5-Mavzu: Tuproq unumdorligi va uning ahamiyati. Tuproq kolloidlari va tuproqning singdirish qobiliyati reja

3. Tuproq singdirish qobilyatining ekologik ahamiyati. Singdirish qobiliyati tuproqning eng muhim xossalaridan biri hisoblanadi, chunki u tuproq paydo bólish va unumdorligining rivojlanish jarayonlarida qatnashadi. Singdirish qobiliyati, ósimliklar va mikroorganizmlar uchun oziqa elementlarining tóplanishini taminlashi sababli, tuproqning oziqa rejimini tartibga soladi, bundan tashqari tuproq reaksiyasi, uning buferlik darajasi, suv – fizik xossalarini ham tartibga solishda ishtrok etadi.
Tuproqning singdirish qobiliyati xususiy tuproq paydo qiluvchi jarayonlarning rivojlanishida ham muhim ahamiyatga ega. Masalan, tuproq paydo bólishi maxsulotlarining tóplanish jadalligi va gumusli – akkumulyativ gorizontning shakllanishiga tuproqning singdirish qobiliyati sezilarli darajada ta’sir etadi.
Tuproqning singdirish qobiliyatini, uning ayrim genetik gorizontlarini, tuproq, ona jinslar komponentlarini va boshqalarni nadqiq qilishda tadqiqotchilar va amaliyotchilar kationlarning almashinish sig’imi ólchamining katta turli – tumanligiga duch keladi. Ushbu turli tumanlikni quyidagicha gruppalashtirish mumkin.
Ayrim singdirilgan kationlarning tuproqda sodir bóladigan turli xildagi xodisalar mohiyatiga ta’siri natijasi birxil ahamiyatga ega emas. Ayrim almashinuvchi kationlarning ekologik ahamiyatini quyidagi umumlashtirilgan ma’lumotlar asosida bilish mumkin:
Kalsiy (Ca²⁺) - Almashinuvchi kalsiy, kóp qirrali ahamiyati tufayli – unumdorlikni saqlovchi kation hisoblanadi. U sózsiz barcha tuproqlarda, ammo turli miqdorda va boshqa kationlar bilan turli nisbatda uchraydi. Uning optimal miqdori kationlar almashinish sig’imidan 80-90%. Ushbu miqdor tipik qora tuproqlar uchun xarakterli.
Ca²⁺ ning ushbu miqdorda mavjudligi kolloidlar sistemasining 99,9 foiz koagulisiyasini va shuningdek ótchil ósimliklar ildiz sistemasining aktiv faoliyati tufayli yuqori darajada strukturaning shakllanishi va yetarli miqdorda gumus moddalarining hosil bólishi uchun zamin yaratiladi. Ammo, montmorillonit tipidagi yuqori darajada bukadigan loyli minerallarning kóp miqdorda bólishi, Ca²⁺ ion optimal miqdorda bólsa ham donador va uvoqli strukturaning hosil bólishiga qarama qarshi ularoq, slitogenetik (zichtuproq paydo bólishi) xodisaning sodir bólishiga sababchi bóladi.
Ca²⁺ ósimlik ildizlari tomonidan ion almashinish singdirish qobiliyatiga ega. Ammo ósimliklar oziqlanishining ushbu usuli, odatda e’tiborga olinmaydi, chunki kalsiy xar doim eritmalarda mavjud, biosferada tanqis ion hisoblanmaydi.
Magniy (Mg²⁺) – Almashinuvchi magniy har doim Ca²⁺ bilan birgalikda uchraydi. Ca:Mg ning tipik nisbati = 5:1. Shunday miqdorda uning ta’siri Ca²⁺ nikiga óxshaydi.
Tuproqlarda tuproqning singdirish kompleksida (TSK) Ca²⁺ miqdorining ozayishi hisobiga, magniy miqdorining kópayishi, ya’ni Ca:Mg nisbatining magniy tomonga ózgarishi tufayli tuproq muhitida ekologik garmoniya (uyg’unlik) ning buzilishi yuzaga kelishi mumkin. Bunday holatda Mg²⁺ ning ózi, tuproq muhitida magniy karbonati va bikarbonatining mavjudligi tufayli yuqori ishqoriylikni keltirib chiqaradi. Masalan, Kavkaz oldi lessimon sozlari va qumoqlari hamda Ózbekistonning karbonat magniyli, shórlangan ótloq tuproqlari va x.z. larda kuzatiladi, qaysiki ularda ishqoriylik pH-8,6 – 9,1 gacha yetishi mumkin. Tuproqning singdirish kompleksida magniyning kópligi tuproqning shórtoblanish xossalarining yuzaga kelishi va xatto ayrim holatlarda maxsus tuproqlar – magniyli shórtoblarning hosil bólishiga olib keladi.
Kaliy (K⁺) – Almashinuvchi kaliy ósimliklar oziqlanishida – ózlashtiriladigan kaliyning asosiy manbai. Kompensirlovchi qavatdagi ionlarga qarama qarshi ularoq, kaliyning minerallar kristal panjaralariga ótib, almashinmaydigan singdirilishi qayd qilingan.
Natriy (Na⁺) - Natriyning miqdori kationlar almashinish sig’imidan 3% dan kam bólganda – tuproq sistemasining funksiyalanishida biosenozlar uchun zarur optimal komponent hisoblanadi. Bunday holatda element kolloidlar dispersiyaligini 0,1% ga yaqin darajada bólishini ta’minlaydi, bu esa gumus moddalarining xarakatlanishi, dinamikligi va minerallanishida birinchi navbatdagi zaxira ekanligida va tuproq eritmasini biologik zarur komponentlar bilan ta’minlashda muhim hisoblanadi.
Alyuminiy (Al³⁺) - Singdirilgan holatdagi alyuminiy - kolloidlarning jadal kaogulyatori. Nordon tuproqlarda diqqat e’tibor beriladigan obyekt hisoblanadi. Tuproq eritmasiga ótganda gidrolitik nordon tuz hosil qiladi, qaysiki tuproq muhitida Al³⁺ ning yuqori peptizasiyalanishiga olib keladi, shuning uchun tuproq kislotaligini aniqlashda vodorod ioniga teng tarzda hisobga olinadi. Al³⁺ fiziologik zaharli kation sifatida órganiladi.
Fe³⁺ - Nam tropik tuproqlardagi alyuminiy singari, kolloidlarni jadal kaogulyatori hisoblanadi. Struktura mikroagregatlarining shakllanishida ishtrok etadi, bu esa ferrallitlik tuproqlarda tuproq massasining qumlanishiga óxshash taassurot qoldirishga sabab bóladi. Odatda bunday tuproqlar yolg’on qumli tuproqlar sifatida hisobga olinadi. Temirlashgan tuproqlar plastikligi past bólishga moyil.
NH₄⁺ - Singdirilgan ammoniy ioni – ósimliklar uchun qulay azot tóplanishining yagona imkoniyatidir. Ammonifikasiya jarayonlarida kolloidlar tomonidan singdiriladi. Ósimlik ildiz sistemalari tomonidan oson ózlashtiriladi. Tóplanadigan miqdori kationlar almashinish sig’imiga nisbatan 3% dan oshmaydi. Fizik va fizik - kimyoviy ahamiyati yetarlicha órganilmagan. Shu sababdan ammoniyli azot, shu jumladan singdirilgan holatdagisi - agrokimyoviy tadqiqotlarning alohida mavzusi hisoblanadi.
Tuproqning singdirish qobiliyatini tahlil qilish natijasida quyidagi umumlashtirilgan xulosaga kelish mumkin:
1. Tuproq singdirish kompleksining tarkibi tuproq muhitining reaksiyasi va uning barqarorligini belgilaydi. Neytral, kislotali yoki ishqorli tuproq sharoitlari tóg’ridan – tóg’ri singdirilgan kationlar tarkibiga bog’liq.
2. Tuproqning singdirish kompleksi kolloidlarning elektrostatik tabiati tufayli atmosfera suvlari ta’sirida sizot suvlariga yuvilib ketishdan himoyalangan, ósimliklar uchun qulay biofil kationlarni saqlaydigan joy. Ózining barqarorligi va samaradorligi bóyicha TSK ósimliklar oziqlanishini regulyatori sifatida tuproq eritmasidan ancha ustun turadi. Bu Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, shuningdek metal xususiyatga ega bólgan barcha mikroelementlarga taalluqlidir. Ayniqsa shuni ta’kidlash zarurki, ósimliklarning kaliy bilan oziqlanishi faqat kolloidlardagi almashinadigan kaliy hisobiga amalga oshiriladi, agroximiklar tomonidan aniqlanadigan ósimliklarga qulay kaliy – kolloidli – almashinadigan kelib chiqishga ega elementdir.
3. Kolloidli massaning holati, amalda yaxlit sistema sifatidagi tuproqning barcha fizikaviy tavsifini, va birinchi navbatda strukturasi, zichligi, havo sig’imi, nam sig’imi va tuproq namligining holatini belgilaydi. Kópchilik ósimliklar, hayvonlar va boshqa organizmlar uchun tuproq fizik holatining ekologik optimal darajasi kolloidlarning 99,9% gel holatida va 0,1% - zol holatida bólgan muhitda yuzaga keladi.
4. Tuproqning singdirish kompleksi og’ir metallar va radionukleidlar kation – ifloslantiruvchilari uchun geokimyoviy baryer hisoblanadi. Ammo kation – kolloidli singdirishni absolyutlashtirish ham mumkin emas. Yuvilmaydigan suv rejimli tuproqlarda singdirilgan kationlar almashinish yóli bilan ósimliklar tomonidan ózlashtiriladi va oziqlanishning biologik zanjiriga ótadi. Yuviladigan tipdagi suv rejimli tuproqlarda, ifloslantiruvchilarning H⁺ bilan almashinib siqib chiqarilishi va keyichalik landshaftdagi harakati muqarrar.
Bundan kórinib turibdiki, qora tuproqlarda kationlarning singdirish sig’imi yuqori bólib, ayniqsa kóp gumusli qismi bu jihatdan aktivdir (100 g tuproqda 53,7 mg ekv). Chimli podzol tuproqlarda singdirish sig’imi juda ózgaruvchan bólib, ayniqsa podzol (A₂) gorizontida ancha pastdir. Bóz tuproqlarning singdirish sig’imi yuqori qatlamda biroz kóp bólsada, umuman gorizontlari bóyicha deyarli bir xil (8,0-8,6 mg/ekv). Singdirish sig’imi tuproqlarning muhim kórsatkichlaridan biri. Singdirish sig’imi qanchalik yuqori bólsa, ósimliklar uchun zarur kimyoviy elementlar (Ca, Mg, K) tuproqda yuvilishdan saqlanib qolinadi. Tuproq muhiti reaksiyasining mótadilligini va umuman tuproq unumdorligining yuqori holatda saqlanishini ta’minlaydi.
Ammo natriyning tuproqshunoslikda va agronomiyadagi ushbu roli yetarli darajada órganilmaganligini ta’kidlash joiz.
Na⁺ almashinuvchi kation sifatida uning tuproq eritmasidagi konsentrasiyasi kaogulyasiyalanish oldi (porogi) holatidan past bólganda kolloidlarning aktiv peptizatori hisoblanadi. Bunda barcha kolloidlar sistemasi zol holatiga ótadi, tuproq shórtoblanish xossasiga ega bólib, oquvchi, strukturasiz bólib qoladi, eritmalarda ishqoriy tuzlar paydo bóladi, pH- 9,5 – 10,0 gacha kótarilishi mumkin. Maxsus tuproqlar – shórtoblar hosil bóladi. Tuproqlarning shórtoblanishini va shórtoblarni órganish – tuproqshunoslikning maxsus bólimi xisoblanadi.
Vodorod (H⁺) - Almashinuvchi vodorod – tuproq kislotaligining manbaidir. Karbonatsiz tuproqlarda, ya’ni CaCO₃ saqlamaydigan tuproqlarda uning ishtroki yuqori. pH - 6,5 dan 7,2 bólganda vodorodning TSK dagi miqdori kationlar almashinish sig’imiga nisbatan 5% dan kam. Bunday sharoitda almashinuvchi H⁺ ekologik neytral hisoblanadi. Almashinish sig’imiga nisbatan 5% dan kóp bólsa tuproqning kislotali xossasiga ta’sir eta boshlaydi va kolloidli singdirilgan vodorodning miqdori qancha kóp bólsa, kislotalik shuncha oshadi. Almashinadigan kationlar yig’indisiga nisbatan vodorodning miqdori 40-50% ni tashkil etganda tuproq muhitining maksimal kislotaligi kuzatiladi, bunda tuproq reaksiyasi kislotali va kuchli kislotali bóladi (pH 3- 5). Tuproqning singdirish kompleksida vodorodning maksimal miqdori almashinuvchi kationlar sig’imidan 80% gachani tashkil etishi mumkin.