Тупроқшунослик асослари

( Tuproq) Сa²⁺ + 2KCl (tuproq)^K+ + СaCl₂
^K+
Tuproq organik va mineral kolloid qismlar yig’indisi (ya’ni gumus moddalardan, loyqa minerallardan, temir va alyuminiy gidrooqsilidan tashkil topgan kolloidlar) K.K.Gedroyts tomonidan tuproqning singdirish kompleksi yoki (TSK) deb ataladi.
Tuproq mineral va organik kolloid bo’lakchalarini kationlar bilan almashinuvi qobiliyati ularni manfiy zaryadli bo’lishi bilan bog’liqdir.
Tuproqda tabiiy holda doimo ma’lum miqdorda almashinuvchi kationlarni Fe²⁺, Md²⁺, Н⁺, Al³⁺, Na⁺ , K⁺ , NН₄⁺ va boshqalar singdirilgan holda bo’lishi mumkin. Bu kationlar esa, o’z navbatida tuproq eritmasidagi boshqa kationlar bilan almashinishi mumkin. Ularni almashinuv jarayoni tuproq singdirish kompleksida mustaxkam ekvivalentlik miqdorida boradi. Kationlarning almashinuv reaktsiyasi juda tez o’tadi. Bironta kation tuproq muhitiga erigan o’g’it sifatida qo’llanilgan taqdirda (KCl, NН₄Cl, NН₄NO₃ va boshqalar) ular tezda tuproq singdirish kompleksi bilan birlashgan holda oldin singdirilgan kationlarni siqib chiqarib o’rin almashadi.
Kationlar almashinishi yana orqaga qaytish xususiyatiga ega, bu reaktsiya quyidagicha ketadi:


(TSK) Сa²⁺+ 2NN₄NO₃ ------- (TSK) ^NH4+ + Сa (NO₃)₂
^NH4+
Eritmani kontsentratsiyasiga, uning hajmiga, almashinuvchi kationlar tabiatiga qarab eritmadagi kation bilan TSK dagi kation o’rtasida doimiy harakatchan tenglik bo’ladi. Agar tuproq singdirish kompleksi tarkibi o’zgargan taqdirda, bu tenglik ham o’zgaradi. Natijada ayrim kationlar tuproq eritmasidan tuproq- singdirish kompleksiga qo’shiladi, ayrimlari esa tuproq eritmasiga o’tadi. Mineral o’g’itlar qo’llangan taqdirda (masalan, NH₄NO₃) tuproq eritmasi quyuqligi oshadi, mineral o’g’it tuproq singdirish kompleksidagi kationlar bilan almashinadi.
Bironta kation o’simlik tomonidan singdirilgan bo’lsa, uning eritmadagi kontsentratsiyasi kamayib ketadi, ushbu kation TSK eritmaga boshqa kationga almashgan holda o’tadi. Bu esa, o’z navbatida kationni singdirilgan holatdan eritmaga o’tishiga olib keladi va shu bilan birga tuproq eritmasidagi boshqa kation bilan TSK ga o’tadi. Bironta kation bilan tuproq singdirish kompleksi boyitilgan bo’lsa, shunchalik ular yengil o’rin almashinadilar. Eritmadan singdirilgan kationlarni siqib chiqarishi uni kontsentratsiyasi quyuqlashishi bilan oshib boradi, agarda bir xil o’zgarmas quyuqlikda bo’lsa, u vaqtda eritma hajmini siqib chiqarilgan tuzlar hisobiga ko’payishi kuzatiladi.
Har xil kationlar bir xil bo’lmagan singdirish qobiliyatiga ega. Kationlar qanchalik yuqori valentli (zaryadli) bo’lsa va uni atom massasi yuqori bo’lsa, u shunchalik kuchli singdiriladi va binobarin, eritmadan boshqa kationlar ta’sirida siqib chiqarilishi shunchalik qiyinlashadi. Bu qoidadan vodorod ioni N⁺ istesno bo’ladi, chunki u eng kam atom massasiga, lekin yuqori singdirish va boshqa kationlarni tuproq singdirish kompleksidan siqib chiqarish qobiliyatiga ega.
Tuproqlarning fizik-kimyoviy singdirish xususiyati qishloq xo’jalik o’simliklarining o’sishi va rivojlanishida muxim ahamiyatga ega. Ushbu singdirish tufayli o’simliklar uchun zarur bo’lgan oziq elementlar tuproqda birikib qoladi va pastki qatlamlarga yuvilib ketmaydi, hamda, tuproq eritmasini kontsentratsiyasini yaxshilab, uni mo’’tadil holatga o’tkazadi. Fizik-kimyoviy singdirish tuproqlarni kimyoviy melioratsiyalash (oxaklash, gipslash va boshqalar) jarayonida ham katta ahamiyatga ega.
Singdirish hajmi va ularni tarkibi. Har xil tuproqlar tarkibidagi kationlar miqdori singdirilgan kationlarga nisbatan turlicha bo’ladi.
Tuproqdagi umumiy almashinuv yo’li bilan singdirilgan barcha kationlar singdirish hajmi deyiladi. Bu ko’rsatkich 100 g tuproqda milligramm ekvivalent bilan belgilanadi. Masalan 100 g tuproqda singdirilgan holatdagi kationlar miqdori 200 mg Sa²⁺, 24 mg Md²⁺ va 9 mg NН₄⁺ bo’lsa, u tuproqning singdirish hajmi 100 g tuproqda quyidagicha bo’ladi:

200 24 9
--- + ---- + --- = 12,5 mg.ekv. ni tashkil qiladi,

20 12 18
bunda 20 m.ekv. kaltsiy, 12 magniy va 18 ammoniy ekvivalent massasidir.
Singdirish hajmining kattaligi tuproqning singdirish qobiliyatini belgilovchi ko’rsatkichdir. Bu ko’rsatkich, tuproqning mexanik minerologik tarkibi va organik moddaning umumiy miqdoriga bog’liq. Kolloid qismlar kam saqlangan qumloq yoki qumsimon tuproqlarda singdirish hajmi kam bo’ladi.
Aksincha, tuproqda qanchalik ko’p mineral va kolloid bo’lakchalar mavjud bo’lsa, shunchalik tuproq singdirish hajmi yuqori bo’ladi. Loysimon va yarim loysimon tuproqlarda singdirish hajmi ko’p, qumli va yarim qumli tuproqlarda esa kam bo’ladi. Gumus bilan yaxshi ta’minlangan qora tuproqlarda singdirish hajmi yuqori 40-60 mm. ekv, O’zbekiston jumxuriyati bo’z tuproqlarida esa 10-20 m. ekv. 100 g tuproqqa to’g’ri keladi.
Tuproqning singdirish qobiliyati minerallarni tuproqda o’zgarish jarayoniga katta ta’sir ko’rsatadi.

32-jadval

MDH dagi tuproqlarni singdirish sig’imi va gumus miqdori
(N.P.Remezov ma’lumoti)

Tuproq tipi	Miqdori foiz			Singdirilgan kationlar sigimi, 100 g da mg ekv	Har 100 gr tuproqda mg.ekv
	Gumus	Mineral zarracha diametri			Sa^2++ +Mg^2+	Na^+	N^+
		0,00025 dan kichik	0,00025- 0,001 mm
CHimli podzol	2,5	2	-	15	8	-	7
Sur tusli o’rmon tuprog’i	3,0	5	4	20	16	-	4
Qora tuproq	10,0	5	10	65	60	-	5
Kuchli
Oddiy	6,0	5	10	35	31	2	2
Janubiy	4,5	5	10	30	28	2	-
Kashtan tuproq	2,5	3	5	27	25	2	-
Bo’z tuproq	1,0	3	5	15	14	1	-

Bu esa ularni tuproqdagi harakatchanligini va binobarin, o’simlik tomonidan o’zlashtirish jarayonini belgilaydi. Masalan, singdirish qobiliyati past bo’lgan qum va qumoq tuproqlarda yerga suvda yaxshi eruvchan o’g’itlar solingan takdirda ularni chuqur qatlamlariga behuda yuvilib ketishiga olib keladi. Bunday tuproqlarda o’g’itlarni tez-tez va kam miqdorda berishni taqozo qiladi. Aksincha singdirish qobiliyati yuqori bo’lgan tuproq sharoitida o’g’itlar ko’p miqdorda berilsa, xattoki namlik ortiqcha bo’lgan sharoitda ham bunday salbiy hollarga olib kelmaydi. Xar bir tuproqlar faqatgina umumiy singdirish hajmi bo’yicha farqqilmasdan, balki singdirilgan kationlar tarkibi bo’yicha ham farq qiladilar. Ko’pchilik singdirilgan kationlar tarkibida ko’proq Sa²⁺, keyin Md²⁺, kam miqdorda K⁺ va NN₄⁺ bo’ladi. Sa²⁺ va Mg²⁺ yig’indisi O’zbyokiston Respublikasi bo’z tuproqlarida umumiysiga nisbatan 90 foizgacha borib yetadi.

Bo’z tuproqlarning singdirish sig’imi past bo’lib, tuproqning gumus (chirindi) bilan ta’minlanishi bilan bevosita bog’liq. Singdirish sig’imi och tusli bo’z tuproqlarning yuqori qatlamlarida 100 g tuproqda 9-10 mg.ekv., tipik bo’z tuproqlarda 12-15 mg,ekv va to’q tusli bo’z tuproqlarda 15-20 mg.ekv. ni tashkil etadi. (33 jadval). Singdirilgan kationlarning 80-90 foizi Sa²⁺ va 10-15 foizi Mg²⁺ ga to’g’ri keladi.

Lekin, shuni alohida ta’kidlash kerakki, tipik va to’q tusli bo’z tuproqlarning pastki qatlamlarida singdirilgan magniy ko’p miqdorda bo’lib, singdirish sig’imiga nisbatan ba’zan 45-55 foizini tashkil etadi.