Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Lənkəran Dövlət Universiteti

Mövzu 27: Torpaqlarda dəmir və onun birləşmələri.
Plan:
1. VII qrupun əlavə yarımqrup elementi kimi torpaqda bitkilər tərəfindən istifadə olunan iki və üç valentli dəmir duzları və üzvi dəmir birləşmələri. Ferrisilikatın tərkibində olan dəmir.
2. Neytral və zəif qələvi torpaqlarda dəmirin mütəhərrikliyi.
3. Turş torpaqlarda dəmir birləşmələrinin həll olunması dərəcəsi və onun zəhərli təsirinin aradan qaldırılması.
1.VII qrupun əlavə yarımqrup elementi kimi torpaqda bitkilər tərəfindən istifadə olunan iki və üç valentli dəmir duzları və üzvi dəmir birləşmələri. Ferrisilikatın tərkibində olan dəmir. Dəmir elementlərin dövri sistemi cədvəlində IV dövrün VII qrupunda yerləşir. Dəmirin mühüm təbii birləşmələri: maqnetit (maqnitli dəmirdaşı)- Fe₃O₄ və ya FeO. Fe₂O₃ ;
hematit (qırmızı dəmirdaşı)- Fe₂O₃ ;
limonit (qonur dəmirdaşı)- Fe₂O₃ . _nH₂O ;
pirit (dəmir kolçedanı)- FeS₂
siderit (dəmir şpatı) – FeCO₃ .
Yer qabığında dəmirin miqdarı yüksəkdir. Lakin normal drenləşmiş (aerasiyalı) torpaqlarda praktiki olaraq onun həll olmayan birləşmələri əmələ gəlir. Torpaqda dəmirin birləşmələri tipik oksidləşdiricilər olan Fe²⁺ və Fe³⁺ -dür. Su ilə doymuş, pis aerasiyalı torpaqlarda Fe duz (sulfidlər, karbonatlar, fosfatlar) halına keçir və torpaq kolloidləri ilə möhkəm bağlı olur. Dəmir üzvi maddələrlə həll olan və qismən həll olmayan birləşmələr əmələ gətirir. Bitki tərəfindən Fe²⁺ və Fe³⁺ şəklində udulur, turş torpaqlar tərəfindən daha güclü udulur. Ali bitkilər yarpaqlarından dəmir oksidləri toplayır və yarpaq töküntüləri ilə meşə döşənəyini dəmirlə zənginləşdirir.
Biryarım oksidlərin hidratları (Al₂O₃·nH₂O, Fe₂O₃·nH₂O) kristallaşaraq törəmə minerallar yaradır: bemit (Al₂O₃·H₂O), hematit (Fe₂O₃), hetit (Fe₂O₃·H₂O), hidrohetit (Fe₂O₃·3H₂O). Əksər torpaqların tərkibində bu minerallar az da olsa vardır. Hetit və hibbsit ferralit torpaqların tərkibində daha çoxdur. Torflu və qumsal torpaqlarda Fe miqdarı 0,5%-dir. Boz –meşə və qara torpaqlarda onun miqdarı 3-4 %-dir. Qonur meşə torpaqlarda 6%, qirmızı torpaqlarda isə 11-12 %-dir.
Lakin subasar torpaqlarda dəmirli horizont B_Fe əmələ gəlir. Adətən bu çay suları vasıtəsilə tədricən axıb gələn, bəzən isə 500-600 mq /l dəmir oksidlərinin həmin horizontlarda toplanmasına səbəb olur. Üzvi maddələr tərəfindən udulmuş belə dəmir birləşmələri aerasiya zonasına düşərkən Fe²⁺ oksidləşərək Fe³⁺ formasına keçir. Fe³⁺ hətta pH 3-4 olanda belə dəmir 3-hidroksidi əmələ gətirir. Beləliklə, Fe(OH)₃ intensiv olaraq formalaşır və B_Fe horizontunu əmələ gətirir. Belə horizontdan götürülmüş nümunəni analiz edərkən tərkib (%-lə) aşağıdakı kimi olmuşdur (Hüseynov A.M., Hüseynov N.M -2015). C_üzvi-4,4; SiO₂-0,32; Fe₂O₃-62,3; Al₂O₃-2,9; TiO₂-0,7; MnO-0,4; CaO-1,4; MgO-0,4; P₂O₅-0,2 közərmə prosesində itki 28 %-ə yaxın olmuşdur.
Fe oksidləri, hidroksidləri torpağa rəng verən mühitin mineral piqmentləri sayılır. Fe birləşmələrinin verdiyi rənglər daha müxtəlifdir. Məsələn, sarı-qonur rəngi torpağa getit Fe₂O₃ FeOH 2,6 H₂O , qırmızı-qonuru maqqemit Fe₂O₃ verir.
Torpağın rənginə təsir edən ən güclü dəmir birləşməsi vivianit Fe₃(PO₄)₂ . 8H₂O hesab edilir. Vivianit atmosferin oksigenindən istifadə edərək torpağa göymtül rəng verir.
Dəmir bitkilər üçün çox vacib element sayılır. Fe hüceyrədə əsasən xelatlar şəklində olur. mikroelementlər o cümlədən dəmir ya fermentlərin tərkib hissəsi, ya da kofaktor kimi təsir göstərir. Fe, o cümlədən Mn,Cu,Mo və Co bir sıra fermentlərin, xüsusilə oksidoreduktazaların aktiv qrupları və ya prostetik qrupun komponentləri kimi metabolik proseslərdə fəal iştirak edir (məsələn, flavoproteidlər, sitoxromlar, ferredoksinlər, peroksidazalar, askorbinoksidaza, mis proteidlər və s.). bitkilərdə Fe çatışmadıqda xlorofilin sintezinin pozulması nəticəsində xloroz xəstəliyi baş verir (Qasımov N.A.-1973).
Torpağın məhsuldarlıği dəmirin mütəhərrik birləşmələrindən birbaşa asılıdır. Dəmir fermentlərin tərkibində xüsusi rola malik olmaqla, xlorofilin yaranmasında iştirak edir. Dəmir bitki orqanizminə ion şəklində daxil olur və müxtəlif oksidləşdirici fermentlərin tərkibinə keçir. Bu fermentlərin (sitoxromoksidaza,peroksidaza,katalaza və sitoxromların) fəaliyyəti onların tərkibində olan dəmirdən asılıdır. Dəmir oksidləşmə-reduksiya proseslərində iştirak etməklə bu proseslərlə əlaqədar olan başqa proseslərə də təsir edir. Məsələn, məlumdur ki, mühitdə dəmirin azlığı ilə əlaqədar olaraq bitkilərdə xloroz xəstəliyi əmələ gəlir. Bu xəstəlik yarpaqların saralması ilə xarakterizə olunur. Xloroz xəstəliyinə tutulmuş bitkilərdə xlorofilin azalması müşahidə olunur. Xloroz xəstəliyinə tutulmuş bitkilərə dəmir duzlarının verilməsi onların yarpaqlarının yenidən yaşıllaşmasına və normal hala gəlməsinə səbəb olur. Dəmirin xlorofilin əmələ gəlməsinə müsbət təsiri, şübhəsiz ki, bu elementin oksidləşdirici xassəsi ilə əlaqədar olur. Dəmir oksidləşdirmə proseslərini sürətləndirməklə xlorofilin əmələ gəlməsini də sürətləndirir.
Dəmir torpaqda müxtəlif mineralların və üzvi maddələrin tərkibinə daxildir. Torpadqa dəmirin əsas mənbəyi torpaqəmələgətirən dəmirli silikatlardır. O cümlədən:
- amfibolı (yalançı buynuz- (Ca, Na, K)_2-3 (Mg, Fe²⁺ , Fe^{3+ ,} Al )₅ [ (OH, F)₂ (Si, Al)₂ , Si₆O₂₂],