Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi Lənkəran Dövlət Universiteti

Torpaqda mübadilə olunan kationların tərkibi və miqdarı.

Torpaqlar mübadilə olunan kationların tərkibinə görə bir-birindən fərqlənirlər Ca²⁺,Mg²⁺, H⁺ Al³⁺, Na^- kationlardan başqa TUK-də bitkilər üçün zəruri olan bütün kationlar (K⁺ , NH⁺₄ ) və mikroelementlər də vardır. Lakin onların udulmuş əsasların cəmində miqdarı böyük deyildir H⁺ və Al³⁺ -dən başqa torpaqdakı bütün mübadilə olunan kationların ümumi miqdarı mübadilə olunan əsasların cəmi adlanır. Torpaq uducu kompleksində (TUK) hidrogen və alüminium ionlarının mövcudluğundan asılı olaraq torpaqları iki qrupa bölürlər: əsaslarla doymuş (tərkibində H⁺ və Al³⁺ yoxdur) və əsaslarla doymamış. Mübadilə olunan kationların tərkibi torpaqəmələgəlmənin tipindən, ana süxurun tərkibindən, bəzən isə qrunt suyunun tərkibindən (əgər səthə yaxındırsa) asılıdır. Əkində istifadə olunan torpaqlarda udulmuş kationların tərkibini münbitliyin yüksəldilməsinə xidmət edən kimyəvi vasitələrlə tənzimləmək mümkündür. Bitkinin qidalanması üçün ən əlverişli şərait TUK-də Ca²⁺ və bitkinin qidalanması üçün zəruri olan kationlar üstünlük təşkil edəndə yaranır. Əlverişsiz şərait TUK-də xeyli miqdarda mübadilə olunan H⁺ və Al³⁺ (turş və əsaslarla doymamış torpaqlarda), Na⁺ və Na⁺ +Mg²⁺ , həmçinin qələvi və qələvi torpaq metallarının karbonatları (şorakətvari torpaqlar, qələvi torpaqlar) olanda yaranır. H⁺ və Al³⁺ ionları qismən torpaq məhluluna daxil olaraq, turşuluq yaradır. Alüminium ionları torpaq məhlulunu alüminium duzlarının hidrolizi hesabına turşulaşdırır. Bu reaksiya aşağıdakı formada baş verir:
AlCl₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + HCl
Turşulaşdırma o dərəcədə güclü ola bilər ki, bu zaman torpaq məhlulunun pH-ı 3,5 göstəricisinə (bu bəzi torflu-bataqlıq və bataqlıq-podzollu torpaqlar üçün səciyyəvidir) kimi aşağı düşür. Əksər bitkilər üçün pH əlverişli dəyişkənliyi 5-6 və 8-ə kimi tərəddüd edir. Bu parametrlərin aşılması bitkilərin əziyyət çəkməsinə gətirib çıxarır. Digər tərəfdən, Al³⁺ ionunun 100 q torpaqda 3-7 mq hüdudunda konsentrasiyası bir çox bitkilər üçün toksik hesab olunur. Udulmuş halda Na⁺ ionu torpaq kolloidlərini peptitləşdirməklə torpağın fiziki və su-fiziki xassələrinə mənfi təsir göstərir. Mübadilə olunan-udulan Na⁺ torpaq məhlulunun (bəzən onu pH 9 kimi qələviləşdirən) Na⁺ ilə müvazinət halında olur. Həm yüksək qələvilik, həm də yüksək turşuluq bitkilərin inkişafına mənfi təsir göstərir. Beləliklə, torpaqların aqronomik səciyyəsindən və onların münbitliyinin artırılmasından ötrü mübadilə olunan kationların tərkibinin öyrənilməsinin, torpaq qələviliyinin və turşuluğunun qiymətləndirilməsinin və onları aradan götürməkdən ötrü səmərəli vasitələrin tapılmasının əhəmiyyəti böyükdür.
Torpağın turşuluğu (H_q) – torpaq məhlulunu və ya duz məhlulunu torpağın tərkibindəki turşular, həmçinin hidrogen və digər kationların mübadilə olunan ionları vasitəsilə turşulaşdırmaq qabiliyyətidir. Torpağın turşuluğu iki cür olur: aktual və potensial. Aktual turşuluq – torpaq məhlulunun turşuluğudur. Potensial turşuluğun daşıyıcıları torpağın bərk fazasında mübadilə olunan-udulmuş H⁺ və Al³⁺ kationlarıdır. Bu kationlar torpaq məhlulunu, tərkibində elektrolitlərin konsentrasiyasını artırmaq hesabına (məsələn, torpağa gübrə verməklə) mübadilə reaksiyası vasitəsilə turşulaşdırır. Təyin olma qaydasına görə potensial turşuluq da mübadilə olunan turşuluq və hidrolitik turşuluğa bölünür. Mübadilə olunan turşuluq neytral duz məhlulunun (1 n. KCl) köməyi ilə hazırlanmış su çəkimində titrlənmiş H⁺ və Al³⁺ ionlarının miqdarı ilə müəyyən edilir. Mübadilə olunan turşuluq pH duz çəkisi (1 n. KCl) kəmiyyəti ilə də səciyyələnir. Turş torpaqlar üçün pH duz çəkimi göstəricisi 3-6 arasında tərəddüd edir. Hidrolotik turşuluq natrium asetatı əsasında hazırlanmış titrlənmiş turşuluq ilə müəyyən edilir. Hidrolotik turşuluq mübadilə olunan turşuluqdan yüksək olur. Bu da onunla əlaqədardır ki, ion mübadiləsinin müvazinəti bu halda hidrolotik qələvi duzların tətbiqi və zəif sirkə turşusunun yaranması ilə H+ mübadilə olunan-udulan ionun maye fazaya keçməsi ilə yeri dəyişdirilmişdir. Beləliklə, mübadilə olunan turşuluq – torpağın hidrolotik turşuluğunun bir hissəsidir. Ondan izafi turşuluğu ləğv edən zaman əhəngin dozasının hesablanmasında, həmçinin torpağın əsaslarla doyma dərəcəsinin göstəricisini %-lə müəyyən edərkən istifadə edilir:
V = S: (S + H_q)·100 = (S:KMT) ·100
Burada, S- udulmuş əsasların cəmi; KMT- kation mübadiləsinin tutumu. Düsturdan göründüyü kimi, kation mübadiləsinin tutumu udulmuş əsasların cəmi ilə hidrolotik turşuluğun cəmindən yaranır. Eyni tipdən və eyni qranulometrik tərkibdən olan torpaqların pH duz çəkimi (potensial turşuluq) ilə hidrolotik turşuluğu arasında korrelyativ əlaqə mövcuddur. Bu da bir çox hallarda əhəngin dozasını hidrolotik turşuluğa görə deyil, potensial turşuluğa görə təyin etməyə imkan verir (bax cədvəl 24).
Torpağın qələviliyi. Aktual və potensial qələvilik bir-birindən fərqləndirilir. Aktual qələvilik torpaq məhlulunda və ya su çəkisində hidrolotik qələvi duzların miqdarı, əsasən də qələvi və torpaq-qələvi metalların karbonatları və hidrokarbonatları [Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂ ] əsasında təyin edilir.
Torpağın potensial qələvililiyi mübadilə olunan Na+ müqdarı ilə təyin edilir. Çünki Na+ müəyyən şəraitlərdə torpaq məhluluna daxil olaraq onu qələviləşdirə bilir. Məsələn, karbonatlı və şorlaşmış torpaqlarda yaranmış xeyli miqdarda karbon turşusu bitkinin tənəffüsü və ya üzvi qalıqların parçalanması nəticəsində aşağıdakı proseslərdən keçir: həllolmayan kalsium karbonatın həllolan bikarbonata çevrilməsi
CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂;
müvazinətli məhlulun qələviləşdirilməsi ilə baş verən ion mübadiləsi
Na
TUK | + Ca (HCO₃)₂ ↔ TUK | Ca + 2NaHCO₃;
Na
Torpağın qələviliyinin yalnız aktual qələviliyin göstərici əsasında qiymətləndirilməsi qəbul edilmişdir. Eyni zamanda nəzərə almaq lazımdır ki, aktual və potensial qələvilik ion mübadiləsi prosesləri vasitəsilə bir-biri ilə sıx bağlıdır.