TUPROQ UNUMDORLIGI VA UNING AHAMIYATI. TUPROQ KOLLOIDLARI VA TUPROQNING SINGDIRISH QOBILIYATI REJA 1. Tuproq unumdorligi va uning ahamiyati 2. Tuproq kolloidlari , ularning kelib chikishi vatarkibi. 3. Kolloidlarning xolati va xususiyatlari. 4. Tuproqning singdirish kobiliyati va uning turlari. Tuproq unumdorligi va uning ahamiyati Insonlar qadim zamonlardayoq yerdan foydalanishda eng avvalo o’simliklarning hosil bera olish qobiliyati jihatidan uni baholaganlar. Shuning uchun tuproq unumdorligi haqidagi tushuncha tuproqshunoslik fan sifatida vujudga kelganiga qadar ma’lum bo’lgan va ishlab chiqarish vositasi sifatida yerning eng muhim xossasini namoyon etgan. Tuproq yer sharining murakkab, materiklar quruqlik qismini qoplab turuvchi, alohida biokos qatlamidir. Tog’ jinslari tirik organizmlarning ko’p avlodlari ta’siriga uchrab, atmosfera va gidrosferalarning uzoq vaqt davom etgan ta’sirida tuproq qoplamiga aylanadi. Tuproq o’ziga xos organomineral tarkibga ega. Tuproq paydo bo’lish jarayonida gumus va boshqa murakkab organik birikmalar to’planishi sodir bo’ladi. Shuningdek tuproqlar biogen ikkilamchi alyumosilikatli va silikatli minerallar, biofil elementlari bilan boyib boradi, va shunday qilib, spesifik xossaga – unumdorlikka – o’simliklarning o’sishi va rivojlanishi, ya’ni xosil beraolish qobiliyatiga ega bo’ladi.Tuproqning ushbu xossasi fitosenozlar va qishloq xo’jaligi barcha tarmoqlarining mahsuldorligini ta’minlashda asosiy sharoit bo’lib xizmat qiladi. Tirik organizmlar va tog’ jinslarida kimyoviy elementlar nisbati turlicha. Tuproqlarda hayotni ta’minlaydigan kimyoviy elementlar doimo to’planadi, bir vaqtning o’zida mustahkam o’rnashib qoladi va harakatchan holatga o’tib, hayotning mavjudligini ta’minlaydi. Tuproqning eng muhim xususiyati, uning unumdorligining asosi – zarur elementlarning tuproq qatlamlarida tanlab to’planishidir, qaysiki bu faqat tirik organizmlar, asosan o’simliklar ishtrokida sodir bo’ladi. Ularning ildizlari ushbu elementlarni jinslardan singdiradi. O’simliklar, o’zining organlarida biofil elementlarni to’plab, so’ngra ularni tuproq gumusi va boshqa birikmalarga aylantiradi, shu bilan o’zi oziqlanadigan muhitni yaxshilaydi. Bioiqlim sharoitlarning birxil emasligi Yer yuzasining geomorfologik jihatdan turli tumanligi bilan birgalikda ko’pchilik hollarda o’zining tuzilishi va sifati bo’yicha keskin farqlanadigan, tuproqlarning katta turli tumanligini shakllantiradi. Ammo, barcha tuproqlarni umumiy xossasi – unumdorligi birlashtiradi. Unumdorlik – bu tuproqning muayyan o’simliklarni oziqa elementlari, suvga bo’lgan talabini, ularning ildiz sistemalarini havo va issiqlik bilan ta’minlay olish qobiliyatidir. Oziqa moddalar, suv, havo, issiqlik – tuproq unumdorligining eng asosiy tarkibiy qismidir. Bunda quyidagilarni ta’kidlash zarur. Tuproq oziqasi deganda o’simliklarni mineral shakldagi N, P, K, Ca, Mg, S va amalda tabiatda uchraydigan boshqa barcha kimyoviy elementlar bilan ta’minlash tushuniladi. Tuproq, agarda unda o’simliklar sovuqdan va issiqdan zararlanmasa, ildiz sistemalari oziqa elementlarini, suvni talab qilingan miqdorda olaolsa, havodagi kislorodning yetishmasligini sezmasa, unumdor hisoblanadi. Unumdorlikni tashkil etadigan komponentlarning birortasining yetishmasligi yoki ortiq bo’lishi hosil olish imkoniyatini chegaralaydi va ko’p hollarda o’simliklarning nobud bo’lishiga olib keladi. Ko’p qirrali unumdorlik tushunchasida uning harbir tarkibiy qismi muhim va almashtirib bo’lmaydigandir. Shuning uchun ham asosiysini izlash shart emas. Tuproq unumdorligi haqidagi ta’limotning rivojlanishi akad.V.R.Vilyams nomi bilan bog’liq. Hozirgi ilmiy adabiyotlarda ham olimning tuproq unumdorligi haqidagi tushunchasi keng tarqalgan. V.R.Vilyams bo’yicha (1936) unumdorlik deganda tuproqning o’simliklarni suv va oziq elementlar bilan bir vaqtning o’zida, uzluksiz ta’minlab tura olish qobiliyati tushuniladi. O’simliklar uchun zarur issiqlik va yorug’likni Vilyams kosmik omillar jumlasiga kiritadi. Unumdorlik tuproqning juda murakkab xossasi sifatida, tuproqda kechadigan ko’plab kimyoviy, fizikaviy va biologik jarayonlarga bog’liq. Unumdor tuproq o’simliklarni zarur oziq moddalar, suv, havo, issiqlik bilan ta’min eta olish, mo’tadil reaksiyaga ega bo’lishi, har xil zararli moddalar saqlamasligi zarur. Buning uchun tuproqning suv-fizik xossalari va rejimlari, oziq va tuz rejimlari, tuproqda kechadigan biokimyoviy, oksidlanish-qaytarilish jarayonlari qulay bo’lishi kerak. Shular asosida hozir tuproq unumdorligi haqida quyidagi kengroq tushunchani berish mumkin bo’ladi. Unumdorlik deb, tuproqning o’simliklarni normal o’sishi va rivojlanishi (hosil berishi) uchun zarur suv, oziq elementlar va shuningdek ularning ildiz sistemalarini yetarli miqdorda havo, issiqlik va qulay fizik kimyoviy muhit va boshqa barcha shart-sharoitlar bilan ta’min eta olish qobiliyatiga aytiladi. Demak, tuproqning ishlab chiqarish qobiliyati, unda kechadigan ko’plab jarayonlar va hodisalarga bog’liq. O’simliklarning barcha o’sib rivojlanish hayotiy davrlari bevosita tuproqning turli xossalari yoki unda kechadigan jarayonlar bilan bog’liq. Shuning uchun ham tuproqdan foydalanilayotganda unumdorlikning barcha omillariga va shart- sharoitlariga bir vaqtning o’zida ta’sir eta bilish kerak. Tuproq unumdorligi nisbiy tushuncha bo’lib, unumdorlik nafaqat tuproq xossalariga, balki o’stiriladigan ekinlar turiga ham bog’liq. Masalan, muayyan bir tuproq alohida o’simliklar uchun unumdor hisoblansa, boshqasiga kam unumli bo’ladi. Chunki har xil o’simliklarning tuproq unumdorligiga (faktorlariga) bo’lgan talabi bir xil emas. Tuproq unumdorligining elementlari va shart-sharoitlari. Tuproqning o’ziga xos xususiyati hisoblangan unumdorlik tuproq paydo bo’lish jarayonlari davomida shakllanib boradi va tuproqning qandaydir bir yoki ikkita xossasi (masalan, oziq moddalar, gumus miqdori yoki fizik xossalari) bilan emas, balki tuproqning barcha xossalari yig’indisi bilan belgilanadi. Shuni e’tiborga olish lozimki, unumdorlik faqatgina o’simliklar ildizi o’sayotgan tuproqning ustki qatlamiga bog’liq bo’lmasdan, balki tuproq ostki jinslari hamda barcha tuproq profilining tuzilishi va xususiyatlari bilan ham ifodalanadi. O’simliklarni suv va oziq moddalar bilan ta’minlanishiga tuproqning nafaqat gumusli yoki haydalma qatlami, balki undan chuqurroq qatlamlari ham katta ta’sir etadi. Demak, unumdorlik tuproq barcha qatlamlari (profili) ning xarakteri va xususiyatlari bilan belgilanadi. Tuproqda unumdorlikning shakllanishi bilan bir qatorda o’simliklar uchun zarur omillar va shart-sharoitlar yuzaga keladi. Tuproqning barcha fizikaviy, biologik, kimyoviy xossalari, tarkiblari va rejimlari shular jumlasiga kiradi. Odatda, tuproq unumdorligining elementlari (omillari) va shart-sharoitlari ajratiladi (10-rasm). 10-rasm. Tuproq unumdorligining elementlari va shart sharoitlari Atmosfera Tuproq muhiti Tuproqning unumdorligi Unumdorlik elementlari Unumdorlik shart - sharoitlari Tuproqniki (N, P, K, S, H2O va boshqalar) Tuproqniki (Strukturasi, hajmi, mexanik va kimyoviy tarkibi, pH) Atmosferaniki (N,O2,H2O, CO2) Atmosferaniki (yorug’lik, issiqlik va shamol) Tuproq unumdorligining elementlariga o’simliklarning o’sib-rivojlanishi uchun zarur oziq moddalar (N, P, K kabilarning) o’zlashtirish uchun oson shakllarining bo’lishi, o’simliklarga qulay tarzdagi suv, xavo va issiqlik kabi omillarning mavjud bo’lishi singarilar kiradi. Bu omillar o’z navbatida atmosfera elementlari bilan bevosita bog’liq bo’ladi. Tuproq unumdorligining shart-sharoitlari jumlasiga tuproqning barcha xossalari va rejimlari kiradi. Ana shunday eng muhim xossalar va rejimlarga tuproq mexanik tarkibi va strukturasi bilan bevosita bog’liq bo’lgan fizikaviy, suv, havo xossalari va rejimlari, tuproqning singdirish qobiliyati bilan bog’liq bo’lgan xossalar (singdirilgan kationlar tarkibi, tuproq eritmasining reaksiyasi) ni kiritish mumkin. Tuproqning bu shart-sharoitlari ham atmosfera sharoitlari bilan bog’liq. Ushbu darslikning maxsus mavzularida tuproqning xossalari, rejimlari va unumdorlik omillari haqida batafsil bayon etilgan. Tuproq unumdorligining elementlari va shart-sharoitlari bevosita bir-biri bilan bog’liq bo’lib, ulardan birining o’zgarishi boshqasiga va shu orqali tuproq unumdorligiga ta’sir etadi. Qishloq xo’jalik ishlab chiqarishida tuproqdan foydalanilayotganda tuproq unumdorligining barcha omillari va shart-sharoitlariga ta’sir etish lozim. Tuproq unumdorligining kategoriyalari. Tuproq unumdorligining quyidagi turlari ajratiladi: tabiiy, sun’iy, potensial, effektiv (samarali), nisbiy va iqtisodiy unumdorliklar. T a b i i y u n u m d o r l i k. Insonlar qo’li tegmagan tabiiy holatdagi tuproqlar uchun xarakterli unumdorlik hisoblanadi. S u n ‘i y u n u m d o r l i k insonlarning maqsadli faoliyati (yerni haydash, unga davriy ravishda mexanikaviy ishlov berish, meliorasiyalash, o’g’itlardan foydalanish singarilar) ta’sirida yuzaga keladi. P o t e n s i a l u n u m d o r l i k - tabiiy tuproq hosil bo’lish jarayonlari natijasida paydo bo’lgan xossalar va shuningdek insonlar faoliyati ta’sirida yaratilgan yoki o’zgartirilgan tuproq xususiyatlari bilan belgilanadigan barcha unumdorliklar yig’indisidan iborat. E f f e k t i v (samarali) u n u m d o r l i k - muayyan iqlim va texnik-iqtisodiy (agrotexnologik) sharoitda ekinlardan hosil olish uchun tuproq potensial unumdorligining foydalaniladigan qismi hisoblanadi. Bu unumdorlik hozirgi vaqtda olinadigan hosil miqdori bilan ifodalanadi. Demak, hosildorlik miqdori samarali unumdorlikning asosiy ko’rsatkichi va konkret ko’rinishidir. N i s b i y u n u m d o r l i k - muayyan gruppa yoki turdagi o’simliklarning tuproq unumdorligiga nisbatan bo’lgan munosabati (talabi) bilan belgilanadi. Bir turdagi o’simliklar uchun unumdor hisoblangan tuproq, boshqasiga yaroqsiz bo’lishi mumkin. I q t i s o d i y u n u m d o r l i k - tuproqning potensial unumdorligi va yer uchastkalarining iqtisodiy xarakteristikasiga ko’ra tuproqlarni iqtisodiy jihatdan baholashdir. Tuproq unumdorligini qayta takroriy yaratish va tuproqlarni madaniylashtirish. T u p r o q u n u m d o r l i g i n i q a y t a t a k r o r i y ya r a t i sh - tuproqning samarali unumdorligini potensail unumdorlikka yaqin darajada saqlash maqsadida, tuproqqa ta’sir etadigan meliorativ va agrotexnika tadbirlari sistemasi yoki tabiiy tuproq jarayonlari yig’indisidan iborat. Unumdorlik, tuproq paydo qiluvchi jarayon kabi, unumdorlik omillari va shart-sharoitlarining miqdor va sifat o’zgarishiga sabab bo’ladigan, moddalarning o’zgarishi, to’planishi va o’tkazishi kabi jarayonlari bilan chambarchas bog’liq. Bu o’zgarishlar unumdorlikning rivojlanishi uchun ijobiy yo’nalishda bo’lishi va bu holda uning yaxshilanishiga olib kelishi (oziqa moddalarning to’planishi, ularning o’simliklar uchun yanada qulay o’zlashtiriladigan shaklga o’tishi, strukturaning yaxshilanishi va h.k.), yoki unumdorlikning pasayishiga olib keladigan salbiy yo’nalishda (oziqa elementlarning yuvilib ketilishi, ularning qiyin o’zlashtiriladigan shaklga o’tishi, strukturaning buzilishi va h.k) bo’lishi mumkin. Tuproq xossalarining o’zgarishi ma’lum bir davrda unumdorlikni boshlang’ich darajasiga olib kelishi ham mumkin. Shunday qilib ma’lum davr ichida (o’suv davri, yillik yoki almashlab ekish davri va h.z) unumdorlikning o’zgarishi uning to’liqsiz, oddiy va kengaytirilgan holatda qayta tiklanishiga olib kelishi mumkin. Tuproq unumdorligining boshlang’ich davridagidan past darajada shakllanishi tuproq unumdorligining to’liqsiz qayta tiklanishini bildiradi. Tuproq unumdorligining boshlang’ich darajasiga qaytishi unumdorlikning oddiy qayta tiklanishini anglatadi. Tuproq, unumdorligining boshlang’ich darajasidan yuqori holatda yaratilishi unumdorlikning kengaytirilgan tarzda qayta tiklanganligini bildiradi. Tuproq unumdorligining qayta tiklanishi tuproq hosil bo’lish jarayonining obyektiv qonunidir, va uning namoyon bo’lishining barcha shakllariga xosdir. Tabiiy tuproq paydo bo’lish jarayonining rivojlanishi unumdorlikning to’liq bo’lmagan, oddiy yoki kengaytirilgan tipdagi qayta tiklanishi muayyan tuproq paydo bo’lish jarayonlari yoki ularning birgalikdagi rivojlanishi bilan aniqlanadi. Tuproqning dehqonchilikda foydalanishi sharoitida uning unumdorligining qayta tiklanishi tabiiy omillar ta’siri va insonning turli usullar bilan tuproqga ta’sir etishida sodir bo’ladi. Madaniy tuproq paydo bo’lish jarayoni tabiiy va antropogen omillar ta’sirida rivojlanadi. Insonlar yerdan uzoq vaqtlar foydalanganda tuproqda kechadigan tabiiy jarayonlar, jumladan, tuproqning qator xossalari va rejimlari o’zgarib, yangi madaniy tuproqlar paydo bo’ladi. Tuproq unumdorligini doim yaxshi va yuqori holatda saqlab turish maqsadida, insonlar tomonidan tuproq tabiiy xossalarining o’zgartirish jarayonlariga tuproqni madaniylashtirish deyiladi. Tuproqlarni madaniylashtirishga qaratilgan kompleks tadbirlar sistemasi, ekinlardan barqaror va muttasil yuqori hosil olishni ta’minlovchi tuproq xossalarini yaxshilash imkonini beradi. Tuproqlarni madaniylashtirishning biologik, kimyoviy va fizikaviy usullaridan foydalaniladi. B i o l o g i k u s u l tuproqda chirindi va azotning ko’proq to’planishiga imkon beradigan tadbirlarni o’z ichiga oladi. Shu maqsadda ko’p yillik o’tlar (beda va turli dukkaklilar) ekiladi va mahalliy-organik o’g’itlardan foydalaniladi. K i m yo v i y u s u l yerga mineral o’g’itlar solish yo’li bilan tuproqda o’simliklar uchun zarur va tez o’tadigan oziq elementlari miqdorini ko’paytirish hamda tuproqning kimyoviy xossalarini yaxshilashga qaratilgan. F i z i k a v i y u s u l l a r g a fizik-mexanikaviy va meliorativ tadbirlar qo’llanish ya’ni yerni ishlash, haydalma qatlamda agronomik jihatdan qimmatli struktura yaratish, tuproqning suv-fizik, issiqlik xossalari va rejimlarini yaxshilash singari tadbirlar kiradi. Qo’riq yerlar ishlab chiqarish oborotiga kiritilib, madaniylashtirilgandan keyin, u tabiiy unumdorlik bilan bir qatorda sun’iy unumdorlikka ega bo’la boshlaydi. Lekin tuproq qanchalik madaniylashtirilmasin, sun’iy unumdorlik bilan bir qatorda, doim tabiiy unumdorlikka ham ega bo’ladi. Demak, bu har ikkala unumdorlik turlari bir-biri bilan bog’liq. Yerlar qanchalik uzoq muddatda foydalanilib, uning madaniy holati yaxshilanib, yuqori agrotexnika tadbirlari sistemasi qo’llanilsa, tuproqning sun’iy unumdorligi ham shuncha yuqori bo’ladi. Madaniy o’simliklar tomonidan tabiiy va sun’iy unumdorliklar foydalanilganda, bular haqiqiy, samarali unumdorlikka aylanadi. Bundan tashqari potensial samarali unumdorlik ham ajratiladi. Bu unumdorlik tabiiyga nisbatan ancha yuqori bo’lib, insonlarning yerga sarflaydigan mehnati va moddiy mablag’ sarfiga bog’liq. Tuproq unumdorligining kengaytirilgan qayta, takror yaratilishi jarayonlari yuqori dehqonchilik madaniyati sharoitida, samarali va potensial samarali unumdorligining muntazam ravishda oshib borishiga bog’liq. Intensiv dehqonchilik sharoitida tuproq unumdorligining takror yaratilishi asosan ikki yo’l bilan, tuproqning moddiy tarkibini yaxshilash va texnologik usullardan samarali foydalanish orqali amalga oshiriladi. Birinchi usulga o’g’itlar va turli meliorantlardan, pestisidlardan foydalanish hamda texnologik jihatdan qulay ekinlarni almashlab ekish, ikkinchisiga - yerga mexanik ishlov berish yo’li bilan tuproq ning fizik holatini yaxshilash singarilar kiradi. Konkret sharoitlarda bu usullardan to’g’ri va maqbul holda foydalanish zonal dehqonchilik sistemasining mazmunini belgilaydi. Tuproq unumdorligini limitlovchi omillar va ularni boshqarish. Yuqorida aytilgandek, tuproqning barcha fizikaviy, kimyoviy va biologik xossalari uning unumdorligining omillari hisoblanadi. Shuni e’tiborga olish muhimki, tuproqning u yoki bu xossalari, ularning sifat va miqdor jihatdan namoyon bo’lishiga ko’ra tuproqning potensial yoki effektiv (samarali) unumdorligi darajasiga ham ijobiy, va ham salbiy (limitlovchi) ta’sir etishi mumkin. Agronomiya va agrokimyoda "Minimum qonuni" azaldan ma’lum, ushbu qonunga asosan o’simliklarning hosildorligi ayni paytda qaysi omil minimumda turgan bo’lsa, ana shu omil bilan belgilanadi: azot va fosforning miqdori yetarli bo’lgan sharoitda, masalan tuproqda, kaliy yoki aytaylik, kalsiy yoki temir yetishmaydi, barcha oziqa elementlari bilan to’liq ta’minlangan sharoitda suv yetishmasligi mumkin, yoki oziqa va suv optimal (maqbul) darajada bo’lganda issiqlik yetishmasligi mumkin va h.k. O’simliklar uchun barcha zarur faktorlar va ularning optimal nisbati hamma vaqt ham ma’lum bo’lavermaydi, barcha mumkin bo’lgan variantlarni tekshirib chiqish uchun ming yillar zarur, shu o’rinda aytish lozimki, inson o’zining butun tarixi davomida bu ish bilan shug’ullanib kelmoqda. Hozirgi paytda EHMlar va "hosilni programmalashtirish" matematik tenglamalar bu ishga jalb etilgan. Tuproqshunoslikda boshqacha yondoshuv qabul qilingan. O’simliklar hayotidagi tuproq faktorlari optimal holatni yoki tuproq unumdorligining elementlari bilan ta’minlash vazifasi qatorida tuproqni tubdan meliorasiyalash va agrotexnik tadbirlar yordamida tuproq unumdorligini limitlovchi faktorlarni bartaraf etish yoki minimallashtirish vazifalari qo’yilmokda hamda amalda yechilmoqda. 22-jadvalda tuproqning asosiy limitlovchi faktorlari va ularni maxsus meliorasiyalash usullari keltirilgan. 22-jadval Limitlovchi faktorlar va ularni bartaraf etish yoki minimallashtirishdagi asosiy meliorativ tadbirlar Faktorlar Meliorativ tadbirlar Oshiqcha kislotalilik Ohaklash. Oshiqcha ishqoriylik Gipslash, kislotalash, fiziologik kislotali o’gitlar solish Oshiqcha tuzlar Tuproq-grunt suvlarini oqizib ketadigan zovurlar sharoitida yuvish Yuqori loylilik Qum solish, struktura hosil qilish, chuqur yumshatish Yuqori zichlilik Struktura hosil qilish, yumshatish, o’tlar ekish Issiqlik yetishmasligi Issiqlik meliorasiyasi, yuzasini mulchalash, qor to’plash, ixota daraxtzorlari barpo etish, plyonka bilan yopish Suvning yetishmasligi Sug’orish, tuproqda suv to’plashga qaratilgan agrotexnik usullar (qora shudgor) va parlanishdan himoyalash Mineral oziklarning yetishmasligi Mineral va organik o’g’itlar solish Oshiqcha namlik- botqoqlanish Quritadigan zovurlar Havo yetishmasligi Zovurlash, strukturalash, g’ovakliklar barpo etish, yumshatish Mikrorelyefning xilma-xilligi Yuzani tekislash Yuzaning katta qiyaligi Zinapoya shaklida tekislash (terrassalash), polosa- konturli haydash, ekinlarni navbatlash Tuproq ichidagi juda zich qatlamlar («sho’x», «gipsli», «arziqli» va x.z) tufayli chegaralangan ildiz joylashadigan qatlam qalinligining kamligi Plantajli haydash, chuqur yumshatish, portlatadigan meliorasiya qo’llash bilan asta- sekin haydov qatlamini chiqurlashtirish Gorizontlarga keskin differensiyalashgan profil Ildiz oziqlanadigan qatlamni asta-sekin chuqurlashtirish, differensiyalanishni chuqur ishlov berish bilan yo’qotish Kimyoviy toksikoz (zaharlanish) Kimyoviy va agrotexnologik meliorasiyalash Biologik toksikoz(zaharlanish) Agrotexnologiya va biologik meliorasiya, almashlab ekish, shudgorlash Masalan, sho’rtob-sho’rxoklar yuqori ishqoriylik, ko’p miqdorda tuzlarni saqlashi va juda noqulay fizikaviy xossalarga ega. Shuning uchun kompleks meliorasiyalashni talab etadi. Tuproq xossalarining optimal parametrlari va unumdorlik modellari. Yo’naltirilgan holda madaniy tuproqlarning yaratilish jarayonlari o’z navbatida tuproq unumdorligining muayyan darajasi (modeli) ni yuzaga keltirish imkonini beradi. T u p r o q u n u m d o r l i g i m o d e l i deganda ekinlardan ma’lum darajadagi hosilni olish uchun shart-sharoitlarga javob beradigan va agronomik nuqtai-nazardan ahamiyatga ega bo’lgan tuproq xossalari yig’indisi tushuniladi. Har bir tuproq tipi uchun unumdorlik darajasini ko’rsatuvchi muayyan, o’ziga xos bo’lgan xossalar ko’rsatkichi mavjuddir. Tuproq xossalarining optimal parametrlari asosida unumdorlik modellari tuziladi. Quyida keltirilgan ma’lumotlardan ko’rinib turibdiki, qora tuproqlar bilan bo’z tuproqlarning unumdorligini belgilovchi xossalarning ko’rsatkichlari miqdori bir-biridan keskin farq qiladi. (23-jadval). Demak, qora tuproqlar va bo’z tuproqlar moddiy tarkibi jihatdan keskin farq qilsa-da, ammo ana shu tuproqlar uchun aniqlangan va belgilangan xossalarning maqbul parametrlari konkret tuproqlar sharoitida yuqori hosil olish imkoniyatini beradi. Unumdorlik modelini tuzishda tuproqning e’tiborga olinadigan kimyoviy, fizikaviy xossalari va rejimlarining umumiy ko’rsatkichlari quyidagilar: 1) gumus miqdori, tarkibi va uning zahirasi va gumusli qatlam qalinligi; 2) o’simliklarga tez va oson o’zlashuvchi oziq moddalar miqdori; 3) fizik xossalarining optimal ko’rsatkichlari: zichligi, struktura agregatlari miqdori, dala nam sig’imi, suv o’tkzazuvchanligi, aerasiyasi; 4) tuproq profili tuzilishini xarakterlovchi ko’rsatkichlar: haydalma jumladan gumusli qatlam qalinligi; 5) fizik-kimyoviy xossalarning ko’rsatkichlari: tuproq reaksiyasi, singdirish sig’imi, almashinuvchi kationlar tarkibi va asoslar bilan to’yinish darajasi singarilar hisoblanadi. 23-jadval Qora tuproqlar va bo’z tuproqlar unumdorligining asosiy ko’rsatkichlari (I.S.Rabochev, I.E. Koroleva, 1983). Qora tuproq Bo’z tuproq Unumdorlik darajasi o’rtacha yuqori o’rtacha yuqori Agrofizikaviy Haydalma qatlam chuqurligi, (sm) Tuproq zichligi, (gr/sm3) Umumiy g’ovaklik, (foiz) Dala nam sig’imi, (foiz) >0.25 mm suvga chidamli agregatlar (%) 30 1.2 55 27 50 35 1.1 59 29 60 30 1.5 43 24 20 35 1.3 51 26 25 Agrokimyoviy Gumus,% ------------ t/ga Umumiy azot,% -------------- t/ga Harakatchan fosfor, 100 gr tuproqda, mg Almashinuvchan kaliy,100 gr tuproqda, mg Nitrifikasiya qobiliyati, 100 gr tuproqda, mg pH Singdirilgan asoslar yig’indisi, 100 gr tuproqda, mg-ekv Gidrolitik kislotali, 100 gr tuproqda, mg 5 – 7 180-280 0,31 9,0-12,0 12 20 5 – 7 7,0 30 2,5 – 1,5 16 35 5 – 7 40 1,1 50 0,09 4,0 20 350 8,0 7,3 30 - 1,3 59 0,14 6,3 36 400 8,0 40 - Hosil (s/ga) Kuzgi bug’doy Arpa Kartoshka Paxta 35 – 40 - - - 55–60 - - - 35 30 100 30 50 40 120 45 Tuproqlarning ko’pchilik maqbul ko’rsatkichlari, uning fundamental xossalari (mexanik tarkibi va gumusli holati) bilan bevosita bog’liq. Mexanik tarkibi va gumus miqdori tuproqning barcha muhim agronomik xossalari va rejimiga ta’sir etadi. O’simliklarning barcha hayotiy omillari teng ahamiyatga ega bo’lib, ularning birortasini boshqasi bilan almashtirib bo’lmaydi. Tuproq unumdorligini oshirish hamda ekinlardan yuqori va barqaror hosil olish uchun o’simliklarning barcha hayotiy va o’sish omillariga bir vaqtning o’zida, teng ta’sir etish zarur. Lekin bunda yo’naltiruvchi asosiy omil (yoki omillar gruppasi) ni aniqlay bilish juda muhim. Chunki ana shu omilga ta’sir etish yo’li bilan, boshqa faktorlar samaradorligini yuqori darajada oshirib borish mumkin. Masalan, qurg’oqchilik zonalarida yo’naltiruvchi omil o’simliklarni zarur miqdordagi suv bilan ta’minlashdir. Sug’orilib dehqonchilik qilinadigan zonalarda yerlarni sug’orish muhim tadbir bo’lib, bunda tuproqning qayta sho’rlanishi va botqoqlanishining oldini olishga alohida e’tibor berish lozim. Demak, o’simliklar hosildorligini belgilovchi barcha hayotiy faktorlarga bir vaqtning o’zida ta’sir etish prinsiplarini amalga oshirish, turli zonalarda tuproq unumdorligini yaxshilashning tabaqalashtirilgan usullaridan foydalanish zarurlagini talab etadi. O’simliklarning hayotiy faktorlaridan birortasiga boshqasini o’zgartirilmagan holda ta’sir etish natijasida, uning samarasi pasayib boradi va ma’lum sharoitda ekinlar xosilining keskin kamayishiga olib keladi. Bunga misol qilib Gelrigelning o’simliklarga namlikning ta’sirini o’rganishga qaratilgan vegetativ tajribalari natijalarini ko’rsatish mumkin (24-jadval). 24-jadval Gelrigelning tajriba yakunlari Ko’rsatkich To’liq nam sig’imiga nisbatan tuproqdagi nam (foiz) miqdoriga ko’ra hosil 5 10 20 30 40 60 80 100 Hosil bir idishda, dg 1 63 146 190 217 227 197 0 Har 10 foiz namlikka to’g’ri keladigan qo’shimcha hosil 124 83 44 27 10 -15 -98 Tuproq unumdorligining ekologik belgilari. Turli tuproqlar hamma o’simliklar uchun ham bir xilda unumdor bo’lavermaydi. Tuproq sharoitlariga: muhit reaksiyasi, fizik xossalari, granulometrik tarkibi va xatto organik moddalar va oziq elementlar boyligiga nisbatan, o’simlik organizmlarning biologik xususiyatlari turli tuman. Masalan choy va lyupin (bo’ri dukkagi) faqat nordon tuproqlarda o’sadi, beda uchun esa neytral va kuchsiz ishqorli tuproqlar qulay. G’o’za va g’alla ekinlari uchun organik moddalarga boy, og’ir, strukturali tuproqlar optimal hisoblanadi; Kartoshka, poliz ekinlari va gilos yengil tuproqlarda yaxshi o’sadi. Ekinbop nasha va sabzavot ekinlari juda boy, unumdor tuproqlarga talabchan. Mahsulotlar sifatining keskin yomonlashuvi tufayli uzum va tamaki plantasiyalari oziqa elementlari va organik moddalarga boy tuproqlarda joylashtirilmaydi. Shuning uchun amaliyotda tuproqlar xar doim dala ekinlari uchun, bog’lar uchun, uzumzorlar uchun, kartoshka uchun, poliz ekinlari uchun, chay plantasiyalari uchun va x.z. uchun ko’proq qulayligi buyicha ajratiladi. Shunday qilib bir xil tuproqning o’zi bir turdagi o’simlik uchun unumdor hisoblansa, ikkinchisi uchun kam unumli bo’lishi mumkin. Tuproq unumdorligining ushbu o’ziga xos xususiyatida samarali asos, ya’ni qishloq xo’jaligi ishlab chiqarishini optimal ixtisoslashtirishga qaratilgan, tuproq sharoitlariga eng ko’p darajada javob beradigan, qishloq xo’jalik ekinlarini joylashtirishning asosiy negizi mavjud. Tuproq qoplamini o’rganish, tuproqni rayonlashtirish qishloq xo’jalik ishlab chiqarishining turli yo’nalishlari uchun, turli madaniy o’simliklar uchun eng qulay tabiiy – tuproq sharoitga ega bo’lgan xududlarni ajratishga imkon yaratadi. Donchilik xo’jaligi, paxtachilik, uzumchilik, tamakichilik, mevachilik, sabzavot-polizchilik va boshqa tarmoqlarni rivojlantirish tuproq unumdorligining xususiyatlari bilan bog’liq. Madaniy o’simliklarning ekologik xususiyatlarini hisobga olgan holda, unumdor tuproq quyidagi sifatlarga ega bo’lishi kerak: Xossalari bo’yicha ekiladigan ekinlar ekologik xususiyatlariga mos bo’lishi. Masalan, unumdor qora tuproqlar, qadimdan sug’oriladigan bo’z tuproqlar – yaxshi bug’doy va paxta yerlari, yengil tuproqlarda kartoshka va poliz ekinlari, og’ir sohil tuproqlari – sholi uchun optimal, choy va lyupin faqat nordon tuproqlarda o’sadi, beda esa neytral va kuchsiz ishqoriy tuproqlarda yaxshi o’sadi. O’simliklarni mineral moddalar bilan ta’minlashi. Ushbu moddalarning qulayligi va miqdori turli o’simliklar uchun birxil ahamiyatga ega emas. Sabzavotlar va ekinbop nasha organik moddalarga, va osono’zlashtiriladigan azot, fosfor va kaliyga boy tuproqlarni talab qiladi, yaxshi gumusli, strukturali tuproqlar paxta, g’alla ekinlari va kungaboqar uchun optimal hisoblanadi, shu bilan birga tuproqda chirindining ko’pligi uzum, tamaki, grechixa hosilining sifatini pasaytiradi. Optimal va barqaror nam zapasiga ega bo’lishi. Bunda ham ekologik optimum katta turli – tumanlikka ega. Sholi suv bostirish yo’li bilan ekiladi, sabzavot ekinlari uchun yaxshi, ammo oshiqcha bo’lmagan namlik zarur, uzum va oq jo’xori esa, boshqa ko’pchilik o’simliklar qurg’oqchilikdan nobud bo’ladigan tuproq namligida ham normal o’saveradi. Yetarli darajada g’ovak va kesakli – donador yoki yong’oqsimon strukturaga ega bo’lishi, qaysiki bu o’simliklar ildiz sistemasining erkin va chuqur rivojlanishini ta’minlaydi. Gilos, olma, nok faqat g’ovak tuproqlarda yaxshi hosil beradi, olxo’ri esa zich tuproqlarda normal hosil bermaydi, makkajo’xori, kungaboqar, beda zich tuproqlarni, aksincha yaxshilaydi, meliorasiyalaydi. Optimal issiqlik sig’imiga va issiqlik o’tkazuvchanlikka ega bo’lishi, ya’ni tegishli o’simliklarning hayot faoliyatini yetarli darajada issiqlik bilan ta’minlay olishi kerak. Bunda ham ekologik turli-tumanlilik xarakterli hisoblanadi. Salqin sharoit kartoshka, bryukva, turnepslar uchun zarur, olma, nok, olxo’ri va uzum tropiklarning yuqori haroratiga bardosh beraolmaydi. Unumdorlikni oshirishning asosiy tadbirlari. Tuproq unumdorligini muntazam oshirib borish va uning imkoniyatlaridan qishloq xo’jalik ekinlari hosildorligini yanada oshirish maqsadida samarali foydalanish, hozirgi tuproqshunoslik-ning aktual muammolaridan biridir. Tuproqning samarali unumdorligini oshirish usullari xilma-xildir. Tuproqqa maqbul darajada ishlov berish, o’g’itlar va turli meliorativ tadbirlardan foydalanish, almashlab ekish, yerdan foydalanishni ilmiy asosda tashkil etish, tuproqning ekologik holatini yaxshilash singari tadbirlar tuproq unumdorligining samaradorligini keskin oshirish imkonini beradi. Tuproqqa ishlov berishning asosiy maqsadi, uning suv-havo va oziq rejimlarini tartibga solishga qaratilgan. Ishlov berishning maqbul turlaridan foydalanishda tuproqning gumusli qatlami qalinligi, tuproq haydalma osti gorizontlarining xususiyatlari, mexanik tarkibi, har xil tuz saqlaydigan qatlamning joylashuv chuqurligi va boshqa xususiyatlarga e’tibor beriladi. Turli o’g’itlardan foydalanish hamda kimyoviy meliorasiya (ohaklash, gipslash) kabi tadbirlarni qo’llanishda tuproq xossalarini e’tiborga olish yanada ko’proq ahamiyatga ega. Tuproqdagi o’simlikka o’tuvchi, harakatchan shakldagi oziq moddalar miqdoriga ko’ra mineral o’g’itlar dozasi aniqlanadi. Organik o’g’itlardan foydalanilayotganda ham tuproqning (gumus miqdori, gumusli holati kabi) xossalari e’tiborga olinadi. Tuproq xossalari yerni sug’orish yoki zahini qochirish meliorasiyasi turlaridan foydalanish zarurligini ko’rsatib beradi. Jumladan tuproqning tuz rejimi va suv fizik xossalarini e’tiborga olmasdan sug’orish yerlarning qayta sho’rlanishiga yoki botqoqlanishiga sabab bo’ladi. Ekinlarni joylashtirayotganda tuproqning xossalari, sho’rlanish, sho’rtoblanish hamda eroziyalanish darajasi, joyning relyef sharoitlari katta ahamiyatga ega, chunki bu omillar tuproq unumdorligining ko’plab shart- sharoitlarini belgilaydi. Tajribalardan ma’lumki, mineral o’g’itlardan foydalanish ekinlar hosildorligini keskin oshiradi, ammo uning samarasi odatda unumdorligi pastrok joylarda yuqoriroq bo’ladi (25-jadval). O’rta Osiyo tuproqlari unumdorligini o’rganishga doir vegetativ tajribalar shuni ko’rsatadiki, gumusga boy tipik bo’z tuproqlar hamda o’tloq va botqoq-o’tloq tuproqlar ancha yuqori unumdorlikka ega bo’lib, och tusli bo’z tuproqlar kamroq va taqirlar past unumdorlikka ega. Masalan, azotli o’g’itlar barcha tuproqlarda ekinlarning hosilini oshirsa-da, ammo kam gumusli och tusli bo’z tuproq va taqir tuproqlarda uning samarasi yuqoriroq bo’lgan. Fosfor taqirlarda, azot va fosfor aralashmasi esa barcha tuproqlarda hosilni oshirish imkonini beradi. Bunda, yana o’sha kam gumusli tuproqlarda mineral o’g’itlar samarasi yaxshi ifodalanadi. Tuproqlarning turli genetik qatlamlari ham bir xil unumdorlikka ega emas. Almashlab ekish joriy etilmagan va faqat mineral o’g’itlar solinadigan dalalarda tuproqdagi gumus va oziq element miqdori keskin kamayib, struktura holati yomonlashadi hamda unumdorligi pasayadi. Tuproqlarni agrokimyoviy tekshirishlar shuni ko’rsatadiki, O’rta Osiyoda gumusi kam tuproqlar jami ekin maydonining 2/3 qismini, chirindi miqdori o’rtacha bo’lgan tuproqlar 1/3 qismini, ko’p chirindili tuproqlar esa atigi 7 foizini tashkil etadi. 25-jadval Turli tuproq tiplarining unumdorligi. Almashlab ekish yo’lga qo’yilmagan paxtachilik rayonlari tuproqlaridagi gumus miqdori keyingi 25-30 yilda deyarli ikki barobar kamaygan. Har yili bir tonna Tuproqlar So’li hosili bir idishda, g O’g’itsiz NPK Qo’shimcha, % Podzol 7,6 51 572 Qalin qatlamli va oddiy qora 14,4 64 327 Janubiy qora tuproq, kashtan 13,7 62 352 Bo’z tuproq 11,6 54 365 paxta hosili uchun 300-400 kg miqdorida gumus sarflanadi. Buning o’rnini qoplash uchun esa gektariga kamida 20 t. go’ng yoki boshqa organik o’g’itlar solish kerak bo’ladi. (I.S.Rabochev, A.I.Imomaliyev, 1985). Qishloq xo’jalik ishlab chiqarishning ilg’orlari tuproqning unumdorlik omillariga kompleks tarzda ta’sir ko’rsatib, qishloq xo’jalik ekinlaridan yuqori va barqaror hosil olishga erishmoqdalar. Agronom mutaxassislarning asosiy diqqat - e’tibori ham tuproqning unumdorligini oshirib, uning ekologik holatini yaxshilab borishga qaratilmog’i zarur. TUPROQ KOLLOIDLARI, VA TUPROQNING SINGDIRISH QOBILIYATI Tuproq kolloidlari, ularning hosil bo’lishi va tarkibi. Tuproq paydo bo’lish jarayonlari natijasida turli tog’ jinslari, minerallar va organik moddalarning to’xtovsiz maydalanishi va parchalanishi yuzaga keladi, hamda tuproq tarkibida zarralar aralashmasi- dispers sistema hosil bo’ladi. Dispers sistemadagi o’lchami 0,2 dan 0,001 μ (mikron) gacha bo’lgan zarrachalarga tuproq kolloidlari deyiladi. Ularning miqdori har xil bo’lib, tuproq massasiga nisbatan 1-2 dan 30-40 foizgacha o’zgarib turadi. Tuproq kolloidlari ham boshqa barcha kolloidlar singari xossalarga ega bo’lsa-da, ayrim xususiyatlari jumladan, ularni tashkil etuvchi moddalarning sifat tarkibi bilan farq qiladi. Odatda zarrachalar o’lchami 1 mikrondan kichik bo’lganda kolloid xossasi ro’y beradi. Shuning uchun kolloidlarga qadarli fraksiyalar (1-0,2μ) ham ajratiladi. Kolloidlar xossasiga ega bo’lgan barcha zarrachalar yig’indisiga t u p r o q n i n g k o l l o i d kompleks i yoki K.K. Gedroys bo’yicha t u p r o q n i n g s i n g d i r i sh k o m p l e k s i (TSK) deyiladi. Tuproqning singdirish kompleksi jumladan kolloidlar tuproqda kechadigan moddalarning singdirishi va almashinishi kabi jarayonlarida bevosita ishtirok etadi. Tuproqning turli qattiq, suyuq va gazsimon moddalarni o’zida singdirishi yoki kolloidlar yuzasida ular konsentrasiyasini oshirish xossasiga t u p r o q n i n g s i n g d i r i sh q o b i l i ya t i deyiladi. Tuproqning eritmadan ba’zi moddalarni o’zida singdirib qolish qobiliyati uzoq o’tmishdan ma’lum. Yunon olimi Aristotel (eramizgacha 384-322 y) va XVI asrda Bekon Berberi sho’r suvni tuproq qatlamlari orqali o’tkazib, chuchuk suv olish tajribalarini o’tkazadi. Angliyalik olimlar Tompson va Spens 1845 yilda dastlabki laboratoriya tadqiqotlarida tuproqda almashinish qobiliyatiga ega bo’lgan asoslar borligi ko’rsatib o’tildi. Angliyalik olim D.T.Uey tuproq eritmadagi birikmalarni tuz holida emas, balki tuzlarning asoslarinigina singdiradi; tuproq bilan eritma orasidagi almashinish reaksiyasi juda tez-darhol va ekvivalent miqdorida bo’ladi. Agar eritmada erkin holdagi ishqorlar (NaOH, KOH kabi) bo’lsa, ular tuproqda to’liq singdiriladi (adsorbilanadi) degan xulosalarga keldi. V.V.Dokuchayev, P.A.Kostichev, A.N.Sabaninlar o’z tadqiqotlarida tuproqning singdirish qobiliyatini o’rganishga alohida e’tibor berdilar. Ayniqsa tuproq kolloidlari va singdirish qobiliyatini o’rganish borasida jahon miqyosidagi yangiliklar bilan boyitgan olim K.K.Gedroysning xizmatlari alohida ahamiyatga ega. Ko’p yillik ilmiy-tadqiqod ishlarining natijalari akademik K.K.Gedroysning «Tuproqning singdirish qobilyati haqida ta’limot» (1922) asarida bosilib chiqdi. Tuproqning singdirish qobiliyati haqidagi ta’limotni keyinchalik yanada rivojlanishida G.Vigner, S.Matson, Ye.N.Gapon (20-30 yillarda) va so’ngra A.N.Sokolovskiy, N.P.Remezev, A.f.Tyulin, I.N.Antipov-Karatayev, S.N.Alyoshin, N.I.Gorbunov, F.Kelli va boshqalarning xizmatlari katta bo’ldi. Tuproqning singdirish jarayonlarida kolloidlar asosiy ahamiyatga ega. Tuproq kolloidlari asosan ikki yo’l: yirik zarralarning mexanik va kimyoviy nurab, maydalanishi hamda molekulalar va ionlarning kimyoviy, fizikaviy yo’llar bilan birikishi (kondensasiyasi) natijasida hosil bo’ladi. Tarkibiga ko’ra tuproq kolloidlari mineral, organik va ular kompleksidan iborat organik-mineral gruppalarga bo’linadi. Tuproq kolloidlarining xarakterli xususiyati ular solishtirma yuzasi: (ya’ni ma’lum massa yoki hajmdagi tuproq zarrachalarining yuzasi, m2 yoki sm2 hisobida) ning katta bo’lishi va shunga ko’ra sathiy energiyasining yuqori bo’lishidir. Buni tasavvur etish uchun 1 sm3 hajmdagi qattiq jismni tashkil etuvchi barcha kublar yuzasi maydonini hisoblashdan olingan quyidagi raqamlarni keltirish kifoya (26-jadval). 26-jadval Kublar tomonlari yuzasining maydoni (K.K.Gedroys bo’yicha) Qirrasining uzunligi, sm Kublar soni Tomonlarining umumiy maydoni, sm2 1 1 6 0,1 103 60 0,01 106 600 0,001 109 6000 0,0000001 1021 60000000 Demak, 1sm3 hajmdagi maydonni million marotaba maydalaganda, barcha kublar tomonlarining umumiy maydoni 60000000 sm2 yoki 0,6 ga ni tashkil etadi. Kolloidlarning solishtirma yuzasi tuproqning kimyoviy aktivligini belgilovchi sharoitlardan biridir. Turli tuproqlar singdirish qobiliyatining xususiyatlari, ko’pincha tuproq singdirish kompleksi (TSK) jumladan kolliodlarning tarkibi va tuzilishiga bog’liq. Har qanday jismni parchalash yoki eritish yoki boshqa yo’l bilan turli kattalikdagi zarrachalarga qadar maydalash mumkin. Jism changlangan holatda dispers sistemani tashkil etadi, qaysiki unda ikki qism ajratiladi: dispers faza va dispers muhit. Dispers faza – maydalangan jism zarrachalarining yig’indisi. Dispers muhit – ushbu zarrachalar tarqalgan suyuqlik, gazsimon yoki kattiq jism. Tuproq, doimiy bir-biri bilan o’zaro ta’sirlashuvdagi, barcha tipdagi dispers sistemalar yig’indisi hisoblanadi. Tuproq kolloidlarining tuzilishi va holati. Tuproq kolloidlari nihoyatda kichik ultramikroskopik zarracha bo’lsada juda murakkab tuzilgan. Kolloid zarracha, ular yuzasidagi ionlar qatlami bilan birga kolliod misella deyiladi. Kimyoviy tarkibidan qat’iy nazar kolloid misella asosan uch qavatdan - yadro, ichki qavat va sirtqi qavatdan iborat. Kolloid misella asosini uning yadrosi tashkil etadi. Yadro kimyoviy jihatdan murakkab birikma bo’lib, amorf yoki kristalik tuzilishlidir. Mineral kolloidlar yadrosi asosan alyumokislotalar hamda ba’zan kremniy kislota, temir va alyuminiy oksidlaridan tashkil topgan. Organik kolloidlar yadrosi asosan gumin kislotasi, fulvokislotalari, protein, kletchatka va boshqa murakkab organik moddalardan iborat. Yadro ustida ikkita qarama-qarshi zaryadlangan ionli qatlam joylashgan. Bevosita yadro ustida joylashgan ionlarga potensiallarni aniqlovchi (potensiallovchi) ionlar, tashqi qatlamdagi ionlarga kompensirlovchi yoki harakatsiz ionlar qatlami deyiladi. Potensiallarni aniqlovchi ionlar qatlami ko’pincha manfiy zaryadlangan bo’lib, kompensirlovchi qatlam esa, shu manfiy zaryadlarga teng keladigan miqdordagi musbat ionlari zaryadlaridan iborat. Kompensirlovchi ionlar tuproqshunoslikda almashinuvchi yoki singdiriluvchi kationlar ham deyiladi. Ko’pchilik singdirilgan kationlar potensiallarni aniqlovchi ionlar yonida joylashgan bo’lib, harakatsiz ionlar qatlamini tashkil etadi. Singdirilgan kationlarning oz qismi potensiallarni aniqlovchi ionlar qatlamidan ancha uzoqroq masofada joylashib, diffuziya qatlamini hosil qiladi. Misella yadrosi potensiallarni aniqlovchi ionlar qatlami bilan birga granula deyiladi. Granula kompensirlovchi ionlarning harakatsiz qatlami bilan birga kolliod zarracha deb ataladi. Zaryadlanishiga ko’ra tuproq kolloidlari uch gruppaga ajratiladi. Asidoidlar - zarracha manfiy zaryadlangan bo’lib almashinuvchi ionlar vodorod va boshqa kationlar hisoblanadi. Bazoidlar - zarracha musbat zaryadlangan bo’lib, almashinuvchi ionlar gidroksil va boshqa ionlardan tashkil topgan. Amfolitoidlar - zarracha musbat yoki manfiy zaryadlangan bo’lishi mumkin. Eritmadagi vodorod ionlarining konsentrasiyasiga ko’ra amfolitoidlarda almashinuvchi vodorod yoki gidroksil ionlari mavjud bo’ladi. Shuning uchun ular muhit reaksiyasiga qarab asidoid yoki bazoidlarga o’xshaydi. Amfolitoidlarga temir va alyuminiy gidroksidlarining kolloidlari kiradi. Kolloid zarrachalar elektr zaryadiga ega bo’lganligi sababli suv molekulalarini tortib olib gidratlanadi va o’z yuzasida suv pardasini hosil qiladi. Suv pardasining qalinligi kolloidlarning tarkibi, tabiati va zaryadlari miqdoriga ko’ra har xildir. Qalin suv pardasi bilan o’ralgan kolloidlarga gidrofil va yaxshi gidratlanmagan kolloidlarga gidrofob kolloidlar deyiladi. Tuproqdagi gumus kislotalari, oqsillar va kremniy kislotasining kolloidlari gidrofil bo’lib, temir va alyuminiy gidrati oksidlari va kaolinit gruppasi minerallarining kolloidlari gidrofobdir. Suv pardasi kolloid zarrachalarning bir-biriga ta’sir kuchini pasaytiradi, ularning birikishi kamayib, qiyin koagullanadi. Tuproq kolloidlari ham boshqa kolloidlar kabi ikki, ya’ni zol va gel holida bo’ladi. Zol holidagi kolloid suyuq muhitda erigan va tarqoq holatda bo’lib, bir xil zaryadli (ko’pincha manfiy) bo’lganida to’xtovsiz harakat qilib turadi. Gel holidagi kolloid aksincha har xil zaryadli bir qancha kolloid zarrachalar yig’indisidan iborat, yopishqoq quyqa shaklda bo’lib, suyuq muhitda osonlik bilan cho’kish xususiyatiga ega. Zol holidagi kolloidlarning turli omillar ta’sirida bir-biri bilan yopishib, tuplanib cho’kma hosil qilishi, ya’ni gel holatiga o’tishiga koagulyasiya, aksincha, gel holatidagi kolloidlarning yana qayta tarqalib zol hosil bo’lishiga peptizasiya jarayoni deyiladi. Koagulyasiya asosan turli elektrolitlar ta’sirida zoldagi zaryadlarning yo’qolib, neytrallanish natijasida yuzaga keladi. Shuningdek, tabiatda koagullanish tuproqning qurishi yoki muzlashi natijasida ham ro’y beradi. Bunday sharoitda elektrolitlarning zollarga ta’sir kuchi yuqori bo’ladi. Gidrofob kolloidlarning elektorolitlar ta’sirida koagullanishi oson bo’lib, gidrofil kolloidlarda esa faqat yuqori konsentrasiyali elektrolitlar bo’lganda yuzaga keladi. Gidrofil kolloidlar ko’pincha zol hosil qilib, peptizasiya jarayonlarini kuchaytiradi. Bunda ayniqsa kolloidlarning gidroksil (OH-) ionlari va yuqori gidratlangan kationlar (masalan, Na) bilan to’yinganligi katta rol o’ynaydi. Peptizasiya natijasida tuproq strukturasi buzilib, uning fizikaviy va suv xossalari yomonlashadi. Kolloidlar koagullanishi asosan kolloidlar bilan elektrolitlar, ya’ni tuproqning suyuq qismidagi tuz, kislotalar va ishqorlarning o’zaro ta’siri natijasida vujudga keladi. Chunki bu elektrolitlar (CaCl2, NaOH, HCl) dissosilanish natijasida musbat kationlar (Ca2+, Na+, H+) va manfiy zaryadli (Cl-, OH-) anionlarga ajraladi. Ana shu kation yoki anionlar ta’sirida kolloid zarrachalar neytrallanadi va boshqa kolloid misella tomonidan tortib olinib, koagullanadi. Tuproq kolloidlari ko’pincha manfiy zaryadlanganligi sababli, bu hodisa musbat zaryadli ionlar ta’sirida ro’y beradi. Koagullanishning borish tezligi, shu jarayonda ishtirok etadigan kation yoki anionlarning valentligiga, kolloidlar turiga va tuproqning mexanik hamda kimyoviy tarkibiga bog’liq. Mineral kolloidlar organik kolloidlarga nisbatan reyaksiyaga tezroq kirishadi, shuningdek bir valentli (Na+, K+) kationlar ikki va uch valentli (Ca2+, Mg2+, Fe3+) kationlarga nisbatan koagullanishda sust ishtirok etadi. K.K.Gedroys koagullanish qobiliyatiga ko’ra barcha kationlarni quyidagi liotrop qatorga joylashtiradi: Li+< Na+ < NH4+ < K+ < Mg2+ < H+ < Ca2+ < Ba2+ < Al3+ < Fe3+ Bir valentli kationlar bilan to’yingan kolloidlar asosan zol holatda bo’ladi; bir valentli kationlar ikki va uch valentli kationlar bilan almashganda gel holatiga o’tadi. Masalan, tuproq singdirish kompleksining natriy bilan to’yinishi natijasida zol hosil bo’lib, tuproqning chang holatga kelishiga, tuproq kolliodlari zaryadining oshishi va gidratlanishiga sabab bo’ladi. Natriyning kalsiy bilan almashinishi esa koagullanishga va tuproqda suvga chidamli strukturaning yuzaga kelishiga olib keladi. Ishqoriy reaksiya turli oksidlar kolloidlarining cho’kmaga tushishi va organik hamda ba’zi mineral kolloidlarning zol holatiga o’tishini kuchaytiradi. Kolloidlar koagullanishi qaytar va qaytmas bo’ladi. Bir valentli kationlar (Na+, K+, H+) ta’sirida vujudga kelgan gel osonlik bilan yana zolga o’tganligi uchun uni qaytar koagullanish deyiladi. Ikki va uch valentli ( Ca2+, Mg2+, Fe3+) kationlar ta’sirida paydo bo’lgan gel yana qayta zolga o’tmaganligi uchun qaytmas koagullanish deb ataladi. Qaytmas koagullanish tuproqdagi suvga chidamli strukturalarni hosil qiladi va uni uzoq saqlab qoladi. Musbat zaryadlangan kolliodlar koagullanishida anionlar qatnashadi. Lekin ko’pchilik tuproq kolloidlari manfiy bo’lganidan, bu xildagi koagullanish kam uchraydi. Tuproq qatlamlarida to’planadigan manfiy zaryadli organik va mineral moddalarning musbat kolloidlari bir-biri bilan aralashib, o’zaro ta’sirlashuvidan elektrolitsiz koagullanish vujudga keladi. Ana shunday koagullanish podzol va sho’rtob tuproqlarning illyuvial gorizontlarida ko’p uchraydi. Neytral va unga yaqin reaksiyali karbonatli tuproqlar (qora, kashtan va bo’z tuproqlar) dagi koagullanish natijasida turli mayda zarrachalar birikib, mikrostrukturali va keyinchalik yirik donador strukturalarni paydo qiladi. Natijada tuproqlarning fizik-suv, fizik-mexanik xossalari yaxshilanadi. Demak tuproq kolliodlari bilan bevosita bog’liq bo’lgan koagullanish va singdirish jarayonlari dehqonchilikda muhim ahamiyatga ega. Tuproqning singdirish qobiliyati va uning turlari. Tuproq komponentlari (qattiq, suyuq, gazsimon va biologik fazalari) ning tevarak – atrof muhitdan turli qattiq, suyuq va gazsimon moddalar, ayrim molekulalar, kationlar va anionlarni almashinib yoki almashmasdan singdirish xossasiga uning singdirish qobiliyati deyiladi. Tuproqda kechadigan singdirish jarayonlari o’z tabiati bilan nihoyatda murakkab bo’lib, jumladan, turli moddalarning zarrachalar yuzasida yutilib, ushlanib qolinishi yoki ularning bevosita singdirilmasligi kabi xilma-xil hodisalar yig’indisini o’z ichiga oladi. Tuproqning singdirish qobiliyati turli kimyoviy, fizikaviy, fizik-kimyoviy va biologik jarayonlar ta’sirida ro’y beradi. Akademik K.K.Gedroys tuproqda moddalarning singdirilishi (yutilishi) va bunda yuz beradigan turli jarayonlarni e’tiborga olib, tuproqning singdirish qobiliyatini: mexanik, biologik, kimyoviy, fizikaviy va fizik-kimyoviy kabi besh turga ajratadi. Mexanik singdirish qobiliyati. Atmosfera yog’inlari va sug’orish suvlaridagi mayda loyqa zarrachalarning tuproq qatlamlarida to’liq yoki qisman ushlanib qolinishiga mexanik singdirish deyiladi. Masalan, yerni loyqa suv bilan sug’organda undagi mayda gard holidagi zarrachalar tuproqning g’ovaklarida mexanik ravishda saqlanib qoladi. Mexanik singdirish tuproqning mexanik tarkibi va g’ovakligiga bog’liq. Og’ir qumoq va soz mexanik tarkibli tuproqlarda qumloq va qumli tuproqlarga nisbatan bunday singdirish yuqori bo’ladi. Tuproq zarrachalari orasidagi kapillyar g’ovaklar qanchalik kichik bo’lsa, unda o’lchami kattaroq zarrachalar shuncha ko’p to’planadi, shuningdek, zichlangan tuproqlarda g’ovaklikka nisbatan mexanik singdirish kuchliroqdir. Mexanik singdirish tuproqning muhim xossasi hisoblanadi. Bahorgi oqim suvlardagi ko’plab loyqa zarrachalari va undagi oziq moddalar suv sizib o’tgandan keyin, tuproqda singdirilib qolinadi. Tuproqning mexanik singdirish qobiliyatidan dehqonchilikda va sug’orish amaliyotida keng foydalaniladi. Masalan, dehqonlarimiz azaldan toshloq va qumli yerlarning fizik holatini yaxshilash, suvning sizib ketishini kamaytirish maqsadida maydonlarga suv bilan loyqa yuborib, yotqizishgan (kolmataj). Ana shu yo’l bilan toshloq yerlarni yaroqli holga keltirishgan. Loyqa yotqizish hozirgi vaqtda g’ovak gipsli tuproqlarning fizikaviy xossalarini yaxshilab borishda ham keng foydalanilishi mumkin. O’rta Osiyoning qator daryolarining loyqa suvlari bilan (masalan, Amudaryo suvida loyqa ko’p bo’ladi) yerni sug’organda tuproqda mexanik singdirilish natijasida, loyqa bilan birga ko’plab oziqaviy moddalar to’planadi va tuproq unumdorligi ham oshib boradi. Biologik singdirish qobiliyati o’simliklar va tuproq mikroorganizmlarining hayot faoliyati bilan bog’liq. O’simliklar rivojlanish davrida tuproq eritmasidan o’ziga kerakli moddalarni tanlab oladi va ularni organik moddalarga aylantirib, tuproqda mustahkam ushlab qoladi. Natijada o’simliklarning ildizi tarqalgan tuproq qatlamlarida organik moddalar bilan bir qatorda, ko’plab har xil kul elementlari va azot to’planadi va yuvilishdan saqlanib qolinadi. Dukkakli o’simliklarning 2 metrdan oshadigan ildizlari tuproqning pastki qatlamlaridan kaliy, fosfor, kalsiy, oltingugurt kabi elementlarni so’rib olib, tuproqning yuqori qatlamlarida to’playdi. Tuproq mikroorganizmlari organik moddalarni parchalab, kul elementlarini aktiv o’zlashtiradi. Ba’zilari atmosferadagi azotni fiksasiyalab, ularni oqsil moddalarning birikmalari holida tuproqda ushlab, mustahkamlaydi. Demak, biologik singdirish natijasida tuproqda o’simliklar uchun zarur oziqa moddalar, jumladan, azot to’planadi va tuproq unumdorligi yaxshilanib boradi. Ye.N.Mishustin ma’lumoticha, madaniylashgan chimli podzol tuproqlarning har gektarida bir yilda biologik singdirilish natijasida 120 kg azot, 40 kg fosfor, 25 kg kaliy to’planadi. Kimyoviy singdirish qobiliyati. Tuproqda kechadigan kimyoviy reaksiyalar natijasida eritmadagi birikmalarning qiyin eriydigan holda cho’kmaga tushishi va tuproqda mustahkam ushlanib qolinishiga kimyoviy singdirish deyiladi. Kimyoviy yo’l bilan tuproqda aninonlardan SO2-4, CO2-3, H2PO4,HPO2-4, PO3-4, kationlardan Ca2+, Mg2+, Fe3+, Al3+ singarilar singdirilishi mumkin. Tuproqqa tushadigan atmosfera yog’inlari, sizot va sug’orish suvlari tarkibidagi kation va anionlar tuproq eritmasidagi tuzlar bilan erimaydigan va qiyin eriydigan birikmalar hosil qiladi va natijada tuproqda singib qoladi. Masalan: 1) TSK]Ca2+ + Na2SO4TCK]2Na + CaSO4; 2) TSK]Ca2+ + 2NaHCO3 TSK] 2 Na +Ca(HCO3)2 Ca (HCO3)2 H2O + CaCO3 +CO2; 3) Na2CO3 + CaSO4CaCO3 + Na2SO4; 4) Al(OH)3 + H3PO4AlPO4 +3H2O ; Agar karbonatli yerga tarkibida fosfor kislotaning eriydigan tuzi bo’lgan superfosfat Ca(H2PO4)2 solinsa, u holda bu tuz tuproq eritmasidagi kalsiy tuzlari bilan quyidagicha reaksiyaga kirishib, suvda qiyin eriydigan uch kalsiy fosfat Ca3(PO4)2 hosil bo’ladi: 2 CaCO3 + Ca(H2PO4)2 = Ca3(PO4)2 + 2Na2CO3 + 2 H2CO3 → 2CO2 +2H2O (ohak)(superfosfat)(cho’kma) Ana shunday singdirilish natijasida o’simliklarning fosfordan foydalanish koeffisiyenti juda kam (20-25 foiz). Shu sababli hozirgi vaqtda qishloq xo’jaligida yaxshiroq eriydigan va o’simliklar uchun qulay bo’lgan o’g’it-ammofos qo’llanilmoqda. Kislotali tuproqlar (podzol, chimli-podzol, qizil tuproqlar) da temir va alyuminiy gidrooksidlari ko’p bo’lganidan fosfor kislotasi ionlari bilan reaksiyaga kirib, qiyin eriydigan temir va alyuminiy fosfatlari vujudga keladi. Demak, fosforli o’g’itlardan foydalanilayotganda tuproqning kimyoviy singdirish qobiliyatiga alohida e’tibor berish lozim. Fizikaviy singdirish qobiliyati. Tuproqning mayda dispers (kolloid) zarrachalari yuzasida turli moddalar konsentrasiyasi oshirilishiga fizikaviy singdirish qobiliyati deyiladi. Tuproqdagi mayda zarrachalarning yuza energiyasi ta’sirida turli gaz va suv bug’lari, mikroorganizmlar va organik moddalar fizik yo’l bilan singdiriladi hamda ularni tuproqdan yuvilib ketishdan saqlaydi. Fizikaviy singdirishda adsorbilanish ya’ni kolloidlar yuzasida moddalar konsentrasiyasining ko’payishi yuz berganidan, bu singdirishga molekulyar singdirish yoki adsorbilanish deb ham yuritiladi. Fizikaviy singdirish tuproqning mexanik va mineral tarkibiga, gumus miqdoriga bog’liq. Mexanik zarrachalar qanchalik mayda va gumus ko’p bo’lsa adsorbilanish xususiyati shuncha yuqori bo’ladi. Fizik yoki molekulyar adsorbilanish natijasida organik moddalardan hosil bo’lgan ammoniy kabi azot birikmalari hamda eritmadagi turli tuzlar tuproqda singdirilib, yuvilishdan saqlanib qoladi. Fizik-kimyoviy singdirish qobiliyati. Tuproqning kolloid zarrachalari yuzasida turli ionlarning singdirilishi va eritmadagi ionlar bilan ekvivalent miqdorida almashinish qobiliyatiga fizik-kimyoviy yoki o’rin almashinadigan adsorblanish (singdirish) deyiladi. Almashinadigan singdirishda kationlar va anionlar ishtirok etadi. Ammo tuproq tarkibida ilgari aytilganidek, manfiy zaryadlangan kolloidlar ko’proq bo’lganligi sababli, aksariyat hollarda kationlar almashuvi ro’y beradi. Kationlarning singdirilishi. Tuproqdagi kationlar turli yo’llar jumladan, o’zaro almashinish reaksiyalari natijasida erimaydigan cho’kma hosil qilishi tufayli va kompensirlovchi ionlar qatlamida kationlarning o’rin almashinuvi yo’li bilan hamda potensiallarni aniqlovchi ionlar qatlamida almashinmaydigan holda mustahkam ushlanib qolinishi natijasida singdiriladi. Demak, tuproqdagi singdirilgan kationlar almashinuvchi va almashinmaydigan holda bo’lishi mumkin. Tuproq eritmasidagi kationlar bilan tuproq orasidagi o’zaro ionlar almashinuvida nafaqat kimyoviy balki, fizik- kimyoviy jarayonlar ham kechadi. K.K.Gedroys va boshqa olimlarning tadqiqotlaridan ma’lumki, almashinish reaksiyasi qat’iy ekvivalent nisbatlarda kechadi va almashinuv tezligi energiyasi kationlarning xossalariga, kolloidlar tarkibi hamda eritmaning konsentrasiyasiga bog’liq. Tuproq eritmasi ionlari kolloid zarrachalarining diffuziya va tashqi kompensirlovchi (harakatsiz) qatlamidagi ionlar bilan qat’iy nisbatda (gramm-ekv hisobida) almashinadi. Masalan, tuproq kolloid qismiga kalsiy kationi singdirilgan bo’lsa, tuproqqa neytral tuz (masalan, KNO3) eritmasi quyilganda reaksiya quyidagicha kechadi: Eritmadagi kaliy tuproq tomonidan singdirilib, eritmaga esa ekvivalent miqdorida kalsiy chiqadi. Turli kationlarning almashinuv singdirishidagi energiyasi aktivligi bir xil emas. Almashinish energiyasi kationlar valentligiga bog’liq. Valentligi qancha yuqori bo’lsa, almashinuv energiyasi ham shuncha katta bo’ladi va tez almashinib, tuproqda mustahkam ushlanib qoladi. Bir xil valentlikdagi kationlarning singdirishdagi aktivligi esa ular atom og’irligining ko’payishi va ionlar gidratasiyasining kamayishi bilan kuchayadi. Tuproqda uchraydigan kationlarni ularning singdirilish aktivligiga ko’ra quyidagi qatorga joylashtiriladi: Na+ < NH4+<K+ < Mg2+ < Ca2+ < H+ < Al3+ <Fe3+ Valentligi jihatdan vodorod bu qatorda alohida o’rin egallaydi va qonuniyatga bo’ysunmaydi. Vodorod bir valentli bo’lsa-da, aktivligi jihatdan ikki valentli kalsiydan yuqori. Buning asosiy sababi, vodorod ioni o’z atrofiga faqat bir molekulali suv biriktirib olganligidan gidratasiya qatlamining qalin bo’lmasligidir. Aktivligi katta bo’lgan kationlar tuproqda tez va mustahkam singdiriladi. Kationlar singdirilishida eritmaning konsentrasiyasi ham muxim rol o’ynaydi. Konsentrasiyaning oshishi bilan bir valentli kationlarning konsentrasiyasi kamayganda esa ikki valentli kationlarning singdirilishi aktivlashadi. Demak, tuproq qurib, undagi namning kamayishi bilan eritma konsentrasiyasi oshadi va bir valentli kationlar ko’proq singdiriladi. Shuning uchun ham sho’rtoblarni kimyoviy meliorasiyalayotganda (gipslashda) kalsiyning singish samarasini oshirish maqsadida yerda ko’proq nam to’plab, uni saqlab turish chora-tadbirlarini ko’rish lozim. Kationlarning singdirilishida kolloid zarrachalarning tarkibi va tuzilishi ham muhim ahamiyatga ega. Masalan, ko’p qavatli kristall panjaralarga ega bo’lgan gilli minerallar (montmorillonit, kaolinit va gidroslyudalar) da singdirish sifati va energiyasi uning turli qavatlarida bir xil emas. Xullas, kationlarni singdirilish energiyasi tuproqda kechadigan turli jarayonlarni o’rganishda muhim ahamiyatga ega. Tuproqdagi almashinmaydigan singdiriluvchi kationlar. Tuproqda almashinuvchi kationlar bilan bir qatorda ma’lum miqdorda almashinmaydigan yoki fiksasiyalangan kationlar ham bo’ladi. Bu kationlar tuproqni neytral tuz eritmalari bilan ishlaganda, undan siqib chiqarilmaydi. Tuproqda almashinmaydigan tarzda barcha kationlar singdirilsa-da, ammo K+ va NH4+ kationlari ko’proq fiksasiyalanib, tuproqda mustahkam ushlanib qolinish xususiyatiga ega. Almashinmaydigan holda singdirilgan kationlar tuproq bilan birikish mustahkamligiga ko’ra, kristall panjaralardagi ionlar va singdiriluvchi kompleksdagi almashinuvchi kationlar oralig’ida turadi. Almashinmaydigan singdirish noqulay hodisa bo’lib, uning natijasida kaliy va ammoniy o’simliklarga juda kam o’tadigan holatga o’tadi. Almashinmaydigan holda singdiriladigan kationlar miqdori tuproqning mexanik tarkibi, kolloidlarning mineralogik tarkibiga hamda gumus miqdoriga bog’lik. Demak, og’ir soz tuproqlarda yengil mexanik tarkibli tuproqlarga nisbatan almashinmaydigan kationlar ko’proq bo’lib, gumusli gorizontlarda kamroq fiksasiyalanadi. Anionlarning singdirilishi. Tuproqlar kationlardan tashqari ba’zi anionlarni ham singdiradi. Anionlarning singdirilishi turli omillarga: muhit reaksiyasiga, anionlarning xossalari, tuproq kolloidlarining tuzilishi, kimyoviy tarkibi va zaryadiga bog’liq. Anionlarning singdirilishida musbat zaryadangan kationlar katta rol o’ynaydi. Anionlarning singdirilishida ular aktivligi bir xil emas. Masalan: Cl- = NO3- < SO42- < CO32- < PO43- < OH- Kationlar singari anionlarning singdirilishi ham ularning valentligiga bog’liq. Ammo bu keltirilgan qatordan ko’rinib turibdiki, OH- (gidroksil) ionining singdirilishi uch valentli ionlarga nisbatan ham yuqori bo’lib, ularning asosiy sababi singdirilganda qiyin eriydigan birikmalar hosil qilishidir. Kislota reaksiyali sharoitda anionlarning singdiriluvchanligi oshadi. Tuproqda ko’proq uchraydigan anionlarning singdirilish aktivligiga ko’ra quyidagi uch gruppaga bo’linadi. B i r i n ch i g r u p p a g a tuproqda kimyoviy jihatdan yaxshi singdiriladigan anionlar kiradi. Bularga fosfor kislotasi anionlari (PO4-3, HPO4-2, H2PO4-) kiradi. Muhit reaksiyasiga ko’ra eritmadagi bu anionlar nisbati o’zgaradi. Ko’proq bir kalsiy fosfat (Ca(H2PO4)2·H2O) va natriy, ammoniy, kaliy fosfatlari ancha yaxshi eriydi. Kamroq eriydigan tuzlariga ikki kalsiy fosfat (CaHPO4·2H2O), yomon