Суармалы Өсімдіктер физиологиясы
Құрғақшылықпен күресудің басты шараларының бірі — суару. Өсімдіктерді тиімді турде суаратын болсак, олардың өнімділігі арта түседі. Егістікті суару жұмыстары (ирригация) еліміздің көптеген аудандарында жүргізіліп отыр. Әсіресе Орта Азияда, Қазақстанның көптеген аудандарында суару жұмысы кең өріс алып келеді. Суды үнемді пайдалану үшін мынадай шаралар қолдану керек: 1) суарудың жаңа әдістерін табу; 2) өсімдіктердің жаңа сорттарын шығару; 3) минералды тыңайтқыштарды тиімді пайдалану.
Егін екі жолмен суарылады: 1) жаңбырлатып механизммен суару; 2) қаптата суару. Топырақтың астымен суаратын әдіс те кездеседі. Өсімдіктерге суды қаптата суару — ең көп тараған қарапайым тәсілдердің бірі.
Суды мөлшерсіз жұмсайтын болсақ, топыраққа да, өсімдікке де колайлы болмайды. Топырақтың физикалық қасиеттері нашарлап, оның ауа режимі бұзылады. Өсімдіктің тамыр жүйелерінің өсіп дамуы баяулайды. Минералды элементтермен және сумен өсімдікті қамтамасыз ете алмайды. Міне осының нәтижесінде дақылдардың өнімділігі төмендейді.
Ал кейбір жерлерде су мол берілгендіктен, топырақта тұз кебейеді. Мұндай жағдайда дренаж жүргізу керек. Жердің тұзданып кетуі оңтүстік аудандарда жиі кездеседі. Өйткені бұл жерде мақта егіледі. Жаз айларында күн ыстық болғандықтан, суды мақта көп буландырады. Топырақтың астынғы қабаттарындағы тұздар үстіңгі қабаттарға көтеріледі. Сөйтіп биологиялық жолмен топыраққа тұз жиналады. Мұны бірінші рет профессор И. Н. Бейдеман байқады. Биологиялық жолмен тұз-дардың топыраққа жиналуы оңтүстік аудандардың көптеген шаруашылықтарына зиян келтіреді. Сондықтан олар қазіргі кезде дренаж жұмыстарын кең көлемде жүргізуге мәжбүр болып дтыр. Дренаж жұмысын жүргізу оңай емес. Оған көп қаржы жұмсалады., Мұндай қаржы мақтаның және басқа да ауылшаруашылық дақылдарының өзіндік құнын арттырады.
Жерді суара бергендіктен, топырақтың химиялық құрамы да, тіпті түсі де өзгеріп кетеді. Мысалы, Орта Азияда бірнеше ғасырлар бойы мақта егіледі. Мақтаны суара беру салдарынан топырақ сарғыш тартып, сортаңданған.
Егісті суарудың екінші бір қолайлы әдісі — жаңбырлатып суару. Жаңбырлата суару үшін арнаулы машиналар және насостар керек. Су өзеннен немесе арнаулы суқоймалардан алынады. Суарылған өсімдіктер құрғақшылыққа төзімді келеді.
Сондықтан дақылдарды дер кезінде суарып отыру керек. Сонда ғана олардың өнімділігі арта түседі.
Егінді өткеннен кейін ұзақ уақыт суармаса, өсімдіктің құр-рақшылыққа төзімділігі артады деген де пікірлер болды. Бұлар — теріс ұғым. И. И. Туманов мұндай пікірдің дұрыс емес екенін экспериментті түрде дәлелдеді. Сондықтан егінді еккеннен кейін көп кешіктірмей суару қажет. Оңтүстікте бидайды екі-ақ рет суарса, мақтаны бес рет суарады. Әдетте өсімдіктердің суға мұқтаж екенін оның жапырағындағы морфологиялық өзгерістеріне қарап біледі. Өсімдік жапырағы сарғайса — онда өсімдіктің шөлдеп сусағаны.
Өсімдікке судың қажеттігін топырақтағы судың қорынан біледі. Бұл өте бағалы әдістің бірі болғанымен, оныц қолайсыз жақтары да бар. Бұл кезде топырақтағы суды анықтау үшін көп үлгілер алып, анализ жасауға тура келеді. Оған өте көп уақыт қажет.
С. Н. Рыжов пен А. В. Николаев топырақтағы су көлемін анықтаудың жаңа әдісін ұсынды. Олардың әдістері Фергана мен Вахш даласындағы мақта суаруға қатысты пайдаланылып отыр. Қазіргі кезде топырақтағы суды тез анықтайтын көптеген жаңа әдістер белгілі. Солардың бірі — грамматоскоп тәсілі..Мұнда топырақтағы су мөлшерін анықтауға гамма — сәулесі пайдаланылады. Гамма-сәулесі радиоактивті элементтерден алынады. Бұл тәсілмен топырақтағы суды не бәрі 2—3 минутта анықтауға болады.
Суару жұмысын тиімді жүргізу үшін физиологиялық әдістер де қолданады. Физиологиялық әдістер әрі қолайлы, әрі жылдам. Өсімдіктер қандай жағдайда тұрғанын бірден көрсете алады, яғни олар суға мұқтаж ба, жоқ па суды қажет етпей ме, дәл білуге болады.
Физиологиялық әдістерге мыналар жатады: өсімдіктердін клетка шырынының концентрациясын анықтау; сору күшін білу: транспирациянын, мөлшерін белгілеу. Мақтанын, сору күшін анықтап, мақтаны суарғанда, оның өнімділігі едәуір артқан, Бұл әдісті бірінші рет өзбекстанда В. С. Шардаков қолданды. Сору күшін пайдаланып, көптеген өсімдіктер қазір суарылып отыр. Н. С. Петинов Қырғызстанда жеміс ағаштарының сору күшіне байланысты суаруды ұсынды. Сору күшін пайдаланып, өсімдіктерді суарғанда өсімдіктің вегетациялық кезенін ескерген жөн. Өйткені сору күші өсімдіктің жас ерекшелігіне тығыз байланысты. Сору күшін пайдаланып мақтаны суару жұмысы Бүкіл одақтық мақта ғылыми-зерттеу институтында жүргізіліп келеді.
Суарру кезде өсімдікте физиологиялық өзгерістер болады. Оларды үнемі суара берсе, дақылдардың ксерофильділігі жойылып кетеді. Сондықтан суару жұмысы өсімдіктердің биологиялық және физиологиялық ерекшеліктеріне қарай жүргізілуі
ӨСІМДІКТЕРДІҢ ЖАРЫҚТА КӨМІРТЕГІМЕН ҚОРЕКТЕНУІ (ФОТОСИНТЕЗ)
Жер бетінде тіршілік ететін барлық тірі организмдерді қоректену түрлеріне қарай автотрофты және гетеротрофты деп екі топқа бөледі. Автотрофты қоректенетін организмдер тобы жай минералды заттардан күрделі органикалық заттар түзеді және бұл реакцияға күн сәулесінің энергиясын немесе химиялық тотығу реакцияларын пайдаланады. Гетеротрофты организмдер өсімдіктерде органикалық заттардан синтезделуі үшін энергия керек. Қосылыстар мен энергияның пайдалануына байланысты органикалық заттардың құрылуы және көміртегімен қоректенуінің негізгі типтері бірнешеге бөлінеді. Оны мына таблицадан анық көруге болады:
12-таблица
| Коректену типі | Көміртегі | Сутегі | Энергия |
| I.Гетеротрофты | органикалык зат | органикалық зат | органикалық зат |
| II.Автотрофты 1. Фотосинтез | С02 | Н20 | жарық кванттарының энергиясы |
| 2. Фоторедукция (бактериальды фотосинтез) | С02 | Н25, Н және т. б. | жарық кванттарының энергиясы |
| 3. Хемосинтез | С02 | Н2О, МН,, Н23, Н2 | химиялык реак-циялар энергиясы |
Біздің Жер деп аталатын планетамызда барлық органикалық заттар үш түрлі процестің әсерімен синтезделеді. Олар: 1) фотосинтез; 2) хемосинтез; 3) бактериальды фотосинтез (фоторедукция). Бұлардың ішіндегі ең маңыздысы фотосинтез. Фотосинтез — аэробты, ал бактериальды фотосинтез бен хемосинтез анаэробты ортада жүреді. Эволюциялық кезеңдерге қарағанда хемосинтез, бактериальды фотосинтез — кейінгі кезде пайда болған биологиялық процестер.
Органикалық заттар гетеротрофты синтез көне заманда, әсіресе Азой дәуірінде суқоймаларына абиогенді жолмен жиналды. Ол кезде ауада көмірқышқыл газы (СО2) сутегі болған жоқ. Жалпы алғанда тіршілік жоқ, куннің кезі жер бетіне түспеген уақыт болатын.
Көмірқышқыл газы, сутегі, оттегі, күннің көзі болмағак кезде алғашқы гетеротрофты организмдер пайда бола бастады. Олар құрамында фермент, гормон, витамин синтезделмегендіктен, органикалық заттарды өздеріне қабылдай алмады. Уақыт өткен сайын гетеротрофты организмдер күрделене түсті де құрамында ферменттер жүйесі пайда бола бастады. Абиогенді жолмен синтезделген заттар ыдырап, ауаға көмірқышқыл газы жиналды. Бұл организмнің күрделене түсуіне мүмкіндік жасады. Гетеротрофты организмдер көмірқышқыл газын сіңіріп, оны бөліп шығаратын жағдайға келді. Сөйтіп, табиғатта көмір-қышқыл газының айналымы дами берді.
Органикалық заттардың гетеротрофты жолмен синтезделуі үшін көмірқышқыл газы кез келген органикалық радикалдарға қосылып, карбоксил тобының қүрамына кіреді. Қарбоксилдер кейбір органикалық заттардың тотығуынан шыққан энергия-мен тотықсызданады. Сөйтіп, органикалық заттар синтезделеді. Мұны мына формуламен ернектеуге болады:
Қемірқышқыл газы кетоқышқылдарды карбоксилдендіру жолымен зат алмасуына қатынасты. Көмірқышқыл газының пирожүзім қышқылына қосылуынан алма қышқылы синтездел-ді. Реакция теңдеуін былай өрнектеуге болады:
СНзСОСООН + СО2 - НО - СН - СООН
I
СН2-СООН (1)
алма қышкылы
но-сн-соон о=с-соон
СН2-СООН СН2-СООН (2)
қымыздық сірке қышқылы
Гетеротрофты организмдер сыртқы ортаның күрделенуіне бай-ланысты біртіндеп хеметрофты организмдерге өзгереді.
Фотосинтездің ашылуы.Өсімдік үшін топырақ, су, ауа және күн сәулесі үлкен роль атқаратыны белгілі.
Өсімдіктің ауамен қоректенетінін (фотосинтезді) түңғыш рет атақты ағылшын химигі — дәрігері Дж. Пристли (1733— 1804) тәжірибе арқылы дәлелдеді. Ол тәжірибе барысында ауасы аз ортада заттың үзак жануы, сондай-ақ үзақ тыныс алу ауа құрамын бұзатынын байқады. Мұндай ортада жанып тұрған майшам сөніп, тышқанның тіршілігінен айрылатыны ғалымды толғандырады.