kul moddalar
(Sa, K, R, Si. Fe, S
cingari),
uglevodlar, oqsillar, lignin, lipidlar, mumlar, smolalar, oshlovchi moddalar va
boshqa organik birikmalar
bo‘ladi.
Tuproqdagi organik moddalar tarkibining murakkabligi va xilma-xilligi organik
qoldiqlarning turlicha bo‘lishiga hamda keyinchalik o‘zgarish sharoitlariga bog‘liq bo‘ladi.
Tuproqdagi organik moddalar tarkibida o‘simliklar, baktyeriyalar va zamburug‘lar
plazmalaridagi barcha birikmalar, hamda ularning keyinchalik ta’sirlashuvi va o‘zgarishi
(transformatsiyasi) dan hosil bo‘lgan mahsulotlar mavjud. Bularga tuproqda bir sutkadan yuz va
ming yillar saqlanadigan minglab birikmalar kiradi. 2. Organik birikmalarning tuproqda
parchalanishi murakkab va uzoq kechadigan jarayon bo‘lib, unda mexanik, fizik, biologik va
biokimyoviy omillar natijasida juda murakkab o‘zgarishlar ro‘y byeradi. Tuproqdagi organik
moddalarning qayta o‘zgarishida turli organizmlar (baktyeriyalar, lishayniklar, zamburug‘lar,
suv o‘tlari, umurtqali va umurtqasiz jonivorlar)ning roli katta.
28
Mikroorganizmlar bilan bir qatorda, organik moddalarning qayta o‘zgarishi va
parchalanishida hamda gumusli moddalarning hosil bo‘lishida fyermentlarning ahamiyati ham
katta.
F e r m e n t l a r tabiati bilan oqsil moddalarning eng yirik va o‘ziga xos sinfi hisoblanadi.
Fyermentlarning asosiy manbai tuproqda yashovchi tirik organizmlar: baktyeriyalar,
aktinomitsetlar, umurtqasiz jonivorlar va o‘simliklar hisoblanadi. Tuproq fyermentlari organik
qoldiqlarning qayta o‘zgarishida aktiv qatnashadi. Tuproqdagi barcha fyermentlar kompleksi
tuproqning fyermentativ aktivligini belgilaydi.
Oqsillarning parchalanishi
. Mikroorganizmlarning, jonivorlar va o‘simliklar tarkibidagi
oqsillar proteaza fyermentlari ishtirokida aminokislotalargacha parchalanadi.
M o n o v a d i s a x a r i d l a r n i n g o‘ z g a r i sh i. Tirik o‘simlik matyeriallari,
ularning qoldiqlari va to‘shamalarida mono va disaxaridlar miqdori 4 foizdan, foizning undan
bir ulushiga qadarli o‘zgarib turadi.
Oqsil va qand moddalari tuproqda tez parchalanadi.
K r a x m a l gidrolizi amilraza fyermentlari ishtirokida boradi. O‘simlik qoldiqlarining
qayta o‘zgarishi bilan kraxmal miqdori tez va keskin kamayishi mumkin.
S e l l yu l o z a ning faqatgina 5 foizi sellyuloza fyermentlarini sintezlaydigan
mikroorganizmlar tomonidan parchalanadi, chunki sellyuloza molekulalari pektin va mum
qobig‘i bilan o‘ralgani uchun uning parchalanishi susayadi.
A r o m a t i k b i r i k m a l a r asosan zamburug‘lar ishtirokida parchalanadi. Masalan,
ligninning tarkibiy qismlarga parchalanishi oksidoreduktaza, liaza, ektyeraza, laktaza kabi
fyermentlar ta’sirida boradi. Tuproqqa tushadigan organik qoldiqlar, turli biokimyoviy va fizik-
kimyoviy jarayonlar natijasida ularning asosiy qismi oxirgi mahsulotlar (SO
2
, N
2
O va oddiy
tuzlar) ga qadar oksidlanib minyerallashadi, bir qismi esa murakkab o‘zgarishlarga uchrab
tuproqning o‘ziga xos gumusli moddalarini hosil qiladi. Bu jarayonga g u m u s g a a y l a n i
sh deb ataladi.
Gumus va chirindi moddalarining hosil bo‘lishi haqida ko‘plab tadqiqotlarolib borilishiga
qaramasdan, hozirga qadarli gumus paydo bo‘lish mexanizmi haqida munozarali fikrlar mavjud.
Organik qoldiqlar turli birikmalarning mikrobiologik oksidlanish sikli (davri) nisbatan yaxshi
o‘rganilgan bo‘lsa-da, gumus hosil bo‘lishida o‘simlik qoldiqlarining har xil tarkibiy qismining
biokimyoviy transformatsiyasi (o‘zgarishi) etarli tadqiq etilmagan.. Gumus va gumus
kislotalarining hosil bo‘lish yo‘llari va mexanizmi qadimdan boshlab tadqiqotchilarni qiziqtirib
kelgan.
Gumus hosil bo‘lishi haqidagi dastlabki biologik nazariya asoschisi M.V.Lomonosov
tuproq chirindisi "vaqt o‘tishi bilan hayvon va o‘simlik qoldiqlarining chirishi" natijasida hosil
bo‘lgan deb ta’kidlaydi. SHu davrda shved olimi I.G.Valyeriusning ko‘rsatishicha, "chirindi
g‘ovak, ko‘pincha qoramtir tusli yer (tuproq) bo‘lib, suvni singdirganda kuchli ko‘pchiydi va
bulutsimon holga, quriganda esa changsimon holatga o‘tadi. Turli moddalarni singdirib
o‘simliklarning o‘sishida katta ahamiyatga ega". Valyerius gumusning kelib chiqishini
qisqacha tushuntirib, "chirindi o‘simliklarning parchalanishi natijasida paydo bo‘lgan" deb
ta’kidlaydi.
Keyinchalik P.A.Kostichev tuproqning organik moddalari turli jonivorlar va o‘simlik
organizmlari, ayniqsa mikroorganizmlarning yashash sharoiti mahsuli ekanligini isbotlaydi.
P.A.Kostichevning bu ishlari S.P.Kravkov va uning shogirdi A.G.Trusov tomonidan davom
29
ettirildi. Trusov taxminicha organizmlar engil o‘zlashtiradigan organik kislotalar gumus
moddalarning bilvosita manbai hisoblanadi. Bu moddalarning parchalanish mahsulotlari
oksidlanadi, kondensatlanadi (quyuqlashadi) va qoramtir rangli murakkab gumus moddalarga
aylanadi.
L.S.Mayard (1912, 1917) laboratoriya sharoitida aminokislotalar bilan uglevodlar
aralashmasidan gumusga o‘xshash qoramtir moddalar ajratib oladi. V.R.Vilyams (1897, 1914,
1939) gumus hosil bo‘lishini oliy organizmlardagi organik moddalar sintezi hamda ular nobud
bo‘lgach, mikroorganizmlar tomonidan parchalanishdan iborat galma-gal sodir bo‘ladigan
jarayon deb qaraydi. Ko‘mir va torf kimyosi tadqiqotchilari (J.Fishyer va G.SHredyer, 1921,
1922; Fuks, 1931, 1936) gumusning biokimyoviy hosil bo‘lish konsepsiyasiga qarama-qarshi
fikrlarni aytdilar. Ular ko‘rsatishicha o‘simlik qoldiqlari tarkibidagi lignin moddalari deyarli
o‘zgarmagan holda chirindi tarkibiga kirib, uning asosini tashkil etadi.
Gumus hosil bo‘lish haqidagi hozirgi asosiy nuqtai nazar (konsepsiya)lar xaqida to‘xtab
o‘tamiz.
a) K o n d e n s a t l a n i sh (p o l i m e r l a n i sh) n a t i j a s i d a g u m u s h o s i l b o‘
l i sh k o n s e p s i ya s i. Bu faraziya dastlab A.G.Trusov tomonidan ishlab chiqilgan bo‘lib,
keyinchalik M.M.Kononova boshliq bir gruppa olimlar rivojlantirdi. Gumus moddalarning
fulvokislotalari gumus hosil bo‘lish jarayonining dastlabki davrida past molekulyar bo‘lib,
keyinchalik bu protsessning rivojlanishi natijasida kondensatlanib (polimyerlanib) yuqori
molekulyar moddaga aylanadi. Demak, fulvokislotalar gumus hosil bo‘lish jarayonining
boshlang‘ich davrida paydo bo‘lgan organik kislota bo‘lib, gumin kislotadan sifat jihatidan farq
qiladi .
b) G u m u s h o s i l b o‘ l i sh i n i n g b i o k i m yo v i y o k s i d l a n i sh k o n s e p s
i ya s i. Bu nuqtai nazar dastlab I.V.Tyurin keyinchalik L.I.Aleksandrova tomonidan
rivojlantirildi. Ana shu konsepsiyaga ko‘ra gumus hosil bo‘lishi murakkab biofizik-kimyoviy
jarayon bo‘lib, bunda organik qoldiqlardagi yuqori molekulyar holatdagi oraliq
mahsuslotlarning parchalanishidan o‘ziga xos yuqori sinfli murakkab organik birikmalar-
gumusli kislotalar hosil bo‘ladi. Gumin kislotalarning murakkab sistemasi o‘simlik qoldiqlari
tarkibidagi kul elementlari va tuproqning minyeral qismi bilan o‘zaro ta’sirlashib, qator
organik-minyeral birikmalar hosil qiladi.
v) G u m u s h o s i l b o‘ l i sh i n i n g b i o l o g i k k o n s e p s i ya s i g a ko‘ra
gumusli moddalar turli mikroorganizmlar mahsulotlarining sintezidan iborat. Bu nuqtai nazar
V.R.Vilyams tomonidan aytilgan bo‘lib, uning fikricha gumus moddalar sifati turlicha ekanligi
mikroorganizmlar (ayerob va anayerob baktyeriyalar, zamburug‘lar)ning turi bilan bog‘liq
bo‘lib, har xil gumus moddalar esa, turlicha gruppadagi mikroorganizmlarning ekzoenzimlari
(sirtqi achitqisi) maxsulidir.
D.S.Orlovning ko‘rsatishicha, tuproqdagi gumus hosil bo‘lish jarayonlari kondensatsiya
va shuningdek biokimyoviy oksidlanish yo‘li bilan ham bo‘lishi mumkin.
Xullas gumus hosil bo‘lishi nixoyatda murakkab jarayon bo‘lib, turlicha shart-sharoitlar va
omillarga bog‘liq va uni bir xildagi nazariya bilan tushuntirish qiyin.
Gumus hosil bo‘lish tezligi, uning borish xaraktyeri qator omillarga, jumladan,
o‘simliklar qoldig‘ining miqdori va kimyoviy tarkibiga, tuproqning namligi va ayeratsiyasiga,
muhit
reaksiyasiga,
oksidlanish-qaytarilish
sharoitiga,
mikrobiologik
faoliyatining
intensivligiga, mikroorganizmlar gruppalari tarkibiga, shuningdek, tuproq minyeral qismining
30
mexanik, minyeralogik va kimyoviy tarkibiga bog‘liq. Ana shu omillar asosida
L.N.Aleksandrova tuproqdagi organik qoldiqlarning gumusga aylanishining fulvatli, gumat-
fulvatli, fulvat-gumatli va gumatli tiplarini ajratadi.
Tuproq gumusini o‘rganish va tekshirish ishlari bundan 150 yildan ortiq davrdan buyon
olib borilib, ko‘plab ilmiy asarlar yaratilishiga qaramasdan gumusning tabiati, ayrim tarkibiy
qismlarining struktura formulasi, tuzilishi hamda tuproq chirindisining paydo bo‘lish
mexanizmi, tuproq xossalariga va o‘simliklarga ta’siri haqida aniq tasavvurga ega emasmiz.
Buning asosiy sababi gumus juda murakkab tarkibli organik modda bo‘lib, uni toza holda
ajratib olish qiyin. CHunki tuproqning minyeral qismi organik moddalar bilan mustahkam
birikkan bo‘lib, gumus moddalarini ajratib olish usullari hozirgacha mukammal emas.
Gumusning kimyoviy tarkibini o‘rganishga doir dastlabki tadqiqotlar shved olimi
YA.Byerselius tomonidan olib borildi. U 1836 yilda tuproq chirindi moddalarini tekshirib qator
o‘ziga xos organik birikmalarini kren, apokren, gumin, ulmin kabi to‘rtta gumus kislotalarini
ajratdi. Bu kislotalarning tarkibi keyinchalik V.R.Vilyams va boshqa qator olimlar tomonidan
batafsil o‘rganildi.
Rus
olimlari
I.V.Tyurin,
M.M.Kononova,
S.S.Dragunov,
V.V.Ponomareva,
L.N.Aleksandrova va boshqalarning ko‘rsatishicha, gumusning tarkibi asosan quyidagi uch
gruppa organik moddalardan iborat.
1. Hali chirimagan o‘simlik va hayvon qoldiqlari tarkibidagi dastlabki moddalar (oqsillar,
uglevodlar, ligninlar, yog‘lar va boshqalar).
2. Gumusga aylanayotgan oraliq mahsulotlar (aminokislota-oksikislota, fenol,
monosaxarid kabilar).
3. Gumus moddalari, chirindining o‘ziga xos asosiy spetsifik qismi bo‘lib, barcha gumus
tarkibining 85-90 foizini tashkil etadi. Olingan ma’lumotlarga ko‘ra hozirgi vaqtda gumus
moddalari tarkibi:
Dostları ilə paylaş: |