Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Lənkəran Dövlət Universiteti

II qrup elementlərinin torpaqda və litosferdə orta hesabla miqdarı,%

cədvəl 1

Element	Litosfera	Torpaq
Li	2.10^-2	3.10^-3
Rb	4.10^-3	n.10^-3
Cs	1.10^-4	6.10^-4
Be	n.10^-4	n.10^-4
Mg	2,1	0,63
Ca	2,6	1,37
Sr	5.10^-2	5.10^-2
Ba	0,10	6.10^-2
Ra	-	8.10^-7

Ca yarımqrupu birləşmələri həm arid şəraitdə həm də boz-çəmən və çəmən-boz torpaqlarımızda silikatların, karbonatların, sulfatların tərkibinə daxildirlər. II qrup elementlərindən torpaqda yalnız Ca və Mg konstitusion əhəmiyyət daşıyırlar. Onlar həmçinin çöl şpatları, feldşpatidlər və silikatların tərkibinə daxildirlər. Mg əsasən slyuda mənşəli mineralların tərkibində iştirak edir (cədvəl 2). Silikatlar nisbətən torpaq şəraitində daha sabitdirlər və əsas mineraloji skeletin qurulmasında iştirak edərək, torpağın bərk fazasının formalaşmasını təşkil edir.
Sadə Ca və Mg duzları (karbonatlar, sulfatlar, fosfatlar, xloridlər və s.) torpaqda mühüm kimyəvi və geokimyəvi rol oynayırlar.
Torpaq minerallarında qələvi-torpaq elementlərinin miqdarı
Cədvəl 2

Minerallar

Formulalar

Miqdarı, %

Ca

Mg

Ba

Sr

1

2

3

4

5

6

Çöl şpatları

Anortit

CaAl2Si208

14,4

^-

^-

^-

Zelzian

BaAl2Si208

^-

^-

36,5

^-

Feldşpatlar

Nefelin

mNaAlSiO4+ nKAlSiO4 + pCaAlSiO4+ NaAlSi3O8

^-

^-

^-

^-

Piroksenlər

Enstatit

MgSi03

^-

24

^-

^-

Diopsid

CaMgSi0208

18,5

11,1

^-

^-

Rodonit

CaMn5(SiO3)6

5,2

-

-

-

Vollastonit

CaSiO3

34,5

-

-

-

Amfibollar

Tremolit

Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2

9,9

14,8

^-

^-

Olivinlər

Forsterit

Mg2SiO4

-

34,3

-

-

Olivin

(Mg,Fe)SiO4

^-

14-15

^-

^-

Qranatlar

Pirop

(Mg3Al2)SiO4

-

17,9

^-

^-

Ca3Al2(SiO4)3

26,7

-

-

^-

Slyudakimilər

Talk

H2Mg3(SiO3)4

-

23,8

-

^-

Slyudalar

Biotit

K(Mg,Fe)3(Si3AlO10).(OH,F)2

^-

^-

^-

^-

Xloritlər

Xrizotil

H4Mg3Si2O9

-

26,1

-

-

Hidroslyudalar

Vermikulit

(Ca,Mg)(Mg,Fe^2+)3 (SiAl)4O10.(OH)2.4H2O

^-

^-

^-

^-

Montmorillonot

Mg3(Al,Fe2)(Si4O10)(OH)2. .4H2O

^-

^-

^-

^-

Karbonatlar

Kalsit

CaCO3

40

^-

^-

^-

Dolomit

Mg(CaCO3)2

^-

^-

^-

^-

Ankerit

Ca(Mg,Fe(CO3)2

-

^-

^-

^-

Dəmirlidolomit

CaFe(CO3)2

^-

^-

^-

^-

Maqnezit

MgCO3

^-

28,6

^-

^-

^1

^2

^3

^4

^5

^6

Sulfatlar

BaSO4

^-

^-

58,8

^-

Selestin

SrSO4

^-

^-

^-

47,7

Anhidrit

CaSO4

29,4

^-

^-

^-

Gips

CaSO4.2H2O

23,3

^-

^-

^-

Qlauberit

Na2Ca(SO4)2

^14,4

^-

^-

^-

Poliqalit

K2MgCa2(SO)4.2H2O

13,3

4,0

^-

^-

Epsomit

MgSO4.7H2O

-

9,8

^-

^-

Kizerit

MgSO4.H2O

^-

17,4

^-

^-

Boratlar

Hidroborasit

MgCaB6O11.6H2O

13,1

7,8

^-

^-

Borasit

Mg3Cl7O13

^-

20,9

Apatit

Ca5(F,Cl,OH)(PO4)3

38-40

^-

^-

^-

Xloridlər

Karnalit

MgCl2KCl. 6H2O

^-

8,7

^-

^-

Ftoridlər

Flyorit

CaF2

^67,8

^-

^-

^-

Hidroksidlər

Brusit

Mg(OH)2

^-

^41,4

^-

^-

Torpaqda rast gəlinən qələvi-torpaq kationlarına çətin həllolan duzlardan sayılan CaSO₄ aiddir. Belə ki, bu duzun 0,20 q 100 q suda ancaq həll olur.

Torpaqlarda çox rast gəlinən və daha çətin həll olan duzlardan biri də CaCO₃ hesab edilir.

CaCO₃ – həll olma məhsulu (HM)= 3,8.10^-9 ; Ca₃(PO₄)₂(HM)=2,9.10^-29 ; CaF₂(HM)=4.10^-11 və s.

Müqayisəli dərəcədə MgCO_3, CaHPO₄ duzları və Ca(OH)₂ və Mg(OH)₂ hidroksidləri daha çətin həll olurlar. Qələvi- torpaq elementlərin birləşmələrinin həll olması zamandan asılı olaraq dəyişir.
Qələvi və qələvi- torpaq kationların birləşmələrinin torpaq profilində yayılması üç səbəbdən asılıdır:
1) torpaqəmələgətirən süxurların təsirindən;
2) su rejimindən;
3) duzların həll olmasından.
Qələvi - torpaq və qələvi əsasların miqdarına görə torpaqəmələgətirən süxurlar üç qrupa (şorlaşmış, karbonatlı və yuyulmuş) bölünür. Antipov-Karatayevə görə, yuyulmuş süxurlarda kalsium, maqnezium, natrium və kalium oksidlərinin miqdarı 1-3 %-dən çox deyildir. Karbonatlı süxurların tərkibində kalsium karbonatların (CaCO3) miqdarı 15-20% qədərdir. Şorlaşmış süxurlarda kalsium karbonatla yanaşı NaCl, MgCl, NaSO₄ və s. duzlar da vardır. Torpaqəmələgətirən süxurun kimyəvi tərkibi onun qranulometrik və mineraloji tərkibi ilə sıx əlaqədardır. Kvarsla zəngin qumlu süxurlar əsasən silisiumdan ibarətdir. Süxurun qranulometrik tərkibi ağır olduqca, onda yüksək dispers törəmə minerallar çox olacaqdır. Bununla da həmin süxurda silisium az, biryarım alüminium, dəmir, kimyəvi birləşmiş su çox olacaqdır. Siallit tipli süxurlarda da kalium və maqnezium oksidləri çox olur. Torpaq torpaqəmələgətirən süxurun geokimyəvi xüsusiyyətlərini özündə saxlayır. Süxurun silisiumla zənginliyi torpaqda da özünü göstərir. Karbonatlı süxurlar - löss üzərində formalaşmış torpaqlarda kalsiumun miqdarı çox olur. Torpaqəmələgətirən süxurların şoranlığı torpaqda şorlaşmanın mənbəyidir və s. Torpaqəmələgəlmənin tipindən asılı olaraq kimyəvi elementlərin torpaq profilində miqdarında və paylanmasında dəyişikliklər baş verir. Hər torpaq tipi müəyyən kimyəvi tərkibə malik horizontların səciyyəvi differensiasiyasını əldə edir. Torpaqəmələgətirən süxurlarla müqayisədə çimli-podzollu torpaqların yuxarı horizontları silisiumla zəngin olub, üç valentli dəmir və alüminium oksidləri ilə zəif təmin olunmuşdur. Üç valentli oksidlərin üstünlük təşkil edən tərkibi qaratorpaqlar üçün demək olar ki, dəyişməzdir. Süxurlardan fərqli 79 olaraq bütün torpaqlar üçün üst horizontlarda üzvi qalıqların və onunla bağlı olan bioloji əhəmiyyət kəsb edən elementlərin – karbon, azot, fosfor, kükürd və kalsiumun akkumulyasiyası səciyyəvidir. Bu da torpağın, onu dağ süxurlarından fərqləndirən müstəqil kimyəvi təbiətə malik olduğunu göstərir.
Məlumdur ki, torpaq kimyasının inkişafının ikinci ən mühüm mərhələsi torpağın kation mübadiləsi qabiliyyətinin öyrənilməsi oldu. İngilis fermeri Q.S.Tompson müəyyən etdi ki (NH₄)₂SO₄ əlavə edilmiş torpağı su ilə yuyanda süzülən məhlulda CaSO₄ duzu olacaqdır. Bu təcrübənin nəticələri 1850-ci ildə nəşr olundu. Tompson bu məlumatı Krallığın kənd təsərrüfatı cəmiyyətinin kimyaçısı C.T.Ueya verdi. Alim yubanmadan 1850-1852-ci illərdə tədqiqatlara başladı və nəticələri nəşr etdirdi.
C.T.Uey aşağıda göstərilən nəticələrə gəldi.
1. Torpağa əlavə edilmiş qüvvətli turşuların Na+ , K+ , NH4 + düzları torpaq tərəfindən udularaq məhlulda ekvivalent miqdarda kalsium duzları yaranır və reaksiya bu cür gedir:
K+ (Torpaq)Ca2+ + 2KCl (Torpaq)K+ + CaCl2
2. Hidroksidlər və karbonatların tərkibində olan kationlar torpaq tərəfindən tam udulur, torpaqdan kalsium və başqa anionlar sıxışdırılıb çıxarılmır.
3. Qüvvətli turşuların kalsium duzları (nitratlar, xloridlər və sulfatlar) torpaq tərəfindən udulmurlar.
4. Kationlar torpağın gil hissəcikləri tərəfindən udulur, bu zaman qum və üzvi maddələrin heç bir rolu olmur.
5. Torpağın qızdırılması, yaxud hər hansı turşunun əlavə olunması kationların torpaq tərəfindən udulmasına mane olur.
6. Udulma bir anda və çox tez baş verir.
7. Əlavə olunan duz məhsullarının qatılığı artdıqca torpaq tərəfindən udulmuş kationların miqdarı da yüksəlir.
8. Udulmuş kationların dönməsi baş vermir.
9. Torpaq fosfatları udmaq qabiliyyətinə malikdir.
Əlbəttə, T.Ueyin gəldiyi nəticələrin hamısı təsdiq olunmadı. Belə ki, üzvi maddələrin torpaqdan kalsium kationunun udulmasının inkarı tamamilə səhv idi. Belə mübadilə reaksiyalarında hidrogen ionları iştirak edir ki, bu da karbonatların tamamilə udulması haqqında təsəvvür yaradır. Buna baxmayaraq Tompson və Ueyin apardıqları tədqiqat işləri indi də öz əhəmiyyətini itirməmişdir və onların torpağın kimyasına aid olan tədqiqatları elmin müxtəlif sahələrində geniş tətbiq olunur. T.Ueyin işlərinin əhəmiyyəti o qədər böyükdür ki, Kentukki ştatındakı (ABŞ) universitetin professoru Q.Tomas onu «Torpaq kimyasının atası» adlandırmışdır. Torpaqda ion mübadiləsi haqqında olan kəşf Ueyin müasirləri tərəfindən tam qiymətləndirilmədi. Hətta təcrübəli və yüksək erudisiyaya malik Y.Libix də bu təcrübələrin düzgün olduğuna inanmadı. İon mübadiləsinin yenidən öyrənilməsinə 30 il tələb olundu. Belə ki, 1877-1888-ci illərdə van Bemmelen sübut etdi ki, Ca²⁺ kationundan başqa, digər kationlar torpaqdan duz məhlulları vasitəsilə sıxışdırılıb çıxarıla bilər.
Kalsium və maqnezium bitkinin qidalanmasında faydalı elementlərdir.Kalsium protoplazmanın keçiriciliyinin artmasında, kök sisteminin inkişafında böyük rol oynayır. Kalsium qida məhlulunun fizioloji müvazınətini bərpa edir. Onun pozulması bitkinin kök sisteminin inkişafına mənfi təsir göstərə bilər.
Ammonyak duzları (ammonium-nitrat) şəklində verilən qida məhlulunda kalsiumun olması bitkilərin azotla qidalanması üçün də vacibdir. Kalsiumun torpaqda olması bitkilərin torpaq məhlulunun turş reaksiyasına uyğunlaşma qabiliyyətini artırır. Kəskin surətdə kalsium çatışmamazlığında bitkilərin yarpaqları böyümür, onların kənarları qıvrılır, yaxud yuxarıya doğru bükülür, ağımsoylaşır, sonra isə solurlar. Maqnezium isə xlorofilin tərkibinə daxil olub, onun sintezində əsas rol oynayır. Xlorofil yaşıl piqment olduğundan meyvə-tərəvəzə yaşıl rəng verir. Bu 2 formada rast gəlir: alfa-xlorofil C₅₅H₇₂N₄O₅Mg və beta C₅₅H₇₀N₄O₆Mg. Xlorofil turşu ilə parçalanarkən Mg ayrılır və onu əvəz edir. bu zaman yeni tünd rəng- feofitin alınır.
Kalsium torpaqda bitki üçün əlverişli fiziki, fiziki-kimyəvi və bioloji xassələrin formalaşmasında iştirak edir. Bu elementlər torpaq minerallarının və sadə duzların tərkibinə daxildir. Kalsium və maqnezium ionları torpaq məhlulunda üstünlük təşkil edir.Udulmuş əsaslar arasında kalsium əksər torpaqlarda birinci, maqnezium isə ikinci yerdə durur. CaCO₃ və MgCO₃ duzları karbon qazi ilə qarşılıqlı təsirdə suda həll olan bikarbonata çevrilirlər: