TUPROQNING MEXANIK TARKIBI, UMUMIY FIZIK XOSSALARI Reja. 1.Tuproqning mexanik tarkibi. 2.Tuproqning umumiy fizikaviy xossalari. 3.Tuproq qattiq fazasining zichligi, tuproqning zichligi. Tayanch iboralar: tuproq, mexanik tarkib, mexanik elementlar, zarracha, fizikaviy xossalar, zichlik, fizik-mexanik tarkib,fizik yetilganlik, solishtima og’irlik. Tuproqning mexanik tarkibi va struktura holati bilan bevosita bog’liq bo’lgan fizikaviy xossalari hamda unda kechadigan fizikaviy jarayonlar tuproqning suv, havo va issiqlik rejimlari, shuningdek o’simliklarning o’sib rivojlanishida juda katta ahamiyatga ega. Tuproqning fizikaviy xossalariga, uning strukturasi, suv, havo, issiqlik, umumiy fizik-mexanikaviy xossalari kiradi. Tuproqning fizikaviy xossalari ko’plab omillarga, jumladan, tuproqning qattiq, suyuq, gazsimon qismi va tirik fazalari tarkibi, ular nisbati va o’zaro ta’siri hamda dinamikasi singarilar bilan bevosita bog’liqdir. Tuproqning paydo bo’lish jarayonlarida, unumdorligi va o’simliklar hayotida fizikaviy xossalarning roli, ahamiyati ko’plab olimlar tomonidan o’rganilib, amaliy xulosalar qilingan. Tuproq fizik xossalariga doir tadqiqotlar P.A.Kostichev. V.R.Vilyams, A.G.Doyarenko, N.A.Kachinskiy, I.N.Antipov-Karatayev, S.V.Astapov, A.V.Lebedev, P.V.Vershinin, A.F.Tyulin, A.A.Rode, S.I.Dolgov, I.B.Revut, S.N.Rijov, M.U.Umarov, L. Tursunov, I.Turapov va boshqa olimlar nomi bilan bog’liq. Umumiy fizikaviy xossalariga tuproqning zichligi, qattiq fazasining zichligi va g’ovakligi singarilar kiradi. Tuproq qattiq fazasining zichligi (solishtirma massasi) - ma’lum hajmdagi tuproq qattiq qismining 4 0C da, shuncha hajmdagi suvga bo’lgan nisbati hisoblanadi va g\sm3 bilan ifodalanadi. Qattiq fazasining zichligi tuproq tarkibidagi organik moddalar miqdoriga va mineral qismi komponentlari (tarkibiy qismlari) ning nisbatiga bog’liq. Tuproq qattiq fazasidagi organik moddalar (o’simliklarning qoldiqlari, torf, gumus) ning qattiq fazasi zichligi 0,2-0,5 dan 1,0-1,4 g\sm3 gacha, mineral birikmalardan iborat qismida esa 2,1-2,5 dan 4,0-5,18 g/sm3 gacha o’zgaradi. Bu ko’rsatkich tuproqdagi birlamchi va ikkilamchi minerallarning tarkibi va solishtirma massasiga bog’lik. Masalan, dolomitning solishtirma massasi 2,8- 2,99, limonitniki 3,50-4,0, gematitda 4,9-5,3, montmorillonitniki 2,0-2,20 g/sm3 ni tashkil etadi. Ko’pchilik tuproqlarning mineralli gorizontlarida qattiq fazasining zichligi 2,4-2,65 g/sm3 oralig’ida bo’lib, torfli qatlamlarda 1,4-1,8 g/sm3 ni tashkil etadi. (3-jadval). Tuproqning solishtirma massasiga doir ma’lumotlar tuproq qatlamlari tuzilishini o’rganishda va tuproqning umumiy g’ovakligini hisoblab chiqarishda foydalaniladi. Tabiiy holati saqlangan holda olingan, ma’lum hajmdagi tuproq massasiga uning zichligi yoki hajmiy massasi deyiladi. Bu ko’rsatkich ham quruq tuproqqa nisbatan g/sm3 bilan ifodalanadi. Zichlik tuproqning mineralogik va mexanik tarkibiga, struktura holatiga va organik moddalar miqdoriga bog’liq (3-jadval). Bundan tashqari, zichlikka tuproqga ishlov berish jarayoni va qishloq xo’jalik texnikasining ta’siri ham katta. Yer bevosita ishlangandan keyin, u eng g’ovak holda bo’lib, keyinchalik asta-sekin zichlashib boradi va ma’lum vaqtdan keyin (kelgusi haydovga qadarli) zichligi kam o’zgaradigan holatga keladi. Ammo ma’lum chuqurlikka qadar ishlov beriladigan maydonlarda, haydalma ostki qatlamning yildan-yilga zichlashib borishi kuzatiladi(bunda "Plug tovon" qatlami yuzaga keladi). Chirindiga boy, strukturali va yetilgan holda ishlov berilgan yerlarda zichlik kam bo’ladi. Zichlik tuproqning suv-havo xossalari va undagi biologik jarayonlarning borishida hamda o’simliklar uchun zarur oziq moddalarning to’planishida muhim rol o’ynaydi. Zichlangan yerlarda suvning shimilishi kamayadi, havo almashinuvi va o’simliklar ildizlarining erkin rivojlanishi uchun noqulay sharoit yuzaga keladi.Bo’z tuproqlarning haydalma qatlami uchun g’o’za o’stirilayotgan sharoitda eng maqbul zichlik 1,2-1,3 g/sm3 va juda ko’pi bilan 1,35 g/sm3 bo’lishi kerak. Agar tuproqning zichligi eng maqbul chegaradan yuqori bo’lsa, yuzaga keladigan salbiy sharoitlar natijasida paxtaning hosildorligi keskin kamayadi. Bunda tuproqning turli darajadagi zichligi, avvalo, g’o’zaning ildiz rivojiga ta’sir etadi(8 - rasm). Tajribalardan ma’lumki, tuproq zichligi 1,4-1,5 g/sm3 bo’lganda, ildizlar qattiq qatlamni o’ta olmay, faqat ustki qatlamda yoniga qayrilib o’sadi. Zichlanish normal (1,2 g/sm3 ) bo’lganda ildizlar to’g’ri va chuqur kirib borib yon ildizlar atrofga yaxshi taraladi. 8-rasm. Tuproq zichligining g’o’za ildizi rivojlanishiga ta’siri. Natijada paxta hosili zichlik 1,4-1,5 g/sm3 bo’lgan sharoitda normal zichlikka (1,2 g/sm3 ) nisbatan 30-34 foiz kam bo’lgan (A.Zokirov, S.Sulaymanov). 1. Tuproqning zichligi va qattiq qismining zichligi va ularning agronomik ahamiyatini ta’riflang. 2. Tuproqning zichligi nimalarga bog’liq? 1. Tuproqning zichligidan qat’iy nazar, uning turli zarrachalari orasida va struktura agregatlari ichida hamma vaqt ma’lum miqdorda bo’shliqlar kovakliklar mavjud. Bu bo’shliqlarda suv va havo bo’lib, o’simliklarning ildizlari, turli mikroorganizmlar, tuproq jonivorlari (chuvalchanglar, hasharotlar va boshqalar) tarqalgan. Tuproqning qattiq qismi zarrachalari orasidagi barcha bo’shliqlarning yig’indisiga u m u m i y k o v a k l i k deyiladi. Kovaklik (K) tuproqning umumiy hajmiga nisbatan foiz bilan ifodalanib, tuproq zichligi (d) hamda qattiq fazasi zichligiga (d1) ko’ra quyidagi formula bilan hisoblab chiqariladi: Kovaklik tuproqning mexanik tarkibiga, strukturasiga, tuproq jonivorlarining faoliyatiga va organik moddalar miqdoriga, haydaladigan yerlarda esa, yerni ishlash hamda tuproqni madaniylashtirish usullariga bog’liq. Tuproqdagi bo’shliqlarning alohida mexanik zarrachalar va struktura agregatlarning oralig’ida va agregatlar ichida tarqalishiga ko’ra umumiy g’ovaklik, k a p i l l ya r va n o k a p i l l ya r kovakliklarga bo’linadi. Shuningdek barcha bo’shliqlar suv va havo bilan egallaganligi sababli, erkin birikkan suv va mustahkam birikkan suv bilan egallangan g’ovaklik hamda havo bilan egallangan (aerasiya) bo’shliqlarga ajratiladi.Kapillyar va nokapillyar kovakliklar struktura bo’laklarining o’lchamiga bog’liq bo’lib, ularning prosent nisbati turlicha (3-jadval). Bu ma’lumotlardan ko’rinib turibdiki, 0,5-5 mm o’lchamli makroagregatlar bo’lgan tuproqlarda nokapillyar kovakliklar umumiy g’ovaklikka nisbatan 49-63 foiz va < 0,5 mm bo’lgan agregatlarda esa u 8 foizgacha pasayadi. 5- jadval Tuproqdagi makroagregatlarning o’lchamiga ko’ra turli kovakliklarning miqdori, foiz hisobida.(A.G.Doyarenko bo’yicha) Kovaklik Makroagregatlar o’lchami, mm <0,5 0,5-1 1-2 2-3 3-5 <0,5 0,5-1 1-2 2-3 3-5 Tuproqning hajmiga nisbatan, foiz Tuproqning umumiy kovakligiga nisbatan, foiz Umumiy 45,5 50,0 54,7 59,6 62,6 100 100 100 100 100 Kapillyar 42,8 25,5 25,1 24,5 23,9 92 51 46 41 37 Nokapillyar 2,7 24,5 29,6 35,1 38,7 8 49 54 59 63 A.G.Doyarenko tadqiqotlariga ko’ra, tuproqning eng maqbul suv-havo rejimi kapillyar va nokapillyar kovakliklarning nisbati taxminan 1 : 1, ya’ni deyarli teng bo’lganda yuzaga keladi. Ammo tuproqda yetarli darajada havo almashib turadigan sharoitni hamda barqaror nam zahirasini hosil qilish uchun nokapillyar kovakliklar miqdori umumiy kovakligiga nisbatan 55-65 foiz bo’lishi ma’qul. Bu ko’rsatkich 50 foizdan kam bo’lsa, havo almashishi sekinlashadi va anaerob sharoit vujudga keladi. Agronomik nuqtai-nazardan tuproqda nam bilan egallangan kapillyar bo’shliqlarning ko’p bo’lishi bilan bir qatorda, mineral tuproqlarda aerasiya bo’shlig’i 15 foizdan kam bo’lmasligi kerak. Tuproqning havo almashinadigan (aerasiya) kovakligini hisoblash juda muhim. Aerasiya kovakligi umumiy kovaklik bilan, shu davrda tuproqda saqlanadigan namning hajmiy miqdori orasidagi farqqa ko’ra aniqlanadi. Kae + Kumum - V, V+ d a Bunda, Kae - aerasiya kovakligi, tuproq hajmiga nisbatan, foiz: Kumum - umumiy kovaklik, foiz; V-suv bilan egallangan kovakliklar hajmi, tuproq hajmiga nisbatan, foiz; d - tuproq zichligi, g/sm3 ; a -tuproqdagi nam miqdori, tuproq og’irligiga nisbatan, foiz hisobida. Kovaklik turli tuproqlarning genetik qatlamlari bo’yicha farq qiladi va odatda haydalma yerlarda yuqori bo’ladi. Masalan, qo’riq tipik va to’q tusli bo’z tuproqlarda umumiy kovaklik, uning yuqori qatlamida 55-57, haydalma yerlarda bu ko’rsatkich 58-62 foizni tashkil etadi. Tuproqning solishtirma va hajm massalari hamda kovakligi - uning umumiy fizik xossalari deb yuritiladi. Tuproqning unumdorligini oshirish albatta, mana shu umumiy fizik xossalariga bog’liq bo’ladi. Bu o’rinda tuproq qattiq fazasining zichligi (solishtirma massasi) ning meliorasiyasi to’g’risida gap borishi mumkin emas, chunki solishtirma massasi bu uzoq vaqt o’zgarmaydigan fizik konstanti hisoblanadi. Gap asosan butun vegetasiya davrida juda ham o’zgarib turadigan tuproqning hajm massasi, hamda u bilan funksional bog’lanishda bo’lgan kovaklik to’g’risida boradi. Ma’lumki, tuproq uch fazali sistema hisoblanadi. Lekin bu fazalarning nisbati ularga ishlov berish, sug’orish jarayonida ancha o’zgaradi. Bu o’zgarish asosan tuproqdagi havo va suvga tegishlidir, ya’ni tuproqda namning ko’payishi o’z navbatida havoning kamayishiga olib keladi va aksincha namning kamayishi xavoning ko’payishiga olib keladi, chunki suv va havo bir ma’noda - tuproq kovagida mavjuddir. O’zbekiston tuproqlarida makroagregatlarning kamligi, hamda ularning suvga chidamsizligi hajm massasini vegetasiya davomida o’zgarib turishiga olib keladi. Sug’orish suvlari agregatlarni buzadi va ularni yanada zichlashishiga sabab buladi. Yangi sug’oriladigan yerlar asta-sekin zichlashib tuproq qovushmasining zichligi jihatdan o’rtacha o’rinda turadi. Turli tipdagi sug’oriladigan tuproqlar qovushmasining zichligi jihatdan bir-biriga yaqin turadi. Shunday bo’lsa ham, sahro zonasidagi va gidromorf sharoitidagi tuproqlar ayniqsa kuchli zichlashgan bo’ladi. Umuman, quyi qatlamlardagi tuproqning hajm massasi ustki qatlamdagi tuproqning hajm massasiga nisbatan kattaroq bo’ladi. Eng katta hajm massasi haydalma qatlam tagidagi qatlamdadir. S.N.Rijov haydalma qavat tagidagi zichlashgan qatlam, ya’ni "plug tovoni" sug’orish vaqtida berilgan suvning va qisman ishlash qurollarining tuproq strukturasini buzishi va tuproqni zichlashtirishi tufayli vujudga keladi, degan fikrni bayon qiladi. Shuning uchun ham qadimdan sug’oriladigan tuproqlarning haydalma osti qatlamlari bir muncha qatta hajm massasiga ega (1,6-1,8 g/sm3). Tuproqning bu darajada zichlanishiga ko’p yillik sug’orish hamda haydov qurollarining bosishi sabab bo’ladi. Bu qatlamning zarari adabiyotlarda yetarli darajada keng yoritilgan va dehqonlar ham uni biladilar. Sug’orilmaydigan yerlarda "plug tovoni" bo’lmaydi. Shuni ta’kidlash kerakki, sug’oriladigan bo’z tuproqlarda mavjud mikroagregatlar oz miqdorda bo’lsada, butun vegetasiya davomida hajm massasini juda ham ko’tarilishiga to’sqinlik qilib, o’ziga xos fizik rejimini vujudga keltirishiga sabab bo’ladi. Tuproqning fizikaviy buzilishi, mexanik buzilish jarayoni tuproq va atmosfera o’rtasidagi havo, suv va gaz almashishlari tuproq zichligiga qarshilik ko’rsatish jarayonida qujudga keladi. Bu jarayonlar tuproqning, mexanik, geologik (oqimi), va gidrologik xususiyatlariga ta’sir etadi va bu asosiy fizik degradasiya jarayonlar deb belgilangan. Slaking - agregatlarning dispersiyasi suvda tez bo’kishi haqida sirt yoqlama - xarakterlanadi tuproq yuzasida yupqa qobig’ining shakllanishisuv va havo yuqori kuch va kam o’tkazuvchanligi tomonidanFaollashtirish - umumiy g’ovakligi ham kamayishiga olib boruvchi tuproq qismi zichligi ortishi va g’ovakligidir. Anabioyoz - olingan o’simlik ildizlariga kamida 10% g’ovakligi kamayishibilankislorod yetishmasligi (O2) namoyon bo’ladi. Eroziya ta’sirida buzilish, tuproq zarralari qayta taqsimlash orqalisuv (yomg’ir, joyga jamlanganda, oqim, muzliklar), shamol, yoki tashqi kuchlar ta’sirida boradi. Suv eroziya joyga jamlanganda, SAC eroziyasi , ariq eroziyasi, eroziya bo’lishi mumkin, qattiq jarlik eroziyasi tomonidan oqimi, yoki yer bilan ta’minlash deformasiyalar. Cho’llanish - suv, shamol va boshqa tomonidan jadal eroziyas natijasida tuproq degradasiyasi cho’l va arid,to’qay xududlarda jarayonlar keskinlashishidir.1 Tuproqning fizik-mexanik xossalariga plastikligi, yopishqoqligi, ko’pchishi va cho’kishi, ilashimligi, qattiqligi, solishtirma qarshiligi va fizikaviy yetilishi singarilar kiradi. Fizik-mexanik xossalari tuproqning texnologik xususiyatlarini baholashda, ya’ni yerlarni ishlashning turli sharoitlarini aniqlashda, ekish va yig’ib-terib olish agregatlari - mashinalarning ishlash holatlarini o’rganishda muhim ahamiyatga ega. Shuningdek, bu xossasi urug’larning unib chiqishi, o’simlik ildizlarining tuproqda tarqalish holatini va o’simliklarning o’sib rivojlanish sharoitlarini aniqlashda katta rol o’ynaydi. 1(Soil degradation in the United States: extent, severity, and trends/ Rattan Lal, Terry M.Sobecki, Thomas Iiваri, John M. Kimble.2004, 6 бет.) Tuproqning plastikligi. Nam tuproqning har qanday tashqi kuchlar ta’sirida o’z yaxlitligini buzmagan holda shaklini o’zgartirishi va buni mexanik kuchlardan keyin ham saqlab qolish xususiyatiga tuproqning plastikligi deyiladi. Plastiklik odatda nam holdagi soz, qumoq tuproqlar va qisman qumloq tuproqlar uchun xarakterli. Kuruq tuproq plastiklikka ega emas. Yuqori namlik bo’lganda ham tuproq oqadigan holga keladi va plastikligini yo’qotadi. Tuproq tarkibida gilli minerallar, jumladan, montmorillonitning ko’p saqlanishi, uning plastiklik xossasini oshiradi. Tuproq namligiga ko’ra (Atterberg bo’yicha) plastiklikning quyidagi konstantalari ajratiladi: 1. P l a s t i k l i k n i n g yu q o r i ch ye g a r a s i - shunday namlik hisoblanadiki, unda standart (76 g) konussimon metall moslama o’z og’irligi bilan tuproq orqali 10 sm chuqurlikkacha kirib boradi. 2. P l a s t i k l i k n i n g q u y i ch ye g a r a s i - tuproq namunasini 3 mm ga qadarli ip holida eshilganda, unda ajralib ketishlar ro’y bermaydigan holatdagi namlikdir. 3. P l a s t i k l i k s o n i (miqdori) - plastiklikning yuqori chegarasi bilan quyi chegarasi o’rtasidagi farq hisoblanadi. Bu farq qanchalik yuqori bo’lsa, tuproq va gruntning plastikligi ham shuncha kattadir. Jumladan, soz tuproqlarning eng yuqori plastiklik soni (>17) ga ega, bu ko’rsatkich qumoqlarda 7-17; qumloqda <7; qum tuproqlarda plastiklik bo’lmaydi va uning miqdori 0 ga yaqin. Qishloq xo’jaligida plastiklik chegarasi katta ahamiyatga ega. Shunga ko’ra tuproqning yetilganlik holatidagi namligini xarakterlash hamda yerni ishlashning maqbul muddatini, ya’ni eng kam kuch sarflab, yerni sifatli haydash muddatini belgilash mumkin. O’rta Osiyoning qadimdan sug’oriladigan og’ir qumoq tarkibli och tusli bo’z tuproqlarining plastikligi ancha yuqori bo’lib, tuproqning haydalma va haydalma osti gorizontlari plastikligining yuqori chegarasi 28-29, quyi chegarasi 18-19 foiz va plastiklik soni 9-10ga teng. Taqir tuproqlarda plastiklikning yuqori chegarasi 23-24 va quyi chegarasi 15-16 foizni tashkil etadi. Tuproqning yopishqoqligi. Nam tuproqning boshqa qattiq jismlarga yopishish xossasidir. Yopishqoqlik tuproqning texnologik xossalariga salbiy ta’sir etadi. Jumladan, tuproqning ish qurollariga va mashinalarning harakat qismlariga yopishuvi natijasida, mexanizmlarning tortish qarshiligi oshadi va yerga ishlov berish sifati pasayadi. Yopishqoqlik nam tuproqdan metall plastinkani ajratib olish uchun sarflanadigan kuch bilan o’lchanadi va g\sm2 bilan ifodalanadi. Strukturali tuproqlarda changlangan tuproqlarga nisbatan yopishqoqlik 2 barobar kam. Shuningdek, yopishqoqlik tuproqning mexanik tarkibi va tuproqdagi singdirilgan asoslar tarkibiga bog’liq. Tuproqqa ishlov berish, yopishqoqlik sodir bo’lmagan nam holatida o’tkazilishi lozim. Strukturali tuproqlarda nisbiy namlik 60-70, strukturasiz tuproqlarda esa 40-50 foiz bo’lganda tuproq ana shunday holatda bo’ladi. Demak, strukturali tuproq larni strukturasizga nisbatan namroq holatda bo’lganda ham haydash mumkin. Yopishqoqligiga ko’ra tuproqlar N.A.Kachinskiy bo’yicha quyidagi gruppalarga ajratiladi: eng kuchli yopishqoq (>15g/sm2); kuchli yopishqoq (5-15g/sm2); o’rtacha yopishqoq (2-5 g/sm2); kuchsiz yopishqoq (<2g/sm2). Tuproqning bo’kishi va cho’kishi. Nam tuproqlarning o’z hajmini kattalashtirish qobiliyatiga bo’kish (ko’pchish), quriganda esa o’z hajmini kichraytirishiga, uning cho’kish xossasi deyiladi. Dastlabki hajmiga nisbatan foiz bilan ifodalanadi. Bo’kish va keyinchalik cho’kish natijasida tuproqda ko’plab yoriq (darz) lar hosil bo’ladi va tuproqdagi namning tez bug’lanishiga hamda o’simliklar ildizini uzilib ketishiga sabab bo’ladi. Tuproqning ilashimligi. Tuproq zarrachalarini ajratib yuborishga ta’sir etadigan tashqi kuchlarga qarshi tura olish qobiliyatiga ilashimlik deyiladi. Tuproqning mexanik, mineralogik tarkibi, struktura holati, namlik darajasi, chirindi miqdori va qishloq xujaligida foydalanilishiga ko’ra, ilashimlik tuproqlarda turlicha bo’ladi. Ilashimlik kg\sm2 bilan ifodalanadi. Qum tuproqlar eng kam, soz tuproqlar esa yuqori (maksimal) ilashimlik xususiyatiga ega. Strukturali tuproqlarda strukturasizga nisbatan ilashimlik past bo’ladi. Mutlaqo quruq tuproqlar eng yuqori ilashimlikka ega bo’lib, fizik yetilgan holatdagi namlik bo’lgan tuproqlarda past darajada ifodalangan. Tuproqning qattiqligi. Tabiiy holdagi tuproqlarning turli bosimdagi kuch ta’sirida siqilish va bo’linib ketishga qarshi tura olish qobiliyati hisoblanadi. Qattiqlik tverdomer (qattiqlikni o’lchovchi) asbob bilan aniqlanadi va kg/sm2 bilan ifodalanadi. Qattiqlik darajasi tuproqning mexanik tarkibi, strukturasi, holati va namligi singarilarga bog’liq. Namlik ortgan sari, qattiqlik kamayadi. Tuproq qattiqligi o’simlik ildizining o’sishi va tarqalishida muhim ahamiyatga ega.O’simliklarning dastlabki o’sish davrida tuproqning qattiqligi 7-8kg/sm2 , intensiv o’sish paytida esa 25 kg/sm2 dan oshmasligi kerak(P.U.Baxtin). Tuproq qattiqligi qishloq xo’jalik mashinalaridan foydalanilayotganda hisobga olinadi. Tuproqning solishtirma qarshiligi. Tuproqqa ishlov berish uchun sarflanadigan kuchlarning umumiy ko’rsatkichidir. Solishtirma qarshilik deb, tuproq qatlamini qirqish, ag’darish uchun hamda qurollar yuzasiga tushadigan qarshilikni yengish uchun sarf bo’lgan kuch miqdoriga aytiladi. Solishtirma qarshilik tuproq qatlami ko’ndalang kesimining 1 sm2 yuzasiga qancha kg kuch sarf bo’lganiga qarab aniqlanadi. Tuproqning mexanik tarkibi, fizik-kimyoviy xossalari, tuproq namligi va agroxo’jalik holatiga ko’ra, solishtirma qarshilik 0,2-1,2 kg\sm2 oralig’ida bo’ladi (27-jadval). Bu muhim ko’rsatkich plug konstruksiyasida, traktorlar kuchini aniqlashda, yerni ishlashda ishlatiladigan qurollar va traktorlar markasini rayonlashtirishda e’tiborga olinadi (9-rasm). Tuproqning namligi, foiz 9-rasm. Strukturali va strukturasiz tuproqlar solishtirma qarshiligining, uning namligiga bog’liqligi. ____ Strukturasiz tuproq _ _ _ Strukturali tuproq 6-jadval Tuproqning solishtirma qarshiligi. Tuproq Mexanik tarkibi Foydalanish holati Solishtirma qarshiligi, kg/sm2 Chimli podzol Oddiy qora tuproq Sho’rtob Bo’z tuproq Soz Og’ir qumoq O’rta qumoq Yengil qumoq Qumloq Soz Qumoq Qumoq Soz Qumoq Og’ir qumoq O’rta qumoq Yengil qumoq Og’ir qumoq Qumoq Haydalgan yer ---------\\-------- ---------\\-------- ---------\\-------- ---------\\-------- qo’riq yer ---------\\-------- haydalgan yer qo’riq yer ---------\\-------- sug’orib haydaladigan yer ---------\\-------- ---------\\-------- sug’orilmaydigan, haydalma yer ---------\\-------- ---------\\-------- 0,68 0,48 0,35 0,27 0,18 0,7-0,8 0,6-0,8 0,4-0,5 1,21 0,90 0,49 0,41 0,34 0,42 0,34 0,27 Yengil qumoq Solishtirma qarshilik ko’rsatkichiga ko’ra, haydalayotgan barcha tuproqlar quyidagi 4 gruppaga bo’linadi (K.I.Kurochkin): yengil solishtirma qarshiligi 0,2- 0,35 kg/sm2 (qum, qumoq, yengil tarkibli podzol va ba’zi torfli); o’rtacha tuproq, solishtirma qarshiligi 0,35-0,55 kg/sm2 (qumoq tarkibli qora, qisman tog’ oldi rayonlarining shag’alli tuproqlari); og’ir tuproq solishtirma qarshilishi 0,55-0,8 kg/sm2 (soz tarkibli qo’ng’ir va kashtan tuproqlar); o’ta og’ir tuproqlar, solishtirma qarshiligi 0,8-2,0 kg/sm2 (sug’oriladigan yerlar, bo’z va qo’riq uchastkalar, kuchli chimlangan shuningdek, sho’rtob va sho’rxoklar). Tuproqning solishtirma qarshiligi oshishi bilan yerning ishlashda xizmat qiladigan traktorlarning yoqilg’i sarfi oshadi. Qarshi cho’lining yangi sug’oriladigan taqir tuproqlari sharoitida yengil qumoq tarkibli yerlarda solishtirma qarshilik 0,50- 0,70 kg\sm2, yengil soz tuproqlarda 0,93-1,06 kg\sm2 ni tashkil etadi. Shunga ko’ra, yoqilg’i sarfi yengil qumoq tuproqlarda 10-12 kg/ga, o’rta qumoqlarda 15-18, yengil soz yerlarda 28 kg/ga, ya’ni bunda yengil qumoq tuproqlarga nisbatan yoqilg’i miqdori 1,5-3 barobar ko’p bo’lgan (T.M.Ishpo’latov). Tuproqning fizik yetilganligi. Kam kuch sarflanib yaxshi va sifatli ishlanish holatiga tuproqning fizikaviy yetilganligi deyiladi. Tuproqning bu holati uning namligi bilan belgilanadi va to’liq nam sig’imiga nisbatan, turli tuproqlarda bu namlik 60 dan 90 foizgacha o’zgarib turadi. Fizik yetilish holati tuproqning mexanik tarkibiga va strukturasiga bog’liq. Qumoq va soz tuproqlar fizik yetilgan holatda haydalganda, osonlik bilan turli uvoqlarga ajralib ketadi. Yuqori namlikda haydalganda tuproq yaxlit kesakli qatlam hosil bo’lib, quriganda uning strukturasi kuchli ravishda buziladi. Shunday qilib, o’ta nam yoki qurigan yerlarni haydash natijasida tuproqning unumdorligi bir necha yil davomida yomonlashib boradi. 3. Dehqonchilik faoliyati va uzoq muddatli sug’orish tuproqning morfologik tuzilishini, kimyoviy tarkibi, fizik va meliorativ holatini o’zgartirib qolmasdan, balki uning fizik-mexanik xossalarining o’zgarishiga ham sabab bo’ladi. M.Umarovning (1974) ma’lumotlari bo’yicha sug’orish muddati Qarshi cho’li taqirli tuproqlarining fizik-mexanik xossalariga, ayniqsa uning qatqaloqlanish jarayonini o’zgarishiga sabab bo’ladi. Sug’orish natijasida taqirli tuproqlarning plastiklik sonlari qo’riq maydon tuproqlariga qaraganda bir muncha ortadi. Masalan, qo’riq va portov yerlarning taqirli tuproqlarida plastikligining yuqori chegarasi 23-28 % o’rtasida bo’lsa, sug’oriladigan maydonlarda esa bu ko’rsatkich 25-31 % ni tashkil qiladi. Demak, sug’oriladigan taqirli tuproqlarning ishlov diapazoni bir muncha keng hisoblanadi. Sug’orish davri, ayniqsa, taqirli tuproq haydalma qatlamining uvoqlanish darajasiga ancha ta’sir qiladi. Eng avvalo tuproqlarning fizik yetilganlik ko’rsatkichi ularning plastiklikning kuyi chegarasi holatidagi namlik darajasiga juda yaqin bo’lishi xarakterlidir. Bunday holat ayniqsa, qadimdan sug’oriladigan taqirli tuproqlarning fizik yetilganligida aniq ko’rinib turadi, ya’ni mazkur tuproqda plastiklikning quyi chegarasi 19,8 % ni tashkil etsa, uvoqlanish namligi esa - 20,2 % ga teng. Sahro zonasida joylashgan taqir va taqirli tuproqlarning eng salbiy tomoni sug’orishdan keyin qatqaloq hosil bo’lishidir. M.Umarov, J.Ikromovlar taqirli tuproqlarni bostirib sug’organda katta qalinlikda va qattiqlikda qatqaloq paydo bo’lishini aniqladilar. Sug’orishning dastlabki va so’nggi davrlarida portov yerlarda qatqaloqlanish qadimdan sug’oriladigan taqirli yerlarda bir muncha sekinlashib, uning ko’rsatkichlari bilan qo’riq yerlardagi taqirli tuproqlarga yaqinlashadi. Shunday qilib sug’orish, mineral va organik o’g’itlarning keng qo’llanilishi tuproqning kimyoviy, fizikaviy va meliorativ holatlarini yaxshilabgina qolmasdan, balki ularning texnologik xususiyatlarini ham yaxshilar ekan. Sahro tuproqlarining qatqaloq hosil bo’lishiga moyilligi asosan uning namlanish darajasi bilan bog’liq bo’ladi. Tuproqdagi namlikni sarflanishdan qanchalik saqlasak, qatqaloq hosil bo’lish jarayonini shunchalik kechiktirgan bo’lamiz. Buning uchun ekin maydonlari sug’orilgandan yoki yog’in-sochinlardan so’ng darhol yumshatilishi lozim, aks holda qatqaloq madaniy ekinlarning keyingi rivojini batamom to’xtatadi. Qatqaloqqa qarshi kurashishning asosiy agrotexnik tadbirlari - go’ngdan mulcha hamda o’g’it sifatida foydalanish, og’ir tuproqlarning haydalma qatlamiga qum solish, sun’iy strukturalarni qo’llash maqsadga muvofiqdir. Tuproqning umumiy fizik xossalari va fizik-mexanik xossalari ekinlarni o’stirish texnologiyasida e’tiborga olinishi kerak. Bu maqbul sharoitlar ma’lum darajada tuproqning biologik va kimyoviy xossalarini yaxshilashga qaratilgan agrotexnika tadbirlarini qo’llanish natijasida yuzaga keltiriladi. Qishloq xo’jalik ekinlarini o’stirish va ularning talabiga javob beradigan texnologiyadan samarali foydalanishda, agronom tuproqning yuqorida qarab chiqilgan fizik va fizik-mexanik xossalari ko’rsatkichlarining maqbul parametrlarini yaxshi bilishi kerak. Tuproqning umumiy fizik va fizik-mexanik xossalarini tuproqning unumdorligini baholashda va qishloq xo’jalik ekinlarini parvarish qilish texnologiyasida e’tiborga olish zarur. Ularning hammasi tuproqga ta’sir etishning agrotexnikaviy, biologik va kimyoviy usullari orqali u yoki bu darajada tartibga solinadi. Tuproqning mexanik va mineralogik tarkibi, strukturasi, namligi, almashinadigan kationlar tarkibi, gumusli holati, dalalarda foydalaniladigan texnikalar va qishloq xo’jalik ekinlarini o’stirish texnologiyalari tuproqning fizikaviy va fizik-mexanik xossalariga ta’sir etuvchi eng muhim omillar hisoblanadi. Tuproqning fizikaviy va fizik-mexanik xossalarini tartibga solishda o’simliklar talabiga binoan va ularni yetishtirishda samarali texnologiyalarni tanlashda ushbu xossalarning yuqorida sanab o’tilgan parametrlarini baholashni hamda ularning shakllanishida ko’rsatilgan omillarning rolini bilish zarur. Tuproqlardan dehqonchilikda foydalanishda uning mexanik va mineralogik tarkiblarining o’zgarishi qiyin bo’lganligi sababli, ularning ahamiyatini tuproqning fizikaviy va fizik-mexanik xossalarini boshqarish usullarini tanlashda (turli mexanik tarkibdagi tuproqlarni ularning namligiga ko’ra ishlov berishning optimal muddatlarini tanlashda, og’ir tuproqlarda haydov osti gorizontlarini yumshatishda va boshqa) asosan ularning ahamiyatini hisobga olish zarur. Tuproqning namligi, strukturasi, gumuslanish darajasi va almashinadigan kationlar tarkibi kabi turli darajada tartibga solinadigan omillar fizikaviy va fizik-mexanik xossalarning barcha kompleksiga har tomonlama ijobiy ta’sir etadi. Tuproqning namlik holatiga ko’ra unga ishlov berish muddati va usullarini tanlash, tuproq struktura holatini yaxshilashda amalga oshiriladigan tadbirlar (ko’p yillik o’tlar ekish, ishlov berishni minimallashtirish, organik o’g’itlar berish, siderat ekinlar ekish va boshqalar) ni amalga oshirish, tuproq gumusini oshirish tuproqning fizikaviy va fizik-mexanik xossalarini eng yaxshi parametrlarini yaratishga imkon tug’diradi. Nordon tuproqlarni ohaklash va ishqorli tuproqlarni gipslash, singdirilgan asoslar tarkibini o’zgartirish bilan birga fizik va fizik-mexanik xossalarning butun kompleksining o’zgarishiga ham sabab bo’ladi. Tuproqning fizik xossalari, eng avvalo, zichligi, g’ovakligi, solishtirma qarshiligi kabi xossalarining shakllanishida tuproqqa qishloq xo’jalik texnikasining ta’siri alohida ahamiyatga ega. Og’ir texnika (og’ir traktor, kombayn va boshqa mashinalar), tuproqning 50-80 sm va undan ham ko’proq chuqurlikgacha va ayniqsa haydov va haydov osti qatlamlarining kuchli zichlanishiga sabab bo’ladi. Shuning uchun tuproq zichlanishiga ta’sir etishi jihatidan mashina-traktor parklari tarkibiga qattiq talab qo’yish, dehqonchilikda ishlov berishni minimallashtiradigan texnologiyalarni joriy etish, tuproq zichlanishiga qarshi kurashda faol usullardan foydalanish (chuqur yumshatish va boshqalar) tuproqning qulay fizikaviy va fizik-mexanik xossalarini vujudga keltirishda muhim ahamiyatga ega. Tuproqning organik qismi turli xildagi va tarkibdagi organik moddalardan tashkil topgan. Bu organik moddalar o’simliklar, jonivorlar va mikroorganizmlarning har xil darajada chirigan qoldiqlaridan hamda tuproqning o’ziga xos moddasi - gumus yig’indisidan iborat. Gumus murakkab kimyoviy tarkibli azot saqlovchi yuqori molekulyar modda kompleksi bo’lib, odatda qoramtir tusli va tuproqqa tekis singib ketgan hamda mineral qismi bilan juda mustahkam birikkan holatdadir. Tuproqning organik moddalari tarkibida doim turli organizmlarning tirik hujayralari va tuproq faunasi (jonivorlari) ham ishtirok etadi. Tuproqlar organik qismining tarkibi taxminan quyidagi nisbatda: gumus 85 foiz, o’simlik qoldiqlari 10 foiz, tuproq florasi va faunasi (tirik zamburug’lar, suv o’tlari, bakteriya va aktinomisetlar, yomg’ir chuvalchanglari kabilar) 5 foiz chamasida bo’ladi (10-rasm). 10- rasm.Tuproq organik qismining tarkibi. Tuproqning yuzasi va butun profilida to’planadigan barcha o’simlik va hayvon qoldiqlari organik moddalarning potensial 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 formasiyasi 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 (transformasiyasi) 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 (spesifik) 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 (CO2, H2O, NH3, kabi) gacha parchalanishi va 2. G u m u s n i n g hosil bo’lishi (gumifikasiya) jarayonlari ro’y beradi. 3. Tuproqqa tushadigan organik qoldiqlar, turli biokimyoviy va fizik-kimyoviy jarayonlar natijasida ularning asosiy qismi oxirgi mahsulotlar (SO2, N2O 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 (konsepsiya)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 s ye 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. Ana shu nuqta-nazarga ko’ra gumus hosil bo’lishida oqsillarning parchalanishidan hosil bo’lgan perro - C4H5N va benzol (C6H6) kabi monomerlarning oksidlanish va kondensatlanishidan hamda lignin va oshlovchi moddalarning parchalanishidan yuzaga keladigan fenol (C6H5 OH) va xinon ((C6H2O5) 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 prosessning 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 s ye 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. 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 s ye 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 (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 kondensasiya 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. O’simlik qoldiqlarining gumusga aylanish jarayonidagi o’zgarish rasm-chizmasi (M.M.Kononova, L.N.Aleksandrova, N.N.Belchikova bo’yicha). Gumus hosil bo’lish tezligi, uning borish xarakteri qator omillarga, jumladan, o’simliklar qoldig’ining miqdori va kimyoviy tarkibiga, tuproqning namligi va aerasiyasiga, muhit reaksiyasiga, oksidlanish-qaytarilish sharoitiga, mikrobiologik faoliyatining intensivligiga, mikroorganizmlar gruppalari tarkibiga, shuningdek, tuproq mineral qismining mexanik, mineralogik 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. D.S.Orlov (1977) turli tuproq tiplarini gumusga aylanish jarayonlarini xarakterlovchi gumusga aylanish chuqurligi tushunchasini tavsiya etadi. 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 mineral 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.Berselius 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 spesifik qismi bo’lib, barcha gumus tarkibining 85-90 foizini tashkil etadi. Gumusning o’ziga xos bo’lmagan qismi hisoblangan birinchi va ikkinchi gruppa organik moddalar gumusning 10-15 foizini tashkil etadi. Gumusning kimyoviy tarkibi qanday elementlardan iborat ekanligi aniqlanib, chirindi hosil bo’ladigan o’simliklar qoldiqlari tarkibidan farq qiladi(13- jadval). Demak, gumus tarkibida o’simliklarga nisbatan uglerod va azot miqdori ko’payib, kislorod va vodorod aksincha kamayadi. Olingan ma’lumotlarga ko’ra hozirgi vaqtda gumus moddalari tarkibi: gumin kislotalari, fulvokislotalar va gumin (gidrolizlanmaydigan) moddalardan iborat. Ba’zan alohida gimatomelan kislotasi ham ajratiladi. Gumin kislotalari siklik tuzilishga ega bo’lgan azot saqlaydigan yuqori molekulyar organik kislota bo’lib, suvda kam eriydi, mineral kislotalarda esa erimaydi. Gumin kislotalari ishqorlarda eriydi, ular eritmasi qoramtir rangda bo’lib, to’q jigarrangdan qoragacha o’zgarib turadi. Mineral kislotalarning vodorodi hamda ikki, uch valentli kationlar ta’sirida eritmadan cho’kmaga tushadi. Gumin kislotalarning element tarkibi uglerod (50-62), vodorod (2,8-6,6), kislorod (31-40) va azot (3-6) foizdan iborat. 7-jadval O’simlik va gumus tarkibidagi kimyoviy elementlar miqdori (foiz hisobida) C H O H Kul O’simlik 45 6,5 42 1,5 5 Gumus 58 4,5 28 3 2-8 Gumin kislotalarning elementlar tarkibi turli tuproqlarda bir xil emas (7- jadval). Qora tuproqlardagi gumin kislotada uglerod eng ko’p bo’lib, chimli podzol tuproqlarda vodorod ko’payadi. Bo’z tuproqlarda bu nisbatan azotning ko’pligi bilan farqlanadi (o’rtacha 4,7 foiz) va uglerod ham bu tuproqda ancha ko’p (61,9 foiz). Gumin kislotalari tarkibida kul elementlari 1-10 foiz atrofida o’zgarib, ular molekulalarining doimiy komponentlari emas. Gumin kislotalari molekulasining muhim qismi karboksil, fenol-gidroksil, metoksil, karbonil va amidlar kabi funksional gruppalaridan tashkil topgan. Keyingi ma’lumotlarga ko’ra gumin kislotalari tarkibida aromatik va geterosiklik komponentlar 50-60, uglevod komponentlari - 25-30 va funksional gruppa 10-25 foiz atrofida bo’ladi. Kislotali xususiyati, singdirish sig’imi va gumat tuzlarining hosil bo’lishi ana shu funksional gruppa miqdoriga bog’liq. Jumladan, funksional gruppadagi vodorodning dissosiyalanishi pH mikdoriga bog’liq bo’lib, ishqoriy muhitda ko’proqdir. Shu sharoitda almashinish qobiliyati 100 g gumin kislotasida 700 mg.ekv ni tashkil etadi. Tuproqdagi gumin kislotalari asosan gel holatida bo’ladi. Mineral kislotalar ta’sirida kam gidrolizlanadi, ishqorlar ta’sirida eritmaga o’tadi. Gumin kislotalari tuproqning mineral qismi bilan o’zaro ta’sirlashib uning tuzlari (gumatlar)ni hosil qiladi. Gumatlar murakkab organik-mineral kompleks bo’lib, gilli minerallar yuzasida mustahkam yutilgan va barqaror bo’lishi mumkin. 8-jadval Asosiy tuproqlardagi gumin va fulvokislotalar tarkibidagi kimyoviy elementlar tarkibi (L.N.Aleksandrova). Tuproq nomi, olingan namunalar chuqurligi, sm Kulsiz quruq moddaga nisbatan foiz hisobida C H O N Gumin kislotalar Chimli podzol tuproq; o’rmon osti, 2-12 haydalma yer 0-10 56,2 56,8 4,8 4,6 34,8 34,3 4,2 4,3 Ishqorsizlangan qora tuproq; qo’riq 2-12 haydalma yer 0-10 60,0 60,8 3,6 3,4 32,9 32,3 3,5 3,5 Och tusli bo’z tuproq; haydalma yer 0-20 Qizil tuproq 0-20 61,9 59,6 3,9 4,4 29,5 31,5 4,7 4,5 Fulvokislotalar Chimli podzol tuproq; o’rmon osti 2-12 haydalma yer 0-10 48,4 46,9 5,1 4,9 43,8 45,9 2,7 2,3 Ishqorsizlangan qora tuproq; qo’riq 2-12 haydalma yer 0-10 45,3 44,7 4,3 3,8 47,2 47,3 3,2 4,2 Och tusli bo’z tuproq; haydalma yer 0-20 Qizil tuproq 0-20 45,8 49,8 4,3 3,4 46,0 44,3 3,9 2,51 Natriy, kaliy, ammoniy ishqorlarining gumatlari suvda yaxshi eriydi hamda haqiqiy va kolloid eritmalar hosil qiladi. Kolloid shakldagi gumatlar tuproqning illyuvial qatlamlarigacha yuvilib, cho’ktirilishi mumkin. Bu jarayon ko’proq biroz sho’rtob va sho’rtob tuproqlarda yaxshi ifodalangan. Kalsiy va magniy gumatlari suvda erimaydi va tuproqda gel holida ushlanib, mustahkamlanadi. Gel mexanik zarrachalarini biriktirib, sementlab ayniqsa qora, o’tloq-qora va bo’z tuprolarda suvga chidamli struktura hosil qiladi. Fulvokislotalar. Past konsentrasiyada och sariq, yuqori konsentrasiyada jigarrang sariq bo’lganidan fulvokislota (lotincha fulvos – sariq) deb atagan. Fulvokislotalarning elementar tarkibi S-41-46, N-4-5, N-2-4 foiz bo’lib, kislorod, uglerod miqdoriga bog’liq va gumin kislotasiga nisbatan ko’p (40-48 foiz). Fulvokislotalari ham gumin kislotalari kabi azot saqlovchi yuqori molekulyar organik kislotalar jumlasiga kiradi. Ammo gumin kislotasidan och rangli bo’lishi, uglerodni ancha kam, kislorodni ko’proq saqlashi, suvda, kislotalar va ishqorlarda erishi bilan farq qiladi. Suvli eritmasi kuchli kislotali (pH 2,2-2,8) xususiyatga ega. Ishqoriy va ishqoriy yer metallarning fulvat tuzlari (fulvatlar) suvda yaxshi eriydi. Fulvatlarning temir, alyuminiy bilan birikkan kompleksi ham qisman eriydi. Fulvokislotalar kuchli kislotali bo’lishi sababli, tuproq minerallarining kimyoviy nurash jarayonlari aktivlashadi. Fulvokislotalar juda harakatchan bo’lgandan tuproq tarkibidagi organik va mineral moddalarning tez yuvilib ketishiga olib keladi. Gumin moddalari. Gumusning ishqorlarda erimaydigan qismi va qiyin eriydigan organik qoldiqlar (masalan, xitin)dan iborat. Gumus tarkibida guminlar 15-20, ba’zi tuproqg’larda 40-48 foizga yetadi. Gematomelan kislotalari- fulvokislotalar va gumin kislotalari har ikkalasining oraliq xususiyatiga ega bo’lgan gumus moddalari gruppasi hisoblanadi. Tuproqlarda to’planadigan gumus miqdori va uning sifat tarkibi qator omillar va sharoitlarga, jumladan parchalanadigan biomassa miqdori va sifatiga, tuproqning kimyoviy tarkibiga, suv-havo xossalari hamda issiqlik rejimlariga bog’liq. 11-rasm. Tuproq organik moddasi formasiyasida mikroblar kompozisiyasi ta’sirida kimyosi. Organik dehqonchilikda tuproqning yuqori qatlami asosiy maxsulot beruvchi qatlam bo’lib, uni saqlash, qadrlash va muhofaza qilish fermerlar davlat organlari bilan hamkorlikda amalaga oshirishlari shart. Yerlarning ekologik holati, ya’ni zaxarlanmagan, ifloslanmagan ekologik toza maxsulot yaratish va iste’mol qilish, muhofaza qilish ijtimoiy xarakati tomonidan muttadil olib boriladi. Yuqori kommunikasion zamonaviy rivojlangan xozirgi kunda barqaror tuproq unumdorligini saqlash, oshirish, reproduksiya jarayonini mustahkamlash, ma’lum darajada ko’paytirish ishlarini amalga oshirish maqsadga muvofiq bo’ladi.2. Germaniya, Avstriya va Shvesiya va boshqa mamlakatlarda organik dehqonchilik fermerlarga qishloq xo’jalik maxsulotlarini yetishtirishda muttadil yordam berib kelmoqda. ( Dabbert va Braun 1993; Osterburg etal . 1997 ; Hartnagel 1998 ; Schneeberger va boshqalar. 1997). Yerlarning holatini kuzatish mantiqiy oddiy holat bo’lishiga qaramasdan qishloq xo’jaligini rivojlanishi uchun tejamkor, zamonaviy qishloq xo’jalik mashinalarini qo’llash maqsadga muvofiq bo’ladi. 2(Organic Farming: Policiesand ProspectsStephan Dabbert,Anna Maria Häring,Raffaete Zanoli2003, 7 бет). Irlandiyada yerlarni chuqur haydamasdan og’ir texka ishlatmasdan, yuqori samarador mineral o’g’itlar qo’llash bilan qishloq xo’jalik maxsulotlarini, ya’ni go’sht, sut, g’alla, sabzavot va meva maxsulotlarini intensiv sarmoyasini oshirish mumkin.3 9-jadval. Sug’oriladigan tuproqlarning xaydov qatlamining gumus bilan ta’minlanganlik darajasi Ta’minlanganlik ko’rsatkichi Kattaliklar chegarasi O’ta yuqori > 5 Juda yuqori 3-5 Yuqori 2 – 3 O’rtachdan yuqori 1,5 – 2,0 O’rtacha 1,0 – 1,5 Kam 0,5 – 1,0 Juda kam < 0,5 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 3(Organic Farming: Policiesand ProspectsStephan Dabbert,Anna Maria Häring,Raffaete Zanoli.2003,13 бет). 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 k o m p l ye k s 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 ye 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 2. Tuproq kolloidlari nihoyatda kichik ultramikroskopik zarracha - bo’lsa-da juda murakkab tuzilgan. Kolloid zarracha, ular yuzasidagi ionlar qatlami bilan birga kolliod misella deyiladi. (12-rasm). 12-rasm. Misellaning tuzilishi. (N.I. Gorbunov buyicha) 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. 3. 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. Tuproq kimyoviy degradasiyasi jarayonlari, tuproq reaksiya yoki ph noqulay o’zgarishlarga qarangzaxiralarining kamayishi va o’simlik oziq moddalar mavjudligi, qobiliyati zaharli yakson qilishmoddalar, ildiz zonasida tuzlarning ortiqcha pullaridan kamaytirish va. asosiy kimyoviyquyidagicha jarayonlari: Oksidlash - asoslarini eritmaga yoki acidproducing qo’shilishi oqibatida tuproq ph pasayishio’g’itlar. Oziqlantiruvchi kamayish - muhim o’simlik ozuqa (masalan, N, P, K, Ca, Mg olib tashlash,Anorganik bilan to’ldirish holda terish o’simliklar yoki haddan tashqari eritmaga tomonidan) yoki organik tuzatishlar Toxification - bir darajaga ba’zi elementlar (masalan, Al, Mn, Fe) ortiqcha pullaridan debo’simliklar zaharli hisoblanadi Sho’rlanishi - ildiz zonasida eruvchan tuzlarning ortiqcha pullaridan elektr bunday to’yingan bazasini o’tkazuvchanlik 4 DS/sm (1.6 Plitalar) oshib Alkalinization yoki sodication - ildiz sodic tuzlar (Na ion) ning afzallik> 8.5 15 natriy yutilish nisbati (SAR) va tuproq pH olib zonasi ifloslanishi / ifloslanishi - sanoat, shaxta chiqindilarni ariza va shahar ifloslantiruvchituproqqa.4 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 rayeksiyaga 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+ Birvalentlikationlarbilanto’yingankolloidlarasosanzolholatdabo’ladi; birvalentlikationlarikkivauchvalentlikationlarbilanalmashgandagelholatigao’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 4(Soil degradation in the United States: extent, severity, and trends/ Rattan Lal, Terry M.Sobecki, Thomas Iiваri, John M. Kimble.2004, 8 бет.) 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. 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,NRO2-4, 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+ + Na2SO4 TCK]2Na + CaSO4; 2) TSK]Ca2+ + 2NaHCO3TSK] 2 Na +Ca(HCO3)2 Ca (HCO3)2H2O +CaCO3 +CO2; 3) Na2CO3 + CaSO4CaCO3 + Na2SO4; 4) Al(OH)3 + H3PO4 AlPO4 +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 + 2 H2SO3 CO2 +H2O (ohak) (superfosfat) (cho’kma)6 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. 2. Fizik-kimyoviy singdirish qobiliyati. Tuproqning kolloid zarrachalari yuzasida turli ionlarning singdirilishi va eritmadagi ionlar bilan ekvivalent miqdori 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: T ]Ca+ 6 KNO3 + T]2K + Ca(NO3)2 + 4KNO3 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. 3. 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 NN4+ 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. 4. 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-< CO3-2< PO4-3 < OH- Kationlar singari anionlarning singdirilishi ham ularning valentligiga bog’liq. Ammo bu keltirilgan qatordan ko’rinib turibdiki, ON- (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 eruvchan tuzlariga uch kalsiy fosfat [Ca3(PO4)2, shuningdek, alyuminiy, temir fosfatlari kiradi. Fosforning bu birikmalari qiyin yoki kam eriganligi sababli tuproqda singdirilib, fosfor tuproqdan yuvilib ketmaydi. I k k i n ch i g r u p p a g a tuproqda singdirilmaydigan yoki manfiy singdiriladigan anionlar, jumladan, suvda qiyin eriydigan tuzlar hosil qilmaydigan Cl-, NO3- anionlari kiradi. U ch i n ch i g r u p p a g a singdirilishi jihatdan yuqoridagi har ikkala gruppa oralig’ida turuvchi (SO4-2, CO3-2, SiO22- kabi) anionlar kiradi. Bu anionlar muhit sharoitiga ko’ra yaxshi yoki yomon erishi mumkin. Sulfat kislotasi anionlarini tuproq juda kam singdiradi, ba’zan manfiy singdirilishi ro’y beradi. Tuproq tarkibida kalsiy miqdori ko’p va namligi kamayganda, CaSO4 hosil bo’lib, cho’kmaga tushadi. Magniy, kaliy, natriy sulfat tuzlari suvda yaxshi eriydi. Sho’rlangan yerlarni yuvib, sulfat tuzlarini oson ketkazish mumkin. Gips (CaSO4 2H2O) suvda qiyin eriydi (1 l suvda 2 g) va ba’zi tuproqlarda to’planib, alohida gipsli gorizont shakllanadi. Ko’mir kislotasi anioni (SO32-) kalsiy bilan suvda qiyin eriydigan kalsiy karbonati (SaSO3) ni hosil qiladi. Mo’tadil miqdordagi tuproq karbonatlari tuproq unumdorligida ijobiy rol o’ynaydi. Tuproqda hosil bo’ladigan Na2CO3 (soda) va K2CO3 suvda oson eriydi va zararli tuzlardan hisoblanadi. Eritmada ularning ko’payishidan ishqoriy reaksiya vujudga kelib, tuproq strukturasi buziladi, hamda o’simliklarga zararli ta’sir etadi. Sodali tuzlar bilan sho’rlangan yerlarni o’zlashtirish ancha qiyin. Almashinuvchi kationlar tarkibi tuproqlarning xossalari va o’simliklar o’sib rivojlanishiga keskin ta’sir etadi. K.K.Gedroys almashinuvchi kationlarning o’simliklarga bevosita o’tishi mumkinligini aniqlagan. TSKda kalsiy va o’simliklar uchun zarur boshqa kationlar bo’lganda, eng qulay sharoit yaratilgan bo’ladi. Singdirish kompleksida H+va Al3+ ionlari ko’payib ketganda tuproq eritmasining kislotaliligi oshadi, Na+ bo’lganda esa (ko’pincha Mg2+ bilan birga) ishqoriyligi oshib, tuproq xossalarini yomonlashtiradi va o’simliklar uchun noqulay sharoit yuzaga keladi. Asoslar bilan to’yinmagan podzol va chimli podzol tuproqlarda Sa2+ , Mg2+ , uncha ko’p bo’lmasdan H+, va Al3+, ning singdirish kompleksida ko’payishi natijasida tuproq eritmasining reaksiyasi kislotali holatga o’tadi. Tuproq strukturasi buziladi va umuman tuproq mineral qismining qator o’zgarishlariga sabab bo’ladi. Kalsiy va magniy kationlari yuqori aktivlikka ega bo’lib, tuproqdagi organik va mineral zarrachalar(zol) ning qaytmas koagulyasiyasini yuzaga keltiradi, natijada kolloid moddalar yuvilmasdan tuproqda to’planib qoladi. Koagulyasiya tufayli mexanik elementlar birikib turli agregatlarni va so’ngra agronomik nuqtai nazardan mustahkam struktura hosil bo’ladi. Tuproq eritmasining reaksiyasi neytral yoki unga yaqin bo’ladi. Ba’zan kalsiy va magniyning nisbati o’zgarib, Mg2+ ko’payib borsa tuproqning xossalariga salbiy ta’sir etadi. Almashinuvchi magniyning oshishi gumusli moddalarning eruvchanligini ko’paytiradi, magniy gumati o’simliklarning ildiz sistemasiga zaharli ta’sir etadi. Ba’zan natriy bilan birga magniy tuproqlarning sho’rtoblanishiga ham sabab bo’ladi. Magniyli sho’rtobsimon tuproqlar O’rta Osiyoning qator rayonlarida, jumladan, Dalvarzin cho’li va boshqa joylarda hisobga olingan (N.A.Rozanov, 1951). Sho’rtob va sho’rtobsimon tuproqlarning almashinuvchi kationlari tarkibida kalsiy kam bo’lib, natriy ko’payadi (aytilganidek ba’zan magniy ham rol o’ynaydi). Natriy, kolloidlarning gidrofillik xossasini oshiradi, ularning suv bilan kuchli peptizasiyalanishiga olib keladi. Natriy bo’lganda tuproq eritmasi ishqoriy reaksiyaga ega. Tuproq strukturasiz bo’lib, kolloidlar gidrofilligi natijasida tuproq kuchli ko’pchiydi va suvni o’tkazmaydi.. Gidrofilligi tufayli tuproqda o’simliklar uchun foydali nam kamayib ketadi. Demak, tuproqda natriyning ko’payishi, uning unumdorligini pasaytirib yuboradi. K a t i o n l a r n i n g s i n g d i r i sh s i g’ i m i. Eritmadagi neytral tuzlar ta’siri bilan tuproq tarkibidan siqib chiqarilishi mumkin bo’lgan kationlarning umumiy miqdori a l m a sh i n u v ch i k a t i o n l a r y i g’ i n d i s i n i (S) tashkil etadi hamda 100 g tuproq ka nisbatan mg. ekv bilan ifodalanadi. Almashinish xossasiga ega bo’lgan singdirilgan kationlar yig’indisiga tuproqning s i n g d i r i sh s i g’ i m i yoki k a t i o n l a r n i n g a l m a sh i n i sh s i g’ i m i (Ye ) deyiladi. Singdirish sig’imi ham 100 g tuproqda mg/ekv hisobida aniqlanadi. Turli tuproqlarda singdirish sig’imi 100 g tuproqda 3-70 mg/ekv gacha o’zgarib turadi. Singdirish sig’imi tuproqdagi gumus miqdori, mexanik tarkibi, kolloidlarning mineralogik tarkibi va miqdoriga bevosita bog’liq. Singdirish sig’imi tuproq chirindisiga gumin va fulvokislotalarning sifat ko’rsatkichlariga xam bog’liq. Silikatsiz temir va alyuminiyning gumus bilan hosil qilgan organik-mineral kompleksida singdirish sig’imi pasayadi. Chunki, Fe3+ va Al3+, gumusning aktiv funksional qismini biriktirib, kationlar singishini kamaytiradi. Muhit reaksiyasining o’zgarishi bilan kationlarning singdirilishi ham har xil bo’ladi. Ishqoriy sharoitda gumus tarkibidagi gidroksil gruppaning aktivligi oshib, manfiy zaryadlar ko’payganligidan, singdirish sig’imi ham ortadi. Singdirish sig’imi turli tuproqlarning genetik gorizontlari bo’ylab ham o’zgaradi. Bundan ko’rinib turibdiki, qora tuproqlarda kationlarning singdirish sig’imi yuqori bo’lib, ayniqsa ko’p gumusli qismi bu jihatdan aktivdir (100 g tuproqda 53,7 mg ekv). Chimli podzol tuproqlarda singdirish sig’imi juda o’zgaruvchan bo’lib, ayniqsa podzol (A2) gorizontida ancha pastdir. Bo’z tuproqlarning singdirish sig’imi yuqori qatlamda biroz ko’p bo’lsada, umuman gorizontlari bo’yicha deyarli bir xil (8,0-8,6 mg/ekv). Singdirish sig’imi tuproqlarning muhim ko’rsatkichlaridan biri. Singdirish sig’imi qanchalik yuqori bo’lsa, o’simliklar uchun zarur kimyoviy elementlar (Ca, Mg, K) tuproqda yuvilishdan saqlanib qolinadi. Tuproq muhiti reaksiyasining mo’tadilligini va umuman tuproq unumdorligining yuqori holatda saqlanishini ta’minlaydi. Tuproq reaksiyasi tuproq eritmasidagi vodorod (H+) va gidroqsil (OH-) ionlarining mavjudligi hamda ular konsentrasiyasining nisbatiga bog’liq bo’lib pH bilan ifodalanadi. Tuproq eritmasidagi erigan moddalar bilan tuproq qattiq qismi orasidagi o’zaro ta’sirlashuv natijasida yuzaga keladigan vodorod va gidroksil ionlari konsentrasiyasining nisbatiga ko’ra tuproq neytral (pH-7), kislotali (pH<7) yoki ishqoriy (pH>7) reaksiyaga ega bo’ladi. Tuproq reaksiyasi ko’plab omillarning o’zaro ta’siri natijasida yuzaga keladi. Jumladan, reaksiya tuproq mineral qismining kimyoviy va mineralogik tarkibiga, erkin holidagi tuzlarning mavjudligiga, organik moddalar miqdori va sifat tarkibiga, tuproqning namligiga hamda turli organizmlarning hayot faoliyatiga bog’liq. Reaksiyani belgilovchi eng muhim omillardan biri tuproqdagi tuzlarning tarkibidir. Tuproqda nam ko’p bo’lganda uning qattiq qismidagi neytral, kislotali va ishqorli tuzlar eritmaga o’tadi. Tuproq quriganda aksincha hol ro’y beradi. Shunday qilib, tuproq eritmasining reaksiyasi yuzaga keladi va tuproq unumdorligiga ta’sir etadi. Tuproqda ko’proq tarqalgan mineral kislotalardan biri ko’mir kislotasidir. Termodinamik sharoitlar va tuproqning biologik aktivligiga ko’ra karbonat angidridi ta’sirida tuproqdagi pH ko’rsatkichi 3,9-4,4-5,7 atrofida bo’lishi mumkin. Tuproqdagi karbonat angidridining rejimi ob-havoning kecha-kunduzgi o’zgarishi va mikroorganizmlarning aktivligiga bog’liq. Turli o’simliklar uchun maqbul pH ko’rsatkichi turlicha(11- rasm). Tuproq va jinslardagi sulfidlar (oltingugurtli metallar) ning oksidlanishi natijasida sulfat kislotasi hosil bo’lib, tuproqning kislotaliligini oshiradi. Shuningdek kislotalilikning vujudga kelishida kationlar bilan to’yinmagan gumin kislotasi va fulvokislotalarning roli ham katta bo’lib, pH 3,0-3,5 gacha o’zgaradi. Nitrifikasiya bakteriyalari ta’sirida tuproqda vaktincha azot va azotli kislotalar hosil bo’lib, pH 0,5-2,0 gacha pasayishi mumkin. Singdirish kompleksida asosan kalsiy, magniy kationlari bo’lgan qora tuproqlarning reaksiyasi neytral va unga yaqindir. Kislotali reaksiya, ilgari aytilgandek, singdirish kompleksida H+ va A13+ ionlari bo’lgan (asoslar bilan to’yinmagan) podzol, chimli podzol, botqoq tuproq va qizil tuproqlar uchun xosdir. Tuproq kislotaliligi aktual va potensial gruppalarga ajratiladi. Tuproqning a k t u a l k i s l o t a l i l i g i eritmada erkin holdagi vodorod ionlarining ko’p miqdorda to’planishidan yuzaga keladi. Tuproqning p o t ye n s i a l(yashirin) k i s l o t a l i l i g i singdirish kompleksidagi almashinuvchi H+ va A13+ ionlarining ta’sirida hosil bo’ladi. Potensial kislotalik ham almashinuvchi va gidrolitik shakllarga bo’linadi. Tuproq bilan eritmadagi tuzlar orasidagi o’zaro ta’sir natijasida almashinuv reaksiyasi boradi hamda eritmaga H+ va Al3+ ionlari siqib chiqariladi. A l m a sh i n u v ch i k i s l o t a l i l i k tuproqning KCl, NaCl va BaCl2 kabi neytral tuz eritmasi bilan o’zaro ta’siri natijasida yuzaga keladi. Almashinuvchi kislotalilikni aniqlashda odatda 1n KC1 eritmasidan foydalaniladi. Bunda quyidagi reaksiya boradi va eritmada xlorid kislotasi hosil bo’ladi: Tuproq ] H +KCl Tuproq ]K+HCl (eritmada) Almashinuvchi kislotalilik ko’rsatkichi pH bilan hamda 100 g tuproqda mg ekv shaklda ifodalanadi. Gidrolitik kislotalilik tuproqning gidrolitik ishqoriy tuz, jumladan sirka kislotasining natriyli tuzi (CH3COONa) eritmasi bilan o’zaro ta’siri natijasida hosil bo’ladi. Reaksiya kam ishqoriy muhitda quyidagi sxema asosida kechadi: Tuproq ] H +CH3 COONa = Tuproq ] Na+CH3 COOH. Hosil bo’lgan sirka kislotasining vodorod ionlari eritmaning kislotaliligini belgilaydi. Gidrolitik kislotalilikning ko’rsatkichi 100 g tuproqda mg/ekv bilan ifodalanadi. Gidrolitik kislotalilik miqdori, odatda almashinuvchi va aktual kislotalilikdan ko’p bo’ladi. Gidrolitik kislotalilik karbonatli tuproqlardan boshqa, ko’pchilik tuproqlarda uchraydi. 3. Tuproq ishqoriyligi. Eritmada gidrooksid ionlari vodorod ionlariga nisbatan ko’p bo’lganda (pH>7) eritma va tuproqning ishqoriy reaksiyasi vujudga keladi. Ishqoriy reaksiyaning kelib chiqishida eritmadagi kuchli asosli va kuchsiz kislotali xarakterdagi (K2CO3, KHCO3, Na2CO3, NaHCO3) tuzlar asosiy rol o’ynaydi. Singdirish kompleksida natriy kationlari saqlovchi tuproqlar ishqoriy reaksiyaga ega. Karbonat angidrid saqlovchi bunday tuproqlarning suv bilan o’zaro ta’siri natijasida quyidagi reaksiya (Na2CO2) sodir bo’ladi: A) Tuproq]2Na + H2O + CO2 → Tuproq]2H + Na2CO3 B) Na2CO3 +2H2O → 2NaOH +H2CO3 Hosil bo’ladigan soda eritmaning keskin ishqoriy bo’lishiga olib keladi. Chunki, uning gidrolizi (NaON ning dissosiyalanishi) natijasida eritmada gidrooqsil ionlari ko’payadi hamda pH ko’rsatkichi 9-10 gacha ko’tariladi. Nordon tuproqlarning xossalarini yaxshilashda yerni ohaklash usulidan foydalaniladi. Yerga ohak solinganda tuproqning kislotaliligi neytrallanadi. Tuproqni ohaklaganda quyidagi almashinuv reaksiyasi asosida, tuproqning singdirish kompleksidagi vodorod kalsiy bilan siqib chiqariladi hamda tuproq xossalari yaxshilanadi: Tuproq ]2H + CaCO3 + Tuproq ] Ca + H2O +CO2. Ohaklash usuli tayga o’rmon zonasidagi podzol, chimli podzol va botqoq singari kislotali tuproqlarida keng ishlatiladi. Ishqoriy reaksiyaga ega bo’lgan sho’rtob va sho’rtobsimon tuproqlarning salbiy xossalarini yaxshilash uchun gipslash usulidan foydalaniladi. Bunda tuproq bilan gips orasida kechadigan quyidagi reaksiya natijasida almashinuvchi (singdirilgan) natriy ioni kalsiy bilan almashinadi: Hosil bo’ladigan suvda oson eruvchi natriy sulfat tuzi tuproq profili bo’ylab pastga yuvilib ketadi. MDH ning janubiy qurg’oqchilik rayonlarida 160 mln.gektarga yaqin ishqoriy xossadagi sho’rtoblangan yerlar mavjud bo’lib, kimyoviy meliorasiyalash (gipslash) ni talab etadi. Tuproqning singdirish qobiliyati bilan bevosita bog’liq bo’lgan xossalardan biri, uning buferligidir. Tuproq eritmasi va qattiq fazasining kislotali yoki ishqoriy reaksiyalar ta’siriga qarshi tura olish qobiliyatiga buferlik deyiladi. Tuproqning ana shu xususiyati tufayli tuproqdagi turli aktual reaksiyalarning o’zgarishi keskin kamayadi. Tuproqning buferligi juda murakkab jarayon bo’lib, qator omillarga, jumladan, tuproqning kimyoviy va mexanik tarkibiga, singdirish sig’imi hamda singdirilgan asoslarga va boshqalarga bog’liq. Asoslar bilan to’yingan (qora, kashtan va bo’z tuproqlar singari) tuproqlarning kislotali reaksiyaga nisbatan buferligi yuqori bo’ladi. Bunday tuproqlarga kislotali birikmalar solinganda, undagi vodorod ionlari singdirish kompleksidagi kalsiy bilan quyidagi reaksiya asosida almashinadi va natijada eritmada neytral tuz hosil bo’lib, tuproq eritmasining reaksiyasi kam o’zgaradi: Tuproq ] Ca + 2 HCl + Tuproq ] 2H + CaCl2 Masalan, karbonatli bo’z tuproqlarga fiziologik jihatdan kislotali ammoniy sulfat o’g’iti solinganda tuproqdagi ohak birikmalari bilan quyidagi reaksiya asosida neytrallanadi va eritmaning reaksiyasi deyarli o’zgarmaydi: CaSO3 + (NH4)2SO4 + CaSO4 + (NH4)2CO3. Asoslar bilan to’yinmagan, ya’ni singdirish kompleksida vodorod ionlari ko’p bo’lgan tuproqlarga ishqoriy moddalar, masalan Sa(ON)2 solinganda, uning ishqorlarga nisbatan buferligi yuqori bo’lib, quyidagi reaksiya asosida neytrallashadi: Tuproq ] 2H + Ca(OH)2+ Tuproq ] Ca + 2H2O Bundan tashqari, tuproq buferligining oshishida oqsil moddalarning ahamiyati katta. Ma’lumki, oqsil moddalar o’simlik va turli organizmlarning nobud bo’lgan qoldiqlarida ko’p saqlanadi. Amfoter xossasiga ega bo’lgan oqsil moddalari tuproq va uning eritmasidagi kislotalar, ishqorlar bilan birikib, natijada ularning ta’sirini kamaytiradi. Demak, bu omil tuproq paydo bo’lish jarayonlari hamda yerga solinadigan o’g’itlar ta’sirida hosil bo’ladigan aktual reaksiyalarga nisbatan tuproqning buferligini oshirishda muhim rol o’ynaydi. Tuproq buferligi o’simliklar va tuproqdagi mikroorganizmlarning hayotida muhim ahamiyatga ega. Chunki bu organizmlar, tuproqda neytral va unga yaqin reaksiya bo’lganda yaxshi rivojlanadi. Agar tuproqning buferli xossasi bo’lmaganda edi, kislotali yoki ishqorli reaksiya ko’payib ketib biologik jarayonlarning borishiga salbiy ta’sir etgan bo’lardi. Ammo tabiatda bu jarayon tuproqning buferligi natijasida barqaror bo’lib turadi. Buferlik singdirilgan asoslar bilan bir qatorda tuproqning mexanik tarkibiga, undagi chirindi miqdoriga bevosita bog’liq. Qumoq va soz tuproqlarga nisbatan qumli tuproqlarda buferlik kam, chirindiga boy tuproqlarda esa yuqori bo’ladi. Demak, tuproqlarga muntazam ravishda organik o’g’itlar solib turish, yengil mexanik tarkibli tuproqlarga loyqa yuborish (kalmotaj) yo’li bilan ularning buferligini oshirish muhim agronomiya tadbirlaridan biri hisoblanadi. Nazorat savollari 1. Kolliod misella, granula, zarracha deb nimaga aytiladi? 2. Tuproqning singdirish qobiliyati deb nimaga aytiladi va singdirish jarayonidagi qanday asosiy qonuniyatlarni bilasiz? 3.Tuproqning fizik-mexanik xossalarini ayting. Ularni ta’riflang va ularning tuproqning tarkibiga, uning fizik-kimyoviy xossalariga va boshqa omillarga bog’liqligini tushuntiring? 4.Tuproqning umumiy fizik va fizik-mexanik xossalarini yaxshilash usullarini ko’rsating?