жағдай туғызылған.

2014 жылдың мамыр айының бірінші және екінші онкүндігі–салқын, ал үшінші онкүндігі–ыстық болғаны белгілі. Бір айлық ауаның орташа температурасы–13,5°С құраса, көп жылдық ортадан жоғарысын–2,9°С құрайды.

Солтүстік Қазақстан үшін ауа райының тұрақсыздылығын әкелетін ауа массаларының жиі алмасуы тән. Қыс уақытында солтүстіктен континенталды арктикалық ауаның келуі температураның күрт төмендеуін ескертеді, ал ауысу маусымда көктемгі–күзгі үскірік белгіленеді. Атмосфера циркуляциясы жылдан жылға температураның күрт ауытқуының себебі болады.

Көктемгі күннің жылынуы суықтың қайталап соғуымен ұштасып отырады. Жылдамдығы 15–20 м/сек және одан артық көктемгі желдер қауіп туғызады. Себебі олар қорғалмаған танаптарда жел эрозиясын туғызады және ауыл шаруашылығы дақылдарының көгін кертіп зақымдайды. Аймақта көктем бірде ерте, бірде кеш басталады. Ерте басталған көктем, керісінше, салқын және ылғалды болып келеді де, сондай жазға ұласады. Мұндай жылдары көбінесе мол өнім алынады. Көктем қысқа (20–30 күн), құрғақ және салқын, сәуірдің екінші жартысынан басталады. Соңғы көктемдік үскіріктің орташа мерзімі 20 мамыр аралығында болады [59].

Бірінші онкүндіктің ауа температурасының көрсеткіші 8-10°С. Екінші онкүндіктің ауа температурасы күнделіктіден қарағанда 8-9°С жоғары, әрі ыстық, орташа температура 19,1°С теңестірілді. Үшінші онкүндіктің орташа температурасы көпжылдықтың орташа шамасына жақынырақ болып 12,9°С теңестірілді. Бірінші және екінші онкүндікте жауын-шашын түсімі аз, ал үшіншіде–6-7 күн аралығында болды. Негізінен орташа көпжылдық саны айына 30 мм, 96% құрады. Орташа ауы ылғалдылығы айына 62% құрады. Қолайды және белсенді ауа температурасының өсу шамасы 31 мамырда 600-ге жуық (қолайлы), белсенді 336 °С,орташа көпжылдықтың көбісі 145 °С және 114°С белгіленген. өткен жылғымен салыстырғаанда қолайлы температура жиынтығы 94°С, ал белсенді 6°С алда [53].

Маусым аумалы ауа райымен сипатталады. Ауаның орташа қолайлы температурасы 17,3°С, орташа көпжылдықтан 1,3°С көп. өткен жылы шілденің орташа температурасы 2°С жоғары болды, енді 17,8°С теңестірілді. Түрлі ашықтықтың жауын-шашындары жиі жауды, арада бүтіндікте үшін айды 69,4 мм жауды, бойынша шаманың 110 т. Ортаның салыстырмалы ылғалдылығы салмақты қызулардың 1120°С жинақталды. тиімді 706°С, үлкен ортаның көпжылдық мағыналары бас 187°С және 155°С. Туралы салмақты қызудың ескі жылының үлкен бас 179°С жинақталды, бас 22°С тиімді кіші.

Шілде суық ауа райымен арада бірінші екінші онкүндікте сипаттады және үшіншіде ыстық. Ауаның орташа температурасы айына 18,6°С құрады, бұл шамаға сәйкес келеді. Өткен жылы шілде айының орташа температурасы 20,9°С теңестірілді, көпжылдықтың берілгенінен 2,3°С көп. Жауын-шашындар барлық үш онкүндікте жауды. Негізінен айына 58,3 мм түсім, көпжылдықтың орташа берілгенінен 89%.

Ауаның орташа салыстырмалы қатынасы айына 73%, көпжылдықтардың берілгенінен 3% жоғары. 31 шілдедегі ауаның қолайлы шамасы 1698°С құрады, тиімдісі 1129°С, шамадан тыс 200°С және 166°С келді. Өткен жылғымен салыстырғанда қолайлы температураның мөлшері 8°С артық, белсенді температура 93°С кем. Тамыз айының бірінші және екінші онкүндігі–жылы, үшінші онкүндігі салқын болды. Орташа күндік ауа-температурасы 15,9°С құрады, орташа көпжылдықтың берілгенінен 1°С жоғары.

Түрлі интенсивті жауын-шашын жиі түсетін. Негізінен айына 55,9 мм түсім, орта көпжылдықтың берілгеніне қарағанда 86% төмен. Орташа ауа ылғалдылығы 82% теңелді, орта көпжылдыққа қарағанда 1% жоғары. 31 тамызға жиналған 200°С, өз шамасынан 2°С және былтырғы деректерге қарағанда 6°С.

2013 жылы ауа райының шарттарының қорыта айтуға болады, яғни аталған жыл барынша құрғақ болды, сондықтан өнім де жауын–шашынның аз түсуіне, ауа-райының қолайсыз болуына байланысты қалған жылдармен салыстарғанда шамалылау болды.

2014 жылдың ауа-райын қорытындылай келе, сәбіздің жақсы өсіп-дамуына байланысты, мәдени өсімдік дақылдарының өнуіне қолайлы жыл болды деп айтуға болады.

2015 жылдың климаттық жағдайына тоқталсақ жауын-шашын мөлшері орташа, зерттелген үш жылдың көрсеткіштерінің орташасы осы жыл болды.

Солтүстік Қазақстанның қысы суық және созылмалы. Ең суық қаңтар айының орташа көпжылдық температурасы солтүстікте–18,5°С шамасында, оңтүстікте–17,6°С шамасында, ал енді ең суық күндер–45°С дейін жетеді. Шілдеде температура солтүстігінде орташа +19°С дейін және оңтүстігінде +19,5°С, ал ең ыстық күндері +41°Сдейін жетеді. Күннің жылтырау ұзақтығы 2000-нан 2150 сағатқа дейін құбылады. Радиациялық тепе-теңдігі жылына 25-30 ккал/см² шамасында, қарашадан наурызға дейін–теріс болады. Солтүстік Қазақстанға ауа райының тұрақсыздығына әкеп соғатын ауа массасының жиі ауысуы тән. Солтүстіктен континентті арктикалық ауаның келуі қыста температураның күрт төмендеуіне, ал жыл мезгілінің ауыспалы кезеңдерінде көктемгі-күзгі қатқақтар байқалады. Атмосфераның алмасуы ауа райының күрт өзгеруіне және жылдан жылға жауын-шашынның түсуіне себеп болады (кесте 5).

Кесте 5–Орташа айлық және жылдық жауын-шашынның мөлшері (мм)

5-кестеде тәжірбие жүргізу жылдарындағы метеорологиялық (2013-2015 жж. деректер бойынша) жағдайлар көрсетілген. Орташа айлық және жылдық жауын-шашынның мөлшері 280-320 мм болады.

Солтүстік Қазақстанның ең үлкен материктің ортасында орналасуы ауа райының шұғыл континенттілігін қалыптастырған, оған ұзақ қыс қатты желдері және борандары, қысқа да ыстық жаз тән. Ең суық қаңтар айының орташа көпжылдық температурасы–20-18ºС шамасында, ең төмеңгі температура–35ºС, жекелеген жылдары–45-50ºС. Көктемде жылу тез көтеріледі. Сәуірдің соңы мен ортасында тәуліктік орташа температура +50ºС асады, ал күндізгі сағаттарда +10ºС, +12ºС дейін көтеріледі. Кенеттен жылынғанда осы кездегі температура +30ºС көтеріледі. Ең жылы шілде айындағы ауаның орташа жылылығы 19-24ºС, түс кезіне қарай 24-26ºС, ал жекелеген жағдайларда +40ºС көтеріледі. Солтүстіктен келетін континентті арктикалық ауаның келуі қыста температураның күрт төмендеуіне, ал жыл мезгілінің ауыспалы кезеңінде, көктемгі–күзгі айларда қатқақтыққа әкеліп соқтырады [57]. (кесте 6).

Кесте 6–Тәжірбие жүргізу жылдарындағы ауаның орташа айлық және жылдық орташа тәуліктік температурасы, °С.

6-кестеде бөлек жылдары бойынша ең ыстық ауа-райы шілде, тамыз айларында, ең салқын температура қаңтар, ақпан айларына тәуелді.

Агробиологиялық станциясы жерінің құрамы.Қазақстан Республикасының жалпы жер қоры 272,5 млн га құрайды, оның ішінде 222,3 млн га ауыл шаруашылығы жерлерінің үлесіне тиесілі.

Солтүстік Қазақстан облысы бойынша топырақтың басым түрлері кәдімгі және оңтүстіктік қара топырақ және облыстың оңтүстігінде қоңыр-қызғылт және қызғылт топырақ. Бонитеттің орташа балы 33. Басты артерия–Есіл өзені, Ертістің сол саласы. Солтүстік Қазақстан облысы орманды-далалық және далалы аймақта орналасқан. Орманды далада оңтүстік орманды даланы және тікенді орманды даланы ерекшелейді.

Күнбағыс дақылына қарашірігіне бай топырақ пен сіңіру кешеніндегі катиондардың байланысы да қолайлы болып келеді. Күнбағыстың басқа дақылдарға қарағанда әртүрлі топырақ типтеріне бейімділігі жақсы. Күнбағыс үшін нейтралды және рН 6,2-7,0 қышқылдығы аз топырақтар қолайлы болып табылады.

Қара топырақ–екі жарты шардың дала және орманды дала зоналарында тараған топырақ түрі; физикалық құрылымы жақсы, қара шіріндіге бай болуының нәтижесінде ол өте құнарлы болып келеді. Қара топырақ көп ғасырлар бойы жылы да құрғақ климат жағдайында саздақ, құмдақ және орманды сұр топырақтарда өскен өсімдіктердің өлуінен түзілген, қара шіріндінің қорлануынан пайда болады. Далалық аймақта қара топырақ жер қыртысын түгелдей дерлік алып жатады да, орманды дала аймақта күлгінделген топырақтармен алмасып келеді. Топырақтың гумустық құрамына келетін болсақ, ол құнарлылықтың негізгі көрсеткіші болып табылады. Солтүстік Қазақстанның қара топырағы ертеден гумусының жоғары болуымен ерекшеленеді. Республиканың агрохимқызметінің мәліметтері бойынша 1952 жылға дейін Солтүстік Қазақстан қара топырағының гумус құрамы орта есеппен 8%, яғни олар гумусы жоғары топырақтар қатарына жатқызылады.

Құрылымы.Қара топырақ жанапы А₀+А+В₁+В₂+С қабаттарынан құралады.

А₀–3-4 см құнарлығы бар арам шырмауық, ыдырамаған және жартылай ыдыраған өсімдік қалдықтарынан тұрады.

А–гумусты немесе қарашірікті-аккумулятивті, қабат, қара, дәнді және кесек-дәнді құрылымы бар, құнарлығы 50-60 см-ге дейін жетеді. Келесі қабатқа біртіндеп өтеді.

В₁–төменгі бөлігі қарашірік қабатының жалғасы болып табылады, А қабатына қарағанда ашықтау, жиі қоңыр реңді байқауға болады, құрылымы дәнді-жаңғақты, кесек-жаңғақты немесе кесекті болып келеді. Құрылымды қондырғылар А қабатымен салыстырғанда ірілеу. Құнарлығы 40-тан 60 см аралығында ауытқиды.

В₂–бұл қабат қарашіріктен топырақ негізіне өтеді. Түсі ала: жартысы гумусты болса, басқа бөлігі топырақтың негізгі түсі болып келеді. Құрылымы кесекті, ал төменгі бөлігі кесекті немесе жаңғақты-призма тәріздес болады.

С–әдетте егістіктегі орманды сұр көрсетілген топырақ негізі, құрамында карбонаттардың жаңа түзілімі сары-ақ түсті дақ және мицелий күйінде болады. Ол қышқылдың әсерінен қайнайды.

Карбонаттар жоғары қабаттарда да кездеседі, қышқылдың әрекетінен қайнаудың тереңдігі қара топырақтың топтарына байланысты болып келеді. Қара топырақтардың көбіне карбонаттың сары-ақ түсті дағы В₂ қабатында болуы тән. Қабаттардың жиынтықты құнарлылығы 1,5-2,0 м-ге дейін жетеді.

Қара топырақтың танапының жоғарғы бөлігі өсімдіктің тамырларымен қатты қапсырмаланған. Жыртылған қара топырақта А қабаты өңделетін қабатқа қатыстырылады.

Қара топырақтарға тән морфологиялық белгілер–көртышқан мен саршұнақтардан қалған жүрістері болып келеді. Қабаттың жоғарғы бөлігінде бұл жүрістер астында топырақ негізі материал енгізілуімен, ал төменгі бөлігінде керісінше жоғарыдан түсірілген гумустық қабатпен толтырылған. Сонымен, қара топырақ танапы жақсы құнарлығымен, құнарлы гумусты қабатпен, танаптың жоғарғы бөлігіндегі жақсы жетілген дәнді құрылымымен, бір қабаттан екінші қабатқа біртіндеп өтуімен және танапта карбонаттың болуымен ерекшеленеді. Танаптың жоғарғы бөлігінде фосфор, күкірт, кальций мен магнийдің биологиялық көбеюі өтеді. Әрбір қара топырақтар қарашірігінің құрамы әртүрлі 4-16 %-ға дейін болады.