Agrokimyo va agrotuproqshunoslik

2.3.Mineral elementlarning fiziologik ahamiyati va o'simlikdagi miqdori
Azot. Azot o`simliklar hayoti uchun eng kerakli elementdir. U hayotiy muhim birikmalar - oqsillar, fermentlar, nuklein kislotalar va boshqa bir qator birikmalar tarkibiga kiradi.
Azot o`simliklar quruq og`irligining 1-3% ni tashkil etadi. Tabiatdagi asosiy azot manbasi atmosfera tarkibida bo`lib, uning umumiy miqdori 75,6% tashkil etadi. Bir kvadrat metr yer o`stida 8 tonnagacha azot bor. Lekin yashil o`simliklar atmosfera tarkibidagi molekulyar azotni bevosita o`zlashtirolmaydi. Chunki molekulyar azot o`ta turg`un bo`lib, uni faol holga o`tkazish uchun juda katta energiya sarflash kerak.
N = N - N – N -
turgun holat faol holati
Turg`un holatdagi atmosfera azotni asosan ikki yo`l bilan faol holatga o`tkazish mumkin: 1) ximiyaviy, 2) biologik. Kimyoviy yo`l juda yuqori harorat (500) va bosim (35mPa) ostida boradi.
Biologik yo`l. Tabiatda molekulyar azotni ammiakkacha qaytaruvchi ko`pgina organizmlar (mikroorganizmlar va ayrim suv o`tlari) mavjud. Bular azot o`zlashtiruvchi yoki azotofiksatorlar deb ataladi. Azot o`zlashtiruvchi mikroorganizmlar ikki guruhga bo`linadi: 1) erkin yashovchi azotofiksatorlar, 2) o`simliklar bilan simbioz holida yashovchi azotofiksatorlar.
Azotofiksatorlar planetamizda yiliga bir necha million tonna erkin azotni qaytarib, ammiakka aylantiradi. Odatda, ammiak o`simliklar tanasida aminokislotalar hosil bo`lishida ishtirok etadi.
Barcha yashil o`simliklar mineral azotni o`zlashtirish qobiliyatiga ega. Bu asosan tuproq hisobiga sodir bo`ladi. Tuproq tarkibidagi azot asosan ikki holda uchraydi: 1) organik moddalar tarkibidagi azot, 2) mineral tuzlar tarkibidagi azot.
Organik moddalar asosan o`simlik va hayvon qoldiqlaridan iborat bo`lib, ular tarkibidagi azot mikroorganizmlar ishtirokida ammonifikasiya va nitrifikasiya jarayonlar natijasida o`zlashtiriladigan holatga o`tadi.
Tuproq tarkibidagi azotning mineral formasi ammoniy tuzlari (NH<sub>4</sub>Cl, (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>, NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub> va boshqalar) va nitrat tuzlari (NaNO<sub>3</sub>, KNO<sub>3</sub>, Ca(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> va boshqalar) holida bo`ladi. Bu mineral tuzlar ionlanish xususiyatiga ega ekanligi uchun ham oson o`zlashtiruvchi azot manbasini tashkil etadi. Chunki o`simliklar azotni tuproqdan kation –NH ⁺⁴ yoki anion –NO^-3 holatida o`zlashtiradi. Bunday erkin azot tuproqlarda uncha ko`p emas. Masalan, eng unumdor qora tuproqlarning bir gektarida 200 kg/ga yaqin o`zlashtiriladigan azot mavjud. Podzol tuproqlarda esa bu ko`rsatkich 3-4 marta kam.
Nitrat anioni NO₃^- tuproq zarrachalari bilan mustahkam birlashmaydi. Shuning uchun tez yuvilib ketishi mumkin va ko`p to`planib ham qolmaydi. Nitratlar miqdori tuproqda ayniqsa yoz fasllarida, mikroorganizmlar faollashgan vaqtlarda ko`p bo`lishi mumkin. Umuman, ionlarning (NO^-₃) tuproqdagi miqdori o`simliklarning o`zlashtirish tezligiga, mikrobiologik jarayonlarning jadalligiga va yuvilish jarayonlariga bog`liq.
O`simliklarning ko`pi nitratlarni yaxshi o`zlashtiradi. Nitratlarning o`zlashtirilishi bir necha bosqichdan iborat:
Mo Cu Mn
N O₃ NO₂ NH₂OH NH₃
Nitrat nitrit gidroksil
Reduktaza reduktaza amin reduktaza

Bu reaksiyalar natijasida hosil bo`lgan ammiak o`simliklarda to`planmay, aminokislotalar hosil bo`lishida ishtirok etadi.

Umuman, ammoniy tuzlari holatida o`zlashtirilgan yoki nitratlarning qaytarilishi natijasida hosil bo`lgan ammiak, ketokislotalar bilan reaksiyaga kirishib, aminokislotalar hosil qiladi.
Shunday qilib, tuproqdagi ammoniy tuzlaridan yoki nitratlarning qaytarilishi natijasida olingan ammiakning ishtirokida faqat uchta aminokislota: asparat, alanin va glutamat hosil bo`ladi. o`simliklardagi qolgan aminokislotalar shu uchta aminokislotadan qayta aminlanish natijasida hosil bo`ladi. Qayta aminlanish reaksiyalari 1937 yilda A.YE.Braunshteyn va M.G.Krisman tomonidan ochilgan edi. Ya`ni fermentlar ishtirokida aminogruppalarning bir molekuladan ikkinchi molekulaga o`tkazilishi natijasida yangi aminokislotalar hosil bo`ladi.

COOH COOH COOH COOH

C H₂ + CO CH_{2 +} CH₂
CH₂ CH₂ CH₂ CHNH₂
CHNH₂ COOH C=O COOH
COOH COOH
glyutamat otquloq sirka a-ketoglutarat aspartat
aminokislota kislota kislota aminokislota

Demak, ammoniy kationi glikoliz va Krebs siklida hosil bo`lgan organik kislotalar bilan ildizlardayoq reaksiyaga kirishadi va aminokislotalar yoki amidlar holida yer osti qismlariga tarqaladi. o`simliklar nitratlar bilan oziqlanganda esa qabul qilingan anion (NO₃^-) barglarda o`zlashtiriladi. Bu jarayonda akseptorlik vazifasini fotosintez va yorug`likda nafas olishning birlamchi mahsulotlari bajaradi.

Umuman, yashil o`simliklarda azot ishtirokida hosil bo`lgan oqsillar miqdori 80-95 %, nuklein kislotalar 10 %, aminokislotalar va amidlar 5%ni tashkil etadi. Oqsillarning ko`pi fermentlardan iborat bo`lib, o`simliklardagi metabolitik jarayon reaksiyalarining xarakterini belgilaydi. Oqsillar zapas holda ham to`planadi. Bulardan tashqari azot fosfolipidlar, koenzimlar, xlorofillar, fitogormonlar va boshqa birikmalarning ham tarkibiga kiradi.
Shuning uchun azot boshqa mineral elementlarga nisbatan bir necha baravar ko`proq o`zlashtiriladi. Agar tuproqda azot yetmasa o`sish ham sekinlashadi, barglar maydalashib, sarg`aya boshlaydi, ildiz tizimi jarohatlanadi. Gullar va yosh meva tugunlari to`kila boshlaydi. Azot juda kam bo`lsa, o`simliklar qurib qoladi.