Курстық жұмыс: География | ҚАЗАҚСТАННЫҢ СОЛТҮСТІК АЙМАҒЫНДАҒЫ АГРОКЛИМАТТЫҚ КӨРСЕТКІШТЕРДІҢ КЕҢІСТІК-УАҚЫТТЫҚ ТАРАЛУЫ

1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
1.1 Қазақстанның ауылшаруашылығын гидрометеорологиялық қызмет жасау
Ауылшаруашылық өндіріс көбінесе ашық аспан астындағы цех деп аталады және ондағы өнім тікелей табиғи жағдайларда пайда болады. Климат пен ауа-райын сыртқы орта жағдайы деп қарастырып, маман-агрометеорологтар ауылшаруашылық дақылдарының өнімін қалыптастыру үшін агрометеорологиялық шарттарды салыстыратын қажеттіліктерімен қарастырды. Мұнда тек ауа-райының жағдайын ғана білу жеткіліксіз. Және де белгілі вегетациялық кезеңдердегі орта факторларына дақылдардың қажеттіліктерін ескеру қажет. Ауыл шаруашылығына қызмет ететін әрбір агрометеорологиялық станцияларда, метеорологиялықтармен бірге жүйелі бақылаулар даму фазалары мен өнімділік элементтеріне, күйіне, далалық жұмыстарға жүргізіледі, сонымен қатар топырақтағы өнімді ылғал қоры анықталады.
Республикамыздың ауыл шаруашылығына агрометеорологиялық қызмет жасаудың дамуы тыңайған жерлерді игеруді бастаумен (1954 жылы) сәйкес келеді. Дәнді-дақылдар алқабының ауданы үлкеюмен метеорологиялық станциялар мен посттардың саны көбейеді. 1978 жылы агрометеорологиялық бақылаулар 240 пункттерде жүргізіледі /1/.
Бірақ бұл жеткіліксіз болды. Сондықтан 1960 жылдан бастап вегетация кезеңі мен өнімді қалыптастыруда далалар мен жайылымдарға жер үсті және авиациялық зерттеулер жүргізіле бастады.
Агрометеорологияның маңызды міндеттері мыналар /2/:
1) ауылшаруашылық өндірісінің процестері мен объектілеріне ауа-райы мен климаттың әсер ететін кеңістіктік-уақыттық заңдылықтарын зерттеу;
2) метеорологиялық факторлардың топырақ жағдайына, агрофитоценоздардың өнімінің дамуына, өсуіне және қалыптасуына ауылшаруашылық дақылдарына ауру мен зиянкестердің дамуы мен таралу әсерін мөлшерлік бағалау әдістерін өңдеу;
3) агрометеорологиялық болжамдар әдістерін және ауылшаруашылық өндірісін агрометеорологиялық қамтамасыздандыру формаларын жетілдіруді өңдеу;
4) агроклиматтық аудандастыру, ауылшаруашылық дақылдарының жаңа сорттары мен гибриттерін орналастыру, өсімдік өсіру өнімділігін жоғарылату үшін климаттың ресурстарын толық және ұтымды пайдалану тәсілдерінің агроклиматтық дәйектемесі;
5) жерді мелиорациялау және далалардың микроклиматының өзгеру тәсілдерінің агроклиматтық дәйектемесі;
6) ауыл шаруашылығына қолайсыз және қауіпті гидрометеорологиялық құбылыстармен күресу әдістерін сонымен бірге осы құбылыстарға белсенді әсер ету әдістерін өңдеу.
Бұл тапсырмалар агрометеорологиялық ғылыммен және ауылшаруашылық өндірісін агрометеорологиялық ақпараттармен шұғыл қамтамасыз жасау мақсатындағы практикамен шешіледі. Нарықтық экономика жағдайында агрометеорологиялық болжамдарға, әсіресе өнімділік болжамдарына агробиржалар, бизнесмендер, ауылшаруашылық өнеркәсіптер құштар. Гидрометқызметінің беретін негізгі ақпараттары мыналар болып табылады:
1) астықтық және бұршақ дәнді-дақылдардың өнімділіктің орташа облыстық және астықтың ең көп жиналуы туралы болжамдар;
2) көктемдік-далалық жұмыстардың басталуы қарсаңында топырақтағы ылғалдылық қорына болжам жасау;
3) күздік дәнді-дақылдарды себу мерзімін болжау;
4) республика территориясы бойынша декадалық агрометеорологиялық бюллетень және тағы басқалар.
Қазақ экология және климат ғылыми зерттеу институты (ҚазЭКҒЗИ) аэрофотометриялық ақпараттар негізінде өңделген әдістемелер үлкен аудандарда далалар мен жайылымдар күйі жөнінде шұғыл түрде қысқа мерзімдерде ақпараттар алуға мүмкіндік береді.
Қазіргі уақытта Қазақстанның агрометеорологиялық жүйесі 1986 жылмен салыстырғанда 50%-ға қысқарды, астық себетін облыстарда екі есеге дейін азайды. Территорияның агрометеорологиялық жүйелермен жеткіліксіз қамтамасыздығы агрометболжаушылардың жұмысын қиындатады. Бұл тағы да мынамен байланысты: соңғы жылдары ауылшаруашылық дақылдарын өндіру технологиясы әлсіреп кетті. Арамшөптерге, аурулар мен зиянкестерге қарсы егістіктерді өңдеу, өнімді жинау уақытылы жиналмай жүр, күзде айдалған жердің көлемі кенеттен қысқарды. Осының салдарынан күшті технология бойынша ауылшаруашылық дақылдарын өндіруге 80-жылдары бағдарланған әдістемелер тиімділігі әлсіз болып қалды. Бірақ агрометболжаушылардың көпжылдық жинаған тәжірибелердің және мұқият талдау жүргізуінің арқасында шығарылған өнімнің көлемі және болжамдардың дұрыстығы жоғары деңгейде сақталып тұр. Сәйкесінше соңғы жылдары Казгидромет пен ҚазЭКҒЗИ агрометеорологтарымен бар агроболжамдар кемелденіп, жаңа әдістер жасалуда, олардың алдын-ала болжамдары артуда /3,4/.
Аграрлы бөлімдегі агрометеорологиялық қызметтің эффективтілігінің жоғарылауының бір көзі болып аэрокосмостық ақпаратты пайдалану табылады . Ауылшаруашылық егістерін аэро және космостық суретке түсіру бір уақытта үлкен территория бойынша вегетациялық кезеңде динамикада егіс жағдайы жөнінде тікелей мәліметтердің бірнеше түрлерін алуға мүмкіндік береді. Соңғы кезеңдері спутниктен сәтті қолданылып жүрген NOAA сериялы (AVHRR - 3 радиометрі) жаңа сандық ақпарат жергілікті жердің ені бойынша 2700 км алатын суретке түсіруді орындайды.
жұмыста академик Э.Ф. Госсен аграрлы экономикалық кезеңдердің бірнеше түрін ажыратады /5/.
Бірінші кезең (1954-1964 жылдары) - тың және тыңайған жерлерді игеру. Қазақстанда 25 миллион гектар жер жыртылған. Астық дақылдарының егістік жерлері игерілгеннен кейін 7 миллион гектардан 24,6 миллион гектарға дейін өсті. Сәйкесінше өнімділік 5,6 ц/га-дан 7,0 ц/га-ға дейін жоғарылады, ал жалпы жиналған астық 3,9 миллионнан 17,2 миллионға дейін, яғни топырақтың табиғи құнарлылығына байланысты жерлерді экстенсивті пайдалану жүріп жатты.
Екінші кезең (1965-1986 жылдары) - топырақ сақтау егін шаруашылығын игерудің басы және өңдеумен сипатталады. Өнімділік 8,9 ц/га-ға дейін жоғарылады, ал жалпы жиналғаны 24 миллион тонна. Топырақтың желдік эрозияға ұшырауы толығымен тоқтатылды.
Үшінші кезең (1986-1990 жылдары) - минералды тыңайтқыштарды жаздық бидайдың жаңа сорттары және өсімдіктерді қорғау тәсілдері астық дақылдарын өндірудегі күшті басталуымен сипатталады. Ол Қазақстан бойынша орташа өнімділікті 9-10 ц/га деңгейінде сақтап қалуға себеп болады.
Төртінші кезең (1991-1996 жылдары) - терең экономикалық дағдарыс пен интенсивтендіру көлемінің апатты төмендеуіне сәйкес келеді. Ауыспалы егістер және астық дақылдарының тұқым шаруашылық жүйесі бұзылды. Нәтижесінде өнімділік 6,5 ц/га-ға дейін төмендеді.
Мұнымен қатар Э.Ф.Госсен климаттың глобальдық жылуымен байланысты астықтық өндірістің күдікті мәселесіне көңіл бөледі. GFDL (АҚШ, 1989 жылы) және UKMO (Біріккен Патшалық) моделінің нәтижесі бойынша алынған мүмкін болатын және төтенше құрғақ сценарий кезіндегі республиканың егін шаруашылығының бейімделуін қарастыра отырып, мынау анықталған, яғни атмосферада СО2 концентрациясының екі есе көбеюінен Қазақстан территориясында егіс далаларының азаюына алып келетін жаздық бидайдың солтүстік ендік бағытында өңдеу зонасының қозғауы байқалу мүмкін. Алайда толық интенсивтендіру (булар, пестицидтер, жаңа сорттардың тұқымдры және тағы басқалары) нәтижесінде жалпы жинау 20-25 миллион гектар деңгейінде тұрақтануы мүмкін /6/.
Г.Н. Чичасовтың зерттеуі бойынша жақын арада, яғни 30-35 жылда Солтүстік Қазақстанда температураның глобальды жоғарылауы әсерінен жаздық бидайдың өнімділігінің төмендеу мүмкіндігі аз. Тағы да 2010 жылдан кейін Қазақстанның солтүстігінде температуралық-ылғалды жағдайдың оңтайлығымен байланысты өнімділіктің кейбір артуымен белгіленеді, авторлары атмосферадағы СО2 концентрациясының екі есе көбеюінің сәтінде жаздық және күздік бидайдың нашарлығына баға берді. Былай қорытынды жасалынған, жаздық бидайдың өнімділігі едәуір түрде шамамен 25-30%-ға төмендеді. Ал, күздік бидайдың өнімділігі бірнеше облыстарда артуы мүмкін, алайда оны территорияның шектелген бөлігінде ғана жинау мүмкін болады.
Л.А. Воронинаның зерттеуі көрсеткендей, континентке ылғал және жылы ауа массаларын мұхиттан, әсіресе жылдың суық уақытында, өте тереңірек кіруіне алып келетін ауа массаларының зоналық тасымалдануы күшейеді және ендіктік процестердің қайталанушылығы артады. Соның әсерінен жылы және ылғалды қыстардың қайталанушылығы артады, жазғы кезеңде құрғақшылықтың белең алу мүмкіндігі өседі. Осыған байланысты ол күздік бидайға жерді үлкейтуді және республиканың солтүстік облыстарына жылжи отырып, жыртылған аудандарды кеңейтуді көрсетеді /7/.
1.2 Агроклиматтық аудандастырудың климаттық негізі
Климаттық ресурстар ауыл шаруашылығының даму жағдайын анықтайтын негізгі табиғи факторлардың бірі болып табылады. Агроклиматологияның міндетінің бірі территорияның агроклиматтық ресурстары мен агроклиматтық аудандастыруын бағалау болып табылады. Агроклиматтық аудандастыру ауыл шаруашылығының географиялық таралуы мен мамандануы үшін нағыз маңызы болатын өз шекарасының ішінде жеткілікті біртекті және аудандастыру көрсеткіштерінің негізінде қойылған қатынаста бір-бірімен жеткілікті өзгеше территориялардың белгілі жүйе бойынша әртүрлі аудандарға бөлінуін қарастырады /8/.
Біздің елімізде ауыл шаруашылығының дамуы территория бойынша оның жеке салаларының қолайлы орналасуын, мәдени өсімдіктер мен үй жануарлары жаңа ауданға ауыстыруды, ауыл шаруашылығы өнімінің көбін алу мақсатында климат ресурстарын және оның жоғары сапасын жақсы пайдалануды қажет етеді. Агроклиматтық ресурстар түсінігіне мыналар кіреді: күн радиациясы, ылғалдылық, жылу, жел, күндізгі күннің ұзақтығы және тағы басқалар.
Агроклиматтық ресурстарды ауыл шаруашылығы мақсаты үшін уақыт және кеңістік бойынша бағалау мен оқып білу агроклиматологияның маңызды мәселесін құрайды. Климат мәдени өсімдіктер мен жануарлардың географиялық таралуына әсер етеді. Соңғы уақыт үшін мәдени өсімдіктердің солтүстік ендіктерге қарай жылжуы тән. Солтүстікке кең түрде арпа және көкөніс дақылдары өтті; тропиктік белдеудің өсімдігі - жүгері қоңыржай белдеудің едәуір ауданын алды, сонымен қатар күріш те солтүстікке енді, Сібірде солтүстік бау шаруашылығы құрылды. Европаның өсімдігі бидай АҚШ-та, Канада мен Аргентинада көп жерлерді алып жатыр.
Радиациялық ресурстар. Егін шаруашылығының энергетикалық негізі болып жиынтық күн радиациясы, әсіресе, фотосинтетикалық активті радиация табылады. Өсімдіктің дамуы үшін вегетациялық кезеңде күндізгі күннің ұзақтығының, күн шұғыласының сағаттар санының маңызды мәні бар. Полярлы егін шаруашылығының (650) солтүстік шекарасында жазда күндізгі күннің ұзақтығы 22 сағатқа тең, сол уақытта экваторлық ендіктерде 12 сағат. Күн ұзақтығына өсімдіктің реакциясы фотопериодизм деп аталады, және өсімдіктер қысқа күн (12 сағаттан аз), ұзақ күн (12 сағаттан көп) және бейтарап болып бөлінеді /9/.
Мәліметтері бойынша 100С-тан жоғары температурада вегетациялық кезеңде ФАР шамасы Қазақстан территориясы бойынша 24,5 МВт/м2-тан (35 ккал/см2) солтүстікте, 31,5 МВт/м2 (45 ккал/см2) дейін оңтүстікте.
Термикалық ресурстар көрсеткіші ретінде агроклиматологияда вегетациялық кезең үшін температуралардың активті және эффективті жинағы, орташа айлық температуралардың орташа және экстремальды мәндер, белгілі температура шектері арқылы өтетін даталар (биологиялық минимум 50, 100, 150С) және тағы басқалар қолданылады.
Активті температура жиынтығы жердің ендігіне және теңіз деңгейінен биіктікке байланысты өзгереді, ал жағалау аудандарда тағы да мұхиттар мен теңіз ағындарына байланысты. ТМД территориясында ол 3000С-тен 50000С-ке дейін, ал Қазақстан территориясында 25000С-тен 40000С-қа дейін жоғарылайды.
100С-тан жоғары орташа тәуліктік ауа температурасымен кезеңнің ұзақтығы ТМД-да алпыс күннен солтүстікте, екі жүз қырық күнге дейін Орта Азияның оңтүстігінде тербеледі. Бұл кезең қоңыржай ендіктерде ауыл шаруашылық астықтары көпшілігінің вегетациялық кезеңіне сәйкес келеді. Мұнда шектейтін фактор үсік болып табылады.
Агрометеорологияда астықтың пісу немесе даму фазасының кезекті түсуі негізінде эффективті температуралардың жиналған жиынтығы (астықтың биологиялық минимум шамасына дейін төмендеген орташа тәуліктік температура жиынтығы) бойынша анықталады. Мысалы, ылғалданудың қалыпты жағдайында жаздық бидай сорттарының әр түрлері үшін трубкаға шығу-масақтану кезеңінің өтуі үшін 283-4000С-қа тең эффективті температуралар (50С-тан жоғары) жиынтығы, ал масақтанудан дәннің сарғаюына дейін 450-5400С қажет/10/.
Өсімдіктер сонымен қатар ауа температурасының күндіз және түнде өзгеруіне әсерін тигізеді. Өсімдіктердің бұл реакциясы термопериодизм деп аталады. Вегетациялық кезеңде неғұрлым тәуліктік амплитуда жоғары болса, өсімдік соғұрлым өсе береді. Бұл фотосинтез процесі мен дем алудың температураға бағыныштылығы салдарынан болады. Термопериодизмнің салдары болып өсімдіктің химиялық құрамының өзгеруі де табылады. Өсімдіктің химиялық құрамы мен климаттың континенттілігі арасында тікелей байланыс бар. Континенттік климат жағдайында жемістер мен тамыр жемістерінің қанттылығы, дәнді дақылдардың ақуыздылығы жоғарылайды. Теңіздік климат жағдайында дәнді дақылдарда крахмалдың мөлшері жоғарылап, ақуыздық заттар мөлшері азаяды.
Ылғал ресурстары. Су өсімдік өмірінде үлкен роль атқарады. Ол топырақта құнарлы заттарды ерітеді және оларды өсімдіктің тканьдеріне жеткізеді. Өсімдік жасушасында пайда болған көміртегі ретінде қабылдайды. Ақырғысы ол өсімдіктің ішкі бөлігінен буланып және олардың температурасын төмендетіп, салқындатқыш ролін атқарады.
Өсімдіктің ылғалмен қамтамасыздығын бағалау үшін олардың ылғалда пайдалануы туралы мәлімет және ылғалдың топырақта болуы керек. Сонымен ылғалқамтамасыздықтың тікелей көрсеткіштері болып топырақтағы өнімді ылғал қоры мен вегетациялық кезеңдегі жауын-шашын жиынтығы табылады. Өсімдіктің ылғалқамтамасыздығы тағы да жанама көрсеткіштермен, яғни Н.В.Бов пен Н.Г.Грибкованың сулану коэффициенті (К) мен Г.Т.Селянинованың гидротермикалық коэффициентімен (ГТК) және тағы басқалар анықталады /11,12/.
К = R/E0 (1)
немесе,
К = Wв + R/E0 (2)
мұндағы:
WЕ - көктемде топырақтың бір метрлік қабатындағы өнімді ылғалдылық қоры;
R - вегетациялық кезеңдегі немесе жыл бойындағы жауын-шашын жиынтығы;
Е0 - вегетациялық кезеңдегі немесе жыл бойындағы буланушылықтың жиынтығы.
ГТК = (3)

мұндағы:
R - температура жиынтығы 100С жоғары кезеңдегі жауын-шашын жиынтығы;
- температурасы 100С жоғары кезеңдегі ауа температурасының жиынтығы;
ГТК бойынша бағалау мына шкалалармен жүргізіледі: 0,3-тен аз - өте құрғақ; 0,3-0,5 - құрғақ; 0,6-0,7 - құрғақтау; 0,8-0,10 - жеткіліксіз ылғал; 1,0 - ылғалдың келуі мен шығыны тең; 1,0-1,5 - жеткілікті ылғал; 1,5-тен көп - мол ылғал; 2,0-ден көп - тропиктер үшін мол ылғал /9/.
Басқа зерттеушілер (Колосков, Иванов, Будыко, Шашко, Федосеев) өздерінің ылғалқамтамасыздық көрсеткіштерін ұсынды.
Д.И.Шашконың атмосфералық ылғалдылық коэффициенті (Md):
Md=R/ (4)
мұндағы:
R - жауын-шашын жиынтығы;
- орташа тәуліктік су буы қысымы тапшылығының жиынтығы.
Өсімдіктердің таралуы мен дамуына мынадай географиялық факторлар әсер етеді: рельеф, теңіз деңгейінен биіктік, ендік, су қоймаларының жақындығы. Облыс аумағы агроклиматтық жағдайына байланысты мынандай аймақтарға бөлінеді /13/.
1) Шөлдің құрғақ, ыстық аймағы облыс аумағының көп бөлігін – Бетбақдала, Мойынқұм, Қызылқұм шөлдерімен облыстың орталық бөлігін қамтиды.
2) Өте құрғақ, ыстықтау аумағы. Бұл бөлікке Түркістан, Бәйдібек, Түлкібас, Сайран, Төлеби, Қазығұрт аудандары, Созақ ауданының оңтүстік- шығыс бөлігі креді.
3) Таулы аймақтар Тянь–Шань тауының батыс бөлігімен Қаратау жотасын қамтиды. Бұл аймақта Түркістан, Созақ, Бәйдібек, Төлеби, Түлкібас, Қазығұрт аудандары орналасқан.
Бұл аймаққа Созақ,Отырар және Шардара аудандары кіреді. Климаты шұғыл өзгеріп отыратын температурамен, жауын-шашынның өте аз түсуімен, құрғақ ауа, булану дәрежесінің жоғары болуымен, күн сәулесінің мол түсуімен ерекшеленеді.

1.3 Аймақтық климаттың өзгеруі

1992 жылдың маусым айында Қазақстан Республикасы климатының өзгеру жағдайындағы Біріккен Ұлттар Ұйымы туралы конвенцияға қол қойды және оны 1995 жылдың мамыр айында жүргізілді /14/.
Соңғы жүз жылдарда Қазақстанда ауа температураның орташа мерзімдік және жылдық жүрісінің жоғарлау тенденциясы байқалды. Орташа жылдық температураның өсуі 1894-1997 жылдар аралығында айлық бойынша орташа алғанда 1,3 °С құрайды. Атмосфераның жалпы циркуляциясының барлық модельдері (АЖЦ) СО2 концентрациясы атмосфера Қазақстанда ауа температурасының 4-тен 7 ºС-ға жоғарылауын көрсетеді. Температураның максимумы жоғарлауын қыста және көктемде күтуге болады. Кейбір моделдер бойынша атмосфералық жауын-шашынның жылдық мөлшерінің 20% нормадан ұлғаюы күтіледі. Басқа моделдер бойынша жауын-шашын мөлшері тәжірбиелік тұрғыда өзгермейді және жуықтап алғанда 10%-ға төмендейді.
Барлық моделдер аймақта ылғалдану жағдайының нашарлауын айтады. Ылғалдану жетіспеген алаң Қазақстанда қазіргі кездегі климат кезіндегі дәнді-дақылдарды өсіретін 6-дан 23 % дейін қысқарады, Республиканың оңтүстік бөлігінде құрғақшыл зона пайда болды. Мұндай сипаттама климаттың өзгеру мүмкіндігін елдердің экономика және табиғи ресурстардың жағдайын айтпауға болмайды.
Жалпы айтқанда, Қазақстанда климаттың өзгеру мүмкіндігінің зерттеуі су ресурстарын, ауыл шаруашылық және басқа да экономиканың табиғи өсімдіктердің климаттың жылыну жағдайы үлкен деңгейін көрсетті. Осының нәтижесінде мүмкіндік негативті жағдайлар позивтіге қарағанда көбірек белгілі болады.
Метеорологиялық бақылаулар Қазақстанның 13 станциясында ғасырлық тарихты көрсетеді, осы кезеңде аймақтық климаттың өзгеруін бағалауға мүмкіндік береді. Соңғы жүз жылда Қазақстанда ауа температурасының орташа мерзімдік және көп жылдық жоғарылау тенденциясы байқалады
Көктемгі максимум жылыну кезеңі белгіленген. Орташа жылдық температураның өсуі орташа алғанда аймақ бойынша 1894-1997 жылдарда 1,3 °С құрайды.(кесте 1)..........