Mundarija
Tuproq chirindi va uning xossalari 20
Tuproqning unumdor qatlamining kelib chiqishi va tarkibi 25
Tuproqlarning kimyoviy tarkibi 30
Tuproqlarning fizik xossalari 35
Insonning tuproqqa ta'siri 39
Adabiyotlar ro'yxati 46
Tuproq chirindi va uning xossalari 20
Tuproqning unumdor qatlamining kelib chiqishi va tarkibi 25
Tuproqlarning kimyoviy tarkibi 30
Tuproqlarning fizik xossalari 35
Insonning tuproqqa ta'siri 39
Adabiyotlar ro'yxati 46
Tuproq — Yer litosferasining unumdorlikka ega boʻlgan sirt qatlami boʻlib, togʻ jinslarining nurashi, organizmlarning hayotiy faoliyati va organizmlarning hayotiy faoliyati natijasida hosil boʻlgan koʻp funksiyali geterogen ochiq toʻrt fazali (qattiq, suyuq, gazsimon fazalar va tirik organizmlar) tizimli tizimdir. mustaqil ekotizim hisoblanadi.
Tuproqning eng muhim xususiyati tuproq unumdorligi, ya'ni. o'simliklarning o'sishi va rivojlanishini ta'minlash qobiliyati. Bu xususiyat inson hayoti va boshqa organizmlar uchun alohida ahamiyatga ega. Tuproq tabiatdagi biosfera va energiyaning ajralmas qismi bo'lib, atmosferaning gaz tarkibini saqlab turadi. U biosfera, gidrosfera va Yer atmosferasining o'zaro ta'sirini tartibga soluvchi maxsus tabiiy membrana (biogeomembrana) sifatida qaraladi. Tuproqlar iqlim, topografiya, ona jinslar, mikroorganizmlar, o'simliklar va hayvonlar (ya'ni, butun biota), inson faoliyati va vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan funktsiyadir.
V.V.Dokuchaev asarlaridan oldin tuproq geologik-agronomik atama sifatida qaralgan:
1839 yil - qatlam ko'rinishidagi tosh taglik yoki taglik (yorug'lik, taglik) deb ataladi. Tuprogʻi vulqonli, tuprogʻi porfiritli, tuproqlari granitli.
1863 yil - V.I.Dahl lug'atida - Tuproq: er, poydevor (dam olishdan, yolg'ondan).
1882 yil - Yerning yuqori qatlami.
V. V. Dokuchaev 1883 yildan beri birinchi marta tuproqni tuproq hosil qiluvchi omillar ta'sirida shakllangan mustaqil tabiiy jism sifatida ko'rib chiqadi: "sabablar yig'indisi (tuproq, iqlim, relef, yosh va o'simlik qoplami)". U tuproq - bu ona jins (tuproq), iqlim va organizmlarning vaqtga ko'paygan funktsiyasi (natijasi) ekanligini umumlashtiradi.
Hozirgi vaqtda shaharlardagi atrof-muhit ob'ektlarining ekologik holatini o'rganishga qiziqish ortib bormoqda. Bunday tadqiqotlarda tuproq va tuproq qoplamini o'rganish muhim o'rin tutadi.
Shahar tuproqlari juda o'ziga xos, hali kam o'rganilgan biologik tizimlar bo'lib, ular bir qator xususiyatlari bilan tabiiydan farq qiladi. Ular yuqori mozaik va notekis profil, sezilarli siqilish, atrof-muhitning gidroksidi reaktsiyasi, turli toksik moddalar bilan ifloslanishi bilan ajralib turadi.
Urbanlashgan hududlarning tuproqlari ortib borayotgan antropogen yukni ko'taradi. Natijada, tuproq profillarining degradatsiyasi jarayoni sodir bo'ladi, ularning normal ishlashi mumkin bo'lmaydi. Shu bilan birga, tuproq turli xil ekologik funktsiyalarni bajaradi, ularning asosiylari: yashil maydonlarning o'sishi uchun yaroqlilik, ifloslantiruvchi moddalarni qalinlikda singdirish va ularni tuproq va er osti suvlariga kirishdan saqlaydi va hokazo.
Tegishli adabiyotlar va hujjatli ma'lumotlar tahlili shuni ko'rsatadiki, hozirgi vaqtda shaharlarning ekologik holatini baholashda neft mahsulotlari bilan ifloslangan tuproqlarning biologik faolligi ko'rsatkichlari majmuasini o'zgartirish, ularning o'z-o'zini davolash qobiliyati va ifloslanishi og'ir metallarning mobil shakllari (HM) erta bosqichlarda salbiy o'zgarishlarni sezish imkonini beruvchi erta diagnostika belgilari bo'lib xizmat qilishi mumkin.
Ushbu ko'rsatkichlar majmuasini o'rganish shahar tuproqlarida sodir bo'layotgan o'zgarishlar yo'nalishini aniqroq tushunishga va mahalliy hokimiyatlarga urbanizatsiyalashgan hududlarni barqaror rivojlantirishga qaratilgan boshqaruv qarorlarini qabul qilishga imkon beradi. Bundan tashqari, shahar hududida joylashgan bog' va bog'larda yig'ib olingan hosilning inson salomatligi uchun xavfsizligi masalasini ham hisobga olish kerak.
Tuproq va uning tuzilishi
Tuproq - unumdorlik xususiyatiga ega bo'lgan er qobig'ining (litosfera) bo'sh sirt qatlami. Tuproq geologik omillar, fizik-kimyoviy va biologik jarayonlarning ta'siri natijasida hosil bo'lgan. U murakkab kimyoviy va biologik o'zgarishlarga uchraydi, asosan hayvon va o'simliklardan kelib chiqqan organik moddalarni yo'q qilish jarayonlari.
Tuproq turli xil o'simlik, hayvon va maishiy chiqindilarni qabul qiluvchi va yutuvchi, turli xil mikroflora va mikrofaunaning suv ombori va manbai. Unda turli xil yangi birikmalar ham hosil bo'ladi, o'simlik ildizlari uyalaydi, ichaklarida yer osti suvlari topiladi. Tuproqning botqoqlanishi yoki er osti suvlarining yuqori turishi chorvachilik fermalari binolarida namlik va hatto suv toshqinlariga olib kelishi mumkin.
Tuproq hududning iqlimiga, uning relefi va boshqa mahalliy xususiyatlariga esa chorvachilik binolarining mikroiqlimiga, oʻsimliklarning rivojlanishiga katta taʼsir koʻrsatadi. Tuproqning tabiati alohida binolarni qurish va rejalashtirish, fermalarni obodonlashtirish va ekspluatatsiya qilishda hisobga olinishi kerak.
Tuproqdagi kimyoviy elementlarning to'plami va miqdoriy nisbati uning elementar tarkibi deyiladi. Har qanday tuproqda D.I. davriy sistemasining barcha 92 elementi mavjud. Mendeleyev, kimyoviy ifloslanish holatlarida esa transuran elementlari tuproqlarda ham uchraydi. Konsentratsiya diapazoni juda katta: o'nlab va massa ulush birliklaridan (%) 10-10-10-12% gacha. Ba'zi elementlar tuproq massasining shakllanishida ishtirok etadi, ya'ni ular konstitutsiyaviy rol o'ynaydi, ular tirik organizmlar uchun ham zarur bo'lsa-da, ikkinchi qismi tuproq massasining xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi, lekin muhim fiziologik rol o'ynaydi. : ba'zi elementlar fiziologik va biokimyoviy jarayonlarning stimulyatori bo'lishi va zaharli bo'lishi mumkin. Birinchi guruhga makroelementlar, ikkinchisiga mikro, ultramikro va nanoelementlar kiradi.
Kimyoviy elementlar tuproqda ularning kimyoviy birikmalarining katta to'plami bilan ifodalanadi. Har qanday elementlarning birikmalarining xilma-xilligi tuproqlarning kimyoviy holatining qiyosiy barqarorligini ta'minlaydi. Shunday qilib, fosfor birikmalari asosan ortofosfatlar bilan ifodalanadi, lekin ular bir vaqtning o'zida kaltsiy, alyuminiy, temir, sink, qo'rg'oshin, marganets bilan turli xil birikmalar shaklida bo'lishi mumkin. Ularning tuproq birikmalarining to'liq ro'yxatidan uzoqda bo'lganlar fosfatlarning xilma-xilligi haqida fikr beradi:
Ca8H2(PO4)6 , Ca10(PO4)6(OH)2 , Ca10(PO4)6F2 , Ca4(PO4)3H " 3H2O, Ca3(PO4)2 , Ca(H2PO4)2 , CaHPO4 , AlPO4 " 2H2O, FePO4 " 2H2O, Fe3(PO4)2 8H2O, Zn3(PO4)2 , Pb3(PO4)2 , Pb5(PO4)3OH, PbAl3H(OH)6(PO4)2 , MnHPO4
Bundan tashqari, fosforning muhim qismini organik birikmalar va kondensatsiyalangan fosfatlar tashkil qiladi.
Tuproqdagi temir bir vaqtda aluminosilikatlarning kristall panjaralariga, goetit FeOOH, gematit Fe2O3, turli gidroksidlarga kiradi. Eng ko'p eriydigan Fe3+ birikmalari iste'mol qilinganligi sababli, uning konsentratsiyasi boshqa temir birikmalari tomonidan tuproq eritmasida saqlanadi. Tuproq eritmasidagi kremniy birikmalari ortosilikat kislota H4SiO4 yoki uning polimerik shakllari bilan ifodalanadi, amorf va kristalli silikon dioksid SiO2 (kvars), aluminosilikat guruhining minerallari bir vaqtning o'zida qattiq fazalarda mavjud. Katta qumli tuproq fraksiyalarida karkasli aluminosilikatlar, 1 mkm dan kichik fraksiyalarda esa qatlamli aluminosilikatlar ustunlik qiladi, ulardan montmorillonit, kaolinit va gidromikalar eng keng tarqalgan.
Uglerod birikmalari ayniqsa tuproqlarda juda ko'p. Deyarli har doim tuproq havosida karbonat angidrid CO2, tuproq eritmasida - karbonat kislotasi, dasht va quruq dasht tuproqlarida - CaCO3 va Na2CO3; bu faqat mineral birikmalar. Organik moddalardagi birikmalar to'plami hali hisoblab chiqilmagan, ammo ular metan CH4, aminokislotalar, oddiy yog 'kislotalari, monosaxaridlardan tortib tsellyuloza, lignin, polipeptidlar bilan ifodalangan yuqori molekulyar og'irlikdagi birikmalargacha bo'lgan past molekulyar og'irlikdagi birikmalarni o'z ichiga oladi. Tuproqqa xos bo'lgan gumus moddalari alohida o'rin tutadi. Tuproqlarni tavsiflashda alohida individual birikmalar emas, balki ularning guruhlari, ya'ni tuzilishi va xossalari o'xshash birikmalar to'plami ko'proq ma'lumot beradi. Bunday guruhlar monosaxaridlar, aminokislotalar (tuproqlarda 17-22 tagacha turli aminokislotalar mavjud), gumin kislotalar, fulvo kislotalar bo'lishi mumkin. Xuddi shu guruhga kiruvchi moddalar tuproq-kimyoviy reaksiyalarda taxminan teng ishtirok etadi.
Organik birikmalar guruhlari mineral birikmalar bilan bogʻlanish xususiyatiga koʻra fraksiyalarga boʻlinadi, masalan, Ca2+, Fe3+, aluminosilikatlar va boshqalar bilan bogʻlangan erkin hümik kislotalar boʻlishi mumkin.
Tuproqlar tarkibining murakkabligi, kimyoviy birikmalarning katta to'plami bir vaqtning o'zida turli xil kimyoviy reaktsiyalarning sodir bo'lish imkoniyatini va qattiq tuproq fazalarining tuproq eritmasining nisbatan doimiy tarkibini saqlab turish qobiliyatini aniqlaydi, bu o'simliklar to'g'ridan-to'g'ri kimyoviy elementlarni oladi. Tuproq eritmasining doimiy tarkibini saqlab turish qobiliyati tuproqning buferlanishi deb ataladi. Tabiiy sharoitda tuproqning buferlanishi shundan iboratki, tuproq eritmasidan element iste'mol qilinganda qattiq fazalar qisman eriydi va eritma konsentratsiyasi tiklanadi. Agar tuproq eritmasiga har qanday birikmalarning ortiqcha miqdori tashqaridan kirsa, tuproqning qattiq fazalari yana tuproq eritmasi tarkibining doimiyligini saqlab, bunday moddalarni bog'laydi. Bu K+ ionlarining mumkin bo'lgan o'tishlari va tuproqdagi kaliy o'z ichiga olgan moddalarning o'zgarishi bilan ko'rsatilgan. Shunday qilib, umumiy qoida amal qiladi: tuproqlarning buferlik qobiliyati tuproq eritmasi va tuproqning qattiq qismlari o'rtasida bir vaqtning o'zida sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalarning katta to'plamiga bog'liq. Kimyoviy xilma-xillik tuproqni o'zgaruvchan atrof-muhit sharoitlariga yoki antropogen faoliyatga chidamli qiladi.
Tuproqlarda 30 dan ortiq turli kimyoviy reaksiyalar va jarayonlar sodir bo'lishi mumkin. Ulardan ba'zilari barcha tuproqlar uchun umumiy, ba'zilari faqat alohida tuproq turlariga xosdir. Koʻpchilik tuproqlarga xos boʻlgan reaksiyalar quyidagilardan iborat: choʻkma-erish, kation almashish, kompleks hosil boʻlish, organik birikmalarning sintezi va minerallashuvi, gumus moddalarining hosil boʻlishi. Shimoliy nam hududlarning tuproqlari kislotali mahsulotlarning to'planishi, tiklanish jarayonlarining rivojlanishi (gleying) bilan tavsiflanadi; quruq janubiy hududlarda tuz to'planishi tez-tez sodir bo'ladi va tuproq reaktsiyasi kaltsiy karbonatlariga bog'liq va kaltsiy karbonat balansi bilan tartibga solinadi. Tuproqlar uchun eng muhim reaktsiyalar quyida muhokama qilinadi.
kation almashinuvi. Bu reaktsiya 1850-1852 yillarda. ingliz olimlari - fermer Tompson va kimyogar Vey tomonidan kashf etilgan. 1922-1925 yillarda shu asosda sovet tuproqshunosi akademik K.K. Gedroits dunyo miqyosida e'tirof etilgan tuproqlarning singdirish qobiliyatining izchil ta'limotini yaratdi. Anion almashinuvi kashf etilgandan so‘ng ion almashinuvining umumiy nazariyasi yaratildi, ion almashinuvchi (ion almashuvchi sorbentlar)ni sanoat ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yildi, ion almashinadigan xromatografiya usullari ishlab chiqildi. Tuproqlar kationlarni yutuvchi tuproqning qattiq qismi va elektrolit eritmasi sifatida qaralishi mumkin bo'lgan tuproq eritmasi o'rtasidagi kation almashinish reaksiyalari bilan ko'proq xarakterlanadi. Agar tuproqning qattiq qismi tuproq adabiyotida an'anaga ko'ra P belgisi bilan belgilansa, tuproqqa KCl eritmasi qo'shilsa, reaksiya sodir bo'ladi.
PCa, Mg + 4KCl PK4 + CaCl2 + MgCl2.
Demak, tuproqda Ca2+ ham, Mg2+ ham almashinuv shaklida bo‘lib, ular eritmaga aylangan, K+ ionlari esa tuproq tomonidan so‘rilgan. Tuproqda boshqa o'zgarishlar yo'q.
Tayga oʻrmonlarining shiddatli-podzolik tuproqlari almashinadigan shaklda Ca2+, Mg2+, K+, H+ va Al3+ ionlarini oʻz ichiga oladi. Dashtlarning chernozemlari va kashtan tuproqlarida Ca2 +, Mg2 + va K+ ustunlik qiladi. Tuz yalab va ba'zi sho'r botqoqlarida odatda Na + mavjud.
Tuproqdagi almashinadigan kationlarning umumiy miqdori, Xalqaro birliklar tizimi SI bo'yicha, qatronlar (+) "kg-1 (1 kg tuproqdagi musbat zaryadlarning sentimollari) bilan o'lchanadi va kation almashish qobiliyati (CEC) deb ataladi. Qisqasi). CECning mutlaq qiymatlari birlikdan bir necha o'nlab qatronlar (+) kg-1 gacha o'zgarib turadi. Bu reaktsiyalar juda muhim, chunki tuproq unumdorligi, tuproqning ko'plab fizik-kimyoviy xususiyatlari va kimyoviy ifloslanishiga bardosh berish qobiliyati. tuproqlar almashinuv kationlarining tarkibiga va ularning miqdoriga bog'liq.
Tuproqning kislotaligi. Tuproqning potentsial kislotaliligini hosil qilishda almashinadigan kationlar ham ishtirok etadi. Bunday kislotalilik kislotali sod-podzolik, kulrang o'rmon, qizil tuproq tuproqlarida uchraydi. U faqat tuproq sho'rlangan eritma bilan ta'sirlanganda, shuningdek, odatiy kation almashish reaktsiyasida o'zini namoyon qiladi. Farqi shundaki, potentsial kislotalilik faqat H+ va Al3+ kationlariga bog‘liq:
PH+ + KCl PK+ + HCl
yoki
PAl 3 + + 3 KCl P + AlCl 3
P + Al ( OH )3 + 3HCl .
Ikkala holatda ham eritmada ma'lum miqdorda HCl paydo bo'ladi, bu muhitning kislotali reaktsiyasini hosil qiladi.
Potensial kislotalilikni juda oddiy fokuslar bilan yo'q qiling. Odatda, kaltsiy karbonat (ohak) tuproqqa qo'shiladi, bu kislotalikning turli shakllarini zararsizlantiradi:
P + CaCO3 PCa2 + + H2CO3
PCa2 + + CO2 + H2O.
Tuproqlarning tabiiy kislotaliligi organik kislotalarning tuproqqa o‘simlik qoldiqlari yoki ildiz sekretlari bilan tushishi, tuproq havosiga karbonat angidrid gazi, kislotali yomg‘ir bilan nitrat va sulfat kislotalarning kirib kelishi natijasida yuzaga kelishi mumkin. Kimyoviy muvozanatni tahlil qilish shuni ko'rsatdiki, CO2 ning bu jarayondagi roli ilgari o'ylanganidan ko'ra muhimroqdir. CO2 ning erishi karbonat kislota H2CO3 hosil bo'lishiga olib keladi. O'z-o'zidan bu juda zaif kislota, ammo CO2 ning tuproq havosidagi ulushi atmosfera havosiga qaraganda ancha yuqori; ikkinchisida CO2 ulushi taxminan 0,03% ni tashkil qiladi va tuproq havosida u butun foizga etadi. Shuning uchun, ohaksiz tuproqlarda, faqat CO2 tufayli, pH qiymati 4,5 ga va undan ham pastroq bo'lishi mumkin.
Tuproqning ishqoriyligi. Agar ularning suvli suspenziyasi pH 7,5 - 8,0 yoki undan yuqori bo'lsa, tuproq gidroksidi hisoblanadi. Bu tuproqlar dasht va quruq dasht tabiiy zonalarida shakllangan; shular jumlasiga tuz yalab, ba'zi solonchaklar kiradi. Ishqoriylik turli tuzlar: karbonatlar, fosfatlar, boratlar, gumatlar, silikatlar tufayli yuzaga keladi. Ammo Na2CO3 va CaCO3 asosiy rol o'ynaydi, ikkinchisi kislota-asos buferini va nisbatan yuqori ishqoriylikni hosil qiladi. Bunday holda, reaktsiya CaCO3-H2O-CO2 kaltsiy karbonat tizimi tomonidan boshqariladi. Kaltsiy karbonat tuproqning qattiq qismida, suv deyarli har doim tuproqda (qattiq qurg'oqchilikdan tashqari) va CO2 doimo tuproq havosida mavjud. Bunday tizimning tuproq eritmasi turli miqdorda Ca2 +, H+, ni o'z ichiga oladi va pH qiymati, aslida, faqat CO2 ning qisman bosimi bilan tartibga solinadi. Ushbu tizim CaCO3 tuproqning qattiq qismida mavjud bo'lganda ishlaydi va tuproq suspenziyalarining pH qiymatlarini tuproq havosidagi CO2 ning qisman bosimiga qarab 7,5 - 10,0 gacha bo'ladi.
Tuproqlarning ishqoriyligi ularning kimyoviy va fizik xususiyatlariga salbiy ta'sir qiladi. Ishqoriy muhit ta'sirida tuproqlar tarqaladi, tuzilishini yo'qotadi, so'ngra quriganida zich, juda kuchli bloklarga birlashadi, ular ko'pincha shudgorning ta'siriga mos kelmaydi. Chernozem, kashtan va jigarrang tuproqlar zonalaridagi solonetslar shunday.
Tuproqning sho'rlanishi. Mamlakatning qurg'oqchil mintaqalarining drenajsiz chuqurliklarida, qirg'oqbo'yi hududlarida, tuproqlarda ko'pincha oson eriydigan tuzlarning yuqori konsentratsiyasi mavjud. Bular kaltsiy, magniy, natriy va kaliy xloridlari, sulfatlar, ba'zi karbonatlar, nitratlardir. Oson eriydigan tuzlar o'simliklarning rivojlanishiga salbiy ta'sir qiladi, chunki ular tuproq eritmalarining osmotik bosimini oshiradi va ba'zi kationlar va anionlar o'simliklar uchun toksikdir. Ayniqsa, Kiskavkazda, Kaspiy pasttekisligida, Oʻrta Osiyoda shoʻrlangan tuproqlar koʻp. Yaxshiyamki, yuqori darajada eriydigan tuzlar nisbatan harakatchan bo'lib, ularni suv bilan oddiy yuvish orqali tuproqdan osongina olib tashlash mumkin. Ishqoriy tuproqlarda noqulay moddalar avval gips, sarflangan sulfat kislota, temir sulfatlar bilan zararsizlantiriladi, so'ngra hosil bo'lgan oson eriydigan tuzlar ham suv bilan yuviladi. Sho'rlangan tuproqlarni melioratsiya qilishning bu usuli juda keng tarqalgan, ammo usulning muvaffaqiyati yuvilgan suvni olib tashlash imkoniyatiga bog'liq. Aks holda, yuvish suvlari er osti er osti suvlari bilan birlashib, ularning darajasini oshiradi. Natijada, sugʻoriladigan va yuvilgan massivlarning chekkalari boʻylab shoʻrlangan yer osti suvlarining yer yuzasiga koʻtarilishi natijasida tuproqlarning ikkilamchi shoʻrlanishi xavfi yuzaga keladi.
Redoks rejimlari. Deyarli har bir tuproqda kimyoviy birikmalar yoki elementlarning oksidlanish yoki qaytarilish reaktsiyalari sodir bo'ladi. Bu reaksiyalar birikadi va agar tuproqning biron bir komponenti oksidlansa, ikkinchisi muqarrar ravishda kamayadi. Eng oddiy va eng keng tarqalgan variant - bu temir ionlarining oksidlanishi-qaytarilishi:
Oksidlanish jarayonlari havo kislorodi hisobiga sodir bo'ladi, tuproqning organik moddalari esa qisman yoki to'liq oksidlanib, yakuniy parchalanish mahsulotlari - H2O va CO2 ga aylanadi. 0,5 - 0,7 V gacha bo'lgan yuqori oksidlanish-qaytarilish potentsiallarida o'zgaruvchan valentlikka ega deyarli barcha elementlar yuqori oksidlanish darajalariga ega bo'ladi, ularning ko'plari faol bo'lmaydi va o'simliklar uchun etib bo'lmaydi. Bular temir, mis, kobalt, oltingugurt, azot ionlari. Istisno marganets bo'lib, uni Mn2 + dan Mn7 + ga o'tkazish uchun taxminan 1,4 - 1,5 V potentsial talab qilinadi, hatto eng gazlangan va yomon namlangan tuproqlarda ham maksimal potentsial qiymatlar kamdan-kam hollarda 0,6 - 0,7 V dan oshadi. .
Suv bosgan tuproqlarda, ayniqsa suv bosgan sholi tuproqlarda tiklanish jarayonlari rivojlanadi, potentsiallar + 0,2 / - 0,2 V gacha pasayadi, bu erkin O2 ga kirmasdan rivojlana oladigan va organik qaytarilgan birikmalar va erkin vodorodni chiqaradigan mikroorganizmlarning faolligi bilan bog'liq. tuproq. Bunday tuproqlarda valentligi oʻzgaruvchan elementlar quyi oksidlanish darajalari holatiga oʻtadi, harakatchan boʻladi, metan CH4 va boshqa uglevodorodlar ajralib chiqadi. Qaytarilish jarayonlari uzoq vaqt davomida rivojlanganda tuproqlarda zangori rang paydo bo'ladi, temir va marganets Fe2 + va Mn2 + gacha kamayadi. Bunday tuproqlar gley yoki gley deb ataladi. Aytgancha, suv bosgan yoki sug'oriladigan va suv bosgan tuproqlar atmosferaga chiqadigan metan va boshqa uglevodorodlarning eng muhim tabiiy manbalaridan biri bo'lib, "issiqxona" effektining namoyon bo'lishini keltirib chiqaradi.
Humifikatsiya. Bu tuproqdagi eng muhim biokimyoviy jarayonlardan biridir. Uning mohiyati o'simlik qoldiqlarini asosan kislotali tabiatning o'ziga xos, quyuq rangli organik gumus moddalariga aylantirishda yotadi. Humik kislotalar birinchi marta torfdan 1786 yilda nemis olimi F.Achard tomonidan ajratilgan, ammo hozirgacha ularning tuzilishi noaniqligicha qolmoqda. Humik moddalar benzol o'z ichiga olgan qismlarga asoslangan bo'lib, ularning harakatchan qismi aminokislotalar va monosaxaridlarning katta to'plami bilan ifodalanadi, ular tarkibida azot va turli xil kislorodli funktsional guruhlar mavjud: karboksil -COOH, gidroksil -OH, xinon va boshqalar. Humik moddalarning xususiyati gidrotermik va biokimyoviy sharoitlarga yuqori qarshilik; tomonidan sanalgan ularning yoshi 14Cyuzlab va ming yillarga etadi va molekulyar massalari o'n minglab atom massa birliklariga teng. Tuproqdagi gumus moddalarining vazifalari xilma-xil va nihoyatda muhim. Ular o'simliklarning ozuqa moddalarini to'playdi, tuproq minerallarini nurashdan himoya qiladi, turli metallar kationlarining murakkab birikmalar shaklida migratsiyasini ta'minlaydi, tuproqning issiqlik va kislota-ishqor rejimlarini tartibga soladi, tuproqning kation almashish qobiliyatiga va bufer sig'imiga ta'sir qiladi, aniq fiziologik faollik va qishloq xo'jaligi o'simliklarining o'sishi va rivojlanishini rag'batlantirishga qodir. Gumik kislotalar va ularning tuzlari (gumatlar) turli xil tabiiy xom ashyolardan olinadi va ular nafaqat qishloq xo'jaligida, balki sanoat va tibbiyotda ham qo'llaniladi.
Shunday qilib, umumiy natijalarni umumlashtirib, biz tuproqlarning kimyoviy tarkibi va kimyoviy barqarorligi sabablari haqida ba'zi xulosalar chiqarishimiz mumkin.
1. Har qanday tuproq kimyoviy elementlarning to'plami va miqdoriy nisbati bo'yicha ham, ularning birikmalari shakllari bo'yicha ham juda murakkab kimyoviy tarkibga ega.
2. Tuproqlarda eng faol kimyoviy rolni yuqori dispers holatda bo'lgan moddalar (loy, plazma); bularga gumusli moddalar, qatlamli gil minerallar, ion va molekulyar dispersiyalar kiradi.
3. Tuproqlar tuproq organik moddalarining asosiy va eng faol komponentlari bo'lgan o'ziga xos gumus moddalarining hosil bo'lishi va to'planishi bilan tavsiflanadi.
4. Tuproqlarda bir vaqtning o'zida ko'p reaktsiyalar, ko'pincha qarama-qarshi yo'nalishda sodir bo'ladi, bu tizimning barqarorligini belgilaydi; kimyoviy birikmalar va reaksiyalarning xilma-xilligi tuproq barqarorligining asosiy shartidir.
5. Har bir tabiiy zonada ekologik vaziyat bilan yaxshi muvofiqlashtirilgan yoki tuproq hosil qilish omillariga mos keladigan maxsus kimyoviy tarkibga va rejimga ega bo'lgan tuproqlar hosil bo'ladi.
Tuproq - er qobig'ining jinslari tepasida joylashgan materiya qatlami, quruqlik ekotizimlarida juda muhim rol o'ynaydigan maxsus tabiiy shakllanish. Tuproq biogeotsenozning biotik va abiotik omillari oʻrtasidagi bogʻlovchi hisoblanadi.
Tuproq to'rtta asosiy komponentdan iborat:
mineral asos (umumiy hajmning 50-60%)
organik moddalar (10% gacha)
havo (15-25%)
suv (25-35%)
Tuproqlar har xil oʻlchamdagi zarrachalardan iborat boʻlib, yirik toshlardan tortib mayda tuproqgacha (diametri 2 mm dan kichik zarrachalar) va kolloid zarrachalardan (<1 mkm) iborat. Odatda, tuproqni tashkil etuvchi zarralar loy (diametri 0,002 mm dan kichik), loy (0,002-0,02 mm), qum (0,02-2,0 mm) va shag'al (2 mm dan ortiq) ga bo'linadi. Tuproqning mexanik tuzilishi qishloq xo'jaligi uchun juda muhim bo'lib, u erga ishlov berish uchun zarur bo'lgan harakatni, zarur sug'orish miqdorini va hokazolarni aniqlaydi. Yaxshi tuproqlarda taxminan bir xil miqdordagi qum va loy mavjud; ular qumloqlar deb ataladi. Qumning ustunligi tuproqni yanada maydalangan va ishlashni osonlashtiradi; boshqa tomondan, u suv va ozuqa moddalarini yomonroq saqlaydi. Loy tuproqlar yomon drenajlangan, nam va yopishqoq, ammo ozuqa moddalariga boy va yuvilmaydi. Tuproqning toshliligi - tuproq profilining parchalanish tarkibidagi tosh bo'laklarining tarkibi. hajmi va shakli dia. 3 mm dan ortiq. K. p. elak usuli bilan aniqlanadi va tuproq massasi yoki hajmiga nisbatan foizda ifodalanadi. Toshlarning tarkibiga ko'ra tuproqlar toshsiz (0,5% dan kam), ozgina toshli (0,5-5%), o'rtacha toshli (5-10%), kuchli toshli (10% dan ortiq) ga bo'linadi ; tuproqning skelet qismining tabiatiga ko'ra - tosh, shag'al, shag'al. C. p. koʻproq oʻrmon zonasida, ayniqsa qadimgi muzliklar hududida (N.-E. SSSRning Yevropa qismlari, Boltiqboʻyi davlatlari va boshqalar), shuningdek, togʻli hududlarda keng tarqalgan. O'rmon sanoatida (o'rmonni tiklash paytida asosiy maydon) tosh tarkibi 50% yoki undan ko'p bo'lgan tuproqlardan foydalanish mumkin. Asboblarni qayta ishlash qiyin (oshishga chidamliligi yuqori bo'lgan pulluklar ishlatiladi).
Tuproq tarkibiga qum va loy (silikatlar (Al4(SiO4)3, Fe4(SiO4)3, Fe2SiO4) qo'shilgan kvarts (kremniy) SiO2 shakllari) va gil minerallari (silikatlar va alyuminiy gidroksidning kristalli birikmalari) kiradi.
Tuproq tarkibida organik moddalar mavjud. Organogen (torf) tuproqlarda u ustunlik qilishi mumkin, ammo ko'pchilik mineral tuproqlarda uning miqdori yuqori gorizontlarda bir necha foizdan oshmaydi. Tuproqdagi organik moddalar o'simlik va hayvonlarning qoldiqlaridan hosil bo'ladi. Saprofitlar parchalanish jarayonida muhim rol o'ynaydi. Natijada, amorf massa hosil bo'ladi - gumus - to'q jigarrang yoki qora. Gumusning kimyoviy tarkibi fenolik birikmalar, karboksilik kislotalar, yog 'kislotalari efirlari. va ulardan tuproqda hosil bo'lgan o'ziga xos humik kislotalar. Humik kislotalar o'ziga xos formulaga ega emas va makromolekulyar birikmalarning butun sinfini ifodalaydi. Sovet va rus tuproqshunosligida ular an'anaviy ravishda hümik va fulvik kislotalarga bo'linadi. Humik kislotalarning elementar tarkibi (massa bo'yicha): 46-62% C (uglerod), 3-6% N (azot), 3-5% H (vodorod), 32-38% O (kislorod). Fulvokislotalarning tarkibi: 36-44% C, 3-4,5% N, 3-5% H, 45-50% O. Har ikkala birikmada ham oltingugurt (0,1 dan 1,2% gacha), fosfor (yuzdan va o'ndan bir qismi) mavjud. foiz). Humik kislotalar uchun molekulyar og'irliklar 20-80 kDa (minimal 5 kDa, maksimal 650 kDa), fulvo kislotalar uchun 4-15 kDa. Fulvik kislotalar ko'proq harakatchan, butun pH oralig'ida eriydi (gumik kislotalar kislotali muhitda cho'kadi). Gumik va fulvo kislotalarning uglerod nisbati (Cha/Cfa) tuproqlarning gumus holatining muhim ko'rsatkichidir. Tuproqda gumus zarralari loyga yopishadi. Ayrim kimyoviy elementlar (azot, fosfor, oltingugurt) parchalanish jarayonida organik birikmalardan noorganiklarga o'tadi. Moddaning minerallashuvi deb ataladigan jarayon mavjud.
Havo va suv tuproqda uning zarralari orasidagi bo'shliqlarda saqlanadi. Suvning bir qismi tuproqdan o'tib, er osti suvlarini hosil qiladi; suvning qolgan qismi sirt taranglik kuchlari ta’sirida tuproqda qoladi yoki kvarts yoki gil kristallari yuzalarida adsorbsiyalanadi. Tuproq bog'langan va erkin suvlarga bo'linadi. Birinchi tuproq zarralari shu qadar qattiq ushlab turilganki, u tortishish kuchi ta'sirida harakatlana olmaydi va erkin suv tortishish qonuniga bo'ysunadi. Bog'langan suvlar, o'z navbatida, kimyoviy va fizik jihatdan bog'langanlarga bo'linadi.
Kimyoviy bog'langan suv ba'zi minerallarning bir qismidir. Bu suv konstitutsiyaviy, kristallanish va gidratlangan. Kimyoviy bog'langan suvni faqat isitish yo'li bilan, ba'zi shakllarini (konstitutsiyaviy suv) minerallarni kaltsiylash orqali olib tashlash mumkin. Kimyoviy bog'langan suvning chiqishi natijasida tananing xususiyatlari shunchalik o'zgaradiki, yangi mineralga o'tish haqida gapirish mumkin.
Tuproq fizik jihatdan bog'langan suvni sirt tarangligi bilan ushlab turadi. Sirt energiyasining kattaligi zarrachalarning umumiy umumiy yuzasining ortishi bilan ortib borayotganligi sababli, fizik jihatdan bog'langan suvning tarkibi tuproqni tashkil etuvchi zarrachalarning hajmiga bog'liq. Diametri 2 mm dan katta bo'lgan zarralar fizik jihatdan bog'langan suvni o'z ichiga olmaydi; bu qobiliyatga faqat diametri belgilanganidan kichikroq bo'lgan zarralar ega bo'ladi. Diametri 2 dan 0,01 mm gacha bo'lgan zarrachalarda jismoniy bog'langan suvni ushlab turish qobiliyati zaif ifodalangan. U 0,01 mm dan kichik zarrachalarga o'tish bilan ortadi va kolloiddan oldingi va ayniqsa kolloid zarrachalarda eng aniq namoyon bo'ladi. Jismoniy bog'langan suvni ushlab turish qobiliyati zarrachalar hajmiga bog'liq emas. Zarrachalarning shakli va ularning kimyoviy va mineralogik tarkibi ma'lum darajada ta'sir qiladi. Gumus va torf jismoniy bog'langan suvni ushlab turish qobiliyatini oshiradi. Zarracha suv molekulalarining keyingi qatlamlarini kamroq va kamroq kuch bilan ushlab turadi. Bu erkin bog'langan suv. Zarracha sirtdan uzoqlashganda, u tomonidan suv molekulalarini jalb qilish asta-sekin zaiflashadi. Suv erkin holatga o'tadi.
Suv molekulalarining birinchi qatlamlari, ya'ni gigroskopik suv minglab atmosferalarda o'lchanadigan ulkan kuch bilan tuproq zarralarini o'ziga tortadi. Bunday yuqori bosim ostida bo'lgan suv molekulalari bir-biriga juda yaqin bo'lib, suvning ko'pgina xususiyatlarini o'zgartiradi. U xuddi qattiq jismga xos sifatlarni oladi. Tuproq bo'shashmasdan bog'langan suvni kamroq kuch bilan ushlab turadi, uning xususiyatlari erkin suvdan unchalik keskin farq qilmaydi. Shunga qaramay, tortishish kuchi hali ham shunchalik kattaki, bu suv yerning tortishish kuchiga bo'ysunmaydi va bir qator fizik xususiyatlari bilan erkin suvdan farq qiladi.
Tuproq tog' jinslaridan nurash va tirik organizmlarning faoliyati natijasida hosil bo'ladi. Haroratning kunlik tebranishlari jinslarning kengayishiga va qisqarishiga olib keladi. Noto'g'ri kengayish ularning asta-sekin yo'q qilinishiga olib keladi. Yoriqlarga singib ketgan suv muzlash paytida juda katta bosim hosil qiladi, bu ham toshning yo'q qilinishiga yordam beradi. Suv va shamol tomonidan harakatlanadigan zarralar eroziyaga olib keladi. Nihoyat, nurash turli xil kimyoviy moddalarning toshdan suv bilan yuvilishi natijasida yuzaga keladi. Tuproqning shakllanishini belgilovchi muhim omil - bu relef.
Tuproqlarning yagona xalqaro tasnifi hali ishlab chiqilmagan. Bir xil turdagi tuproqlar odatda bir xil namlik va o'rtacha yillik haroratga ega bo'lgan maydonlar bo'ylab cho'zilgan kenglik zonalarini hosil qiladi. Tog'larda tuproqlarning balandlik zonaliligi aniq kuzatiladi.
Tuproq ona jinsdagi uzoq muddatli o'zgarish jarayonlari natijasida hosil bo'ladi va bu jinslarning parchalanish mahsulotlarini ham, tirik organizmlarning parchalanish mahsulotlarini ham o'z ichiga oladi. Bu nurlanish mahsulotlari va parchalanish mahsulotlarining kombinatsiyasi eng murakkab kimyoviy tarkibni va tuproqda mavjud bo'lgan turli xil kimyoviy elementlarni hosil qiladi. Tuproqning tarkibi deyarli barcha ma'lum kimyoviy elementlarni o'z ichiga oladi, ammo o'simliklarning oziqlanishi uchun zarur bo'lganlar alohida qiziqish uyg'otadi.
Tabiiy sharoitda tuproqdagi o'simlik qoldiqlarini namlash nafaqat mikroblar va yomg'ir chuvalchanglari, balki boshqa ko'plab fitosafaglar tomonidan ham amalga oshiriladi. Ular mayda tuproq va mo'rtlik hosil qiladi, fizik xossalari va tuzilishiga, kimyoviy jarayonlarga ta'sir qiladi, kimyoviy elementlarning aralashmasiga olib keladi, ularning tuproq unumdorligini belgilaydigan gumus moddalari shaklida to'planishi va barqarorlashishiga olib keladi. Tuproqda chirindi qancha ko'p bo'lsa, unumdor qatlamning suv, havo va issiqlik rejimlari qanchalik yaxshi bo'lsa, o'simliklarning oziqlanishi shunchalik yaxshi bo'ladi, fotosintez va atmosfera azotini erkin yashovchi mikroorganizmlar tomonidan biriktirilishi uchun zarur bo'lgan nitratlar va karbonat angidridning shakllanishi shunchalik faol bo'ladi. ildiz gorizontida. Yangi hosil bo'lgan gumus kislotalarining minerallar bilan fizik-kimyoviy o'zaro ta'siri ularning biokimyoviy aylanishda tez ishtirok etishiga to'sqinlik qiladi va gumusning tuproqda mustahkamlanishiga yordam beradi.
O'simlik qoldiqlarining organik moddalari bakteriya va chuvalchanglar yordamida gumus kislotalari va fulvo kislotalarga aylanadi. O'simlik qoldiqlarida shuningdek, kul elementlari - turli metallar, kremniy va boshqalar mavjud. Gumik kislotalar va fulvo kislotalar metallar bilan o'zaro ta'sirlashib, tuzlar - gumatlar va fulvatlar hosil qiladi. Litiy, kaliy, natriy gumatlar eriydi, suv bilan osongina yuviladi. Ular, shuningdek, o'simliklar uchun oson bo'lgan gumusning eng qimmatli qismini ifodalaydi. Kaltsiy, magniy, kremniy va og'ir metallarning gumatlari erimaydi va gumusning konservalangan tuproq unumdorligi deb atalishi mumkin bo'lgan qismini tashkil qiladi. Ular butun muzlikdan keyingi davrda chernozemlarda to'plangan. Bu humatlar o'simlik ildiz tizimining fermentlari ta'sirida eriydi, lekin faqat ularning ehtiyojlarini qondiradigan miqdorda. Ular gidrolizga duchor bo'lmaydilar, lekin ular agrotexnik jihatdan qimmatli, birikkan, suvga chidamli va eroziv ta'sirga uchramaydigan g'ovak strukturani yaratishga katta ta'sir ko'rsatadi.
Shuni alohida ta'kidlash kerakki, og'ir metall gumatlar o'simliklarning ildiz tizimining fermentlari tomonidan gidrolizga yanada chidamli va ular tomonidan deyarli so'rilmaydi. Bu gumusning asosiy ekologik xususiyati - tuproqdagi og'ir metallarni bog'lash va Yerdagi barcha hayotni ularning zaharli ta'siridan, shu jumladan og'ir radionuklidlardan himoya qilishdir! Bu himoya xususiyati barcha tirik mavjudotlar uchun Yer atrofidagi ozon qatlamining himoya xususiyati kabi muhimdir. Tuproqda chirindi qancha ko'p bo'lsa, tuproqlarning bufer xususiyati shunchalik yaqqol namoyon bo'ladi: chirindili tuproqlarda yetishtirilgan oziq-ovqat va ozuqa mahsulotlari ekologik jihatdan qulaydir.
Gumusli tuproqlarning buferlik xususiyatini quyidagi ma’lumotlar orqali ko’rsatish mumkin. Akademik V. A. Yagodinning (1990) hisob-kitoblariga ko'ra, dunyoda har yili 33 milliard tonna ko'mir yoqilishi bilan 220 ming tonnagacha uran va 280 ming tonna mishyak kul bilan birga tarqaladi (taqqoslash uchun: dunyo. bu ikki metalni ishlab chiqarish mos ravishda yiliga 30 va 40 ming tonnani tashkil qiladi). Bundan tashqari, metallurgiya korxonalari har yili atmosferaga 150 ming tonnadan ortiq mis, 120 ming tonna rux, 90 ming tonna qoʻrgʻoshin, 30 tonna simob, koʻplab boshqa metallar va koʻp million tonna oltingugurt, xlorid, azotli, fosforli qazib chiqaradi. va boshqa kislotalar. Egzoz gazlari bilan tuproq yuzasiga 250 ming tonnadan ortiq qo'rg'oshin kiradi. Mineral o'g'itlar, xususan, fosforli o'g'itlar ishlab chiqaruvchi sanoat ham atrof-muhitning texnogen ifloslanishi jarayoniga o'z "hissasini" qo'shmoqda (RE Elsshev, A.L. Ivanov, M. Shaxadjaxan, 1991). Bunda tuproqqa D.I.Mendeleyev jadvalining barcha boshqa elementlari, jumladan kadmiy, stronsiy, selen, ftor va boshqalar kiradi. va h.k. Hech bo'lmaganda urushdan keyingi davrda tuproqqa tushgan bu va boshqa elementlarning massasini tasavvur qilish qiyin. Ammo universal falokat va tiriklarning o'limi sodir bo'lmadi, faqat o'rmonlarning, ko'llarning mahalliy kasalliklari qayd etildi va faqat Kanadaning shimoliy hududlarida, Skandinaviya, Sibirda tuproqlarda gumus kam bo'lgan. Tuproqda chirindi miqdori yuqori bo'lgan hududlar kamroq zarar ko'rdi va gumusli o'g'itlar ishlab chiqarish juda keng o'zlashtirilgan mamlakatlarda tuproq, hayvonlar va odamlarning yaxshilanishi tezda sodir bo'ldi (AQSh, Kanada, G'arbiy Evropa, Yaponiya, Janubiy. Osiyo mamlakatlari va boshqalar).
Humus - "o'simliklar uchun non". U tuproq azotining 98%, fosforning 60%, kaliyning 80% ni o'z ichiga oladi va boshqa barcha mineral o'simliklarning ozuqa moddalarini tabiiy texnologiyaga muvofiq muvozanatli holatda o'z ichiga oladi. Haydaladigan qatlamning inert chirindi 87,5% gacha energiyani o'z ichiga oladi.
Chernozemlar chirindiga eng boy bo'lib, bu erda boy o't o'simliklari va mikroorganizmlar va yomg'ir chuvalchanglarining faol faoliyati gumus moddalarining ko'p shakllanishiga yordam beradi va loy minerallarining yuqori miqdori ularning tuproqda mustahkamlanishini ta'minlaydi. Shunday qilib, tuproqning chirindi fondi shakllandi - uzoq muddatli (o'nlab yillar va asrlar) va turli xil parchalanish jarayonlari va o'simlik va mikrob kelib chiqishi moddalarini saqlashning yakuniy natijasi.
Erning tuproq qoplamidagi chirindi zahiralari notekis taqsimlangan: asosan o'tloqli dashtlarning chernozemlarida - 400 dan 700 t / ga gacha, kamroq - tundra va cho'llarning tuproqlarida - atigi 0,6 ... 0,7 t. / ga.
Gumus nafaqat o'simliklarni azot, fosfor, kaliy va oziqlanishning boshqa muhim makro va mikroelementlari bilan ta'minlashda ishtirok etadi, uning roli tuproq shakllanishining boshqa muhim jarayonlarida va tuproq unumdorligini ta'minlashda, masalan, tuproqni ob-havodan himoya qilishda, ularning donador tuzilishini yaratish, o'simliklarni fotosintez uchun zarur bo'lgan karbonat angidrid, biologik faol o'sish moddalari bilan ta'minlash. Shu bois chirindi zahiralarini saqlash va ko‘paytirish fermerlarning ustuvor vazifalaridan biridir.
Gumusning agronomik qiymati asosan uning tarkibidagi gumus kislotalari va fulvik kislotalarning nisbati bilan belgilanadi. Tuproqlarda gumus kislotalarining ustun sintezi bilan yuqori unumdorlikka ega bo'lgan aniq belgilangan gumus gorizonti hosil bo'ladi. Bunday tuproqlar suvga chidamli, suvni ko'p talab qiladigan tuzilish va gidrofilligi bilan ajralib turadi, azot, fosfor va boshqa o'simlik ozuqa moddalarining organik shakllariga boy.
Fulvat chirindining intensiv shakllanishi bilan tuproqlar ishqoriy kationlar va boshqa elementlarda osonlik bilan tugaydi, atrof-muhitning kislotali reaktsiyasini oladi va strukturasiz bo'ladi. Bu tuproqlarning unumdorligining oshishi uzoq muddatli etishtirish va biogumusning katta dozalarini (100 t/ga gacha) kiritish bilan bog'liq.
Humusda katta miqdorda energiya to'plangan. Uning barcha turdagi tuproqlar uchun chirindining kalorifik qiymatini hisoblashda, u shartli ravishda 1 g uchun 4000 kaloriya deb hisoblanadi.O'rganilgan tuproqlardan chernozem gumus energiyasi bo'yicha keskin ajralib turadi - prizmada 20 000 kaloriya ko'ndalang kesimi bilan. 1 sm2 va qalinligi 300 sm gacha.Boshqa turdagi tuproqlarning gumuslari sezilarli darajada kichikroq zahiraviy energiya bilan tavsiflanadi - bir xil hajmdagi tuproqda 4000...8000 kaloriya. Agar biz 4000 kichik kaloriya prizmasida energiya zaxirasiga ega bo'lgan 1 gektar erning energiya tarkibini taqqoslasak, uning umumiy zaxirasi 50 000 litr benzin bilan, chernozemlarda esa 250 000 litr bilan taqqoslanadi.
Gumusda to'plangan katta energiya zahiralari tuproqning turli xil jarayonlarida juda muhim rol o'ynaydi;
Gumus tuproqdagi mineral birikmalarning oʻzgarishi, biosintetik reaksiyalar, mikroorganizmlarning hayotiy faoliyati, oʻsimliklarning oʻsishi va shakllanishi va boshqalar uchun asosiy energiya manbai hisoblanadi. Chernozemlar, ta'kidlanganidek, chirindida energiyaning ustun to'planishi (gumus va o'simlik moddalaridagi umumiy energiyaning 88%) bilan ajralib turadi, bu chernozemlarning ajoyib va barqaror unumdorligi bilan yaxshi mos keladi.
Dalalar va bog'larning unumdorligi tuproqdagi chirindi miqdori va sifatiga bevosita bog'liq. Chernozemlar ularga eng boy. Markaziy va Shimoliy Kavkaz mintaqalarining mashhur chernozemlari tarkibida 10...14% chirindi, chernozem qatlamining qalinligi 1 m gacha bo'lgan.
Gumik moddalarning o'simliklar uchun fiziologik faol birikmalar sifatidagi muhim roli yaxshi o'rganilgan. Yuqori chirindili tuproqlar fiziologik faol moddalarning yuqori miqdori bilan ajralib turadi. Gumus biokimyoviy va fiziologik jarayonlarni faollashtiradi, metabolizmni va o'simlik organizmidagi jarayonlarning umumiy energiya darajasini oshiradi, unga ozuqa moddalarining ko'payishiga yordam beradi, bu hosilning oshishi va sifatining yaxshilanishi bilan birga keladi.
Adabiyotda juda ko'p miqdordagi tajriba materiallari to'plangan, bu hosilning tuproq chirindi miqdori darajasiga chambarchas bog'liqligini ko'rsatadi. Tuproqdagi chirindi miqdori va hosildorlikning korrelyatsiya koeffitsienti 0,7...0,8 (VNIPTIOU ma'lumotlari, 1989). Shunday qilib, Belorussiya tuproqshunoslik va agrokimyo ilmiy-tadqiqot instituti (BelNIIPA) tadqiqotlarida sho'r-podzolik tuproqlarda chirindi miqdorining 1% ga ko'payishi (uning 1,5 dan 2,5 ... 3% gacha o'zgarishi doirasida) kuzgi javdar don va arpa hosildorligi 10...15 q/ga. Vladimir viloyatining kolxozlari va sovxozlarida, tuproqdagi chirindi miqdori 1% gacha, don hosildorligi 1976-1980 yillarda. 10 s/ga dan oshmadi, 1,6...2% da 15 ts/ga, 3,5...4% - 35 ts/ga tashkil etdi. Kirov viloyatida gumusning 1% ga o'sishi qo'shimcha 3 ... 6 tsentner, Voronej viloyatida - 2 tsentner, Krasnodar o'lkasida - 3 ... 4 tsentner / ga don olish orqali to'lanadi.
Kimyoviy o'g'itlardan mohirona foydalanish bilan rentabellikni oshirishda gumusning roli yanada muhimroq, uning samaradorligi esa 1,5 ... 2 barobar ortadi. Ammo shuni esda tutish kerakki, tuproqqa qo'llaniladigan kimyoviy o'g'itlar gumusning ko'payishiga olib keladi, bu uning tarkibini pasayishiga olib keladi.
Zamonaviy qishloq xo'jaligi ishlab chiqarish amaliyoti shuni ko'rsatadiki, tuproqlarda chirindi miqdorini oshirish ularni etishtirishning asosiy ko'rsatkichlaridan biridir. Gumus zahiralarining past darajasi bilan faqat mineral o'g'itlarni qo'llash tuproq unumdorligini barqaror o'sishiga olib kelmaydi. Bundan tashqari, mineral o'g'itlarni organik moddalarga kam bo'lgan tuproqlarda yuqori dozalarda qo'llash ko'pincha ularning tuproq mikro- va makroflorasiga salbiy ta'siri, o'simliklarda nitratlar va boshqa zararli birikmalarning to'planishi va ko'p hollarda hosilning pasayishi bilan birga keladi. .
Tuproqning unumdor qatlamining kelib chiqishi va tarkibi
Tuproqning organik qismiga o'simlik, tuproq hayvonlarining parchalanmagan va yarim parchalangan qoldiqlari va chirindi kiradi. O'simlik va hayvon organizmlarining qoldiqlari asta-sekin parchalanadi, tuproqdagi chirindi zahiralarini tiklaydi va to'ldiradi. Jarayon mikroorganizmlar va hayvonlarning (er qurtlari, hasharotlar lichinkalari) faol ishtirokida sodir bo'ladi. Bu murakkab biokimyoviy parchalanish va sintez jarayoni bir vaqtning o'zida sodir bo'ladi.
Organik moddalarning parchalanishi jarayonida zamburug'lar va bakteriyalarni ajratib turuvchi fermentlar ta'sirida kolloid tabiatli yangi yuqori molekulyar birikmalar hosil bo'lishi bilan takroriy sintez, polimerlanish va kondensatsiya jarayonlari sodir bo'ladi. Murakkab organik modda hosil bo'lib, gumus (tuproq chirindi) deb ataladi. Tuproqlar chirindining tarkibi, tarkibi va xossalari bilan bir-biridan juda farq qiladi.
Gumus tarkibiga gumus kislotalari, fulvo kislotalar va guminlar kiradi.
Gumik kislotalar - ishqorlar ta'sirida tuproqdan ajralib chiqadigan va kislotalar bilan cho'ktiriladigan quyuq rangli moddalar guruhi. Ular yuqori uglerod miqdori (50-62%), amorf holat, polidisperslik (har xil zarracha o'lchamlari) va heterojenlik bilan tavsiflanadi. Humik kislotalar o'ziga xos formulaga ega emas va makromolekulyar birikmalarning butun sinfini ifodalaydi. Sovet va rus tuproqshunosligida ular an'anaviy ravishda hümik va fulvik kislotalarga bo'linadi. Humik kislotalarning elementar tarkibi (massa bo'yicha): 46-62% C (uglerod), 3-6% N (azot), 3-5% H (vodorod), 32-38% O (kislorod). Fulvokislotalarning tarkibi: 36-44% C, 3-4,5% N, 3-5% H, 45-50% O. Har ikkala birikmada ham oltingugurt (0,1 dan 1,2% gacha), fosfor (yuzdan va o'ndan bir qismi) mavjud. foiz). Humik kislotalar uchun molekulyar og'irliklar 20-80 kDa (minimal 5 kDa, maksimal 650 kDa), fulvo kislotalar uchun 4-15 kDa. Fulvik kislotalar ko'proq harakatchan, butun pH oralig'ida eriydi (gumik kislotalar kislotali muhitda cho'kadi). Gumik va fulvo kislotalarning uglerod nisbati (Cha/Cfa) tuproqlarning gumus holatining muhim ko'rsatkichidir. Tuproqda gumus zarralari loyga yopishadi. Ayrim kimyoviy elementlar (azot, fosfor, oltingugurt) parchalanish jarayonida organik birikmalardan noorganiklarga o'tadi. Moddaning minerallashuvi deb ataladigan jarayon mavjud.
Kationlar bilan o'zaro ta'sirlashganda hümik kislotalar tuzlar - gumatlar hosil qiladi. Bir valentli kationlar K+, Na+, N+ gumatlari tuproqda kolloid eritmalar – sollar hosil qiladi, ular tuproqdan oson eriydi va yuviladi. Ikki va uch valentli kationlarning (Ca2+, Mg2+, Al3+, Fe3+) gumatlari tuproqda erimaydigan gellar holida bo'lib, yuvilmaydi, hosil bo'lgan joylarda, ko'pchiligi tuproqning yuqori qatlamlarida to'planadi.
Gumik kislotalar chirindining eng qimmatli qismi boʻlib, ular katta yigʻuvchi sirtga ega boʻlib, tuproqning agrotexnik jihatdan qimmatli tuzilishi va asosiy oziq moddalar fondini (birinchi navbatda oʻsimliklar uchun azot) hosil qilishda muhim rol oʻynaydi.
Fulvik kislotalar tabiiy kislotali organik polimerlarning ikki sinfidan biri bo'lib, ular tuproq, cho'kindi yoki suv muhitida topilgan chirindidan tiklanishi (ajralishi) mumkin. Uning nomi lotincha fulvusdan kelib chiqqan bo'lib, uning sariq rangiga ishora qiladi. Ushbu organik modda kuchli kislotada (pH = 1) eriydi va o'rtacha kimyoviy formulaga ega C135 H182 O95 N5 S2 . Vodorod va uglerod nisbati 1:1 dan ortiq bo'lsa, kamroq aromatik xususiyatni ko'rsatadi (ya'ni, strukturada kamroq benzol halqasi), kislorod va uglerod nisbati 0,5: 1 dan ortiq bo'lsa, boshqa organik gumus fraktsiyalariga qaraganda ko'proq kislotali xususiyatni ko'rsatadi. (masalan, gumus kislotasi, gumusdan olinadigan boshqa tabiiy kislotali organik polimer), uning tuzilishi eng yaxshi vodorod ionlarini chiqaradigan ko'plab karboksil guruhlari (COOH) bo'lgan aromatik organik polimerlarning bo'sh birikmasi sifatida tavsiflanadi, bu esa vodorod ionlarini chiqaradi. ionning turli joylarida elektr zaryadlari. Ayniqsa, metallar bilan reaksiyaga kirishib, Fe3+, Al3+ va Cu2+ bilan kuchli komplekslar hosil qiladi va ularning tabiiy suvlarda eruvchanligini oshiradi. Fulvik kislota mikrobial metabolik mahsulot hisoblanadi, garchi u hayotiy uglerod yoki energiya manbai sifatida sintez qilinmasa ham.
Guminlar uglerod miqdori kamroq bo'lgan gumusli moddalar majmuasi bo'lib, bir xil gumus va fulvo kislotalardan iborat bo'lib, yuqori darajada polimerlangan, siqilgan va bir-biri bilan chambarchas bog'liq.
Humi - yangi moddalar - - o'layotgan organizmlarning organik moddalarining mineralizatsiya jarayonining oraliq bosqichlarida hosil bo'lgan, o'zgargan va parchalanadigan yuqori molekulyar og'irlikdagi organik molekulalar tizimlari.
Gumik moddalar (HS) tabiiy organik birikmalar bo'lib, ular torf, ko'mir, sapropellar va tuproq va suv ekotizimlarining jonsiz moddalarining 50 dan 90% gacha organik moddalarini tashkil qiladi.
Mikroorganizmlar va abiotik muhit omillari ta'sirida o'simlik va hayvon qoldiqlarining parchalanishi jarayonida hosil bo'lgan gumus moddalari tuproq va suv ekotizimlarining organik moddalari, shuningdek, qattiq qazilma yoqilg'ilarning makrokomponenti hisoblanadi.
HS'lar stokastik sintez mahsuloti bo'lib, ularning nonstoxiometrik tarkibi va tartibsiz heterojen tuzilishini keltirib chiqaradi.
Har bir HA molekulasi individualdir, faqat gipotetik fragmentni taqdim etish mumkin, bu molekulaning tuzilishi haqida qandaydir fikrni shakllantirishga imkon beradi.
tuproqlarda gumusning tarkibi va gumus va fulvo kislotalarning nisbati bir xil emas. Chirindining tarkibi ko'p jihatdan uning shakllanishiga asos bo'lgan qoldiqlari yuqori o'simliklarning tarkibi, shuningdek mikroorganizmlar guruhlari nisbati, namlik va organik moddalarning parchalanish xususiyatlari va madaniy tuproqlarda, tuproqqa ishlov berish va o'g'itlash usullari, almashlab ekish usullari bilan.
Gumus tuproqlarda sodir bo'ladigan jarayonlarda muhim rol o'ynaydi. Uning kimyoviy, fizik-kimyoviy va biologik xususiyatlarini yaxshilaydi. Yangi tuproq chirindi tuproq bo'laklarini to'ydiradi, ularni bir-biriga yopishtiradi va kaltsiy va magniy tsementini mustahkam, agrotexnik jihatdan qimmatli strukturaning shakllanishiga yordam beradi. Sekin-asta parchalanadigan chirindi o'simliklar uchun kul elementlari va azot manbai bo'lib, eruvchan oziq moddalarni (kaliy, fosfor) singdirish ularning yuvilishiga yo'l qo'ymaydi.
Tuproq hosil bo'lish omillari, tashqi sharoitlar ko'p jihatdan to'planishiga, organik qoldiqlarning hosil bo'lish xususiyatlariga va gumus tarkibiga ta'sir qiladi. Bunda hal qiluvchi rolni o'simliklar va bu o'simlik qoldiqlarini parchalaydigan tegishli tuproq mikroflorasi o'ynaydi. Misol uchun, ignabargli o'rmonlarning daraxt axlatlari, asosan, tuproqning zamburug'li mikroflorasi tomonidan asta-sekin parchalanadi, natijada ko'p miqdorda fulvo kislotalarni o'z ichiga olgan chirindi hosil bo'ladi. Ular tuproqning yuqori qatlamining mineral moddalarini eritib, tuproq hosil qilish jarayoni podzol hosil bo'lish turiga qarab davom etadi. Bunga ona jinsning kislotaliligi oshishi (morena, morena konlari), etarli miqdorda yog'ingarchilik yordam beradi.
O'tli o'simliklar bilan qoplangan tuproqlarda o'lik qoldiqlarning xususiyatlari va kimyoviy tarkibi har xil bo'lib, ular asosan bakteriyalar tomonidan parchalanadi, buning natijasida kaltsiy, magniy va boshqa tuproq kationlari bilan birikmalarga tushadigan yomon eriydigan gumus kislotalari hosil bo'ladi. , gumusdagi ozuqa moddalarini mahkamlash. Bu tuproqning yaxshi tuzilishi va boshqa qulay jismoniy xususiyatlarini shakllantirishga yordam beradi.
Tuproqning chuqur qatlamlariga yog'ingarchilikning ahamiyatsiz kirib borishi, asosiy jinsdagi kaltsiy va magniy karbonatlarining miqdori undagi chirindining sezilarli darajada to'planishiga yordam beradi. Bunday sharoitda chirindi miqdori 5-6%, ba'zi hollarda 10-12% bo'lgan chernozemlar va o'tloqi-chernozem tuproqlari hosil bo'lgan.
Tuproq unumdorligi ko'p jihatdan tuproq chirindi tarkibi va sifatiga bog'liq.
Har xil turdagi tuproqlarda turli miqdorda gumus mavjud. Oʻrmonlarning chirindisi kam boʻlgan podzolik va shoʻrpodzolik tuproqlarida 0,5-2%, oʻrmon-dashtning boʻz oʻrmon tuproqlarida 1,5-3,0% boʻladi. Ukrainaning o'rmon-dasht va cho'l zonalari chernozemlarida chirindi 3 dan 6% gacha, Sibir chernozemlarida esa 10-12% gacha to'planadi. Suv va botqoq o'simliklarining qoldiqlari havoga kirmasdan parchalanadigan torf tuproqlarida 80-90% organik moddalar mavjud.
Tuproq chirindi nafaqat saqlanib qolishi, balki uning tarkibini oshirish va sifatini yaxshilash haqida ham g'amxo'rlik qilishi kerak. Buning uchun tuproqqa chirindi, torf, kompostlar kiritiladi, ko'p yillik o'tlar, lyupinlar va boshqalar ekiladi.Ketarli miqdorda mineral o'g'itlar kiritish va etishtirish tuproqda mikrofloraning rivojlanishiga yordam beradi, bu esa o'z navbatida. , hümik kislotalarning ustunligi bilan gumus hosil bo'lishini kuchaytiradi. Eroziyaga qarshi qolipsiz ishlov berish parchalanishni oldini oladi va gumusning to'planishiga yordam beradi.
Tuproqlarning kimyoviy tarkibi
Asosan, tuproq tarkibi quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi (yalpi miqdorning% da):
kislorod (asosan organik moddalarda mavjud) - 55;
kremniy (kvarsning muhim qismi) - 20;
uglerod (gumusda, organik qoldiqlarda) - 2;
vodorod (gumusda ko'proq) - 5;
azot (asosan gumusda) -0,1;
fosfor (gumusda, mineral qismida) - 0,08;
oltingugurt (gumusda) - 0,04;
temir - 2;
kaltsiy - 2;
magniy - 0,6;
kaliy - 1;
natriy - 1.
Mamlakatimizda beshta asosiy tuproq-iqlim zonalari ajralib turadi, ularda quyidagi tuproq turlari rivojlanadi: podzolik va sod-podzolik, chernozemlar, kashtan, bo'z tuproqlar, nam subtropik tuproqlar (krasnozemlar va sariq tuproqlar). Bundan tashqari, turli botqoq tuproqlar, daryo vodiylari tuproqlari, tog' tuproqlari ajralib turadi.
Bu tuproqlarning barchasi unumdorligi jihatidan bir xil emas va ularning agrokimyoviy tarkibi har xil. Masalan, sho'r-podzolik tuproqlarning haydaladigan qatlamida azot, fosfor va kaliyning asosiy elementlarining umumiy miqdori o'rtacha (foizda):
azot - 0,04 - 0,13;
fosfor (oksidlarda) -0,02-0,15;
kaliy (oksidlarda) -0,5-2,5.
O't o'simliklari bo'lgan past torflarda azot miqdori o'n barobar, fosfor 2-5 marta, kaliy esa bir necha marta kam bo'ladi. Mexanik tarkibi har xil bo'lgan tuproqlarda azot, fosfor va kaliyning tarkibi keskin farq qiladi: masalan, gil tuproqlarda, qoida tariqasida, engil qumloq tuproqlarga qaraganda ko'proq azot bor, ikkinchisi esa qumloqlarga qaraganda ko'proq. Bu farq tabiiy o'simliklar ta'sirida kuchayadi.
Ignabargli o'rmonlar ostidagi tuproqlar azotga kam, bargli o'rmonlarda esa, aksincha, ikkinchisining tarkibi ko'proq bo'ladi, ayniqsa ularda alder o'ssa, ularning ildizlarida azotni biriktiruvchi tugun bakteriyalari yashaydi. Aralash o'rmonlar tuproqlari 30 va 50 sm qatlamlarida azotning umumiy zaxirasi ko'proq bo'ladi.Past torfli botqoq tipidagi tuproqlarda, avval aytib o'tilganidek, azot miqdori mineral tuproqlarga qaraganda bir necha baravar ko'p bo'ladi.
Tuproqning unumdor qatlami - tuproq qoplamining yuqori chirindi qismi bo'lib, u o'simliklarning rivojlanishi uchun qulay kimyoviy, fizik va biologik xususiyatlarga ega.
Gumus - organik qoldiqlarning parchalanishi paytida hosil bo'lgan organik birikmalarning murakkab dinamik majmuasi. Tuproqlardagi chirindi miqdori tuproq hosil bo'lish jarayonining sharoitlari va tabiati bilan belgilanadi; u yuqori gorizontlarda 1 - 2 dan 12 - 15% gacha o'zgarib turadi, chuqurlik bilan keskin yoki asta-sekin kamayadi.
Tuproq chirindi tarkibida gumusli moddalar bilan ifodalangan o'ziga xos qism (jami chirindining 85 - 90%) va namlanmagan organik moddalar bilan ifodalangan o'ziga xos bo'lmagan qism (10 - 15%) ajralib turadi. Ularning tarkibidagi ikkinchisi juda xilma-xil bo'lishi mumkin va quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin: azotli birikmalar (oqsillar, fermentlar, aminokislotalar), uglevodlar (monosaxaridlar, oligosakkaridlar, polisakkaridlar), lipidlar (yog'lar, mumlar, fosfolipidlar), taninlar (taninlar, gallik kislotalar va flobafenilar, boshqa polifenollar), organik kislotalar; bundan tashqari, ligninlar, qatronlar, spirtlar, aldegidlar.
Tuproq gumus moddalari gumin va fulvo kislotalar, shuningdek guminlar bilan ifodalanadi.
Gumik kislotalar yuqori molekulyar azotli (3 - 6% gacha) tsiklik tuzilishga ega, suvda va mineral kislotalarda erimaydigan, lekin kuchsiz ishqorlarda va ba'zi organik erituvchilarda eriydigan organik kislotalardir.
Gumik kislotalar uglerod (50 - 62%), vodorod (3 - 7%), kislorod (31 - 40%) va azot (2 - 6%) dan iborat. Ularning elementar tarkibi tuproq turiga, parchalanadigan qoldiqlarning kimyoviy tarkibiga va namlanish sharoitlariga bog'liq. Shunday qilib, podzolik tuproqdagi hümik kislotalar, chernozemlar va kashtan tuproqlaridan farqli o'laroq, kamroq uglerod, lekin ko'proq vodorodni o'z ichiga oladi.
Humik kislotalarning tarkibi 1 dan 10% gacha kul elementlarini o'z ichiga olishi mumkin, ammo ular molekulaning doimiy komponentlari emas, balki kimyoviy reaktsiyalar natijasida qo'shiladi.
Humik kislotalarning molekulalari hajmi va kimyoviy tarkibi bo'yicha bir xil emas. Ularning molekulyar og'irligi 4000 dan 100 000 gacha, shuning uchun ular osonlik bilan fraktsiyalarga bo'linadi. Tuproqdagi gumus kislotalar, asosan, gel shaklida bo’lib, mineral kislotalar ta’sirida ozgina gidrolizlanadi va ishqorlar ta’sirida eritmaga o’tadi.
Tuproqning mineral qismi bilan o'zaro ta'sirlashgan gumin kislotalari tuzlar - gumatlar, murakkab organo-mineral komplekslarni hosil qiladi, ular loy minerallari yuzasida barqaror va kuchli so'rilishi mumkin.
Ishqoriy gumatlar (natriy, kaliy, ammoniy) suvda juda yaxshi eriydi, haqiqiy va kolloid eritmalar hosil qiladi, tuproqning yuqori gorizontlaridan yuvilishi mumkin va tegishli sharoitlarda tuproq profilining chuqurligi va chuqurligiga yoritiladi. cho‘kadi va u yerda to‘planadi. Bu solonets va ishqoriy tuproqlarda yaxshi ifodalangan.
Kaltsiy va magniy gumatlari suvda erimaydi va tuproqda jel shaklida mahkamlanadi. Ular mexanik elementlarni agregatlarga yopishtirish va tsementlash va suvga chidamli strukturaning shakllanishiga hissa qo'shishga qodir. Bu chernozem, o'tloq-chernozem va soda-ohakli tuproqlarda kuzatiladi.
Gumik kislotalar silikat bo'lmagan birikmalar bilan o'zaro ta'sirlashganda, murakkab organo-mineral komplekslar hosil bo'ladi. Temir hümik kislotalar bilan kuchli bog'lanadi va keyinchalik almashinuv reaktsiyalarida qatnashmaydi. Alyuminiy bilan komplekslarda alyuminiyning bir qismi almashish qobiliyatini namoyon qiladi. Hümik kislotaning murakkab birikmalarining hosil bo'lishi uning tuproqda kuchli fiksatsiyasiga yordam beradi.
Har qanday tuproqdagi hümik kislotalarning asosiy qismi (pH 5 dan ortiq) suvda erimaydigan organo-mineral birikmalar shaklida, kislotali tuproqlarda (pH 5 dan kam) - suvsizlangan jellar shaklida va qisman suv ostida eriydi. ishqoriy eritmalarning ta'siri, molekulyar va kolloid eritmalar hosil qiladi.
Fulvik kislotalar humik kislotalar kabi yuqori molekulyar azotli organik kislotalardir. Ular suvda, kislotalarda, ishqorlarning kuchsiz eritmalarida, natriy pirofosfatda va ammiakning suvdagi eritmasida eriydi, suvda eruvchan tuzlar - fulvatlar hosil qiladi. Bundan tashqari, ular ko'plab organik erituvchilarda eriydi. Ularning eritmalari konsentratsiyasiga qarab, somon sariqdan to'q sariq ranggacha bo'lgan rangga ega. Ularning suvli eritmalari kuchli kislotali reaksiyaga ega (pH 2,2 - 2,8). Fulvik kislotalar uglerod, vodorod, kislorod va azotdan iborat, ammo hümik kislotalarga qaraganda kamroq uglerod va ko'proq kislorod mavjud. Fulvokislotalarda oʻrtacha 40-52% uglerod, 4-6% vodorod, 40-48% kislorod va 2-6% azot mavjud.
Fulvik kislotalar kuchli kislotali reaktsiyasi va suvda yaxshi eruvchanligi tufayli tuproqning mineral qismini kuchli ravishda yo'q qiladi.
Ishqoriy va ishqoriy tuproq metallarining fulvik tuzlari (fulvatlari) juda yaxshi eriydi. Fulvo kislotalarning temir va alyuminiy bilan kompleks birikmalari ham qisman eriydi va fulvo-ferruginli birikmalar alyuminiy bilan komplekslarga qaraganda kuchliroqdir. Bunday murakkab birikmalarning harakatchanlik darajasi ularning metall bilan to'yinganligiga bog'liq. Yuqori to'yinganlikda kompleks erimaydigan bo'lib, cho'kma hosil qiladi.
Guminlar chirindining ishqorlar tomonidan dekalsifikatsiyalangan tuproqdan olinmagan qismini ifodalaydi. Ular tuproqning qolgan qismini guminlar bilan navbatma-navbat turli kislotalar va ishqorlarga ta'sir qilish orqali deyarli to'liq chiqariladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ko'p hollarda guminlar gumusdan ishqor bilan ajratilgan gumus va fulvik kislotalarning bir xil guruhlaridan iborat. Guminlardagi bu kislotalar ham o'zaro, ham tuproqning mineral qismi bilan murakkab va kuchli bog'langan.
Guminlar guruhiga inert karbonlangan karbonli zarralar va to'liq namlanmagan organik qoldiqlar ham kiradi. Gumus tarkibidagi gumusning miqdori 15 - 20%, ba'zi tuproqlarda esa 40 - 48% ni tashkil qiladi.
Tuproqlarning fizik xossalari
Iqlimga bog'liq bo'lgan o'simlik dunyosining xilma-xilligi, shuningdek, er usti geologik jinslari, relyef shakllarining xilma-xilligi tufayli juda xilma-xil tuproqlar mavjud. Loy tuproqlar bor, ularda organik moddalar ko'p bo'ladi.Loy tuproqlar 80% va undan ko'p loydan va maksimal 20% qumdan tashkil topgan tuproqlar deb ataladi. Agar siz qo'lingizda bunday tuproqning bir bo'lagini yoğurmoqchi bo'lsangiz, u donga aylanmaydi, balki bulg'anadi, qo'llaringizni qizil rangga bo'yaydi va mog'orlanadi. Gil o'simlik o'sishi uchun zarur bo'lgan turli xil mineral birikmalarga boy, ammo ular amalda zich tuproqdan ildiz tizimiga kelmaydi, shuning uchun loy tuproq ochko'z deb ataladi.
Qumli yoki qumli bor, ya'ni ularda organik moddalar umuman yo'q, qumloqlar bor, ya'ni o'rtacha namlik va boshqalar. Bunday tuproq tez va yaxshi isiydi, issiqlikni to'playdi, u havoga boy, lekin amalda namlikni saqlamaydi. Bundan tashqari, suv shunchaki qumdan organik zarralarni yuvadi, shuning uchun qumli tuproqlar eng bepusht hisoblanadi.
Faraz qilaylik, torf tuproqlari, agar ular ilgari quritilmagan va ishlov berilmagan bo'lsa, qishloq xo'jaligida foydalanish mumkin emas. Tuproq profili (barchasi yoki ko'p qismi) turli darajadagi parchalanish va botanika tarkibiga ega bo'lgan organik materiallardan, odatda torfdan iborat. Torf qatlamining qalinligi 50 sm dan oshadi va bir necha metrga etishi mumkin; yoki yarim metrli torf qatlami mineral jinslar bilan qoplangan - bo'shashgan yoki zich. Bo'limdagi tuproq turlari torf gorizonti (oligotrofik, evtrofik yoki quruq torf) va uning ostidagi substratning tabiati bilan ajralib turadi. Torf tuproqlari salqin nam joylarda hosil bo'ladi: tundra va tayga, ular katta massivlarni hosil qiladi, ayniqsa G'arbiy Sibirda (Vasyugan, Taz-Pur-Nadim oraliqlarining torf botqoqlari ) minglab gektarlarni egallaydi. Evropaning janubiy taygalarida torf tuproqlari nisbatan kichik joylarda, ham baland botqoqlarda, ham pasttekisliklarda, kamdan-kam hollarda yon bag'irlarda joylashgan; torf tuproqlari o'rmon-dashtda deyarli yo'q. Torf tuproqlari asosan mox yoki otsu o'simliklar jamoalari ostida, kamroq tez-tez organogen yoki mineral jinslardagi qarag'ay yoki mayda bargli o'rmonlar ostida hosil bo'ladi. Torf tuproqlarini shakllantirishning asosiy omili atmosfera va tuproq yoki sinterlangan ortiqcha turg'un namlikdir.
Mineral tuproqlar jismoniy ma'nosi tufayli o'z nomini oldi. Mineral tuproqlar noorganik moddalar va turli miqdorda chiriydigan organik moddalardan (izidan 20% gacha) tashkil topgan.
Dag'al tuproq ham bor, mayda tuproq ham. Dag'al tuproq hajmi 1 mm dan oshadigan geologik jinslarning zarralarini o'z ichiga oladi. Ularning yopishqoqligi yoki plastikligi yo'q, kimyoviy reaktsiyalar yo'q. Ular tuproqning faol bo'lmagan skeletini ifodalaydi.
Nozik tuproq 1 mm dan kichik zarralar hisoblanadi. Zarrachalar 0,05 dan 1,0 mm gacha bo'lganida "jismoniy qum", qo'pol chang (0,05 - 0,01 mm) va "fizik gil" (0,01 mm dan kam) ga bo'linadi. "Jismoniy loy" ning nisbati tuproqning fizik xususiyatlariga, shuningdek, mexanik tarkibi bilan bog'liq bo'lgan nomga bog'liq bo'ladi. Qumloq tuproqlarda "jismoniy gil" ulushi 10% dan, qumli tuproqlarda - 20% dan, engil qumloqlarda - 30% dan, o'rtacha qumloqlarda - 40% dan, og'ir qumloqlarda esa 10% dan oshmasligi kerak. tuproqlar - 45%. Agar tuproqdagi "jismoniy loy" ning miqdori 45% dan oshsa, u loy hisoblanadi. Qishloq xo'jaligi uchun tuproqlar engil va og'irga bo'linadi. Birinchisiga qumloq va qumloq tuproqlar kiradi, ikkinchisiga esa qumloq va gil tuproqlar kiradi.
Eng faol tuproq massasining eng kichik zarralari, odatda ularning diametri millimetrning mingdan bir qismidir. Bunday tuproq tuzlar, kislotalarning suvli eritmalari, shuningdek o'simlik ildizlari bilan faol ta'sir o'tkazishga qodir. Eng "og'ir" tuproqlarda bunday zarralarning taxminan 90% ni tashkil qiladi, ularning o'lchamlari 0,001 mm dan oshmaydi. Ammo bu tuproqlar har doim ham qishloq xo'jaligida foydalanish uchun mos emas. Bundan tashqari, zarrachalar hajmi kimyoviy tarkibi bilan birga tuproqning zichligiga bog'liq. Eng quruq tuproq minerallarning kristall panjaralarida bog'langan suvdan tashqari, undan barcha namlikni olib tashlash orqali hosil bo'ladi.
"Og'ir" va kislotali tuproqlar eng yuqori zichlikka ega, ko'pincha u 1,5 g / sm3 dan oshadi. Bunday zich tuproqda o'simliklar ildiz ota olmaydi. Va agar bunga qo'shimcha ravishda, bunday tuproq tırtıl yoki g'ildirakli transport vositalarida ishlov berilsa, unda zichlik 1,8 - 1,9 g / sm3 ga etadi. Nazariy jihatdan, zichlik 2,0 g / sm3 dan yuqori bo'lishi mumkin emas. Tabiiyki, bu tuproq o'simliklar uchun mutlaqo mos emas.
Tuproq qatlamining har qanday qismi o'zining tabiiy holatida ma'lum hajmga ega. Agar tomonlari 10 sm bo'lgan kubni tuproqdan kesib olish mumkin deb hisoblasak, quruq holatda u faqat tuproq zarralari va havoni o'z ichiga oladi. Kimyoviy elementlarning nisbati va ularning zichligi bo'yicha tuproq zarralarining massasi aniqlanadi, ko'p hollarda u 2,5 - 2,75 g / sm3 dan oshmaydi. Ya'ni, quruq tuproqning bir kubometri 2,5 - 2,75 kg og'irlikda bo'lishi kerak, lekin aslida u taxminan 1,3 - 1,6 kg og'irlikda bo'ladi, chunki har qanday zarrachalar butun hajmni egallay olmaydi. Massadagi bu farqni g'ovak bo'shlig'ida joylashgan havo egallaydi.
Tuproqning eng muhim agrofizik xarakteristikasi g'ovak hajmi yoki g'ovakligidir. Bu xususiyat tuproq namligi va mexanik tarkibiga bog'liq bo'ladi. Tuproqdagi namlik miqdori g'ovak bo'shlig'ining tuzilishiga bog'liq. Katta teshiklar bo'lsa, suv o'z tortishish kuchi ostida bo'lgan holda erkin oqadi. Agar teshiklar kichikroq bo'lsa, ular namlikni ancha yaxshi saqlaydi. Agar siz bir hovuch quruq qumni olsangiz, kaftingizni ochganingizda u parchalanadi. Agar siz namlik qo'shsangiz, unda siz qumdan bo'lak yasashingiz mumkin, lekin faqat namlik yo'qolganda, bo'lak ham parchalanadi. Loy, aksincha, g'ovaklik etarlicha yuqori bo'lsa ham, tosh kabi qattiqdir. Siz uni faqat bolg'a bilan maydalashingiz mumkin, ammo zichlikda hech qanday o'zgarish bo'lmaydi. Agar loy namlansa, u juda yumshoq va plastik bo'lib qoladi, siqilganda nam mineral massaning g'ovakligi o'zgaradi. Katta teshiklar bir-biriga yopishadi va ular yo'qoladi. Kichik teshiklarda esa suv shu qadar kuch bilan saqlanadiki, o'simliklar uni tuproqdan olishi mumkin emas.
Agar siz tuproqni agrofizik va suv-fizik xususiyatlariga ko'ra tanlasangiz, u holda zichligi 1,1 - 1,3 g / sm3 bo'lgan engil yoki o'rta qumloq eng maqbul hisoblanadi. Bunday tuproq taxminan 45-55% g'ovaklikka ega bo'ladi.
Tuproq ushlab turadigan namlik miqdori tuproqning eng kam suv ushlab turish qobiliyati deb ataladi. Faqat tuproqning namlik sig'imi va tuproqdagi suv zahiralarini aralashtirib yubormang. Tuproq namligi bir necha toifalarga bo'linadi:
mavjud,
aloqasi yo'q,
kino,
erkin bog'langan,
gigroskopik (kuchli bog'langan),
kristallanish (mutlaq kuchli bog'langan).
Agar tuproqda faqat gigroskopik suv bo'lsa, unda bunday tuproq sizning kaftingizga butunlay quruq ko'rinadi. Bu holatda tuproq changga moyil bo'ladi. Tuproq hissiyotlarda bir xil bo'lib, unda o'simliklar mavjud namlikni so'rib olgandan keyin teshiklarning devorlarida suv plyonkasi qoladi.
Eng kichik teshiklarda suvning sirt bosimining kuchi ko'pincha ildizlarning so'rish kuchining bosimidan ancha yuqori bo'ladi va shuning uchun suvga kirish imkoni yo'q. Qumloq tuproqlarda suvning barcha shakllarining umumiy hajmi eng past suv sig'imining taxminan 30-50% ni tashkil qiladi. Suvning qolgan qismi o'simliklar va mikroorganizmlar tomonidan ishlatiladigan zaxiradir. G'ovak bo'shliqning ichki tuzilishi yaxshilangan taqdirda, tuproqning suvni ushlab turish qobiliyatini oshirish mumkin. Buning uchun qumli tuproqlarga loy va aksincha, loyli tuproqlarga qum qo'shiladi. Sizning yozgi uyingizda tuproq unumdor sabzavot chirindida bunday hodisa qanchalik maqsadga muvofiq va foydali ekanligini oldindan hisoblash yaxshiroqdir.
Insonning tuproqqa ta'siri
Qishloq xoʻjaligini rivojlantirishning asosini yer fondi tashkil etadi. Bugungi kunda qishloq xo'jaligi tabiatidan foydalanishda ekologik muammolar kuchaymoqda. Qishloq xo'jaligidagi ekologik muammolarga quyidagilar kiradi:
• Tuproqlarning kimyoviy ifloslanishi
• Tuproq eroziyasi
• Kichik daryolar muammolari
Atmosferani, suvni, tuproqni kimyoviy elementlar bilan ifloslantiruvchi manbalar nafaqat sanoat, transport, energetika hisoblanadi. Qishloq xo'jaligi ham shunday ifloslantiruvchi bo'lishi mumkin. 1980 yildan beri Birlashgan Millatlar Tashkiloti qishloq xo'jaligining yovvoyi tabiatga tahdidini eng xavfli to'rttadan biri deb hisoblaydi. Qishloq xo'jaligining ifloslanishini aniqlaydigan ikkita manba mavjud - mineral o'g'itlar, pestitsidlar.
Tuproqdan yuvilgan kimyoviy elementlarni to'ldirish uchun har yili dalalarga mineral o'g'itlar kiritiladi. O'g'itlar o'simliklardagi metabolik jarayonlarni tartibga soladi, oqsillar, yog'lar, uglevodlar, vitaminlar to'planishiga yordam beradi. Tuproq va iqlim sharoitlarini hisobga olgan holda qo'llaniladigan kichik dozalarda o'g'itlar hosildorlikning oshishiga yordam beradi. Ammo ko'pincha o'g'itlash qoidalari buziladi. O‘g‘itlarning yuqori dozalarda tizimli ravishda qo‘llanilishi, yomon saqlanishi, tashish jarayonida yo‘qotishlar atrof-muhitning, ayniqsa, suv havzalarining ifloslanishiga olib keladi va inson salomatligiga salbiy ta’sir ko‘rsatadi.
Masalan, o'g'itning haddan tashqari dozasi bilan nitratlar o'simliklarda to'planishi mumkin, ularning katta qismi oziq-ovqatga kiradi va engil oziq-ovqat zaharlanishiga olib kelishi mumkin.
Yana xavflisi shundaki, nitratlar bizning tanamizda saratonga olib kelishi mumkin bo'lgan nitrozaminlarga aylanadi.
Fosfatli o'g'itlar suv havzalariga tushib, ularning o'sishiga va o'limiga olib keladi .
Do'stlaringiz bilan baham: |
