1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ. Ресурсоведение и интродукция растений.

Төленді Г.Н.

Ғылыми жетекшісі: Кабдрахманова А.К.

І. Жансүгіров атындағы Жетісу мемлекеттік университеті, Казахстан

Қант қызылшасы тұқымын капсулалауға арналған полимерлі композит компоненттері және олардың тұқымға тигізер әсері

Қант қызылшасы біздің еліміздің егістігіндегі ең маңызды техникалық дақылдардың бірі. Әйтсе де, қазіргі кездегі алып қант өндірісі тамыржемістің қантсыздығынан және түсімнің төмендеуінен туындайтын дағдарыстан қасірет шегіп отыр. Басқа да егістік дақылдары атап айтқанда бидай, картоп секілді, қант қызылшасын егудің де тиімді екенін әлемдік тәжірибе көрсетеді. Мысалы, 1990 жылы Германия астық дақылдарының 56,6%-ін айдалған жерден алды, ол ел табысының 9,5%-ін құрады. Сол уақыттарда қант қызылшасының 5,3%-ы айдалған жерден алынды және ол ел табысының 4,3% үлесін құрады [1].

Қант өндірісін көтеру – өте күрделі технологиялық процесс, ол егілген қант қызылшасы тұқымының өнімділігіне және төзімділігіне, алынған шикізаттың сапалы өндірісіне байланысты. Әлемдік тәжірибелік зерттеу жұмыстарында қант қызылшасы тұқымын полимерлі композиттермен капсулалау қант қызылшасының өнімін арттыру жолында алдыңғы орынға қойылған. Бұған қант қызылшасы өндірісімен айналысатын мемлекеттерде, Германия, Украина, Франция және т.б. капсулаланып қазіргі кезде әлемдік саудаға түскен қант қызылшасы тұқымдары дәлел бола алады.

Қант қызылшасы – Қазақстан территориясының Онтүстік және Оңтүстік шығыс аудандарында өсіріледі. Соңғы жылдары өнімнің аз болуы мен ауруға көптеп ұшырауы Қазақ ғалымдарын да бейжай қалдырмады. Осыған орай, 2014 жыллдың 11 қарашасында Алматы облысы, Талдықорған қаласы, Жетісу мемлекеттік университеті студенттері және Талдықорған қаласында орналасқан «Егіншілік және өсімдік шаруашылығы ғылыми-зерттеу институтының» филиалы бірлесе отырып қант қызылшасын капсулалауға арналған жаңа полимерлі композитті ойлап тапты. Капсулаланған тұқымдарды егу жұмыстары 2015 жылдың сәуір айында жүргізілді. Зерттеу нысаны ретінде Казсиб - 14 (Қазақстан-Сібір қант қызылшасының гибриді) қант қызылшасының тұқымы қолданылды. Қант қызылшасының тұқымын капсулалау үшін табиғи полимерлер қолданылды.

Полимерлер — молекула құрамында өзара химикалық немесе координаттық байланыстармен қосылған жүздеген, мыңдаған атомдары бар және өздеріне ғана тән қасиеттермен ерекшеленетін заттар тобы. Полимерлерге тән бағалы қасиеттердің арқасында жоғары молекулалы қосылыстардың медициналық мүмкіндіктері жоғары, қолданылу ауқымы да осыған сәйкес өте кең. Полимерлердің мұндай биологиялық құндылығының басты себебі – олардың табиғаты бойынша тірі организмдердің аса маңызды құрылымдық бірліктері–ақуыздар, көмірсулар, сондай-ақ, тіршілік үшін өте қажетті биологиялық заттар–ферменттер, нуклеин қышқылдары, гормондардың біразы, т.б. қосылыстармен ұқсастығында [2]. Себебі, олар да жоғары молекулалық қосылыстарға жатады. «Казсиб-14» қант қызылшасы гибридтелген тұқымын капсулалауға арналған полимерлік композит құрамында: Карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ), Геллан; және фунгицидтер: Максим және Престиж бар.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - суда еритін целлюлозаның карбоксиметилді эфир, целлюлозаның қарапайым эфирі және гликоль қышқылы. Монохлоруксусты қышқылының немесе оның натрий тұзының сілтілі целлюлозасымен өзара әсерлескенде натрий тұзы түрінде түзіледі [3].

КМЦ-ны алғаш рет 1918 жылы Г.Янсен синтездеген. СССР кезінде КМЦ К.Ф.Жигачтың, М.З. Финкельштейннің, Е.М. Могилевскидің құрған технологиясы бойынша өндірілді. КМЦ пленка түзуші қасиетіне ие: пленкасын созғандағы мықтылығы - 500-900 кгс/см2, созылу шегі – 8-14 %.

Геллан кейінгі 1977 жылы ашылды. Геллан — табиғи полисахарид, ферментативтік жолмен Sphingomonas (кейде Pseudomonas) elodea бактериясы көмегімен өндіріледі, макромолекулалық құрылымындағы буыны 4 полисахарид: 2β-D-глюкоза, β-D-глюкурон қышқылы жəне α-L-рамнозаның қалдықтарынан тұратын бейионогенді полимер болып табылады [4]. Катиондар қатысында геллан гельге айналады. Гелланның гель түзуін жылдамдатуда моновалентті катиондардың əсерлігі келесі ретпен өзгереді: Cs+ >K+ >Na+ >Li+ жəне катиондар радиусының өзгерулерімен бірқатар сəйкес келеді. Сонымен қатар, берілген қатар катиондардың геллан макромолекулаларының айналу радиусын арттыру қабілеттігімен қанағаттанарлық сəйкестікте болады. Табиғи геллан глюкозалық қалдықта 2 ацильді орынбасушы заттардан тұрады. Жоғары температурада және сілтілі ортада деацельденеді (деацелирование). Деацельденген геллан тағам өндірісінде гель түзуші агент ретінде және модификаиялық құрылым ретінде қолданылады. Гелланның молекулалық құрылымы 70000 дальтон.

Фунгицидтер (лат. fungus - саңырауқұлақ, caedo - өлтіру) - мәдени дақылдарды саңырауқұлақ ауруларынан қорғау үшін қолданатын химиялық препараттар. Құрылымы жағынан фунгицидтер органикалық және бейорганикалық болып екіге бөлінеді. Әсер етуіне байланысты фунгицидтер профилактикалық, қорғаушы және емдік ауру тоқтатушы болып бөлінеді:

тұқымды себуге дейін дәрілеу (тұқымға және топырақтағы аурулар мен қоздырғыштармен күресуге арналған).

топырақты өңдеуге арналған препаратттар (топырақтағы ауру қоздырғыштарды жояды, әсіресе жылыжайлармен парниктерге тиімді).

өсімдікті тынығуы кезінде өңдейтін фунгицидтер (қоздырғышты қыстау сатысында жояды, ерте көктемде өнуге дейін күзде, қыста қолданылады).

вегетациялық кезеңінде өңдеу (көктемде қолдануға профилактикалық әсері бар препаратттар), астық және жеміс көкөніс қоймаларын бүрку және қоймаларды фумигациялау.

Дәрілеудің нәтижесінде тұқымдық жадығат арқылы тарайтын әртүрлі ауру қоздырғыштардың әсері залалсыздандырады: сақтау кезеңінде тұқымның егістік сапасы сақталады және себілген тұқым мен өскіндердің өңезденуінен әрі топырақта тіршілік ететін зиянкестердің жарақаттауынан қорғалады; тұқымның қорғаныс қасиеттерін күшейте отырып, механикалық жарақаттардың кері әсерін төмендетеді, микроағзалардың дамуын басады; тұқымның өну қуаты мен өнгіштігі артады; улы химикаттың (препараттың) оң әсерінен барлық танаптық (екпе) дақылдардың өнімі артады. Тұқымды дәрілеу – тұқымдық жадығатты себуге (отырғызуға) дайындаудағы қорытынды кезең. Сондықтан, дәрілеуге дейін барлық көрсеткіштері бойынша ол егістік кондициясына жеткізілуге тиіс. Дәрілеу үшін Қазақстан Республикасы ауыл шаруашылығы министрлігі және еліміздің басқа да нормативтік құжаттарымен рұқсат етілген препараттар (улы химикаттар) қолданылады.

Максим – тікелей әсер ететін фунгицидті препарат. Пестицидтер (латын тілінен аударғанда рestis – жұқпалы, cide-өлтіру) – ауылшаруашылық өсімдіктерінің зиянды организмдеріне (зиянкестерге, ауруларға және арамшөптерге) қарсы қолданылатын химиялық заттар. Тұқым және топырақ арқылы берілетін аскомицеттер, базидиомицеттер және толық жетілмеген саңырауқұлақтардың ауылшаруашылық өсімдіктерінде тудыратын ауруларынан қорғау үшін пайдаланылады, бірақ пайдалы микроорганизмдерге кері әсерін тигізбейді. Құрамындағы әсер еткіш зат флудиоксонил жаңа химиялық фенилпиррол класына жатады. Әсер етуші зат: флудиоксонил, 25 г/л. Тиімділігі: Максималды әсер етуші зат, табиғи антимикотик заттардың аналогы, төмен нормалды шығында максималды тиімді, ұзақ және жұмсақ қорғаныштық әсері бар, қар зеңіне және саңырауқұлақтардың тудыратын Fusarium spp. туысының ауруларына, тамыр шіріткіштеріне, парша және басқа да шіріту қабілетіне ие ауруларға, ризоктониоза және фитофторозаға қарсы тұратын тиімді препарат, картоп түйіндерін, дәнді-дақылдарын, бұршақ, күнбағыс, қант қызылшасын, гүлді өсімдіктер культурасының өскіндерін өңдеуге болатын максималды универсалды препарат болып табылады. Қолдануға ыңғайлы сұйық, сигналды бояғыш қоспасы дәрілеу сапасына бақылау жасағанда ыңғайлы.

Престиж – өсімдіктерді зиянды жәндіктерден қорғауға арналған фунгидцидті инсектицид. Инсектицид ретінде ол қабыршақ қанаттылар және теңқантаттылардан, қоңыздар мен біте жәндіктерден, шытырлақ қоңыздардың дернәсілдерінен, жартылай қатты қанаттылардан қорғайды. Ал фунгицид ретінде көгеріден және түрлі шіріктерден, зең саңырауқұлағынан түрлі аурулардан қорғайды. Сонымен қоса, Престиж препараты өсімдіктің дамуы мен өсімталдығына жақсы әсерін тигізеді.

Жалпы жоғарыда айтылған полимерлік негіздер мен фунгицидттерді қолдана отырып «Казсиб-14» гибриді 6 түрлі құрамды капсуламен қапталды. Олар – КМЦ 1% Геллан 0,5% 2 түрлі қатынаста, КМЦ 1% Геллан 0,5% Максим 5% 2 түрлі қатынаста, КМЦ 1% Геллан 0,5% Престиж 5% 2 түрлі қатынаста. Бақылау тобына «Казсиб – 14» қант қызылшасының қапталмаған тұқымдары алынды. Зерттеу барысында қапталған тәжірибелік тұқымдар (сурет 1-2) және қапталмаған бақылау тобындағы (сурет 3) қант қызылшасы тұқымдарын микологиясын анықтау мақсатында рулондық әдіспен өсірілді және саңырауқұлақтары анықталды (А.Литвинов бойынша).

Сурет 1. КМЦ 1% Геллан 0,5% Максим 5% 1 және 2 қатынасында

қапталған тұқымдар ( тәжірибелік тұқымдар)

1-сурет бойынша КМЦ, геллан және максим фунгициді композиттерімен қапталған тұқым микологиясын анықтау барысында Alternaria tenius Nees саңырауқұлағы кездесті.

2-сурет бойынша КМЦ, геллан және престиж фунгициді композиттерімен қапталған тұқым микологиясын анықтау барысында саңырауқұлақтар түрі кездеспеді.

3-сурет бойынша бақылау тобындағы тұқымында да Alternaria tenius Nees саңырауқұлағы кездесті.

Микологиялық зерттеу барысында бойынша КМЦ, геллан және престиж фунгициді композиттерімен қапталған тұқымның жақсы көрсеткіш көрсеткені анықталды. Бұл композит қалған композиттерге қарағанда үздік екенін көрсетті.

Қорыта айтқанда, қант қызылшасын табиғи полимермен қаптау барысында тұқымның анатомо-морфологиялық ерекшелігіне байланысты кедергілер туындамағандықтан аталған технологияны пайдалану өте тиімді. Қант қызылшасы тұқымын фунгицидті құрамды табиғи полимерлі композияциялармен өңдеу технологиясы ауылшаруашылығы мамандары, өндіріс орындары үшін тиімді. Себебі, тұқымды капсулалау технологиясы нәтижесінде қолайсыз жағдайға төзімділігі жоғары және мол өнім беретін, суда жақсы еритін полимерлер мен фунгицидтерден тұратын табиғи полимерлі композициядан тұратын тұқымдар түрін қолдану экономикалық жағынан тиімді және де қазіргі таңда көп сұранысқа ие.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Уалиханова Г.Ж. Өсімдік биотехнологиясы. - Алматы, 2001.

2. Химия: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-математика бағытындағы 11-сыныбына арналған оқулық / Ә. Темірболатова, Н. Нұрахметов, Р. Жұмаділова, С. Әлімжанова. – Алматы: «Мектеп» баспасы, 2007. – 352 б.

3. Қодаров Б.Р., Ережепов Ә.Е. Дәнді, жарма және техникалық дақылдардың биохимиясы (техникалық биохимия). - Алматы, 2015, 163б.

4. Ізтаев Ә., Жиенбаева С.Т., Байысбаева М.П. Өңдеу өндірістерінің технологиясы.– Алматы: Дәуір, 2013. – 399б.