В статье рассматривается вопрос зависимости между урожайностью зерновых культур, в частности, риса, и применения кремнистых удобрений. Приводятся значения различных показателей урожайности.
Ключевые слова: урожайность риса, дистиллированная вода, кремнистые удобрения, растворы, метасиликат натрия, оксида натрия, урожайность зерновых культур.
Біздің зерттеу жұмысымыздың мақсаты − күріш дақылының дәндерін себу алдында кремнийлі заттардың әртүрлі концентрацияларымен өңдеп, өскіндердің өсу қарқындылықтарына әсерлерін анықтау әдістерін жасау. Бұл мақсатқа жету үшін зертханалық эксперимент келесі ретпен орындалды [1]:
− зерттеуге арналған пластмассадан жасалған ыдыстардың (стакандардың) әрқайсысына 90 гр құм үлгілері өлшеп салынады;
− сынақтан өтетін нұсқалардың қысқаша атаулары этикетка түрінде стакандарға жазылады;
− кремнийлі тұздардың әртүрлі мөлшері дистильденген суға ерітіліп, келесідей концентрациялы ерітінділер дайындалады: Si 0.25 %; Si 0.50 %; Si 0.75 %; Si 1,00 % және Si 1.25 %;
− осы ерітінділерге 10 данадан әр сағат сайын күріш дәндері 24 сағат бойы салынады;
− келесі күні стакандардағы ерітінділер төгіліп, іші құрғатылып, бұларды құмы бар стакандарға тәжірибе нұсқаларына сәйкес (360 стакан,1 см тереңдік) егіледі.
Сонымен, зерттеу нысанының құрамына пайдаланылған Шу өзенінің құмы, күріштің Маржан атты сорты және де кремний тұздары кіреді. Құмы бар және дәндер егілген стакандардың бетіне 20 мл дистильденген су құйылып, бөктірілді.
Эксперимент 14 күнге созылып, күріш өскіндері бар стакандарды нұсқаларына сәйкестендіріп суретке түсірілді және әрқайсысының ұзындығы өлшенді [2].
Күріш дәні егілгеннен кейінгі бесінші күні күріштің өне бастағаны байқалды. Ал жеті күн өткенде өнген дәндердегі өскіндер ақ кездік кезеңіне жетті. Тоғызыншы күні ақ кездіктер жасыл түске ауыса бастағаны көрінді. Әрі қарай фотосинтез процесінің нәтижесінде өскіндер толық жасылданды.
Келесідей нұсқалардың күріш дақылының өніп-өсуіне оңтайлы әсер еткенін байқадық: Si 0.50 %, Si 0.75 % және де Si 1.00 %. Жүргізілген тәжірибенің нәтижесінде кремний тұзының 0,75 пайыздық судағы ерітіндісінде егілетін күріш дәндерін 24 сағат ұстағаны ең тиімді екені анықталды.
Зертханалық зерттеулер арнайы фитотрондық бөлмеде жүргізіліп, күріштің өніп-өсуін реттейтін жағдайлар жасалды (t°С, ылғалдылық, фотосинтез процесіне қажетті жасанды жарық көздері және т. б.) [3].
Бұл эксперименттің нәтижесінде, осы зертханалық зерттеудің нәтижелері, болашақта далалық тәжірибелерде тексеріліп, өндіріске ендіру мүмкіндіктері қарастырылады.
Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау
Бұл тараушадағы баяндалатын эксперименталды тәжірибелердің нәтижесін алу үшін алдымызға қойылған мақсат — метасиликат тұзының әртүрлі концентрацияларының зертханалық жағдайдағы күріш дәнінің өсу қарқындылығына әсерін анықтау.
Бұл мақсатқа жету үшін келесі мәселелер шешіледі [4]:
− кремний тұздарының 0,25; 0,50; 0,75; 1,00 және 1,25 пайыздық концентрацияларының күріш дәнін себу алдында өңдеудің зертханалық жағдайдағы өніп-өсуіне әсерлерін зерттеу;
− осы концентрациялы кремний тұздарының ерітіндісіне күріш дәндерін әр сағат сайын 1–48 сағат аралығында ұстап, 2 тәулік өткен мерзімде, барлығын бір мезгілде субстратқа еккенде, екі тәулік бойы әр 1 сағатта дәндерді өніп-өсу ортасына ендірген боламыз. Осыдан кейін 2 апта бойы өсу қарқындылығын өскіндердің биіктіктерін өлшеу (см) арқылы анықтау.
− 2 аптадан кейін өскіндердің әрқайсысының биіктіктерін жеке-жеке өлшеп, қосымша мәлімет ретінде фотосуретке түсірдік [5].
Зерттеу нысаны ретінде алынып отырған күріш дақылының өнімділігін арттыру үшін метасиликат тұзының әртүрлі концентрацияларында өңдеп, тәжірибе жұмысын жүргіздік. Ол үшін, бірінші кезекте, күріш өсімдігінің өніп-өсуіне метасиликат тұзының әртүрлі концентрациялары, яғни Si 0.25 %, Si 0.50 %, Si 0.75 %, Si 1.00 %, Si 1.25 % әсерін анықтап алуымыз қажет болды. Бұл жұмыстың жоспары бойынша 5 түрлі нұсқа 3 қайталым болды және де 24 сағат бойы сағат сайын ерітінділерге күріш дәнін салу арқылы жүзеге асырылды. Тәжірибе жалпы 360 стаканнан құралды, ал оларды дайындау алдында ерітінділер құйылып, дәндерді бөктіретін (сәйкесінше) 360 стакандар дайын тұрды. Осы стакандардың әрқайсысына 90 граммнан Шу өзенінің құмын өлшеп салып, стакан сыртына әр нұсқаның атаулары жазылып, этикеткаларды жабыстырып шықтық. Кремнийдің 5 түрлі коцентрациялы ерітінділерін натрийдың метасиликатын дистильденген суға еріту арқылы дайындап қойдық [6].
Бесінші кестеде натрийдың метасиликатының сапалық сипаттамасы көрсетілген.
Кестеде көрсетілгендей, пайдаланған затымыздың құрамындағы басым көпшілігі кремний мен натрийдың үлесіне тиеді, ал қалған компоненттер өте аз пайыздық үлестерді құрайды. Сондықтан күріш дәніне натрийлі кремний әсер етеді (Кесте 1).
Кесте 1
Эксперименттік тәжірибеге пайдаланған натрийдың метасиликатының сапалық сипаттамасы (Na2SiO3·9H2O)
|
№ |
Көрсеткіштердің атауы |
Техникалық талапқа сәйкестігі |
Талдау (анализдер) нәтижелері |
|
1 |
Сыртқы бейнесі |
Ақ кристалды ұнтақ |
Сәйкес |
|
2 |
Натрий оксидінің массалық үлесі, % |
18–23 |
18,8 |
|
3 |
Натрий оксидінің массалық үлесінің кремний оксидінің массалық үлесіне қатынасы, % |
0,97–1,09 |
0,99 |
|
4 |
5 % ерітіндінің оптикалық тығыздығы, артық емес |
5*10–2 |
2*10–2 |
|
5 |
Сульфаттардың (SO4) массалық үлесі, % артық емес |
2*10–2 |
2*10–2 |
|
6 |
Хлоридтердің (Cl) массалық үлесі, % артық емес |
1*10–2 |
1*10–2 |
|
7 |
Көмірқышқылдардың массалық үлесі, % артық емес |
Сынақтан өткен |
Төзеді (көтереді) |
|
8 |
Алюминийдің (АІ) массалық үлесі, % артық емес |
1*10–2 |
1*10–2 |
|
9 |
Темірдің (Fe) массалық үлесі, % артық емес |
1*10–2 |
1*10–2 |
|
10 |
Қорғасынның (Pb)массалық үлесі, % артық емес |
2*10–3 |
2*10–3 |
Тәжірибені сағат 11:00-де бастап, алғашқы 15 стакандарға сәйкесінше ерітінділерді (10 мл) құйып, әрқайсысына 10 дәндерден (“Маржан” сорты) ендірдік. Содан соң, сағат 12:00-де, тағы да осы іс-әрекет қайталанды. Осылайша 24 сағат бойы ерітінділерге дәндерді салып отырып, 1 тәулік өткен соң, стакандардағы ерітінділерді төгіп, ішін құрғатып, дәндерді құм субстраттары бар стакандарға 1 см тереңдікте ектік. Әр стакандардағы құмдардың бетіне 20 мл дистильденген су құйып, бөктірдік.
Күріш дәні егілгеннен кейінгі бесінші күні күріштің өне бастағаны байқалды, ал жеті күн өткенде, өнген дәндердегі өскіндер ақ кездік кезеңіне жетті. Тоғызыншы күні ақ кездіктер жасыл түске ауыса бастағаны көрінді. Бұл фотосинтездік басталуының белгісі болып, әрі қарай бұл процестің нәтижесінде өскіндер толық жасылданды [7].
Өскіндердің өсіп, бірінен-бірінің айырмашылығының байқалуына 14 күн өсіріп, мүмкіндік бердік. Ең соңында күріш өскіндері бар стакандарды, нұсқаларына сәйкестендіріп, суретке түсірдік және әрқайсысының ұзындығы өлшенді (кесте 2).
Зерттеу нәтижелері бойынша, метасиликат тұзының Si 0.50 %, Si 0.75 %, Si 1.00 % концентрациялы ерітінділері күріштің өсуіне оң әсерін тигізгенін байқаймыз.
Кесте 2
Күріштің «Маржан» сортының өніп-өсуіне кремнийдің әртүрлі мөлшерлерінің әсерлері
|
Дәннің ерітіндіге салынған уақыты |
Ерітіндіде тұрған уақыт |
Өскіндердің ұзындықтары, см |
|||||
|
Si 0,25% |
Si 0,50% |
Si 0,75% |
Si 1,00% |
Si 1,25% |
|||
|
11:00 |
24 сағат |
6,97 |
15 |
11,6 |
11,8 |
8,4 |
|
|
12:00 |
23 сағат |
7,1 |
8,4 |
4,97 |
8,9 |
6,6 |
|
|
13:00 |
22 сағат |
4,5 |
10,9 |
8,6 |
4,9 |
7,2 |
|
|
14:00 |
21 сағат |
4,9 |
9,2 |
5,5 |
7,2 |
7,5 |
|
|
15:00 |
20 сағат |
6,9 |
8,03 |
9,5 |
6,03 |
8,7 |
|
|
16:00 |
19 сағат |
7,3 |
12,9 |
10,4 |
11,7 |
5,2 |
|
|
17:00 |
18 сағат |
5,3 |
10,3 |
10,4 |
11,1 |
8,3 |
|
|
18:00 |
17 сағат |
7,7 |
8,4 |
6,2 |
8,1 |
6,2 |
|
|
19:00 |
16 сағат |
6,9 |
13,4 |
8,4 |
5,6 |
7,5 |
|
|
20:00 |
15 сағат |
4,9 |
11,3 |
7,3 |
7,1 |
7,1 |
|
|
21:00 |
14 сағат |
6,5 |
10,2 |
7,8 |
7,9 |
6,2 |
|
|
22:00 |
13 сағат |
5,8 |
9,7 |
7,6 |
9,6 |
7,1 |
|
|
23:00 |
12 сағат |
3,2 |
12,7 |
9,1 |
6,6 |
8,8 |
|
|
00:00 |
11 сағат |
4,8 |
11,2 |
8,1 |
7,7 |
8,1 |
|
|
1:00 |
10 сағат |
7,5 |
12,8 |
10,9 |
10,7 |
8,9 |
|
|
2:00 |
9 сағат |
6,7 |
11,7 |
6,7 |
10,1 |
7,2 |
|
|
3:00 |
8 сағат |
5,7 |
12,7 |
10,7 |
7,03 |
7,97 |
|
|
4:00 |
7 сағат |
5,4 |
8,2 |
6,5 |
5,8 |
6,1 |
|
|
5:00 |
6 сағат |
7 |
9,7 |
10,3 |
10,8 |
4,8 |
|
|
6:00 |
5 сағат |
3,6 |
7,97 |
10,6 |
10,9 |
8,7 |
|
|
7:00 |
4 сағат |
5,8 |
9,1 |
7,9 |
10,6 |
6,1 |
|
|
8:00 |
3 сағат |
4,2 |
8,1 |
8,1 |
4,7 |
5,9 |
|
|
9:00 |
2 сағат |
7,8 |
11 |
9,5 |
10,1 |
6,6 |
|
|
10:00 |
1сағат |
3 |
12,7 |
7 |
7,8 |
5,2 |
|
Кестедегі мәліметтерге жүгінсек, ал нақтылай талдайтын болсақ, кремнийдің 0,25 % мөлшерінде өскіндердің орташа биіктіктері 3 см-ден 7,8 см-ге дейін өзгеріп, ұзындықтары да әртүрлі болды. Мұнымен салыстырғанда кремнийдің 0,50 % мөлшерінде өскен өскіндердің орташа биіктіктері 7,97 см-ден 15 см-ге дейін жетті. Ал кремнийдің 0,75 % мөлшеріндегі өскіндердің ұзындықтары 4,97 см-ден 11,6 см-ге дейінгі аралықта болды. Енді, бір пайыздық кремний тұзының ерітіндісінде өскен өскіндердің орташа биіктіктері 4,7 см-ден 11,8 см-ге дейін жетті. Соңғы кремнийдің 1,25 %-дық мөлшерінде өскіндер 5,2 см-ден 8,9 см дейін ғана болды. Бұл мәліметтерге зер салсақ, кремнийдің 0,25 %-дық концентрациясы мен 1,25 %-дық мөлшерлері нашар көрсеткіш көрсетті, ал 0,50 %, 0,75 % және 1,00 % жақсы нәтиже берді. Бұл нәтижелер түсірілген суреттерден де анық көрініп тұр [8,9,10].
Жоғарыда баяндалған тәжірибелердің нәтижелерін кесте түрінде келтіріп, солардың негізінде құрылған графиктік мәліметтерді ұсынып отырмыз (Сурет 1).
Сурет 1. Натрийдың метасиликат тұзының әртүрлі концентрацияларының күріштің өсу қарқындылықтарына әсерлері. Абсцисс өсі: күріш дәндерін натрийдың метасиликатының әртүрлі концентрацияларына салған уақыты, сағат; ординат өсі: күріш өскіндерінің ұзындықтары, см
Сөйтіп, жоғарыда әр тәсілдермен (кесте, суреттер) көрсетілген мәліметтерге сүйене отырып, келесі тұжырымдық қорытындылар шығаруға болады:
- Күріш дәндерін себу алдында өңдеген натрийдың метасиликат тұздарының әртүрлі (0,25 %; 0,50 %; 0,75 %; 1,00 %; 1,25 %) концентрацияларының ішіндегі 0,50 %, 0,75 % және 1,00 %-дық дистильденген судағы ерітінділері өскіндердің қарқынды өсулеріне қарайлас дәрежелерде жағымды әсерлерін тигізді.
- Бұларды өзара тиянақты салыстыру нәтижесінде, 1 тәулік мезгілінде метасиликаттың 0,50 %-дық концентрациялы ерітіндісін ендірген субстратқа өскіндердің орташа биіктіктері 3,2–3,4 см биік болып шықты.
- Сынақтан өтіп, жақсы нәтижелер көрсеткен жоғарыдағы 3 түрлі концентрациялы ерітінділердегі күріш дәндерінің экспозициялық уақыттарының оңтайлы мерзімдері 24 сағат екендігі айқындалды.
Әдебиет:
- Вернадский В. И. Избранные сочинения. − Т. 1.− М.: Изд-во АН СССР, 1954. — 621 с.
- Реми Г. Курс неорганической химии. − Т. I. − M.: Мир, 1972. — 824 с.
- Ферсман А. Е. Занимательная геохимия. − М.: Изд-во АН СССР, 1959. — 399 с.
- Айлер Р. Химия кремнезема. − М.: Мир, 1982. − В 2-х т. — 1127 с.
- Орлов Д. С. Химия почв. − М.: МГУ, 1985. — 376 с.
- Keller W. D. The principles of chemical weathering. Columbia. Lucas Brother Publ., 1957. — 267 с.
- Иванова Е. Н., Полынцева О. А. К вопросу о генезисе подзолов с гумусовым иллювиальным горизонтом на продуктах выветривания нефелиновых сиалитов Хибинского массива. Сб. № 1. − М.: Изд-во АН СССР, 1936. — 321 с.
- Кабата — Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. − М.: Мир, 1989. — 439 с.
- Okamoto G., Okura T.,Goto K. Properties of silica in water. Geochimica et Cosmochimica Acta. — Vol. 12, Issues 1–2, 1957, − P.123–132.
- Ковда В. А. Биогеохимия почвенного покрова. − М.: Наука, 1985. — 263 с.
