Tuproq kimyosi

Sug‘oriladigan tuproqlarda gumusning guruhli tarkibi

Tuproq nomi	Chuqurlik, sm	Umumiy C, %	Umumiy C ga nisbatan foizlarda
			Bitumlar	GK	FK	Qoldiq
Och tusli bo‘z tuproq	0-25 30-55 70-85	0,38 0,07 0,07	6,9 10,8 10,2	23,0 10,5 10,5	37,3 34,7 27,3	32,8 44,0 52,0	0,61 0,30 0,38
Tipik bo‘z tuproq	0-20 20-40 105-135	0,85 0,70 0,07	4,6 4,3 9,4	31,8 30,4 14,0	32,7 38,2 36,5	30,9 27,1 40,1	0,97 0,79 0,38
O‘tloqi saz	0-20 20-45 50-70	1,59 0,94 0,50	4,3 4,7 7,1	51,9 40,8 20,1	28,9 31,4 36,8	15,2 23,1 36,0	1,78 1,29 0,54
O‘tloqi botqoq tuproq	0-20 22-40 42-70	6,42 2,17 0,47	6,9 6,1 5,9	71,8 60,5 18,9	15,3 24,9 42,5	6,0 8,5 32,7	4,69 2,42 0,44
O‘rtacha sho‘rlangan o‘tloqi saz	0-20 20-40 40-60 60-80 80-100	0,527 0,546 0,546 0,520 0,371	- - - - -	26,4 26,2 26,8 24,1 22,4	22,5 21,7 26,7 24,9 24,7	51,9 52,1 48,5 51,0 52,9	1,18 1,21 1,06 0,95 0,89

Jadval ma’lumotlaridan ko‘rinib turibdiki, C_gk:C_fk nisbati bo‘z tuproqlarga nisbatan o‘tloqi saz va o‘tloqi botqoq tuproqlarida yuqori, ya’ni >1. Bu ko‘rsatkich ularning gumusida GK ko‘pligidan dalolat beradi.
Gumusning guruhli tarkibi gumifikatsiya jarayonining xususiyligi va tuproqning biokimyoviy faolligini ko‘rsatadi. Shu nuqtayi nazardan o‘tloqi tuproqlarda gumifikatsiya jarayoni nisbatan yaxshi ekanligini jadvaldan ko‘rishimiz mumkin.
Gumusning fraksiyali tarkibi – gumus kislotalarining har birini mineral birikmalar va elementlar bilan birikishi natijasida hosil bo‘lgan moddalarning alohida-alohida guruhlari demakdir. Bu jarayonda reaksiyaga kiruvchilarning tarkibi, nordonligi yoki ishqoriyligi katta ahamiyatga ega.
Masalan, qora tuproqlarda GK to‘planishi ularning kalsiyli birikmasining ko‘payishi bilan birga sodir bo‘ladi. Bu o‘z navbatida tuproq eritmasida ionining konsentratsiyasini ortishi bilan bog‘liq.
Tuproq eritmasida miqdori ortishi bilan massalar ta’siri qonuniga binoan kalsiy – gumatlar miqdori ortadi. Bu hodisa qora tuproqlar uchun ko‘proq xos bo‘ladi. Podzol tuproqlarda qo‘ng‘ir GK mavjud bo‘lib, kalsiyli GK deyarli uchramaydi. Cho‘l va chala-cho‘l mintaqa tuproqlarida GK asosan kalsiy bilan to‘yingan. Lekin gumifikatsiya jarayoni bu mintaqada qo‘ng‘ir rangli GK hosil bo‘lishi bilan tamom bo‘ladi.
Yuqoridagilarni hisobga olib Tyurin, Ponamarevlar gumus moddalarini quyidagi fraksiyalarga ajratadilar:
-erkin, ya’ni mineral komponentlar bilan birikmagan;
-harakatchan lar bilan birikkan;
-faqat kalsiy bilan birikkan;
-turg‘un lari bilan mustahkam bog‘langan;
-gilli minerallar bilan birikkan gumus moddalariga. Erituvchilarda erimaydigan qoldiq birikmalar.
Bu o‘rinda faqat gumin kislotalarining o‘zini ham molekulyar og‘irliklariga qarab bir necha fraksiyalarga ajratish mumkinligini keltirish kifoya.
Gumusning guruhli va fraksiyali tarkiblarini aniqlash uchun ko‘p usullar qo‘llaniladi. Ulardan eng qulayi bu ketma-ket har xil erituvchilarda eritish bo‘lib, bu usulni Ponamareva ishlab chiqqan. Ular quyidagi jarayonlarni o‘z ichiga oladi.
1. Harakatchan oksidlar ( ) va ni tuproqdan ajratish (dekaltsirovanie). Tuproq 0,1 n bilan ishlanadi. Bunda eritmaga erkin va lar bilan birikkan fraksiyalar, ya’ni FK chiqadi, bu 1^a fraksiya hisoblanadi. Bu fraksiyani ba’zan agressiv, ya’ni faol fraksiyalar ham deyiladi. Lekin bunga asos yo‘q. 1^a fraksiya suvli so‘rimga chiqmaydi, faqat kuchli kislotalarda eriydi, demak bu fraksiya tuproqda hech qanday agressivlik xususiyatiga ega emas.
Kalsiysizlantirilgandan keyin gumin moddalarning ko‘p qismi H-li formaga o‘tadi, ya’ni
H
GK = Ca + H₂SO₄  GK + CaSO₄
H
H
FK = Fe + H₂SO₄  GK + FeSO₄
H
2. Kalsiysizlantirilgandan keyin qolgan tuproq 0,1 n. NaOH bilan ishlanadi, bunda Ca va 1,5 oksidlar bilan birikkan, erkin gumin kislotalar va fulvokislotalar ajratiladi. Kalsiysizlantirilgandan keyin GK lar «H» shaklda bo‘lganligi uchun NaOH bilan quyidagi reaksiyalar sodir bo‘ladi.
GK-H + NaOH → GK-Na + H₂O
FK- H + NaOH → FK-Na + H₂O
GK larning natriyli tuzlari yaxshi eriydi va NaOH yordamida butunlay ajratiladi. Bunday GK va FK larni alohida-alohida aniqlash uchun GK pH = 1-2 bo‘lgan modda bilan (H₂SO₄ bilan) cho‘ktiriladi va FK filtrlanadi.
3. Ikkinchi operatsiya bajarilgandan keyingi qolgan tuproq 0,02 n. NaOH bilan ishlanib qizdiriladi (suv hammomida). Natijada eritmaga 1,5 oksidlar bilan gilli minerallar bilan mustahkam bog‘langan GK va FK chiqadi.
4. Qolgan tuproqda erimagan organik moddalar (gumin) aniqlanadi.
5. Alohida olingan tuproqda 0,1 n. NaOH yordamida yangi so‘rim tayyorlanadi. Bunda GK lar eriydi (erkin va harakatchan 1,5 oksidlar bilan bog‘langan qismi ham), lekin Ca bilan bog‘langan qismi erimaydi deb hisoblanadi. Shuning uchun Ca GK ayirish usulida topiladi.
Kalsiysizlashtirilgan so‘rimdagi GK miqdoridan, ishqoriy so‘rimdagi GK miqdori ayirilsa topiladi, ya’ni Ca bilan bog‘langan GK lar aniqlanadi. Nazariy jihatdan bu bo‘linish to‘g‘ri bo‘lib, kamchiliklardan holi emas. Haqiqatan ham
H
GK = Fe + 3NaOH  GK- H + Fe(OH)_3
H
hosil bo‘ladi. Bu birikmaning eruvchanligi juda past, shunga qaramay
H
GK = Ca + 2NaOH  GK + Ca(OH)₂
H
reaksiya bormaydi deb aytish mumkin.
Shuni alohida aytish kerakki, GK ni barcha fraksiyalarining yig‘indisi (C-orqali) GK dagi umumiy C – ga teng. Xuddi shunday FK lar uchun ham, ya’ni FK fraksiyalari yig‘indisi FK C-diga teng. Ba’zan analiz to‘ldiriladi, ya’ni spirt, benzol yordamida lipidlar ham ajratiladi. Maxsus analizlarda yarim parchalangan organik qoldiqlarni (detrit) aniqlash ham katta ahamiyatga ega. Detrit eng avvalo ozuqa elementlari va energiya manbayi bo‘lishi mumkin.
GK larining miqdorini FK miqdoriga bo‘lish orqali, ya’ni bu nisbat yordamida gumusni quyidagi turlarga ajratsa bo‘ladi:
-gumatli C_gk : C_fk < 2;
-fulvatli-gumat C_gk : C_fk q 1-2;
-gumatli-fulvat C_gk : C_fk q 0,5-1
-fulvatli C_gk : C_fk < 0,5.

Gumusning fraksiyali tarkibi. Gumin kislotalar

1-fraksiya, bevosita NaOH so‘rimida erimaydigan erkin va harakatchan R₂O₃ lar bilan bog‘langan GK.
2-fraksiya, kalsiysizlantirilgandan keyin 0,1 n. NaOH da eriydigan GK bo‘lib, asosan Сa bilan bog‘langan.
3-fraksiya, 0,02 n. NaOH da isitilgandan keyin erigan GK lar bo‘lib, bular turg‘un R₂O₃ lar va gilli minerallar bilan bog‘langan.

Fulvokislotalar

1^a-fraksiya, 0,1 n. H₂SO₄ da eriydigan, erkin va R₂O₃ lar bilan bog‘langan FK.
1-fraksiya, 0,1 n. NaOH so‘rimida eriydigan, tuproqdagi GK larning 1 fraksiyalari bilan bog‘langan FK.
2-fraksiya, 0,1 n. NaOH da kalsiysizlantirilgandan keyin eriydigan, GK larni 2 fraksiyasi bilan bog‘langan FK.
3-fraksiya, isitilganda , 0,02 n. NaOH da eriydigan GK larni 3-fraksiya bilan bog‘langan FK.
GK-larni FK-larga nisbati tuproqlarning tipiga, tipchasi, ayirmasiga va qator xususiyatlariga qarab o‘zgaradi va bu o‘zgarish tuproqni ma’lum darajada xarakterlaydi.
Masalan, podzol va chimli podzol tuproqlarda С_gk:С_fk<1 va ko‘pincha bu nisbat 0,3-0,6 ni tashkil qiladi. Demak bu tuproqlarda GK lar ham hosil bo‘ladi yoki yetarli hosil bo‘lsa ham mineralizatsiyaga uchraydi.
O‘rmonlarning sur-qo‘ng‘ir tuproqlarida, qora tuproqlarda GK lar nisbatan ko‘p hosil bo‘ladi va natijada С_gk:С_fk bu tuproqlarda 2-2,5 tenglashadi.
Qora tuproqlardan keyin janubga qarab FK lar miqdori ortib boradi. Ortiqcha namlik, sho‘rlik, karbonatlilik tuproqlardagi gumusni guruhli va fraksiyali tarkibiga ta’sir ko‘rsatadi. Masalan, qo‘shimcha namlanish ba’zan GK ni to‘planishiga olib keladi. Bunga misol qilib o‘tloqi tuproqlarni keltirish mumkin.
Karbonatli tuproqlarda, karbonatli jinslar ustida hosil bo‘lgan tuproqlarda ham GK nisbatan mo‘l bo‘ladi. Shunday hodisa qattiq sizot suvlar ta’sirida hosil bo‘lgan tuproqlarda ham kuzatiladi.
Tuproqlarning fraksiyali tarkibi ham shunga o‘xshash qonuniyatlarga bo‘ysunadi. Masalan, nordon tuproqli ellyuvial landshaftlarda erkin yoki R₂O₃ larning harakatchan qismi bilan bog‘langan gumus modda-miqdorlari nisbatan ko‘p bo‘ladi. Bu tuproqlarda gumat kalsiy hosil bo‘lmaydi. Sabab Ca konsentratsiyasining kichikligi va tuproq eritmasining pH ni nordonligidadir.
Tipik qora tuproqlarda, ya’ni to‘yinganlik darajasi 100% ga yaqin bo‘lgan tuproqlarda birinchi fraksiya yo‘q yoki juda kam.
Karbonatli tuproqlarda ayniqsa CaCO₃ mavjud bo‘lgan tuproqlarda doimo Ca⁺⁺ ioni mavjud bo‘ladi, ya’ni karbonatlar tuproqni Ca⁺⁺ ioniga boyitib turadi. Bu esa gumus kislotalariga ta’sir qiladi. Shunday tuproqlar qatoriga qora, bo‘z tuproqlarni kiritish mumkin. Bu tuproqlarda kalsiyli gumat miqdori ko‘p bo‘ladi. Bu quyidagicha hosil bo‘ladi:

Qora tuproqdan janubga tomon tuproqlarning karbonatliligi ortib boradi. Shuning uchun ham ulardagi erkin shakldagi gumus kislotalari deyarli yo‘q. Erkin gumus kislotalari janubda subtropik zonaning nordon tuproqlarida uchraydi.
Tuproqdagi gumusning guruhli va fraksiyali tarkibiga tuproqqa beriladigan o‘g‘it, melioratsiya, agrotexnika va boshqa tadbirlar ham ta’sir qiladi.