Таблица 1 – Общие физические свойства темно-каштановой почвы залежи

Плотность твердой фазы почвы в основном зависит от минералогического состава, а также в некоторой степени от количества органического вещества. В исследованиях она изменялась от 2,55 г/см³ (А_п) до 2,76 г/см³ (В_с).

Плотность почвы определяет основные параметры ее строения. Оптимальная для роста и развития большинства сельскохозяйственных растений общая порозность корнеобитаемого слоя почвы обычно повышается по мере увлажненности территории. По имеющимся данным [4], для пахотных почв с минимальной влажностью этот показатель должен составлять 50-55 %. На темно-каштановых почвах Оренбургской области [5] также рекомендуется иметь общую скважность 54-55 %.

До перевода в залежь общая скважность в слое почвы 0-30 см на старопахотных землях учхоза университета [6, 7] изменялась от 58,8 % при физической спелости до 51,8 % к уборке яровых зерновых культур. Отношение капиллярной скважности к некапиллярной находилось в пределах от 1,1:1 при физической спелости почвы до 2,1:1 при уборке яровой пшеницы, при этом пористость аэрации в пахотном слое почвы оставалась достаточной (16,5-18,0 %) для дыхания корней и жизнедеятельности микрофлоры.

В исследованиях пахотный слой залежи имел относительно повышенную порозность (56,7 %). Это связано, главным образом, с разуплотнением почвы под влиянием многолетней растительности и отсутствием механического воздействия на поверхность поля сельскохозяйственными машинами и орудиями.

Основная масса питательных элементов почвы входит в состав органического вещества и сложных минеральных соединений. Большое количество биологически важных элементов заключено в почвенной микрофлоре, имеющей огромное значение в превращении сложных веществ в доступные формы и обеспечении растений питанием. Кроме того, в почву поступает свободный азот за счет деятельности симбиотических и свободноживущих азотфиксаторов.

В почвах естественных экосистем и близких к ним залежей, поступление и накопление основных элементов питания преобладает над их выносом урожаем, что отмечается в агроценозах. Мобилизация доступных элементов питания растений находится в сильной зависимости от складывающихся гидротермических условий, определяющих уровень продуктивности растений. Баланс биофильных элементов остается проблемой при использовании почв в сельскохозяйственном производстве.

Содержание подвижных соединений азота в пахотном горизонте темно-каштановой почвы залежи среднее, фосфора – низкое и калия – высокое (таблица 2).

Количество подвижных элементов питания уменьшается вниз по профилю почвы. Это особенно характерно для азота, содержание которого во втором полуметре (горизонт В_к) в четыре раза меньше, чем в пахотном слое (47,6 мг/кг).

Обеспеченность почвы подвижными соединениями фосфора снижается с 16,0 мг/кг в горизонте А_пах до 5,0 мг/кг в горизонте С на глубине 147-163 см. Для этого элемента питания характерно наиболее резкое снижение его количества на глубине 25-39 см (В₁) по сравнению с пахотным слоем.

Уменьшение содержания подвижного калия с 475 до 230 мг/кг наблюдается по горизонтам первого полуметра, а на глубине 46-163 см его количество стабилизируется (180-185 мг/кг).

По обеспеченности подвижными элементами питания почвы залежи, особенно в верхнем горизонте, мало отличаются от старопахотных почв опытных полей университета, где ранее проводились комплексные исследования по вопросам земледелия. В этих почвах на глубине 0-27 см содержание валового азота и фосфора составляло 0,30 и 0,14 %, а подвижных соединений азота, фосфора и калия соответственно – 57,5. 18,0 и 500 мг/кг [7, 8].

Исследуемые почвы с поверхности не засолены, однако по всему профилю присутствует слабое хлоридное засоление, слабое сульфатно-хлоридное и среднее хлоридное засоление наблюдается на глубине 46-147 см. Сульфатное засоление подтверждается наличием гипса в виде друз. Реакция почвенного раствора по профилю слабощелочная.

Таким образом, темно-каштановые почвы залежи имеют относительно благоприятные агрофизические, агрохимические и биологические свойства, позволяющие выращивать районированные сорта возделываемых в регионе культур. Для эффективного освоения залежи необходим подбор культур, которые в наибольшей степени смогут реализовать потенциал плодородия почвы и обеспечить высокую урожайность и качество продукции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Качинский, Н. А. Физика почвы / Н. А. Качинский. – М. : Высшая школа. – 1965. – Т. 1. – 323 с.
2. Ревут, И. Б. Физика почв / И. Б. Ревут. – М. : Колос. – 1972. – 366 с.
3. Казаков, Г. И. Обработка почвы в Среднем Заволжье / Г. И. Казаков. – Самара : Сам-Вен. – 1997. – 196 с.
4. Лаукарт, Ф. Ф. Сложение почвы при минимальной обработке / Ф. Ф. Лаукарт. // Земледелие. – 1986. – № 3. – С. 34-36.
5. Орищенко, Я. П. Плотность темно-каштановых почв при минимальной обработке / Я. П. Орищенко. // Вопросы повышения плодородия почвы. Сб. научн. работ. – Саратов : Саратовский СХИ. – 1977. – Вып. 90. – С.45-50.
6. Архипкин, В. Г. Агрогидрологические свойства темно-каштановой почвы Западного Казахстана / В. Г. Архипкин, В. В. Вьюрков // Информ. листок № 25-87. – Актюбинск : АЦНТИ. – 1987. – 4 с.
7. Вьюрков, В. В. Научные основы построения севооборотов, обработки и повышения плодородия почв в сухостепной зоне Приуралья : автореф. ... доктора с.-х. наук / В. В. Вьюрков. – Кинель. – 2000. – 50с.
8. Архипкин, В. Г. Агрохимические и агрофизические свойства темно-каштановых почв Приуралья / В. Г. Архипкин, В. В. Вьюрков // Проблемы сохранения почвенного плодородия. – Пенза. – 1992. – С. 32-34.

ӘОЖ: 664.691.694:582.661.21

Ғылыми жетекші: Т. А. Булеков, а.-ш. ғылымдарының кандидаты

Амарант соңғы жылдары дүниежүзілік саудада тағамдық өнеркәсіп үшін жаңа шикізат көзі болып табылды. Амарант – жалпақ жапырақты бір жылдық ағаш өсімдік. Түрлі түсті, биіктігі 3-4 м, тұқымы өте жұмсақ. Түстері ақ, крем түстес, қызғылт қызылдан қараға дейін, диаметрі не бары 1-1,5 мм. әрбір өсімдік 40-60 мың тұқым береді. Амарант жылы климатты және аз суды жақсы көреді. Амарант отаны болып орталық Америка саналады. Одан жасалған өнім көп ғасыр және мың жылдар бойы ацтектар мен инктардың тағамдану рационына кірді. Бүгінгі таңның өзінде оларды тропиктің кейбір жерлерінде өсіреді, өйткені бұл өсімдіктер өсірудің ерекше жағдайларын қажет етпейді және олардың жемістерінің құндылығы өте жоғары.

Тағам өнеркәсібі үшін амарант біршама дамыған шикізат түрі болып саналады. Ол құрамындағы емдік қасиеттері бар майлардың, амин қышқылдық құрамы бойынша балансталған ақуыздың, пектин, бояушы пигменттер, дәрумендер (В, С, Е топты, А), макро, микроэлементтер және өзге де физиологиялық активті заттардың көп болуымен ерекшеленеді [1].

Амарант дәнінің ақуызын тамаққа қолданғанда адамның тамақтануы амин қышқыл құрамы бойынша толық және балансталған болады. Амарант – бұл жеміс жидекті дақыл, яғни адам рационындағы микро элементтер, витамин және ақуыздың функцияларын орындайды. Сондықтан, амаранттың жапырағын тамақтануда кең қолданады. Амарант жапырағының жасыл массасынан әртүрлі ақуызды қоспа алуға болады. Оларды салатқа, сорпаға, гарниргеде қосады.

Өнімде амарант қоспасының ақуызы болса, онда ол диеталық болып табылады. Себебі, амин қышқыл құрамы жағынан ақуызға және сүтке ұқсайды. Амаранттың ұнынан; нан, оладьи, ал ұнтағынан ботқа дайындауға болады. Амаранттың шемекісінен оннан астам пайдалы, тәтті тағамдар дайындалады. Амарант иммуналық жүйені, зат алмасуды жақсартады.

Еуропада амарант 16 ғасырда пайда болды. «Амарант» грекше «амарантос» солмайтын, мәңгі гүл дегенді білдіреді. Амарант ешқашан солмайды. Кептірілген амарант қыс бойы ваза да тұра береді, сол себепті адамның қысқы досы деген атау алған.

Амаранттың 60 түрі белгілі, соның ішінде көбі зиянды өсімдік болып келеді. Соның ішінде 12 түрі мәдениеттелген және жеміс жидек, бидай, декоративті өсімдік ретінде қолданылады.

Амарант АҚШ-тың 50 штатында да өсіріледі. Америкадағы амарант институтында және АҚШ-тың 23 ғылыми зерттеу институтында және Канада да амарантты тамақ өндірісіне енгізуді қарастырып жатыр. Қазіргі кезде АҚШ-тың диеталық дүкендерінің сөрелерінен амарант қоспасы бар 30-ға жуық ассортименті көруге болады, дәлірек айтқанда, наннан бастап кәмпитке және етке дейін. Амарант ұны пісіруге жақсы: оның қамыры бидай қамырынан кем емес, ал егер оны ұнмен араластырсақ, онда нан ескірмейді.

Қытай, Үнді, Австралияда амарантты зерттеу барысы түрде белсенді жұмыс істеуде. Бүгінгі күнге алынған қорытынды мынадай көрсеткіштерді көрсетеді:

• 
  нан пісіру, кондитерлік өнімдерде;
  
• 
  диеталық тағамдарды өндіруде, профилактикалық емдеу бағыттарында;
  
• 
  балалар жейтін тағамды өндіруде;
  
• 
  химиялық фармацевтикада;
  
• 
  парфюмерия мен косметикада;
  
• 
  май өндіруде;
  
• 
  комбикорм өндірісінде.
  

Амаранттың ақуызының 100 граммында 6,2 г лизин болады, ауыстырылатын амин қышқылы, лизин жеткіліксіз болса, ас қорытылмайды және ақуыз ішке транзит жолымен барады. Ал ауыстырылмайтын амин қышқылдардың құрамы жағынан треонин, фенилаланин, тирозин, триптофанның амарантта болатын құрылымы, әйелдің сүтінің ақуызына тең.

Құрамында протеин бар амарант 13-19 % идеалды ақуыздың теориясына сәйкес болып келеді. Салыстырғанда, идеалды ақуыздың коэффициенттерінің бағасы: амарант – 75, сиыр сүті – 72, соя – 68, арпа – 62, бидай – 60, кукуруза – 44, арахис – 32.

Минералды заттар: хелатты формада-кальций, темір, фосфор.

1-кестеде көрсетілгендей көптеген дәстүрлі дақылдарға қарағанда амарант минералды элементтер мен ақуыздық құрамы бойынша бай.

Бүгінгі таңда амарант тұқымдарынан өндірілген ұн мен амаранттан өндірілген ақуызқұрамды өнімдердің тағам өнеркәсібінде, соның ішінде нан мен астықты кондитерлік өнімдер өндірісінде қолданылуы зерттеліп негізделген. Бұл жұмыстың мақсаты амарант тұқымдарының өнімдерін жоғарғы тағамдық және биологиялық құндылықты макарон өнімдерін өндіруде пайдалану мүмкіндіктерін зерттеу болып табылды.

3-кестеден көріп отырғанымыздай, ұнға амарант өнімдерін қосу арқылы шикі клейковина құрамын азайтуға болады. Бұл оның гидратациялық қабілетінің төмендеуі және құрғақ клейковинаның шығу мөлшерінің аз ғана ұлғаюы салдарынан жүреді. Клейковина сапасының өзгеруі амарант өнімдерінің күшейтуші әсерін көрсетеді.

Осылармен қатар, амарант дәнін қосқанда ұнның су сіңіру қасиетінің жоғарылауы, қамыр түзілу уақыты мен серпімділігінің аз ғана артқандығы байқалды. 3 және 5 % беттің болуы ұнның босаңсуына әкелді: қамырдың шыдамдылығы мен тұрақтылығы азайып, оның сұйылу деңгейі арта түсті.

5-кестеден көріп отырғанымыздай, амарант тұқымдарынан өндірілген ұн мен шротты қосу салдарынан макарон өнімдерінің қышқылдығы мен күлділігінің көп көбеюі, қайнау уақытының аз ғана мөлшерде, ал қайнаған судағы құрғақ заттардың көп мөлшерде көбеюі байқалды. Құрамында 50 % шрот, 20 % ұн бар макарон өнімдерінің үлгілерінде қайнау суына ауысқан құрғақ заттардың мөлшері максималды. Яғни көрсетілген мөлшерлемелерді макарон өнімдерін өндіруде пайдаланған тиімсіз.

Қайнатылған макарон өнімдерінің органолептикалық анализі 5% дейінгі мөлшерде амарант ұны, 5 % дейін шротты пайдаланған кездегі қайнатылған өнім құрылымының жақсарғандығын (серпімділіктің көбеюі, жабысқақтықтың жоқтығы) көрсетті.

Амарант өнімдерінің мөлшерлемесі көбейген сайын қайнатылған өнім серпімділігі арта түсті, дегенмен теріс сипаттамалар да пайда бола бастады: жабысқақтық, қолмен ұстағандағы жұмсақтық, өнім түсінің жағымсыздығы.

Ақуыз мөлшері өнімнің тағамдық құндылығының көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Сондықтан зерттеулердің берілген сатысында шикі өнімдердегі жалпы ақуыз мөлшеріне анализ жасалды (6-кесте).
6-кесте – Макарон өнімдеріндегі жалпы ақуыз құрамы, құрғақ затқа шаққандағы, %

Алынған нәтижелерден амарант өнімін қосу макарон өнімдеріндегі ақуыз құрамын арттырады деген қорытынды жасауға болады. Берілген жұмыс нәтижелері амарант өнімдерін макарон өнімдерін өндіргенде пайдалануға болатынын көрсетті [3].

Көрсетілген өнімдердің ұнның технологиялық қасиеттеріне, сонымен қатар дайын өнімнің тұтынушылық артықшылықтары мен сапасына әсерін ескере отырып, келесі мөлшерлемелерді ұсынуға болады: амарант тұқымдарынан дайындалған шрот – 5 % дейін, тұтас күйінде ұсақталған ұн – 10 % дейін. Бұл өнімдердің әрқайсысының қолдану дұрыстығын, әсіресе, макарон өнімдерінің тағамдық және биологиялық құндылығының артуын ескере отырып негіздеу үшін зерттеулер жалғастырылуы тиіс.


ӘДЕБИЕТТЕР

1. Кадыров, С. В. Зерновой амарант – перспективная культура для центрального черноземного региона / С. В. Кадыров, А. В. Стуруа // Зерновое хозяйство. – 2006. – №5. – С. 7.

УДК: 631.51:631.5.

ТОО «Уральская сельскохозяйственная опытная станция»

Западно-Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангир хана

Возрастание антропогенной нагрузки на почву привело к усилению эрозионных процессов, деградации почвенного покрова, а также дегумификации с устойчиво некомпенсируемой минерализацией гумуса [2]. В результате в почве произошло значительное снижение уровня питательных веществ и на фоне ухудшения агрофизических свойств почва стала терять свою природную устойчивость к воздействию ряда негативных процессов.

В настоящее время в целях стабилизации и воспроизводства почвенного плодородия разработаны целый ряд программ [3, 4]. В отличие от ранее принятых традиционных способов сельскохозяйственного производства, в которых основа повышения плодородия земель лежала через запашку органических удобрения (навоза), современные системы земледелия направлены на активное использование органической массы растительного происхождения, то есть широкое использование биологических средств: солома урожая, сидераты, увеличения посевов зернобобовых культур и многолетних трав.

Отказ от глубоких и интенсивных обработок почвы с переходом растениеводства на новый уровень технологий, позволил сформировать новое направление в системах обработки почвы, основанное на принципах минимализации и вплоть до полного отказа от обработки почвы вообще [5, 6, 7].

Разработка и адаптация новых технологий к существующим агроландшафтам дала свои положительные результаты. В пахотном слое почвы стала наблюдаться не только стабилизация содержания гумуса, но и его воспроизводство. Заметно снизились эрозионные процессы, повысился уровень урожайности возделываемых культур [8, 9].

Вопросы энергоресурсосбережения полным объемом охватили все пахотные земли, однако многолетние травы, находящиеся на выводных полях севооборотов рекомендуется обрабатывать теми же плугами, то есть по классической схеме производить традиционную вспашку, которая привела сельскохозяйственное производство за ряд предыдущих лет практически до экологического кризиса [4].

Начиная с 2003 года нами, на Уральской сельскохозяйственной опытной станции стали проводиться исследования по отработке технологических приемов подъема пласта многолетних трав под посев зерновых культур используя методы и принципы энергоресурсосбережения.

Так, осенью 2003 года на выводном поле пятипольного севооборота, где возделывался житняк параллельно вариантам с оборотом пласта плугами было проведено плоскорезное рыхление пласта на глубину 12-14 см. В этом же году на поле после эспарцета, в 2005 году после люцерны, а в 2008 году после набора трав и травосмесей (житняк, эспарцет, люцерна, житняк с донником и житняк с эспарцетом, донником и люцерной) были заложены варианты как с минимальной обработкой почвы плоскорезное рыхление на 12-14 см, так и с нулевой, где на травах после их уборки проводилось химическое опрыскивание глифосатом дозой 3,0 л/га. Опыты закладывались в трехкратной повторности, где во всех случаях вспашка служила контрольным вариантом.

В 2004 году по житняку высевалось просо, по эспарцету – яровая пшеница. В 2006 году по люцерне высевался ячмень. В 2009 году по различным видам трав и травосмесям – яровая пшеница. В 2004 году просо по изучаемым вариантам высевалось дисковой сеялкой СЗП-3,6 сразу после проведения предпосевной обработки почвы культиваторами на глубину 6-8 см. На остальных полях по вспашке культуры высевались сеялкой СЗП-3,6 с проведением предварительной обработки почвы культиваторами на глубину 6-8 см. На варианте с мелкой плоскорезной обработкой и варианте без обработки почвы культуры высевались сеялкой СЗП-2,1.

Научно-практическим обоснованием отказа от вспашки и перехода на минимальные и нулевые способы подъема полста многолетних трав на выводном поле севооборота послужила ранее установленная закономерность, что темно- каштановые почвы для регулирования своих агрофизических, химических и биологических свойств не нуждаются в проведении ежегодных глубоких обработок [7].

Обоснованность такого подхода находит подтверждение в анализе состояния объемной массы пахотного слоя почвы перед распашкой трав. Так, объемная масса 0-30 см слоя почвы на поле после 12 летнего пребывания на выводном поле житняка соответствовала 1,16 г/см³, после трехлетнего пребывания эспарцета – 1,15 г/см³, пятилетнего пребывания люцерны – 1,19 г/см³ пятилетнего пребывания различных трав и травосмесей – 1,14 г/см³. В разрезе почвенных слоев самым рыхлым был верхний – 0-10 см слой почвы, самым плотным 20-30 см слой. Постепенное увеличение объемной массы от верхних слоев почвы к более нижним является вполне закономерным явлением, связанным с особенностями почвообразовательного процесса и содержанием в почве органического вещества (таблица 1).

Некоторая нестабильность объемной массы в слоях почвы по годам исследований больше характеризует сезонную динамику почвы связанную с различной степенью засушливости вегетационного периода. Как видно имеющиеся показатели объемной массы не выходят за пределы допустимых оптимальных параметров почвы соответствующих нормальному росту и развитию большинства сельскохозяйственных культур (1,2-1,3 г/см³).

Б

Рисунок – Динамика объемной массы (г/см³) 0-30 см слоя почвы в весенний и осенний периоды вегетации житняка по годам жизни


олее подробно динамика объемной массы почвы под многолетними травами была проанализирована нами на поле с житняком. Так, самое низкое значение объемной массы почвы в посевах житняка имелось в первый год его жизни. В значительной степени этому способствовало проведение глубокой обработки почвы (вспашка) для качественного выполнения посева и получения дружных всходов житняка. В течении последующих лет вегетации житняка происходило постепенное самоуплотнение почвы, достигающее к четвертому и пятому годам его жизни более стабильных значений, соответствующих весной 1,18 г/см³ и осенью 1,19 г/см³ (рисунок).

Естественный процесс усадки пашни под многолетними травами в основном заканчивается на 4-5 год их жизни. Сезонная динамика деформации почвы продолжается под травами и в дальнейшем, но она уже незначительна.

На следующий год перед посевом культур по пласту многолетних трав в опытах по изучению приемов основной обработки почвы динамика объемной массы 0-30 см слоя почвы по годам исследований находилась по вспашке в пределах 1,02-1,14 г/см³, по минимальной обработке в пределах 1,11-1,13 г/см³ , по нулевой обработке от 1,12-1,15 г/см³. В течении вегетации объемная масса почвы пахотного слоя возросла на всех вариантах и к периоду уборки культур составила по вспашке 1,12-1,18 г/см³, по минимальной обработке 1,16-1,20г/см³, по нулевой обработке 1,17-1,20г/см³.

На всех изучаемых фонах обработки уплотнение сложения почвы происходило за счет естественных почвенных процессов и также не выходило за пределы допустимых оптимальных величин для роста и развития сельскохозяйственных культур.

Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом культур на вариантах с минимальной и нулевой обработкой в сравнении со вспашкой было более высоким.

Энергоресурсосберегающие способы обработки пласта трав не оказывали снижающего влияния на величину весеннего влагонакопления, а наличие остаточной части стебля после уборки трав способствовало не только дополнительному накоплению снега, но и дополнительному накоплению весенней влаги. Лучшее снегонакопление происходило на вариантах после бобовых трав (эспарцета и люцерны). Являясь более высокорослыми растениями с более мощными, в сравнении с житняком, стеблями бобовые травы обладают возможностью для оставления во время их уборки более высокой остаточной части стебля, что очень важно в условиях сухостепного региона с ограниченным выпадением атмосферных осадков. Практически равному накоплению влаги весной перед посевом культур на вариантах с минимальной и нулевой обработками послужило наличие значительной сухости осеннего периода. Сделанные ранее выводы об одинаковых возможностях влагоусвоения талых вод вариантами с глубокими, мелкими и нулевыми приемами обработки почвы для зяблевых полей в годы с сухой осенью [10], полностью нашли свое подтверждение и на поле из-под многолетних трав, а дополнительные приемы химической обработкой трав гербицидом сплошного действия после их уборки в отавный период позволили прекратить транспирацию трав и избежать их конкурирующего действия в борьбе за влагу как на варианте с минимальной обработкой почвы, так и варианте с полным отсутствием обработки почвы вообще (Таблица 2).