Тупроқшунослик асослари

1 6- rasm.Tuproq organik qismining tarkibi.
Tuproqning yuzasi va butun profilida to’planadigan barcha o’simlik va hayvon qoldiqlari organik moddalarning potentsial manbai hisoblanadi hamda tuproq paydo bo’lish jarayonlarida aktiv qatnashadi. Tuproqdagi biomassa zahirasi, uning strukturasi, dinamikasi va tarkibi turli tabiiy zonalarda bir xil emas. Ayniqsa yashil o’simliklar eng ko’p biomassa to’plash imkoniyatiga ega. Ularning har yili to’playdigan biomassasi umurtqasiz hayvonlar va mikroorganizmlarga nisbatan o’nlab yuzlab marotaba, umurtqali hayvonlarga nisbatan esa bir necha ming marotaba ko’p. SHuning uchun ham tuproqdagi organik moddalarning asosiy qismi yashil o’simliklarning yer yuzasiga tushadigan qoldiqlari va ildizlari hisobiga bo’ladi Ammo jonivorlar va mikroorganizmlar qoldiqlarining tarkibida oqsil moddalarning ko’p bo’lishi, tuproqda azotga boy organik moddalarning to’planishida muhim rol o’ynaydi. Turli o’simliklar formatsiyasi qoldiradigan, har yili to’planadigan organik modda (biomassasi) bir xil emas va gektariga o’rtacha 3,4-13,7 tonnani, nam subtropik o’rmonlarida esa hatto 30-35 tonnani tashkil etadi. Turli tabiiy tuproq zonalarida quyidagi o’simliklarning qoldiqlari to’planishi mumkin. Tundra zonasida fitomassa zahirasi 150 dan 2500 g/m² gacha, o’rmon-tayga zonasining yuqori bonitetli o’rmonlarida fitomassa miqdori 25-40 ming g/m² gacha ko’payadi. Dasht zonasi o’tsimon o’simliklar o’rmonlarga nisbatan kamroq biomassa (1200-2500 g/m²) to’playdi, ammo ildiz massasi 3-6 marta ko’p bo’ladi. CHo’l zonasida fitomassa zahirasi keskin kamayadi, ammo ildiz massasi ko’payadi va yer yuzasidagi organik moddalar hamda ildiz massasining nisbati 1:8-1:9 ga barobardir. Tuproqning biologik aktivligi ancha past bo’lsa-da, nam yetarli bo’lgan bahor vaqtlarida kuchayadi. Tuproqda to’planadigan organik qoldiqlarning kimyoviy tarkibi ko’pincha nobud bo’lgan organizmlarning turlariga bog’liq. Tuproqda to’planadigan organik qoldiqlar tarkibida kul moddalar (Sa, K, R, Si. Fe, S cingari), uglevodlar, oqsillar, lignin, lipidlar, mumlar, smolalar, oshlovchi moddalar va boshqa organik birikmalar bo’ladi. Jadval materiallaridan ko’rinib turibdiki, bakteriyalar va dukkakli o’simliklar tarkibida oqsil moddalari ko’p bo’lib, daraxtsimon o’simliklarning yog’ochlik qismida juda kam. Ammo daraxtlar tarkibida uglevodlar, lignin va oshlovchi moddalar asosiy rol o’ynaydi. Demak, 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, bakteriyalar 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. Tuproqdagi organik moddalar o’zining tabiati va tuproq paydo bo’lish jarayonlaridagi roliga ko’ra ikki gruppaga bo’linadi.
B i r i n ch i g r u p p a g a o’ziga xos xususiyatga (spetsifik) ega bo’lmagan organik moddalar kiradi va uning tarkibida organik kimyoda ma’lum bo’lgan turli azot saqlovchi va azotsiz organik moddalar mavjud. Bu gruppaga o’simlik qoldiqlarining parchalanishidan hosil bo’ladigan organik mahsulotlar, mikrob tanalari va organik qoldiqlar parchalanishining oxirgi mahsulotlari sintezidan iborat moddalar kiradi. Ana shu gruppa tuproq organik moddalarining 10-15 foizini tashkil etadi.
I k k i n ch i g r u p p a o’ziga xos xususiyatga ega bo’lgan organik moddalar - tuproq gumusi yoki chirindisidan iborat. Gumus organik moddalar sintezidan hosil bo’lgan yuqori molekulyar birikmadir va tuproqdagi organik moddalarning 85-90 foizini tashkil etadi. Organik moddalarning parchalanishi natijasida nisbatan oddiy moddalar, sintezlanganda esa juda murakkab birikmalar hosil bo’ladi. SHunday qilib, har qanday tuproqda bir vaqtning o’zida ikki jarayon:
1. M i n ye r a l l a n i sh - murakkab organik birikmalarning oddiy moddalar (СO₂, N₂O, NH₃, kabi) gacha parchalanishi va
2. G u m u s n i n g hosil bo’lishi (gumifikatsiya) jarayonlari ro’y beradi.
3. Tuproqqa tushadigan organik qoldiqlar, turli biokimyoviy va fizik-kimyoviy jarayonlar natijasida ularning asosiy qismi oxirgi mahsulotlar (СO₂, Н₂O va oddiy tuzlar) ga qadar oksidlanib minerallashadi, 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 hosil bo’lish haqidagi hozirgi asosiy nuqtai nazar (kontseptsiya)lar xaqida to’xtab o’tamiz.
a) K o n d ye n s a t l a n i sh (p o l i m ye 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 ts ye p ts i ya s i. Bu faraziya dastlab A.G.Trusov tomonidan ishlab chiqilgan bo’lib, keyinchalik M.M.Kononova boshliq bir gruppa olimlar rivojlantirdi. Ana shu nuqta-nazarga ko’ra gumus hosil bo’lishida oqsillarning parchalanishidan hosil bo’lgan perro - С₄Н₅Н va benzol (С₆Н₆) kabi monomerlarning oksidlanish va kondensatlanishidan hamda lignin va oshlovchi moddalarning parchalanishidan yuzaga keladigan fenol (С₆Н₅ OН) va xinon ((С₆Н₂O₅) singari oddiy moddalarning fermentlar ta’sirida va ishtirokida polimerlashib sintezlanishidan paydo bo’ladi. Bu faraziyaga ko’ra gumus moddalarning fulvokislotalari gumus hosil bo’lish jarayonining dastlabki davrida past molekulyar bo’lib, keyinchalik bu protsessning rivojlanishi natijasida kondensatlanib (polimerlanib) 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 (17- rasm chizma).
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 ts ye p ts i ya s i. Bu nuqtai nazar dastlab I.V.Tyurin keyinchalik L.I.Aleksandrova tomonidan rivojlantirildi. Ana shu kontseptsiyaga 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. Gumus hosil bo’lishida sekin boradigan biokimyoviy oksidlanish jarayonlari yo’naltiruvchi ahamiyatga ega bo’lib natijada qator yuqori molekulyar organik kislotalar sistemasi yuzaga keladi. Gumin kislotalarning murakkab sistemasi o’simlik qoldiqlari tarkibidagi kul elementlari va tuproqning mineral qismi bilan o’zaro ta’sirlashib, qator organik-mineral 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 ts ye p ts i ya s i ga 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 (aerob va anaerob bakteriyalar, 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.