Viii laboratoriya ishi mavzu: tuproqning ekologik xususiyatlarini aniqlash

VIII - LABORATORIYA ISHI
MAVZU: TUPROQNING EKOLOGIK XUSUSIYATLARINI ANIQLASH
Sanoatning yuksalishi, yer yuzasida odam sonining ko‘payishi bilan tuproq qoplamining biosferadagi ahamiyati, uning ekologik ahvolining og‘irlashib ketishi, pestitsidlar, sanoat, qurilish va maishiy chiqindilar tarkibidagi og‘ir metallar bilan ifloslanishi va ularga qarshi kurash choralari to‘g‘risidagi masalalarga ehtibor berish, ekologik barqarorlikka erishishni hal qilish kabilar asosiy vazifalardan biriga aylandi. Tuproq qoplami inson, hayvonot dunyosi, o‘simliklarning yashaydigan, o‘sadigan, rivojlanadigan, ko‘payadigan va tarqaladigan makoni bo‘lib xizmat qiladi. Eng muhimi, tuproq qoplami biosferaning hayotiy qobig‘i biotsenoz va zootsenozlarning manbai va koni bo‘lib xizmat qiladi. Shu paytgacha tuproq paydo bo‘lishida atmosfera, gidrosfera va litosfera agentlarining ta’siri har taraflama talqin etib kelindi, ammo tuproq qoplamining, atmosfera, gidrosfera va litosferaga, uning ekologik funksiyasiga ta’sir etishi kabi masalalariga yetarli e’tibor berilmadi. Respublikamizning milliy va viloyat universitetlarida agrokimyo va tuproqshunoslik tizimi bo‘yicha ta’lim olayotgan talabalarga tuproqshunoslik fani miqyosida tuproq qoplamining biosferadagi roli, shakllangan xossa va tarkibining atmosfera, gidrosfera, litosferaga ekologik ta’siri haqidagi ma’lumotlarni ushbu bobda keltirib o‘tish maqsadga muvofiq deb hisoblaymiz. Tuproq qoplami quyosh energiyasining asosiy qismini o‘zida to‘plab, o‘simlik dunyosini suv, azot, uglekislota va boshqa oziqa elementlari bilan tahminlab, fotosintez jarayonining amalga oshishida ishtirok etadi. Tuproq ustida o‘sadigan o‘simlik qoplami yil davomida 0,5 x 10¹⁵ kilovat/soat energiyani fotosintez orqali organik modda sifatida o‘zlashtiradi. Insoniyat tomonidan bir yil ichida yoqilg‘i, oziq-ovqat va yem-xashak sifatida 7,0 x 10¹² kv/soat energiya istehmol qilinadi. Insonlar tomonidan oldingi o‘tgan geologik jarayonlarda o‘simliklar dunyosi tomonidan hosil qilingan ko‘mir, torf, neftg‘ sifatida har yili 16,2x10¹² kv/soat energiya sarflanishi hisoblangan. Agar hozirgi davrda atom, shamol, daryo oqimlari energiyasi hisobga olinmasa, kelajakda tuproq-o‘simlik-hayvonot dunyosi hosil qiladigan energetika manbalari insoniyat uchun salmoqli xizmat qiladi. Chunki tuproqda quyosh nuri energiyasini, kinetik va potensial energiyaga aylantiradigan, insoniyatni kimyoviy energiya va oziqa moddalari bilan tahminlaydigan yagona manba bo‘lib, tirik jonivorlar va yashil o‘simliklar xizmat qiladi. Yer yuzida hayot quruqlikda, okean, dengiz, ko‘llarda va atmosferaning 2-3 km balandligida yer qahrining o‘n, yuz, ming metr chuqurlikda rivojlanishi mumkin. Tirik organizmlar yashab, hayot kechiradigan va rivojlanayotgan yer qobig‘i biosfera deyiladi. Tuproq biosferaning tarkibiy qismi bo‘lib, litosferada bo‘layotgan jarayonlarning tarkibiy mahsuloti sifatida bevosita ishtirok etadi. Tuproq o‘simlik, hayvonot dunyosi, mikroorganizmlar yashaydigan, o‘sadigan, ko‘payadigan, tarqaladigan, rivojlanadigan makon va manba bo‘lib xizmat qiladi. Bundan tashqari, u o‘simlik va tirik organizmlar qoldig‘i, sanoat, qurilish, qishloq xo‘jaligi va maishiy chiqindilar yig‘iladigan ombor hisoblanadi. Quruqlikda, ya’ni tuproqda o‘simliklar tomonidan nx10¹⁰ tonna fitomassa hosil bo‘ladi, shuningdek, 0,5% minerallanish jarayonlariga duchor bo‘ladi. Inson tomonidan yiliga fitomassa 3,6 x 10⁸ t istehmol qilinadi. Demak, biosferada tuproq – organizimlar, ayniqsa, tuproq-o‘simlik orasida umumplanetar energiya va oziqa almashinuvi zanjiri amalga oshiriladi. Ularga yutilish, organik modda holatiga o‘tish va organik moddalarning azot, uglerod, kislorod, vodorod, oltingugurt, kalsiy, kaliy, kremniy, temir va magniy elementlariga qadar mineralizatsiyalanish jarayoni misol bo‘la oladi. Agar o‘simlik kulida biologik jarayonda nx10⁸ t o‘simlik assimilyatsiya qiladigan elementlarga aylanadi. Ammo uning asostiy qismi o‘simliklarning chirishi, minerallanishi natijasida tuproq va suv havzasiga qaytib tushadi.
Tuproq qoplami quyoshdan keladigan radiatsiyani uzatuvchi va qaytaruvchi sifatida ishtirok etishi, uning relyefi, o‘simlik bilan qoplanganligi, namligi, mexanik tarkibi, donadorligi, qattiqligi va yumshoqligi organik-mineral moddalarning tarkibi bilan bog‘liqdir. Tuproq qoplami atmosferadagi namlik o‘zgarishi, harakati va almashinuvida ishtirok etadi. Tuproq qoplamidan atmosferaga mayda, o‘rtacha, chang va loy hamda kolloid zarrachalari chiqadi, bunda mikroorganizmlar ham ishtirok etishi mumkin. Atmosfera tarkibi, ya’ni azot, kislorod, vodorod, karbonat angidrid, suv bug‘i tuproq - o‘simlik - hayvonot dunyosi - mikroorganizmlar hayoti bilan chambarchas bog‘liq bo‘ladi. Yuqorida aytib o‘tilgan elementlar o‘simlik tomonidan organik moddalar hosil qilishda ishtirok etib, tuproqdagi jonivorlar va mikroorganizmlar tomonidan qaytadan ishlanib, boshqa moddalarni vujudga keltiradi. Tuproq bilan atmosfera orasida gaz almashinuvi bo‘lib turadi, ya’ni CO₂, NH₃, NO₂, N₂, H₂S, CH₄ va suv bug‘lari tuproqdan havoga o‘tadi. Tuproq qoplami yer usti va osti suvlari bilan chambarchas bog‘liq bo‘lib, suv geokimyoviy jarayonlarda ishtirok etadi. Tuproq tarkibidagi suv, uning g‘ovaklarida, organik va mineral moddalar tarkibida, eritmasida ham ishtirok etadi va geokimyoviy jarayonlarda qatnashadi. Tuproqdagi suv moddalarni erituvchi va hosil bo‘lgan mahsulotlarni transportirovka qilishda ishtirok etadi. Tuproq tarkibidagi suv gidrosfera suvi manbalarining biri hisoblanadi. Daryo, ko‘l, dengiz, okeanlarning shakllanishi va gidrokimyoviy tarkibi tuproq qoplamining morfologik tuzilishi, suvning fizik xossalari va holati, kimyoviy va mineral tarkibiga bog‘liq bo‘ladi. Daryo suvida 0,2-0,4 g/l mineral moddalar, gumus va mikroorganizmlar bo‘lib, tuproq zarrachalari esa 2-5-10 g/l ni hosil qilishi mumkin. Suv havzasi tarkibidagi organik va mineral moddalar tuproq va uni hosil qiluvchi tog‘ jinslarining yemirilishidan paydo bo‘lgan mahsulotlar tuproq hosil bo‘lishi jarayonida bir necha milliard yillardan buyon, ya’ni silur davridan beri davom etib kelmoqda. Tuproq tarkibidagi organik va mineral moddalar, turli mikroorganizmlar, chang, loy va kolloid zarrachalar shamol va suv eroziyasi jarayonida harakatga kelib, to‘zonlar sifatida atmosferaga ko‘tarilishi va gidrosferani ifloslantirishi mumkin. Tog‘ jinslari, ayniqsa, cho‘kindi yotqiziqlarida hosil bo‘lgan neft, ko‘mir, torf va gaz zahiralari tuproq hosil bo‘lishi jarayonlari bilan bog‘liqdir. Litosferadagi yotqiziqlar tuproq orqali atmosferadan havo, suv va boshqa moddalarni olib, o‘simlik va mikroorganizmlar yordamida, ko‘mir, neftg‘, torf, gaz, temir, marganets, alyuminiy, oltingugurt, gilmoyali loylar, tuzlar va fosforli moddalarni hosil qilgan. Tuproq qoplamining biosferadagi roli katta geologik va kichik biologik doira bo‘yicha moddalar harakati almashinuvi jarayonida yaqqol ko‘rinadi.
Tuproq qoplamining biosferadagi asosiy vazifalari quyidagilar:
1. Tuproqning bioekologik vazifasi – tuproq ekologiya manbai va muhit bo‘lib, unda ko‘plab organik moddalar to‘planadi. Akademik V.A.Kovdaning hisobicha, yer yuzasida (asosan, o‘rmonlarda) to‘planadigan biologik qism miqdori qariyib n·10¹³ tonnani tashkil etadi. Yer osti ildiz qismi hamda hayvonot va mikroorganizmlar faoliyati bilan bog‘liq organik moddalar miqdori bundan kam emas.
2. Tuproq qatlamining bioenergetik vazifasi – tuproq qoplamini o‘z ichiga oluvchi ekologik tizimda o‘simliklar har yili yerda taxminan n·10¹⁷ kkal miqdordagi kimyoviy faol energiya to‘playdi. Tuproqning o‘zida organik moddalar (detrit, gumus-gumus)da n·10¹⁸ kkal miqdorida energiya to‘planadi. Har bir tonna gumus 5·10⁶ kkal potensial energiyaga ega 1 g gumus 4,5-5 kkal kimyoviy energiyani saqlaydi.
3. Tuproq qoplamining azot oqsil to‘plash vazifasi – tuproq o‘simlik tarzidagi ekologik tizim, atmosferadagi molekulyar N ni to‘plab, ularni aminokislotalar va oqsillarga aylantirish xususiyatiga ega. Yer yuzasi quruqlik qismi tuproqlaridagi azotning biologik fiksatsiyalanishi har yili 140 mln. tonnani tashkil etadi.
4. Tuproq qoplamining biokimyoviy vazifasi – tuproqda to‘planadigan bioyig‘ilma turli kimyoviy elementlar va ular birikmalarining manbai ham hisoblanadi. O‘simliklarning ildiz tizimsi tuproqning pastki qismlaridan ko‘plab kimyoviy elementlar (C, N, H, O, Ca, K, Mg, Al) ni so‘rib oladi va tuproq qatlamlarida to‘plash imkoniyatini beradi.
5. Tuproq qatlamining gidrologik vazifasi – tuproq qoplamining yer gidrologik tsiklidagi va gidrosferadagi roli ham nihoyatda katta. Tuproq qoplamida atmosfera yog‘inlari to‘planadi, bug‘simon suvlar kondensatsiyalanib, erkin suvga aylanadi.
6. Tuproq qoplamining atmosfera gaz tarkibiga ta’siri vazifasi – tuproq qoplami yer sharining gaz rejimi va atmosfera tarkibining shakllanishida, fotosintezida, karbonat angidridining birikishi, azot to‘plashi, kislorod va vodorodning to‘planishida, denitrifikatsiya, desulg‘fofikatsiyada, oksidlanish va nafas olishda, karbonat angidridning atmosferaga qaytishi va aylanishi kabi jarayonlarida ham katta rolg‘ o‘ynaydi.


Nazorat savollari:
1. Atmosfera, gidrosfera va litosferaning tuzilishi, tuproq qoplamining ularga ta’siri qanday?
2. Biosfera deganda nimani tushunasiz?
3. Tuproq qoplamining biosferaga ta’siri qanday?
4. Tuproq qoplamining biosferadagi funksiyasi nimadan iborat?
5. Tuproq ekologiyasi deganda nimani tushunasiz?