1. O’quv materiallar ma’ruzalar mavzulari: 1-Modul. Fanning predmeti va uslublari

8-Ma’ruza: Tuproq mikrobiologiyasi

Reja:

1. 
   Tuproq mikrobbiotexnologiyasi va uning vazifalari
   
2. 
   Tuproq mikrob tsenozi - biologik tizimdir.
   
3. 
   Tuproqda mikrob tsenozlar faoliyatini boshqarishda, organik va mineral o’g’itlar, almashlab ekishni roli.
   
4. 
   Nitrifikatsiya jarayonini pasaytiruvchi omillar
   
5. 
   Tuproq mikrob tsenozlarining gerbitsidlar bilan o’zaro ta’siri
   

Tuproq hosildorligini tashkil etish va boshqarishda biologik omillarning rolini birinchilardan bo’lib tuproqshunoslik fanining asoschilari V.V.Dokuchaev, P.A.Kostichev va V.R.Vilyamsonlar baholab berganlar.
Ular tuproq hayotida biologik birikmalarning roli juda ham katta ekanligini isbotlab berdilar. Bu g’oya keyinroq S.N.Vinogradskiy, Ye.N.Mishustin, M.M.Kononova, D.G.Zvyagintsev, V.T.Emtsev, D.I.Nikitin va boshqa olimlarni izlanishlarida o’z rivojini topdi va ancha-muncha aniqlik ham kiritdi. Ayniqsa Ye.N.Mishustin, D.G.Zvyagintsev, V.T.Emtsev va boshqalar tuproq hosildorligida mikroorganizmlarnig roli bekiyos ekanligini isbotlab berdilar va shu tufayli mikrobobiokimyo asoslari tiklana boshladi.
Hozirgi vaqtda mikroorganizmlar o’zlarining faoliyati va massasi bilan tuproq hosildorligini belgilashda asosiy rol o’ynashi aniq bo’lib qoldi. SHunday ekan, har xil qishloq xo’jaligi tizimida tuproq hosildorligini oshirish va uni saqlab turish, bu jarayonni boshqarish ko’p ma’noda, tuproqda mikrobiologik jarayonlarni boshqarish bilan uzviy bog’liq.
Qishloq xo’jalik ekinlaridan unumli hosil olish jarayonini va tuproqda mikrobiokimyoviy jarayonlarni boshqarish qishloq xo’jalik fanida yangi yo’nalish - tuproq biotexnologiyasini paydo bo’lishiga olib keldi.
Bu yo’nalish tuproq sharoitida mikroorganizmlar tarkibini o’rganish va boshqarish muammolariga asoslangan bo’lib, mikroorganizmlar faoliyatini boshqarish va ular tomonidan olib borilayotgan metabolik reaktsiyalarni, qishloq xo’jalik ekinlari hosildorligini oshirishga yo’naltirishni taqazo etadi.
Tuproq mikrobbiotexnologiyasi fanining asosiy muammosi - tuproqda, ayniqsa o’simliklar rizosferasi va rizoplanida o’tadigan mikrobiologik jarayonlarni boshqarishdir. Bu muammo, faqatgina ma’lum bir belgilangan sharoitda, ma’lum tarkibga ega bo’lgan mikroblar assotsiatsiyasini tashkil qilish bilan belgilanadi.
Bu muammolarni yechishni aniq yo’llari belgilab olingan. u ham bo’lsa qo’yidagilar bilan belgilanadi:
- agronomik ahamiyatlik mikrob tsenoziga, yoki guruh mikroorganizmlarga tashqaridan turib ta’sir qilishni boshqarish, ya’ni ularning ko’payishi, o’sishi, rivojlanishi va o’simlik uchun zarur bo’lgan FFM (antibiotiklar, o’simlikning o’sishini boshqaruvchi moddalar va h.k.) ishlab chiqarishini tashkil qila bilish;
- tuproqda mikroblarning o’sishi va rivojlanishini ta’minlovchi o’simliklar orasida almashlab ekishni tashkil qilish va shu tufayli mikrobiokimyoviy jarayonlarni boshqarish;
- tuproqda mikrobiokimyoviy jarayonlarni boshqarishda organik va mineral o’g’itlardan oqilona foydalanish;
- tuproq miroorganizmlarinig azot yutish va fosforli birikmalarni eritish qobiliyatidan oqilona foydalanish;
- mikrobiologik jarayonlarni to’laqonli o’tishi uchun har xil turdagi tuprok melioratsiyasidan foydalanish.
Tuproq mikrob tsenozi - biologik tizimdir
Tabiatda sodir bo’ladigan bir qator muhim voqealar - biogeotsenoz, tuproqdagi organik moddalarni minerallashtirish, ularning hayotiy zarur biologik (modda almashinuvi) jarayonlarda ishtirokini belgilash, mikrob tsenozi (ma’lum sharoitdagi mikroorganizmlarning tarkibi va faolligi) bilan belgilanadi.
Tuproq mikroflorasini aniqlashda, ularning tarkibi va o’ziga xosligini belgilashda, antropogen ta’sirlar sharoitida o’zgarishi va boshqa bir qator sharoitlarda mikrobning tuzilishi va faolligi (funktsiyasi) asosiy belgilovchi omil bo’lib xizmat qiladi. Mikroorganizmlarning soni va sifatini mikroskop ostida, dinamikada tahlil qilinganda ularning doimiy emasligi va vaqti-vaqti bilan o’zgarib turishi isbotlangan.
Mikrob tsenozi - mikroblar klassifikatsiyasining katta bir bo’lagi sifatida, bir xil sharoitda yashab turgan mikroorganizmlar to’dasidir.
Mikroorganizmlar uchun o’ta zarur sharoitlar: - - mikroklimat,
- suv rejimi,
- tuprokning geologik tuzilishi va
- ozuqa moddalari hisoblananadi.
SHu va boshqa omillar hisobidan mikrob tsenozi ma’lum biotsenozdagi organik va mineral moddalar transformatsiyasida hamda biologik va nobiologik moddalarni biosferada o’zaro ta’sirida ishtirok etadi.
Tuproqda mikrob tsenozi xilma-xildir. Ye.N.Mishustin ularning
- zimogen,
- avtoxton,
- oligotrof,
- avtotrof guruhlarga bo’lib o’rganishni tavsiya qiladi.
Bu guruhlar o’rtasidagi aloqadorlik doimiy o’zgarib turadi va ko’p ma’noda tuproqga bo’lgan ta’sir bilan belgilanadi. D.N.Nikitin ekosistemada oligotrof mikroorganizmlarni roli katta ekanligini, ular tabiatda tarqalgan energiyani to’plash qobiliyatiga ega ekanligini e’tirof etadi.
D.G.Zvyagintsev mikrob massasi va uni "aylanish" tezligi, tuproq xususiyatiga bog’liq (ya’ni - rN, namlik, harorat, aeratsiyaga) deb hisoblaydi. T.V.Tarvis tuproqda mikrob massasi to’planganda mikrob bilan o’simlik orasida ozuka muhiti uchun konkuruentsiya ketadi degan fikrni ilgari suradi.
Mikrob biomassasini tez to’planishi, ularni energetik materiallar bilan ta’minlanganligiga bog’liq bo’lib, tuproq unumdorligidan xabar beradi.
Mikrob massasining to’planishi va parchalanishi, tuprokdagi azot miqdorini o’zgarishiga va o’simlikni oziqlanish sharoitiga to’g’ridan-to’g’ri ta’sir etib, tuproq unumdorligining oshishiga xizmat qiladi.
Tuproqning fermentativ faolligi, ya’ni tuproqda yashovchi tirik organizmlar fermentlarining o’ziga sorbtsiya qilish xususiyati ham diqqatga sazovordir. Tuproqda fermentlarni uchrashi va faollik ko’rsatishi, tuprokni biologik faolligi va unumdorligidan xabar beradi.
Mikrob tsenozi - o’z-o’zini boshqaruvchi biologik tizimdir.
Faqatgina, tuproqdagi mikroorganizmlar guruhlarini, ularning faolligini o’zgartirish orqaligina tuproq unumdorligini va o’simlik hosildorligini oshirish mumkin.
Tuproqda mikrob tsenozlar faoliyatini boshqarishda, organik va mineral o’g’itlar, almashlab ekishni roli.
Tuproqdagi mikrobiokimyoviy jarayonlarnig faolligini va tuproq unumdorligini oshirishning asosiy yo’llaridan biri organik va mineral o’g’itlardan foydalanish, nordon tuproqlarni ohaklantirish va almashlab ekishni to’g’ri yo’lga qo’yishdir.
O’g’itlar ta’sirida tuproq mikroflorasining hayotiy rejimi o’zgarib boradi. Dastlab o’g’itlangan tuproqda mikrobiologik jarayonlar tezlashib boradi. Asosiy fiziologik guruh mikroblar bilan birga nitrofikatsiya va tsellyuloza parchalovchi mikroorganizmlar faolligi oshib boradi. Bu esa tuproqda aminokislotalar, fermentlar faolligining oshishiga olib keladi. Uzoq vaqt, surunkasiga mineral o’g’itlardan foydalangan tuproqlarda mikrobiologik jarayonlar susayib boraveradi. Ko’p yillik kuzatuvlar natijasida gung va mineral o’g’itlardan barobar foydalanganda tuproqdagi mikrobiologik jarayonlar uzoq vaqt oshib borgani kuzatilgan.
Mineral o’g’itlarning yuqori dozasi tuproqdagi ba’zi-bir fiziologik guruh mikroorganizmlarni, xususan aerob azot yutuvchi va anaerob sulfatreduktsiya qiluvchi guruhlarnig faoliyati susayib ketishiga olib keladi.
Organik o’g’itlardan alohida va mineral o’g’itlar bilan birga uzoq muddatda ishlatish natijasida L.A.Karyagina shunday xulosaga keladi: “Mineral o’g’itlarni tuproq mikroflorasiga ta’siri bir qator omillarga, xususan o’simlik vegetatsiya davrining obi-havosiga ham bog’liq bo’ladi".
Mineral o’g’itlarga nisbatan organik o’g’itlar tuproq mikroflorasi va uning faoliyatiga ko’proq ta’sir qiladi. Ammonifikatsiya va nitrofikatsiya qiluvchi bakteriyalar sonining oshishi, torf-gung va NPK birgalikda ishlatilganda kuzatilgan. O’zbekiston sharoitida ham, tuproq turlariga qarab, mahalliy o’g’it va NPK birgalikda ishlatilsa, hamda nordon tuproqlar o’z vaqtida ohaklantirilsa maqsadga muvofiq bo’lar edi. Bunday sharoitda tuproqda aktinomitsetlar soni oshib boradi. O’g’itlar ta’sirida tsellyuloza parchalovchi mikroorganizmlar, shu jumladan mikromitsetlar soni o’zgarib borishi kuzatilgan.
Surunkasiga bir o’simlikni ekish (monokultura hokimligi) tuproq mikroflorasini o’zgarishiga olib keladi. Bunday sharoitda mikromitsetlar, aktinomitsetlar, spora hosil qiluvchi bakteriyalar soni ko’payib, faol mikroorganizmlar, xususan azotfiksatorlar kamayib ketadi. Monokultura hokimligidagi tuproqlarda proteaza, amilaza, pektinaza, tsellyulaza, oksidlanish-qaytarilish reaktsiyasini olib boradigan fermentlar faolligi pasayib ketadi. Xususan, gumus hosil bo’lish hamda tuproqdagi polifenollarni parchalanishida ishtirok etuvchi polifenoloksidaza fermenti faolligi butunlay yo’qolib ketadi.
O’simliklarni almashlab ekishni to’g’ri tashkil qilgan tuproqlarda o’simliklar ildiz tizimi bilan uzviy aloqada bo’lgan mikrobiokimyoviy komponentlar paydo bo’ladi, bu esa biokimyoviy jarayonlarning ishlab ketganidan xabardor qiladi.
Meliorativ tadbirlar; organik moddalarni minerallanish muammolari, uni saqlash yo’llari. Tuproqning meliorativ holatini yaxshilash, uni agrokimyoviy xususiyatini tuzatish, xususan, organik o’g’itlarni va gumin kislotasining umumiy miqdorini oshirishga olib keladi. Azot va uglerod moddalarining transformatsiyasida qatnashadigan mikroorganizmlarni soni va sifati yaxshilanadi.
Melioratsiya turlari: gidromelioratsiya, kimyomelioratsiya, quritish melioratsiyasi va h.k.
Nitrifikatsiya jarayonini pasaytiruvchi omillar
Ma’lum bir sharoitda tuproqda faol rivojlanib kelayotgan nitrifikatsiya jarayoni pasaytirish, foydasiz minerallash jarayonini to’xtatishda katta ahamiyat kasb etadi. Tuproqga solingan nitrofikatsiyani pasaytirivchilar, shu jarayonni olib boruvchi nitrifikatsiya qiluvchi mikroorganizmlarni faoliyatini bo’g’ish orqali, azotni ammiak formada to’planishiga olib keladi. Bunday sharoitda nitritlarni nitratlarga oksidlanish jarayoni pasayadi, nitritlarning yuvilishi va ularning gazsimon moddalarga aylantiruvchi denitrifikatsiya jarayoni pasayadi, tuproqni nitrifikatsiyalash qobiliyati to’xtaydi yoki juda ham pasayadi.
Nitrifikatsiya jarayonini pasaytiruvchi bir necha preparatlar ma’lum bo’lib, shulardan biri, nitropirin-2-xlor-6-trixlormetil piridin, bu preparat "N-Serve-24" nomi bilan ma’lum. Preparatni 240 g/l yog’dagi eritmasini ammiakli o’g’itlar bilan (6 kg/ga) tuproqga solinganda, nitrifikatsiya jarayonida qatnashuvchi bakteriyalarning soni juda ham kamayib ketgani tasdiqlangan. SHuningdek preparatni ikkilamchi xususiyati, - ammonifikatorlarning o’sishini pasaytirishi ham kuzatilgan (tuproqning 2-6 sm qatlamida).
Nazorat uchun savollar:

1. 
   Tuproq mikrobbiotexnologiyasi va uning vazifalari
   
2. 
   Tuproq mikrob tsenozi - biologik tizimdir.
   
3. 
   Tuproqda mikrob tsenozlar faoliyatini boshqarishda, organik va mineral o’g’itlar, almashlab ekishni roli.
   
4. 
   Nitrifikatsiya jarayonini pasaytiruvchi omillar