Білім және ғылым министрлігі

Жер бетiнен шағылысқан (R) және тиiмдi излучение (Е_т) радиациялық баланстың шығын бөлiмiн құрайды.

Күн радиациясы әр түрлi электромагниттiк толқындардан құралады.

Толқындар ұзындығы микрондармен өлшенедi (мк) – 1/1000 мм немесе милимикронмен (ммк) 1/1000 мк. Толқындар бойындағы күн сәулесiнiң таралуын спектр деп атаймыз. Күн спектрi 0,29 дан 4 микронға дейiн болады.

Толқындар ұзындығына байланысты спектр үш бөлiмнен тұрады:

1. Ультрокүлгiн сәулелер (<400 ммк) көзге көрiнбейтiн сәулелер, бiрақ организмнiң биохимиялық процесiне үлкен әсерiн тигiзедi. Спектр дiң бұл бөлiгiне күн энергиясының жалпы мөлшерiнiң 7% жатады;

2. Көзге көрiнетiн толқындар спектрi 380-760 ммк. Күн энергиясының 46% пайызын құрайтын бұлар жарық сәулелерi. Осы сәулелер арқылы жарық пайда болады;

Спектр дiң осы бөлiгiн призма арқылы қарайтын болсақ, онда әр түрлi сәулелерге бөлiнгенiн байқар едiк

қызыл, ұзындығы орташа алғанда 700 ммк;

алқызыл – 620 ммк;

сары – 570 ммк;

көк – 520 ммк;

көкшіл – 470 ммк;

көгiлдiр – 440 ммк;

күлгiн – 410 ммк.

3. Көзге көрiнбейтiн инфроқызыл сәулелер, толқындар ұзындығы 760 ммк жоғары.

Күн радиациясының спектральды құрамы мына жағдайларға байланысты:

а) күннiң биiктiгi мен тұнықтылығына. Неғұрлым атмосфера тұнық болса, солғұрлым тура радиация көп;

ә) бақылау жасайтын жер дiң теңiз деңгейiнен биiктiгi. Биiктеген сайын, әр-бiр 100 метрге ультрокүлгiн сәулелер 3-4% көбейедi.

Жарықты қажет етуiне байланысты өсiмдiктер жарықсүйгiш (қайың, қарағай, жүгерi, мақта) көлеңкесүйгiш (шырша) және ауыспалы болып бөлiнедi.

Жарықсүйгiш өсiмдiктер фотосинтез үрдiсiн жарық көбейген сайын күшейте түседi, ал жарық жетiспеген жағдайда клеткалары созылып өсiмдiк жатып қалады. Көлеңкесүйгiш өсiмдiктер фотосинтез үрдiсiн белгiлi бiр жарық мөлшерiне дейiн жүргiзедi де, жарықтың ары қарай көбейгенi өсiмдiктiң өсуiне қолайсыз жағдайлар туғызады.

Өсiмдiктер дiң өнiп-өсуiне жарықтың әсерi өте көп, сондықтан олардың жарықпен қамтамасыз етiлуiн реттеуге болады. Ол үшiн себетiн тұқымның мөлшерiн және егiлетiн өсiмдiктiң қатарын (бағытын) дұрыс анықтау керек. Егерде өсiмдiк қатары шығыстан батысқа бағытталған болса, онда бiр қатар екiншi қатарға көлеңке түсiредi де жарық азаяды, ал керiсiнше өсiмдiк қатары солтүстiк тен оңтүстiкке бағытталған жағдайда жарық мөлшерi күнi бойы жақсы түседi де, өсiмдiк жақсы өседi. Сондықтан жарықсүйгiш өсiмдiктер дiң егу қатарын оңтүстiктен солтүстiкке бағыттау керек.

1. Ұзақ күндi өсiмдiктер, солтүстiк аймақта мұндай өсiмдiктер дiң дамуы жылдамдайды (бидай, арпа, сұлы т.б.)

2. Қысқа күндi өсiмдiктер, оңтүстiкте даму қарқынды жүредi (майбұршақ, жүгерi, мақта).

3. Беторап өсiмдiктер, күн ұзақтығының өзгеруi, даму процесiне әсерiн тигiзбейдi (гречиха, фасоль (бұршақ)).

Қазақстанның солтүстiк бөлiгiнде күндiзгi жарық көгiлдiр, күлгiн және ультрокүлгiн сәулелерге бай келедi. Осы сәулелер дiң әсерiнен өсiмдiк клеткаларында белок пен май түзiледi. Тiкелей радиация басым болып келетiн Қазақстанның оңтүстiгiнде жарық қызыл, сары, алқызыл сәулелерге бай келедi. Солардың нәтижесiнде өсiмдiк клеткаларында көмiртегi, қант түзiледi, сондықтан оңтүстiк аймақта өсетiн жемiс-жидектер дiң, қант-қызылшасының құрамында қант басым келедi.

Фотосинтетикалық белсендi радиацияны пайдалану арқасында өнiмдiлiктiң 1% қалыптасады, ал минералдық тыңайтқыштармен жақсы қамтамасыз етiлсе өнiмдiлiк 5-10% көтерiледi.

Фотосинтез үрдесiнде құралған органикалық заттардыңрадиация жиынтығына қатынасы ФБР-ны пайдаланудың техникалық коэффициентi деп аталынады.

ФБР-ның ең жоғары қарқындылығы күннiң 35⁰ биiктiгiнде байқалады – 40%, егер күннiң биiктiгi 5⁰ болса – 25%, күн батар алдында – 10%.
4. Күн радиациясының ауылшаруашылығына әсерi

Танаптағы ауылшаруашылық дақылдары күн радиациясын қайтадан бөлiп тарататын күрделi оптикалық жүйе болып табылады. Бойы ұзын болатын дақылдардың (сүрлемдiк жүгерi, қант қамысы және т.б.) тығыз егiсiнде радиацияның 20-25% шағылысып, ал қалған бөлiгi жапырақтардың жоғарғы ярустарында пайдаланылады (негiзiнен қызыл және көгiлдiр сәулелер) немесе жапырақ беттерi арқылы фильтрден өткендей болып төменгi қабатқа өтедi (негiзiнен сары-көк және қызыл сәулелер). Сирек өскен егiстiкте аспан ашық болған жағдайда тура және шашыраған радиация жапырақтардың төменгi ярусына дейiн, тiптi жер дiң бетiне дейiн жетедi.

Егiстiкте және жас отырғызылған ағаштарда фотосинтетикалық белсендi радиацияның (ФБР) пайдалануының не болмаса өтуiнiң негiзгi факторы танаптағы жапырақ беттерiнiң ауданы ңLң болып табылады. Егiстiкте ФБР-ның пайдаланылуы L- дiң мәнi 4-ке жеткенге дейiн жоғарылайды (яғни L танап ауданынан 4 есе), ал L>4 болған жағдайда ФБР-ны пайдалану шамасы ары қарай өспейдi.

Бойы ұзын дақылдардың (жүгерi) тығыз егiстiгiнде радиация түскi уақытта оның жапырақтарының төменгi ярусына жоғары ярусымен салыстырғанда 10-20 есе аз түседi. Сонымен қатар радиацияның спектральды құрамы да өзгередi. Тығыз егiстiктiң төменгi ярусында спектр дiң көк және инфроқызыл бөлiгi басым болады.

ФБР-ның өтуi күннiң биiктiгiнен және жапырақтың орналасуына байланысты болады. Күн жоғары болған жағдайда (>35-40⁰) тура күн радиациясы егiс қабатына тереңiрек енедi, егер жапырақтардың орналасуы тiк жағдайда болса, ал жапырақтардың орналасуы көлденеңге жақын болса радиация төменгi қабаттарға аз өтедi (4 кесте)

Фотосинтетикалық белсендi радиацияны өсiмдiктердiң пайдалануын жақсарту үшiн:

а) Өсiрiлетiн дақылдардың түрлерiн және сорттарын дұрыс таңдап алу қажет;

ә) Тұқым себу мөлшерiн дұрыс анықтап, өсiмдiк өсу кезеңiнде жарықпен қамтамасыз ету жағдайын ойластыру қажет;

б) Өсiмдiктi минералды тыңайтқыштармен, ылғалмен жеткiлiктi түрде қамтамасыз ету керек.

Күн энергиясы биосфера тiршiлiгiнiң негiзi және климат жағдайларының қалыптасуына негiзгi әсер ететiн фактор. Күн энергиясы арқасында атмосферада ауа массасы үздiксiз алмасып отырады, бұл атмосферадағы негiзгi газдар құрамының тұрақтылығын қамтамасыз етедi. Бұл жануарлар және өсiмдiк ағзалары үшiн маңызы өте зор. Күн радиациясының әсерiнен су қоймаларының бетiнен, топырақ және өсiмдiктерден көптеген мөлшерде су буланады. Мұхиттар мен теңiздерден буланған ылғалды (суды) жел дiң арқасында (көмегiмен) материктерге жеткiзiледi, бұл негiзгi танаптарды, бақтарды және ормандарды суландыратын жауын-шашын көзi болып табылады.

Күн радиациясы өсiмдiктер дiң химиялық құрамына әсер етедi. Мысалы, қант қызылшасы және жүзiмнiң қанттылығы, бидай дәнiндегi белок құрамы жарық күндер санымен тiкелей байланысты.

Күнбағыс, зығыр тұқымдарындағы май мөлшерiнiң көбеюiне күн радиациясының мөлшерi әсер етедi.

Таулы аудандардың оңтүстiк беткейлерiнде жылысүйгiш дақылдардан көп өнiм алуға болады. Осындай беткейлерде көкөнiс дақылдарын солтүстiк аймақтарда да өндiруге болады.

Күн радиациясының әсерi өсiмдiк зиян кестерiне тигiзетiн әсерi үлкен. Жоғарыда айтылғандай, күн радиациясының мөлшерi әр түрлi беткейлерде өзгерiп отырады. Оңтүстiк беткейде жылу мен жарық мол, ал солтүстiк беткейде бұл көрсеткiштер аз. Ауылшаруашылық өсiмдiктерiнiң зиян кестерi әр беткейде келтiретiн зияны әр түрлi. Мысалы: Хлебная полосатая блошка және гороховая плодожорка солтүстiк беткейлерде өсiмдiктерге келтiретiн зияны, оңтүстiк беткейлерге қарағанда 2-3 есе көп.

Жарық мөлшерiне байланысты зиян кестердi 3 түрге бөледi: күндiзгi (жарықсүйгiштер), кешкi және түнгi. Жарық мөлшерiнен басқа зиян кестерге күн радиациясының сапасы спектрлiк құрамы да әсер етедi. Спектрлiк құрамның сары-көк, көгiлдiр түрлерiне (цвет) жақсы ұшады, ал ультрокүлгiндiкте зиян кестер дiң белсендiлiгi арта түседi.

Күн радиациясының өсiмдiк зиян кестерi мен ауруларына әсерiн бiлу, солардың келтiретiн зияндығымен ертерек күрес шараларын ұйымдастыруға мүмкiншiлiк туғызады.
Бақылау сұрақтары

1. 
   Күн радиациясының маңызы
   
2. 
   Радиациялық баланс және оның құрамдары
   
3. 
   Тiк және шашыранды радиациялар
   
4. 
   Шағылысқан радиация. Альбедо
   
5. 
   Күн радиациясының спектральды құрамы
   
6. 
   Фотосинтетикалық белсендi радиация
   
7. 
   Күн радиациясының ауылшаруашылығына әсерi
   
8. 
   Күн радиациясын өлшеу әдiстерi және аспаптары (приборлары)
   

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.


5,6,7 дәріс ТОпыраҚтыҢ температуралыҚ реЖимi
Мақсаты: Топырақтың температуралық режимінің ауылшаруашылық өндірісіне тигізетін әсерін бiлу.
Міндеті: Топырақ температурасын өлшейтін аспаптармен таныстыру.
Түйінді сөздер: Топырақ, температура, амплитуда, жылу.
Дәріс жоспары:

1. Топырақ температурасының өсiмдiктерге әсерi

2. Топырақтың жылу қасиеттерi

3. Топырақтың температуралық режимiн реттеу жолдары
Тұқымның өсуi, тамыр жүйесiнiң жетiлуi, тамырдың сору қабiлеттiлiктерi, органикалық заттардың бұзылуы, микроорганизмдердiң өмiр сүруi көп жағдайда топырақтың температурасына байланысты болады.

Ол мынадай анықтамалармен сипатталады:

1. Топырақтың үстiңгi температурасы: орташа (тәулiктiк, он күндiк, айлық, жылдық), максималды, минималды, амплитуда;

2. Жыртылатын қабат тереңдiгiндегi температура (0-20см), метр 3м. 20см (320 см), келтiрiлген тереңдiктердегi амплитуда.

Әр дақылдың өзiнде тұқымның өсу температурасының төменгi, қалыпты және жоғары температурасы болады. Күздiк дәндi дақылдар (күздiк арпа, бидай), жаздық дақылдар (қара және жаздық бидай, арпа, сұлы, қара құмық) үшiн минималды температураға 1-5⁰, оптимумды 20-25⁰, максималды 30-35⁰ мөлшерiнде болады. Жүгерiде 8-10, 25-30 және 35-40 мөлшерiнде. Температураның көтерiлуi тамыр алуды жеделдетедi де, оның есесiне тым жоғары температура (>50⁰) тұқымның күйiп кетуiне әкелiп соғуы мүмкiн. Ал төмен температура тұқымның өсуiн, өскiндердiң шығуын және олардың өсу жылдамдығын тежейдi.

Тамырдың өсуi <0 мен >40⁰ толық тоқталады.

Ауыл шаруашылығы дақылдарының әрбiр түрiне тән оның тұқымдарының өнуiнiң минимальды (ең төменгi) және тұқым тез уақытта өнетiн оптимальды (оңтайлы) температурасы болады.

Осы көрсеткiштердi басшылыққа ала отырып, әртүрлi дақылдардың ареалын (таралуөрiсiн), өсiмдiк шаруашылығының елiмiздегi аудандастырылуын жоспарлауға болады.

Бұдан кейiнгi өсiмдiктiң өсу кезеңдерiнде де температура үлкен роль атқарады: өсiмдiк тамырының дамуына, өнiм беретiн органдарының қалыптасуына т.б.

Өсiмдiк онтогенезiнде топырақта болып жататын процестер температурамен байланысты болады. Мысалы, минералды заттардың ерiгiштiгi мен судың тұтқырлығы. 4⁰С-та судың тұтқырлығы соншалықты көбейiп, су өсiмдiкке ену қабiлеттiгiн жоғалтады. Өсiмдiкте және топырақтағы жүретiн барлық химиялық реакциялар температураға байланысты. Топырақ ерiтiндiсiндегi оттегi мен көмiрқышқыл газының ерiгiштiгi, осы газдардың топырақ бөлшектерiнiң бетiне адсорбциялануы, топырақ пен атмосфера арасындағы газалмасу процесiнiң жылдамдығы, судың өсiмдiк тамырына ену қарқыны, транспирация мөлшерi температураға байланысты болып келедi.

Топырақ микроорганизмдерiнiң тiршiлiгi де оның температурасымен байланысты. Өсiмдiк қоректенуiне қатысты микроорганизмдердiң көпшiлiгi үшiн оңтайлы жылулық 20-30⁰С арасында болып келедi. Шамамен осындай температура түйнек бактериялары үшiн де қолайлы.

Температураның өсiмдiк пен микроорганизмдердiң тiршiлiгiне тiкелей әсерiнен басқа топырақтың су-ауалық және қоректiк жүргiлерiне де әртүрлi әсерi болып отырады.

Өсiмдiк зиянкестерiнiң көпшiлiгi, олардың көбеюi, таралуы топырақта болады. Қар жамылғысының арқасында топырақ температурасы қыс айларында - 4⁰С төмен түспейдi. Осындай жағдайдың әсерiнен көп зиянкестердiң жұмыртқалары, личинкалары топырақ құрамына қыстап шыға бередi. Бiрақ кейбiр қар аз жауатын суық айларда топырақ температурасы – 20⁰С дейiн төмендейдi, ал қар болмаған айларда одан да төмен (-22⁰С) төмендеуi мүмкiн.

Зиянкес жәндiктердiң жойылуы төменгi температураның әсерiнен, олардың денелерiнде мұз пайда болып ауыр физиологиялық өзгерiстерге әкеп соғады.

Жәндiктер жоғары температуралар әсерiнен әлсiрейдi. Өте жоғары температурада, жәндiктердiң биохимиялық процесi бұзылып, көптеген жәндiктер жойылады.

Көптеген жәндiктердiң өсiп-жетiлуi 30-32⁰С температурада нашарлайды, ал ≥45⁰ температурада толық жойылады.
Топырақ жылуының көздерi. Күннiң сәулелi энергиясы (қуаты)-жылудың негiзгi көзi болып табылады. Органикалық заттардың (көң, өсiмдiк қалдықтары ж.б.) ыдырау барысында пайда болатын жылуды көкөнiс шаруашылығында кеңiнен пайдаланады. Жылудың тағы бiр аздау көзi-микроорганизмдердiң тiршiлiгi кезiнде бөлiнiп шығатын жылу. Жылудың басқа көздерiнiң (жердiң iшкi жылуы, элементтердiң радиоактивтiк ыдырау нәтижесiнде пайда болатын жылу және басқалары) егiн шаруашылығында болмашы ғана маңызы бар.

Топыраққа түсетiн күннiң жылу қуатының нақтылы мөлшерi жердiң географиялық ендiгiне, жыл, тәулiк мерзiмiне, атмосфераның хал-жайына (бұлтты, ашық т.б.), баурайдың бетқарасына, күн сәулесiнiң жер бетiне түсу бұрышына, өсiмдiк жамылғысының түрiне және топырақтың қасиеттерiне байланысты болады.

Жылу қуатын сiңiру және кескiнiнде тасымалдау процестерiнiң жиынтығын топырақтың жылу қасиеттерi дейдi. Оларға жататындар: жылу сiңiру (қайтару) қабiлетi, жылу сиымдылығы және жылу өткiзгiштiгi.

Альбедо топырақтың көптеген қасиеттерiне, атап айтқанда топырақтың түрiне, ондағы органикалық заттардың мөлшерi мен сапасына, грануметрлiк құрамына, құрылымына, топырақ бетiнiң жағдайына, ылғалдылығына, агроландшафттың өсiмдiк және қар жамылғысына байланысты болып келедi.

Бұл қабiлетiне сәйкес топырақтарды салқын және жылы деп бөлуге болады. Күңгiрт топырақтар ашық түстiлерге қарағанда жылы, құрылымы жақсы топырақ құрылымы нашар топыраққа қарағанда жылы болып келедi. Мысал ретiнде мына мәлiметтердi келтiруге болады: құрғақ қаратопырақ -14%, ылғалды-8-9, құрғақ құбатопырақ (сұртопырақ)-25-30%, ылғалды-10-12, құрғақ биiк шөп-32%, ылғалды шөп-22; сәуле суға тiк түскенде 2% ғана қайтарылады, 10⁰ бұрышпен түскенде-34, 2⁰ бұрышпен түскенде 78% қайтарылады.

Топырақтың жылу сиымдылығы дегенiмiз оның жылу қуатын сiңiру қасиетi. Бұл қасиет 1г немесе 1 см³ топырақты 1⁰ С жылытуға кететiн жылу мөлшерiмен анықталады. Осыған байланысты бiрiншiсiн салмақтық, екiншiсiн көлемдiк жылу сиымдылығы дейдi.

Жылу сиымдылығы топырақтың минералогиялық (минералдық) және грануметрлiк құрамына, органикалық заттың мөлшерiне, топырақтың бiтiмi мен құрылымына және ылғалдығына байланысты болады. Ең жоғары жылу сиымдылығы суға тән. Егер судың салмақтық жылу сиымдылығын 1тең деп алсақ, кварц құмында ол 0,196, саз балшықта-0,233, торфта-0,477 болады. Ең аз жылу сиымдылық ауада болады-0,000306.

Судың жылу сиымдылығы топырақтың басқа минералдық және органикалық құрастырушыларынан жоғары болғандықтан ылғалды топырақтың температурасын көтеру үшiн көп жылу керек. Ылғалды топырақ оның құрғақ түрiмен салыстырғанда баяу жылыйды және суыйды. Сазды топырақтың ылғалды түрiнде жылу сиымдылығының құмдақ топырақпен салыстырғанда жоғары болуына байланысты көктемде баяу жылыйды, ал күзгi күнi ылғалы жеткiлiктi болған кезде баяу суып, құмдақ топырақтан жылырақ болады. Сонымен, суғару және өңдеудiң көмегiмен топырақтың ылғалдылығын, қуыстылығын өзгертiп, оның температурасына белгiлi мөлшерде әсер етуге болады.

Жылу өткiзгiштiгi-топырақтың жылу өткiзу қабiлетi. Ол 1 с iшiнде 1см² және қалыңдығы 1 см топырақ қабатынан өткен жылудың калория мөлшерiмен есептеледi.

Жылу өткiзгiштiгi топырақтың өте маңызды қасиетi. Одан топырақтың қатты (органикалық және минералдық), сұйық және газды заттарының арасында болатын жылу өткiзгiштiк жылдамдығы қалыптасады. Топырақтың құрамында болатын үш фаза әртүрлi өткiзгiштiк көрсетедi. Атап айтқанда, ауаның жылу өткiзгiштiгi 0,00006 болса, сүдiкi-0,00136, торфтiкi-0,00027, кварцта-0,0024, базальт-0,0052, граниттiкi-0,0082. Көрiп отырғандай ең төмен жылу өткiзгiштiк ауада болса, ең көбi-минералдық заттарда, су аралық орында. Сондықтан топырақ ылғалды болған сайын, оның жылу өткiзгiштiгi де көп болады, қопсыған топырақтың бұл қабiлетiнiң мөлшерi аз болып келедi.

Топырақтың жылу режiмiнiң негiзгi көрсеткiшi оның температурасы. Оның мөлшерi келiп түсетiн күн радиациясымен топырақтың жылу қасиеттерiмен анықталады. Олардан басқа, бұл жүргiнiң жер бедерiнен, топырақтың басқа қасиеттерiмен, өсiмдiк және қар жамылғысына байланысты болатынын ұмытпау керек.

Жер бедерiнiң топырақтың жылу режiмiне әсерi оның тегiстiгiне, баурайдың тiктiгi мен экспозициясына (бетқарасына) байланысты болып келедi. Ең жылы болатын оңтүстiк беткей, одан кейiн батыс, шығыс, ең салқын (суық) солтүстiк беткейде болады. Баурай (беткей) тiк болған сайын, оның әртүрлi экспозициясындағы (бетқарасында) айырмашылық көп болып келедi. Оған қоса бұл жерлерде топырақтың ылғалдылығы, қардың қалыңдығы түрлiше болып келетiнiн ескерсек, агроландшафттық егiн жүйесiн ендiрудiң қажеттiлiгi өзiнен-өзi түсiнiктi.

Топырақтың жылу және су жүргiлерiн қалыптастыруда оның қатуы (тоңдануы) мен жiбуi маңызды орын алады. Су температура 0⁰ С аздап төмендегенде қата бастайды, өйткенi суда барлық кезде қату температурасын төмендететiн ерiген заттар кездеседi. Топырақтың тоңдану температурасына ондағы ылғалдың түрi әсер етедi. Еркiн су минус 0,1-1,5⁰ С қатады, байланысқан ылғал минус 1,5-4⁰ С, одан да төменде қатады. Сонымен қатар топырақтың тоңдануы қар мен өсiмдiк жамылғысына, жер бедерiне, топырақтың қасиеттерiне, оның ылғалдылығына және адамның шаруашылық iс-әрекетiне байланысты болып келедi.

Топырақ жiбуi екi түрлi жолмен жүредi. Бiрiншiсi-жiбу төменнен басталып, қар кеткенше аяқталады. Бұл жағдайда тоңданған қабат болмағандықтан қардың ерiген суы топыраққа жақсы сiңедi. Екiншiсi-тоңның жiбуi төменнен басталып, одан кейiн бiр мезгiлде төменнен де, жоғарыдан да жүре бастайды. Осы кезде қар еру процесi үдей бастаса, бiршама тереңдiкте қалған ерiмеген тоң қабаты оның топыраққа сiңуiн төмендетедi, керiсiнше, топырақ бетiмен жүретiн ағын күшейедi.

Ауыл шаруашылығы үшiн топырақтың қату тереңдiгiнiң, уақытының және еруiнiң маңызы зор. Қату тереңдiгi мыналарға байланысты:

1. Қысқы аяздарға

2. Қардың қалыңдығы мен оның сақталу уақытының ұзақтығына (қар қалың болса тоң жұқа болады). 40⁰ аязда қардың қалыңдығы 25-30 см болса, 0-5 см тереңдiктегi топырақтың температурасы 15⁰ төмен түспейдi.

3. Ылғал топырақ құрғаққа қарағанда азырақ қатады, өйткенi ылғал топырақ қатқанда көзге көрiнбейтiн жылу бөлiнедi де, топырақтың одан әрi қатуына жол бермейдi.

4. Күлгiн топыраққа қарағанда құмды топырақ терең қатады. Батпақты жердiң тоңы тереңге кетпейдi.

5. Топырақ тоңының тереңдiгiне құнарлы қабат та әсер етедi. Орман алқабындағы топырақ ашық алаңдағыға қарағанда аз қатады.

Көктемде күн радиациясының және жер асты жылуының ықпалымен топырақ еридi. Қазақстанда топырақтың еруi:

Оңтүстiкте – наурыздың екiншi онкүндiгiнде,

Шығыс пен батыста – с¸уiрдiң екiншi онкүндiгiнде,

Орталық өңiрде – мамырдың бiрiншi онкүндiгiнде,

Солтүстiкте – мамырдың екiншi онкүндiгiнде өтедi.

1) топырақтың су-жылулық қасиеттерiн жақсарту үшiн ондағы органикалық заттардың мөлшерiн көбейту (көң беру, көпжылдық шөптер, сидераттар, аралық дақылдар қатысатын ауыспалы егiстердi енгiзу ж.б.). Бұл шара климаты ыстық өңiрлерде топырақтың температурасын төмендетуге мүмкiншiлiк берсе, ал салқын аудандарда топырақ тоңдануын азайтады;

2) топырақта қолайлы бiтiмi мен құрылысы, жақсы құрылымы бар терең өңделу қабатын қалыптастыру;

3) далалық аймақта егiстiкте неғұрлым көп қар тоқтату;

4) топырақтың жылу жүргiсiн жақсартуда суғарудың ролi күштi. Бұның нәтижесiнде топырақтың жоғары қабатының температурасы әжептеуiр төмендейдi, тәулiк мерзiмiнде температураның өзгеру амплитудасы (мөлшерi) азаяды.

5) Топырақты қопсыту (бороналау, культивациялау). Ерте көктемде жүргiзiлген осы агротехникалық шара – ылғал жабу деп аталады. Қопсыту арқылы топырақтағы капиллярлы түтiкшелермен судың көтерiлуiн тоқтатамыз және қопсытылған топырақтың температурасы жылдам көтерiледi де егiндi ерте егуге мүмкiншiлiк туады.

6) Мульчирование жасау - әр түрлi материалдармен топырақ бетiн жабу арқылы топырақ альбедосын көбейту немесе азайту. Егерде топырақ температурасын көтеру керек болса жамылғы ретiнде торф, көң (олар қара түстi) пайдаланамыз, ал топырақ температурасын төмендету керек болса ақ ақшыл (солома) жамылғы пайдаланылады. Жамылғының ақшыл түрiне байланысты, ол беттен күн радиациясы көп шағылысады да топырақты қыздырмайды.

7) Құрғату – агромелиоративтiк шара солтүстiк ылғалдылығы өте жоғары, аймақтарда жүргiзiледi. Бұл шараның әсерiнен, топырақ құрамындағы артық ылғалдан босайды, оның орнына ауа және жылу енiп топырақ температурасы жоғарылайды.

1. 
   Топырақ температурасының өсiмдiктерге әсерi
   
2. 
   Топырақтың жылу қасиеттерi
   
3. 
   Топырақтың қатуы, еруi және оларға әсер ететiн факторлар
   
4. 
   Топырақтың температуралық режимiн реттеу жолдары
   
5. 
   Топырақтың температурасын өлшеу: қабаттар, аспаптар
   
6. 
   Топырақтың қататын тереңдiгiн өлшеу
   

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.

Ауаның (атмосфераның) төменгi қабатының (жердiң бетiнен 1,5-2, әрi кеткенде 3м) температуралық режимiнiң мәнi өте зор, өйткенi негiзгi ауылшаруашылық дақылдарының өнiп-өсуi және тiрi организмдердiң өмiр сүру үрдiсi ауаның төменгi қабатында өтедi.

Ауаның төменгi қабатының температуралық режимi мына көрсеткiштермен анықталады:

1. Орташа тәулiктiк температура;

2. Орташа декадалық (онкүндiк) температура;

3. Орташа айлық;

4. Орташа жылдық;

5. Ең жоғарғы;

6. Ең төменгi;

7. Амплитуда.

Ауаның температурасының өзгеруiне жер бетi қатты әсерiн тигiзедi. Мысалы: орман, дала, батпақ, шөлейт, топырақ (құм, қара топырақ), өйткенi жер бетiндегi аталынған табиғат заттары жылулықты әр түрлi мөлшерде сiңiредi де, әр түрлi мөлшерде жылу бөлiп шығарады.

Жер бетiндегi өсiмдiк жамылғысы өздерiне тән фитоклимат құрайды. Бұл жерде температураның таралуы күн радиациясына, ылғалдылыққа және желге байланысты болады. Өсiмдiгi сирек жерлерде ең жоғарғы температура күндiз топырақ бетiнде, ал өсiмдiк қалың болып өскен сайын жоғарғы температура өсiмдiктердiң ең жоғарғы қабатында болады.

1. Инсоляциялық – жаз айларында күндiз жерге жақындаған сайын температура өсе бастайды.

2. Радиациялық – керiсiнше, түнде жерге жақындаған сайын температура кеми бастайды. Осындай жағдайда инверсия пайда болады – ауа қабатымен (жерден) жоғары көтерiлген сайын температура өсе бастайды. Бұндай инсоляциялық және радиациялық температураның өзерiп түруы бұлтсыз ашық аспан болып түруына әкеледi.

Ал, бұлтты ауада инверсия болмайды, өйткенi бұлт жерден бөлiнген жылуды жiбермейдi.

Ауаның төменгi қабатында температураның өзгеруi тек инсоляциялық және радиациялық заңдылықтарға бағынып отырса, ауа-райы өзгермей бiр қалыпты болып түра берер едi. Сонымен қатар атмосферада температура тiк және көлденең бағытта өзгерiстерге ұшырайды.

Атмосфераның төменгi қабаты күн радиациясы арқылы аз жылыйды, негiзгi жылуды жер бетiнен алады, сондықтан негiзгi жылу көзi топырақ болып есептелiнедi. Осыған байланысты, жер бетiнен жылулық алып жылыған ауа массасы жоғары көтерiледi де, оның орнына суық ауа массасы төмен түседi. Жылынған суық ауа қайтадан жоғары көтерiледi. Осындай физикалық құбылыстар әсерiнен тiк (жоғары, төмен) жылу алмасу жүредi.

Бұндай тiк жылу алмасуда жоғары көтерiлетiн масса көп болса ауа-райы бұлтты, ылғалды және жаңбырлы болады. Ал, жылу алмасуда жоғарыдан төменге түсетiн масса көп болса ауа-райы құрғақ, жоғары температуралы және жаңбырсыз болады.

Егерде жылу алмасу көлденең жүретiн болса оны адвекция (жел) деп атаймыз.

Ауаның төменгi қабатының жылулығы әр түрлi болуы жер бетiне топырақтың механикалық құрамына байланысты. Бiр аймақта әр түрлi топырақ болуы температуралық режимнiң өзгеруiне әкеледi. Сондықтан жылы болған жерде ауаның қысымы төмен болады да, суық жерде ауаның қысымы жоғары болады. Сонымен атмосфералық қысымдары әр түрлi екi ауадан пайда болады. Атмосфералық қысымы жоғары ауданнан ауа массасы атмосфера қысымы төмен ауданға жылжи бастайды. Ауа массасының жылжу жылдамдығы екi аудандағы атмосфера қысымдарының айырмасына байланысты болады. Бұл табиғат заңдылықтарына келесi тарауларда толығырақ тоқталамыз.

2. Температуралық инверсия

Жер бетiнен жоғары көтерiлген сайын ауа қабатындағы температураның өсуiн инверсия қабаты деймiз.

Инверсия жердiң беткi қабатында, сонымен қатар бос атмосферада байқалады. Атмосфераның төменгi қабатында инверсияның пайда болуына байланысты екi түрi болады:

1. 
   Радиациялық;
   
2. 
   Адвективтiк.
   

Ауа температурасының тәулiктiк және жылдық жүргiсi жер бетiнен 2 м биiктiктегi температураның көрсеткiштерiне қарай анықталады. Бұл температура жүргiстерi ең жоғары және төмен температуралар мәндерiмен ерекшеленедi. Ең жоғары және төмен температуралар айырмасы температура жүрiсiнiң амплитудасы деп аталынады.

Ауа температурасының тәулiктiк және жылдық жүргiсi көпжылдық байқаулардың, өлшеулердiң орталанған көрсеткiшi болып келедi.

Ауа температурасының тәулiктiк жүргiсiнде мынадай заңдылық байқалады: түнде температура төмен, күндiз жоғары. Күнi бойында: күн шыға температура жоғарылайды, түс кезiнде ең максимум, ал түс ауа температура төмендей бастайды. Бұл заңдылықтар кейбiр мезгiлде бұзылады, себебi басқа жақтан жылы немесе суық ауа массасы келiп тәулiктiк температураның жүргiсiн бұзады. Егерде жылы ауа массасы келетiн болса, түнде температура төмендеудiң орнына жоғарылайды, ал суық ауа массасы келетiн болса күндiзгi температура түннен төмен болуы мүмкiн. Осындай күтпеген ауа құбылыстары ауа-райының өзгеруiне әкелiп соғады.

Тәулiк бойында ең төменгi температура күн шығар алдында, ал ең жоғары температура 14-15 сағаттар аралығында байқалады.

Тәулiктiк температураның амплитудасының өзгеруi топырақ амплитудасына қарағанда төмен. Ол мына факторлерге байланысты:

1. Орынның (жердiң) ендiгiне: Ең көп амплитуда субтропикаларда (әсiресе шөлде үлкен мөлшерге жетедi) байқалады, ал азы полярлы ендiгiнде.

2. Жыл мезгiлiне: а) тропикада жыл бойы аз өзгередi; ә) шамалы (аз) ендiкте ең аз амплитуда (2-4⁰С) қыста, ең көбi (8-12⁰С) жаздың басында; б) континенталды тропикалық облыстарда, әсiресе шөлде тәулiктiк амплитуда жыл бойы 20-22⁰С жетедi; в) полярлы ендiкте ең көп амплитуда (5-6⁰С) көктемде және күзде. қыста жоқ болады.

3. Жер бедерiне: Жер бедерiнiң дөңестiк түрлерi (формалары) (қыраттар, таулар, үстiрттер) тәулiктiк амплитуданы кiшiрейтедi, шұңқырлау түрлерi (ойпаттар, жазықтықтар, жыралар) амплитуданы ұлғайтады. Дөңестiк – биiк жерлердегi жер бетi ауа температурасына әсерi шамалы, яғни ауа топырақ бетiмен аз жанасады, сонымен бiрге мұнда төменгi қабат жоғары жатқан қабатпен еркiн алмасады. Күндiз мұнда әлi жылымаған (қызбаған) ауаның жаңа мөлшерлерi үздiксiз ағын келедi, бұл қызуды азайтады; түнде салқындаған ауа төменге қарай жылжыйды. Шұңқырлау жерлерде ауа күндiз жылдам жыли бастайды, ал түнде шұңқырлы жерлердiң түбi, беткейлерi тез суыйды, өйткенi жоғары жақтан суыған ауа төмен түсе бастайды. Мұндай жерлерде желдiң әсерiнен төмен болуынан ауа алмасуы өте нашар жүредi.
4. Жер жамылғысының түрiне: Жер бетi ылғалды болса (батпақтанған, қалың өсiмдiктер, су қоймалары) ауа температурасының тәулiктiк ауытқуы төмен, ал құрғақ дала, шөлдi жерлерде – ауытқу жоғары болады. Ауа температурасының тәулiктiк амплитудасы құмдақ топырақтарда жоғары, ал ауыр батпақтау топырақтарда төмен. Бұл көрсеткiштер топырақтың механикалық құрамына, оның қасиеттерiне байланысты.

5. Атмосферадағы бұлттың мөлшерiне: Бұлтты күндерi тәулiктiк амплитуда төмен, ал ашық атмосферада – жоғары. Күндiз бұлттар тiк күн радиациясын жiбермейдi, ал түнде топырақ бетiнен ýффективтiк (тиiмдi) жылу бөлiнудi төмендетедi.

6. Орналасқан жердiң биiктiгiне: Бақылау жүргiзетiн жер биiктеген сайын амплитуда төмендейдi. қыс мезгiлiнде 0,5 км биiктiкте тәулiктiк ауа температурасының ауытқуы болмайды, ал жаз айларында 1,5-2 км биiктiкте де ауытқу байқалады.

Жылдық ауа температурасының жүргiсi орташа айлық температуралардың өзгеру мәнiн бiлдiредi. Жыл бойында ең жоғарғы температура шiлде айында, ал ең төмен температура қаңтар айында байқалады.

Жылдық ауа температурасының жүргiсiне жер бетiнiң жамылғысы (құрғақ, су) жердiң теңiз деңгейiнен биiктiгi, бұлттар көп әсерiн тигiзедi. Жылдық температуралық амплитуда теңiзден (10⁰ тан 50⁰ дейiн) алыстаған сайын көбейедi. Мысалы: Якутияда шiлде айының орташа температурасы – (+19⁰С), қаңтар айының (- 43,5⁰С), жылдық амплитуда  62,5⁰С.

Ауылшаруашылық дақылдары өнiп-өсу үшiн физиологиялық үрдiстер (фотосинтез, суды сiңiру және қоректiк заттар пайдалану) жүру қажет. Бұл үрдiстердiң тек бiр оптималды температурада ғана жүредi. Әр түрлi дақылдардың ол үшiн оптималды, минималды, максималды температуралары болады және әр бiр өсу фазасында ол температуралар әр түрлi болады. Өсiмдiк өсе бастағанда температура неғұрлым жылдам көтерiлсе, солғұрлым өсу фазаларыда жылдам өтедi. Ал көктемде салқын күндер көп болған сайын өсу фазалары кешiгедi. Мысалы, дем алу (дыхание) үрдiсi 0⁰ температурада басталады да температура өсе берген сайын күшейе түседi, ал температура 35-40⁰ жеткенде нашарлайды да, температура 50⁰ – тоқтайды.

Температура жоғарылаған сайын суды, қоректiк заттарды пайдалану нашарлайды, өйткенi ауа ылғалдылығы төмендейдi. Ауа ылғалдылығы төмендеген сайын құрғақшылық артады.Өсiмдiктiң тозаңдануы жоғары температуралар нашарлатады.

Ауылшаруашылық өндiрiсiнде вегетациялық және аязсыз (суықсыз) кезеңдердiң мағынасы үлкен.

Вегетациялық кезеңдегi орташа температура мен оның жиынтығы осы дақыл вегетациясының уақытының басталуы мен аяқталуына дейiнгi орташа тәулiктiк температураларды жинақтау арқылы шығарылады.

Қазақстан Республикасында ауылшаруашылық дақылдарын әр түрлi аймақтарда өсiредi. Қандай аймақта қай дақылды аудастыру үшiн сол дақылдың биологиялық ерекшелiгiн, әсiресе вегетациялық кезеңiн бiлу сонымен қатар аймақтың аязсыз (суықсыз) кезеңiн анықтауымыз қажет. Өйткенi дақылдың вегетациялық кезеңi аязсыз (суықсыз) кезеңнен артық болу керек.

Сондықтан, бiр дақылды белгiлi аймақта өсiру үшiн сол аймақтың мынандай температуралық көрсеткiштердi анықтау керек:

1. 
   Орташа температуралар (тәулiк, онкүндiк, айлық, вегетациялық кезең);
   
2. 
   Биологиялық 0, минималды, оптималды, максималды температуралар;
   
3. 
   Белсендi (активтi), тиiмдi температуралар;
   
4. 
   Вегетациялық кезеңнiң ұзақтығы, температураның 0, 5, 10, 15 градустардан жоғарылайтын (көктемде) және төмендейтiн (күзде) мерзiмдерi;
   
5. 
   Аязсыз (суықсыз) кезеңнiң ұзақтығы
   

Ауылшаруашылық дақылдарын жылылықпен қамтамасыз ету жөнiнде бүткiл ТМД территориясы төрт аймаққа бөлiнедi.

1 аймақ – бұл аймақта вегетация кезеңiнде активтiк температураның жиынтығы 1000-1400⁰С аспайды. Ашық топырақта бұл жерлерде ерте картоптың және астықтың кейбiр ерте пiсетiн сорттарын егуге болады.

2 аймақ – солтүстiк астық дақылы деп аталады. Бұл жерде активтiк температураның жыйынтығы 1400-2200⁰С дейiн болады.

Бұл аймаққа жақсы агротехникалық шаралармен астық еккенде ең жоғары өнiм алуға болады.

3 аймақ – жүгерi, май шығаратын дақылдар және қант қызылшасы егiледi. Ал бұл аймақтың оңтүстiк жағында бақша дақылдары, күрiш, жүзiм және бұршақ егiледi. Бұл жерде температураның жыйынтығы 2200-3500⁰С жетедi.

4 аймақ – бұл аймақ мақта, темекi, кеннаф және сондай вегетациялық кезеңi ұзаққа созылатын дақылдар егiлетiн аймақ деп аталады. Бұл жерде активтiк температура 3500⁰С-тан көп болады.
Бақылау сұрақтары

1. 
   Ауаның төменгi қабатының температуралық режимi, көрсеткiштерi
   
2. 
   Температуралық инверсия, түрлерi
   
3. 
   Тәулiктiк және жылдық температураның жүргiсi
   
4. 
   Ауа температурасының ауылшаруашылығына әсерi
   
5. 
   Белсендi (активтi), тиiмдi температуралар
   
6. 
   Ауа температурасын өлшейтiн аспаптар
   
7. 
   Орташа температуралар, оларды есептеу, Амплитуда
   

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.

Жерге түскен күн радиациясының 23 мұхит, теңiз және жер бетiнен суды буландыруға шығын болады. Буға айналған судың бөлiгi белгiлi бiр жағдайларда конденсаттанып бұлт құрайды, жаңбыр түрiнде қайтып су бетiне немесе жер бетiне түседi. Осы буға айналған су ауаның ылғалдылығын жоғарылатады. Ауаның ылғалдылығы дегенiмiз атмосферадағы су буының мөлшерi.

Атмосферадағы су буы бiр шаршы метрде граммен және мм, мб өлшемдерiмен өлшенедi.

Ауаның ылғалдылығы мынадай көсеткiштермен сипатталады:

а) Абсолюттiк ылғалдылық (е), мм, мб;

ә) Салыстырмалы ылғалдылық (r), %;

б) Ылғалдылықтың жетiспеушiлiгi (d), мм, мб;

в) Шық нүктесi ().

мұнда: Е¹ – суланған термометрдегi (t¹), су буының ең жоғарғы тығыздығы, мб (1-қосымша);

А – тұрақты шама = 0,0008;

Р – атмосфералық қысым, мб;

t – құрғақ термометрдiң температурасы;

t¹ – ылғалданған термометрдiң температурасы.

r = ,%

Топырақ пен өсiмдiктерден судың булануы ауаның салыстырмалы ылғалдылығына байланысты болады. Жаз кезiнде r ≤ 30% болғанда құрғақшылық басталады.

Құрғақшылық кезiнде жел мен жоғары температура аңызаққа әкелiп соғады r ≤ 30%, t=25-30⁰, желдiң жылдамдығы V ≥ 5 м/сек.

Өсiмдiктiң белсендi вегетациясының кезеңiнде r=60-70% өсiмдiктiң өсуiне оңтайлы жағдай туғызады. Егер ылғалдылық қалыпты деңгейден төмен болса, онда өсiмдiктiң өсуi тежеледi, өсiмдiк солып қалады. Ылғалдылық артқан жағдайда өсiмдiк жатып қалады, олардың көпшiлiгi ауруға шалдығады.

Салыстырмалы ылғалдылық (r) ауа температурасының ауытқуына байланысты. Егер, атмосферада су буының мөлшерi өзермесе, бiрақ температура көтерiле берсе, салыстырмалы ылғалдылық төмендейдi.

Температура төмендеген сайын, ауа су буына қанығуға жақын, ауа ылғалдылығы атра бастайды.

Салыстырмалы ылғалдылықтың тәулiктiк және жылдық жүрiсi температураның жүргiсiне қарама қарсы.

Ауылшаруашылығына агрометеорологиялық сипаттама жасағанда салыстырмалы ылғалдылықпен ауа ылғалдылығын жетiспеушiлiк көрсеткiштерiн көп пайдаланады.