1. лекция тексти (Восстановлен). збекистон Республикаси Олий ва рта махсус таълим вазирлиги

• Название: збекистон Республикаси Олий ва рта махсус таълим вазирлиги
• Анкор: Yoʻl harakati qoidalari va normalari
• Дата: 21.12.2022
• Размер: 4.43 Mb.
• Имя файла: 1. лекция тексти (Восстановлен).doc
• Тип: Документы; #856380
• страница: 10 из 32

Тупроқда катионларнинг алмашинмасдан сингдирилиши. Айрим катионлар тупроқда алмашинмасдан хам ютилиши мумкин. Бундай катионлар жумласига калий, аммоний, рубидий ва цезийлар мисол бўла олади. Уларни алмашинмасдан, яъни тупроқнинг сингдириш комплексига кирмасдан, ушлаб турилишини бевосита айрим минералларнинг кристалл панжарасига кириши билан изохлаш мумкин. Ютилишнинг бу тури кенгаювчан уч қаватли кристалл панжарага эга бўлган мусковит, вермикулит, иллит ва монтмориллонит каби лойли минералларда кучли намоён бўлади. Кристалл панжаралар оралиғидаги бўшлиққа кириб қолган катионлар қаватлар қисқарганда иккита кремний-кислородли тетраэдр қатламда кислород атомлари ҳосил қиладиган ёпиқ гексагонал маконнинг «исканжасига» тушади.

Калий ва аммоний катионларининг алмашинмасдан ютилиши тупроқнинг гранулометрик ва минерал таркибига боғлиқ равишда кенг кўламда ўзгариб туради.

Катионларнинг алмашинмасдан ютилиши тупроқнинг чуқур қатламларига қараб ортиб боради. Айниқса, тупроқ гох қуриб, гохида намланиб турадиган шароитларда ютилишнинг бу тури кучли намоён бўлади.

Калий ва аммоний катионларининг алмашинмасдан ютилишида фақат лойли минераллар эмас, балки гумус хам фаол иштирок этади. Алмашинмасдан ютилган катионлар алмашиниб ютилган катионларга нисбатан ўсимликлар ўзлаштириладиган шаклга анча қийин ўтади. Шу сабабдан хам алмашинмасдан ютилиш кучли кетадиган тупроқларда қўлланилган азотли ва калийли ўғитлар таркибидаги азот ва калийни ўсимликлар анча суст ўзлаштиради.

Мунтазам равишда азотли, калийли ва маҳаллий ўғитлар киритилган тупроқларда калий ва аммоний катионларининг алмашинмасидан ютилиши сезиларли даражада камаяди. Азотли ва калийли ўғитларни гох қуриқ, гохида намланадиган тупроқларга киритишда улар таркибидаги катионларнинг алмашинмасдан ютилишга алоҳида эътибор бериш лозим.

17-МАЪРУЗА

Тупроқнинг сингдириш сиғими ва сингдирилган катионлар таркиби

Тупроқда ютилган, алмашиниш хусусиятига эга бўлган барча катионларнинг йиғиндисига тупроқнинг сингдириш сиғими дейилади. У 100 гр тупроқда мг/экв бирлик билан ифодаланади.

Масалан, 100 гр тупроқда 200 мг кальций, 36 мг магний ва 9 мг аммоний сингдирилган бўлсин. У холда тупроқнинг сингдириш сиғими:
200 36 9

---- Қ ---- Қ ------ қ 13,5 мг/экв ни ташкил этади.

20 12 18
Бу ерда 20, 12 ва 18 сонлари Са, Mg ва NH₄ ларнинг эквивалент оғирликларини ифодалайди.

Сингдириш сиғими одатда тупроқнинг алмашинувчан сингдириш қобилиятини кўрсатади. Катионларнинг сингдирилиш сиғими тупроқнинг гранулометрик таркиби ва ундаги майда дисперс фракциянинг миқдори ҳамда таркибига боғлиқ. Ўлчами 1 мкм дан йирик заррачаларда катионларнинг сингдирилиш сиғими жуда кичик бўлиб, майда заррачаларда кескин ошади. Тупроқда минерал коллоид ва илсимон заррачалар (0,001 мм дан кичик) кўп бўлса, катионларнинг сингдирилиш сиғими хам катта бўлади. Таркибида лойли ва қумоқ майда дисперс заррачаларни кўплаб тутадиган оғир гранулометрик таркибли тупроқлар анча катта сингдириш сиғимига эгадир.

Шу билан бир қаторда тупроқнинг сингдириш сиғимида майда дисперс заррачаларнинг минералогик таркиби ҳам муҳим ўрин тутади. Тупроқнинг минерал қисмида монтмориллонит гуруҳи ёки гидрослюдалар кўп бўлса, сингдириш сиғими катта, аксинча каолинит, темир ёки алюминийнинг аморф холатдаги гидрооксидлари кўп бўлса, сингдириш сиғими кичик бўлади.

Тупроқ таркибидаги гумус миқдори ҳам катионларнинг сингдирилишига кучли таъсир кўрсатади. Тадқиқотлар асосида гумуснинг илсимон заррачаларга нисбатан катта сингдириш сиғимига эга эканлиги аниқланган. Масалан, мўътадил шароитда ажратиб олинган гумин кислотанинг сингдириш сиғими 350–500 мг/экв ни ташкил қилади, ваҳоланки, бу кўрсаткич монтмориллонитда 80-120, каолинитда эса 3–15 мг/экв га тенгдир

Тупроқнинг майда дисперс қисмида минерал коллоидлар кўп, гумус миқдори анча кам бўлишига қарамасдан, катионларнинг сингдирилишида тупроқнинг органик қисми муҳим аҳамиятга эга (24-жадвал).

Тупроқнинг юза қатлами гумусга бой бўлгани боис сингдириш сиғими ҳам қуйи қатламларга нисбатан каттадир.

Сингдириш сиғими шунингдек тупроқ муҳити ва ундаги манфий зарядланган коллоидлар (ацидоидлар) нинг амфотер коллоидлар (амфолитоидлар) га булган нисбатига хам боғлиқдир. Шунинг учун тупроқ эритмасида водород ионлари (Н^Қ) нинг концентрацияси қанча кичик бўлса, катионлар шунча кўп ютилади. Манфий зарядланган органик ва кўпчилик минерал коллоидлар буни янада яққол намоён қилади.

24-жадвал

Тупроқ сингдириш сиғимининг органик ва минерал қисмлари ўртасида тақсимланиши, % ( М.М.Кононова)

Тупроқ қисми	Бўз тупроқлар	Сур тусли тупроқ	Кора тупроқлар	Чимли-подзол	Каштан тупроқ
Минерал	52	39	38	62	65
Органик	48	61	62	38	35

Тупроқлар умумий сингдириш сиғими билангина эмас, балки сингдирилган катионларнинг таркиби бўйича ҳам ўзаро фарқланади. Кўпчилик тупроқ типларида сингдирилган катионлар ичида кальций устунлик қилиб, иккинчи ўринда магний туради, нисбатан камроқ миқдорни калий ва аммоний ташкил қилади. Кальций ва магний катионларининг йиғиндиси тупроқдаги ялпи алмашиниб сингдирилган катионларнинг 90 % ини ташкил қилади (25-жадвал).
25-жадвал

Турли тупроқларнинг сингдириш сиғими ва сингдирилган

катионларнинг таркиби (Н.П.Ремезев)

Тупроқ типи	Гумус миқдори, %	Заррачалар миқдори %		Сингдириш сиғими, мг/экв 100 гр тупроқ	Сингдирилган катионлар миқдори, мг/экв 100 гр тупроқда
		0,00025 мм дан кичик	0,00025-0,001 мм		СаҚ Мg	NaҚ	НҚ
Чимли-подзол	2,5	2	-	15	8	-	7
Кора тупроқ	10	5	10	65	60	-	5
Сур тусли тупроқ	3,0	5	4	20	16	2	4
Каштан тупроқ	2,5	3	5	27	25	2	-
Бўз тупроқлар	1-1,5	3	5	15	14	1	-

Тупроқда алмашиниб сингдириладиган катионлардан Са^Қ2, Mg^Қ2, К^Қ, NH₄^Қ лар ўсимликлар учун энг муҳим озиқ моддалар ҳисобланиб, тупроқ эритмасидан осон сиқиб чиқарилади ва ўсимликлар томонидан яхши ўзлаштирилади. Сингдирилган катионлар таркиби тупроқ хоссалари ва ўсимликларнинг ўсиб ривожланишига кучли таъсир кўрсатади. Кальций ва магний катионлари органик ва минерал моддаларнинг коагуляцияланишини кучайтиради. Сингдирилган катионлар ичида кальцийнинг устунлик қилиши тупроқ сингдириш сиғимининг ошишига, структурасининг яхшиланишига, физикавий хоссалари, сув ва хаво режими учун қулай шароитларни яратишига олиб келади. Тупроқнинг натрий билан тўйиниши (шўртоб тупроқларда) коллоидларнинг пептидланишига, бу эса ўз навбатида тупроқдаги озиқ моддаларнинг ювилиши, миқдорининг камайиши, тупроқ доналарининг бузилиши ва физикавий хоссаларининг ёмонлашишига сабаб бўлади. Бундан ташқари тупроқнинг сингдириш комплексида натрий мавжуд бўлса, уни бошқа катионлар осон сиқиб чиқаради ва эритмада сода ҳосил бўлади ва ўсимликлар учун зарарли бўлган ишқорий мухитни юзага келтиради:
Na^Қ

(Тупроқ) Қ Ca (HCO₃)₂ қ (Тупроқ) Ca Қ 2NaHCO₃

Na^Қ
Тупроқнинг сингдириш комплексида водород ва алюминий ионлари купайиб кетса, сувда эрийдиган тузларнинг катионлари билан ўзаро таъсирлашиб, тупроқни нордонлаштиради.

Тупроқ эритмасининг нордонлашуви ва айниқса таркибида алюминий катиони миқдорининг кўпайиб кетиши ўсимликларнинг ривожланишига салбий таъсир қилади. Тупроқдаги ютилган катионларнинг нисбати ва таркибини минерал ўғит киритиш орқали бошқариш мумкин.

Анионларнинг алмашиниб ютилиши. Ўта нордон чимли-подзол ва қизил тупроқларда анионларнинг хам алмашиниб ютилиши кузатилади. Бундай ютилиш мусбат зарядланган заррачаларда ёки манфий зарядланган коллоидларнинг мусбат зарядланган қисмларида кузатилади. Хар икки холда хам анионларнинг сингдирилиши коллоид заррачалар юзасида жойлашган молекулаларнинг бўлиниши натижасида хосил бўладиган ОН^– ионларига алмашиниши йўли билан содир бўлади.

Кучсиз, нордон, муътадил ва ишқорий мухитли тупроқларда анионларнинг алмашиниб сингдирилиши жуда кам, айтиш мумкинки, деярли кузатилмайди.

Коллоид заррачаларнинг юзасига алмашиниб сингдирилган фосфат кислота анионларини бошқа минерал ва органик кислоталарнинг анионлари (Н₂СО₃, гумин кислота ва бошқалар) эритмага сиқиб чиқаради ва улардан ўсимликлар бахраманд бўлади.
Тупроқларнинг нордонлиги ва ишқорийлиги
Тупроқ эритмасининг мухити ундаги водород ионлари (Н⁺) нинг гидроксил ионларига (ОН^-) бўлган нисбати билан аниқланади. Эритмадаги водород ионлари концентрациясини рН белги билан кўрсатиш қабул қилинган, қайсики, водород ионлари концентрациясининг манфий логарифмини ифодалайди. Водород ионлари концентрацияси ва рН кўрсаткичи асосида тупроқ эритмасининг мухити (реакцияси) қуйидагиларга бўлинади (26-жадвал).

26-жадвал

Тупроқ эритмасининг мухити

Мухит	рН	Н ионлари концентрацияси, г/л
Кучли нордон	3 – 4	10-3 - 10 -4
Нордон	4 – 5	10 -4 - 10-5
Кучсиз нордон	5 – 6	10-5 - 10-6
Муътадил	7	10-7
Кучсиз ишқорий	7 – 8	10-7 - 10-8
Ишқорий	8 – 9	10-8 - 10-9
Кучли ишқорий	9 – 11	10-9 - 10-11

Табиий шароитларда тупроқ эритмасининг мухити (рН) 3,0 – 3,5 дан (сфагнум торфи) 9 – 10 гача (шўртоблар) бўлиб, асосан 4-8 оралиғида ўзгаради.

Нордон тупроқлар хам ер юзида кенг тарқалган (масалан, оддий ва кучли қора тупроқлар – кучсиз нордон, сур тусли ўрмон тупроқлари ва чимли-подзол тупроқлар – нордон тупроқлар жумласига киради). Шу сабабдан тупроқларнинг нордонлигини ўрганиш хам мухим ахамиятга эга.

Тупроқларда долзарб (фаол) ва потенциал (яширин) нордонлик фарқланади. Потенциал нордонликнинг ўзи алмашинувчан ва гидролитик нордонликларга бўлинади.

Тупроқнинг_фаол_нордонлиги'>Тупроқнинг фаол нордонлиги. Фаол нордонлик тупроқ эритмасида водород ионлари (Н) концентрациясининг гидроксил (ОН) ионларига нисбатан сезиларли даражада юқори бўлиши хисобига юзага келади. Маълумки, тупроқларда мунтазам равишда СО₂ хосил бўлиб туради. Унинг тупроқда эришидан карбонат кислота юзага келади, у хам уз навбатида Н ва НСО₃ ионларига диссоциланади. Натижада тупроқ эритмасида водород ионларининг концентрацияси ошиб кетади ва тупроқлар нордонлашади.

Лекин тупроқ эритмасида хосил бўладиган карбонат кислота ютилган асослар (Са, Мg, Na), шунингдек кальций ва магний карбонатлари томонидан нейтралланади.

Нордон ва кучли нордон мухитли чимли-подзол ва торфли ботқоқ тупроқларда сингдирилган кальций миқдори кам, водород хамда алюминий миқдори кўпдир. Бу тупроқларнинг нордонлигини карбонат кислотадан ташқари кучсиз органик кислоталар ва алюминий тузлари хам оширади.

Шундай қилиб, тупроқнинг фаол нордонлиги карбонат кислота, сувда эрийдиган органик кислоталар ва гидролизланадиган нордон тузлар асосида юзага келадиган нордонлик шаклидир.

Фаол нордонлик даражаси суспензия ёки тупроқ сувли сўримининг рН ини аниқлаш йўли билан топилади. Фаол нордонлик ўсимликларнинг озиқланиши ва тупроқ микроорганизмларининг фаолиятига бевосита таъсир кўрсатади.

Тупроқнинг потенциал нордонлиги. Фаол нордонликдан ташқари тупроқда сингдирилган холатдаги водород ва алюминий ионлари хисобига юзага келадиган потенциал нордонлик хам мавжуддир. Тупроқ томонидан ютилган водород ионларининг бир қисми муътадил мухитли тузларнинг катионлари таъсирида эритмага сиқиб чиқарилади.

Натижада тупроқ эритмаси нордонлашади. Мазкур жараёнга тупроқнинг алмашинувчан нордонлиги дейилади.

Алмашинувчан нордонлик чимли-подзол, қизил ва шимолий қора тупроқлар учун хос бўлиб, кучсиз нордон, муътадил ва ишқорий тупроқларда умуман кузатилмайди.

Тупроқнинг гидролитик нордонлиги. Тупроққа муътадил туз эритмаси билан таъсир қилганда, водороднинг барча сингдирилган ионлари эритмага ўтмайди, яъни потенциал нордонликни тўла аниқлаб бўлмайди. Тупроққа гидролитик ишқорий туз эритмаси билан (масалан, СН₃СООNa) таъсир қилиб, сингдириш комплексидаги водород ионларини тўлароқ сиқиб чиқариш мумкин.

Гидролитик ишқорий туз иштирокида аниқланадиган нордонлик турига тупроқнинг гидролитик нордонлиги дейилади.

Гидролитик нордонлик 100 г тупроқда мг/экв бирлик билан ифодаланади. Бу хилдаги нордонлик кўпчилик тупроқ типларида хатто қора тупроқларда хам кузатилади.
18-МАЪРУЗА

Тупроқларнинг ишқорийлиги. Тупроқнинг буферлиги

Тупроқларнинг асослар билан тўйинганлик даражаси. Тупроқ эритмасининг мухити (рН) фақат алмашинувчан ва гидролитик нордонликларнинг даражасига эмас, балки тупроқларнинг асослар билан тўйинганлик даражасига хам боғлиқдир. Агар биз тупроқнинг гидролитик нордонлигини Н харфи билан, сингдирилган асосларнинг ялпи миқдорини (100 г тупроқда мг/экв) S харфи билан белгиласак, уларнинг йиғиндиси тупроқнинг умумий сингдириш сиғими Т ни беради:
Т қ S Қ Н
Сингдирилган асослар йиғиндиси (S) нинг сингдириш сиғими (Т) га нисбати тупроқнинг асослар билан тўйинганлик даражаси деб юритилади ва у V харфи билан ифодаланади:

V қ S : T∙ 100 ёки V қ S: S Қ H ∙ 100
Тупроқнинг буферлиги
Тупроқ эритмасининг муҳити (рН) доимий эмас. Тупроқда содир бўладиган биологик, кимёвий, физикавий-кимёвий жараёнлар натижасида кислота ёки асослар хосил бўлади, натижада тупроқ эритмасининг муҳити ўзгаради. Дарсликнинг ўтган бобларида таъкидлаб ўтилганидек, тупроқда мунтазам равишда карбонат кислота, нитрификация жараёни натижасида нитрат кислота хосил бўлади. Агар хеч бир куч таъсир кўрсатмаса, мазкур кислоталар барча тупроқларни нордонлашишига олиб келиши лозим эди.

Шунингдек, тупроққа киритилган ўғитлар таъсирида хам тупроқ муҳитининг кескин ўзгариши кутилади, чунки айрим ўғитлар физиологик нордонлик хусусиятига эга бўлса, (аммоний хлорид, аммоний сульфат), айримлари физиологик ишқорийдир (кальцийли ва натрийли селитралар).

Тупроқ муҳитининг кескин ўзгариши табиийки, ўсимликларнинг ривожланиши ва микрорганизмларнинг фаолиятига салбий таъсир кўрсатади. Лекин тупроқда шундай бир қаршилик кўрсатиш мавжудки, юқорида айтиб ўтилган салбий холатларнинг тўла таъсир этишига имкон бермайди. Тупроқларни эритма муҳитининг нордонлашуви ёки ишқорийланишига қаршилик кўрсатиш қобилиятига уларнинг буферлиги дейилади.

Тупроқнинг ялпи буферлиги уларнинг қаттик ва суюқ фазаларининг буферлик хусусиятларига боғлиқ. Буни мисоллар ёрдамида кўриб ўтайлик. Таркибида карбонат кислота ва кальций бикарбонат тутган тупроқ эритмаси билан нитрификация жараёнида хосил бўлган нитрат кислотанинг таъсирланиши натижасида муътадил туз ва кучсиз диссоциланадиган кислота хосил бўлади, шу боис тупроқ муҳити сезиларли ўзгармайди:

Са^Қ2 Қ 2НСО₃ Қ 2Н^Қ Қ 2NO₃ қCa^Қ2Қ 2NO₃^- Қ 2 H₂CO₃
Органик кислота ва уларнинг тузларидан иборат тизимларда хам шунга ўхшаш жараён кетади:

( RCOO)₂Ca Қ 2 HNO₃ қ 2RCCOH Қ Ca (NO₃)₂

Кам диссоциланади
Тупроқнинг буферлик қобилиятини белгилашда унинг суюқ қисмига нисбатан қаттиқ фазасининг, айниқса коллоид қисмининг ахамияти каттадир. Тупроқнинг буферлиги сингдириш комплекси таркибидаги катионларнинг миқдори ва таркибига, сингдириш сиғими ва асослар билан тўйинганлик даражасига боғлик. Тупроқнинг сингдириш сиғими қанча катта бўлса, унинг буферлиги шунча юқори бўлади. Гумусга бой, гранулометрик таркиби оғир қумоқ ва лойли тупроқларнинг буферлик даражаси юқоридир.

Сингдирилган асослар тупроқларнинг нордонлашишига қарши буфер вазифасини ўтайди. Асослар билан тўйинган тупроққа аммоний сульфат (NH₄)₂SO₄- ўғити киритилса, маълум ўзгаришлар асосида Н₂SO₄ юзага келади. Кислота таркибидаги водород иони ТСК катионлари билан алмашиниб сингдирилган холатга ўтади, эритмада эса муътадил туз ҳосил бўлади:

Ca H

(Тупроқ) Қ 2Н^Қ Қ SO₄^2- (Тупроқ) Н Қ СаSO₄

Са Ca

Тупроқ карбонатлари хам эритманинг нордонлашишига монелик қилади:

2 CaCO₃ Қ H₂SO₄ CaSO₄ Қ Ca (HCO₃)₂

Шу сабабли асослар билан тўйинган бўз ва қора тупроқларнинг нордонлашишга қарши буферлик қобилияти кучлидир. Тупроқларнинг гидролитик нордонлиги ишқорланишга қарши буферлик қобилиятини белгилайди. Тупроққа юқори меъёрда гўнг киритиш уларнинг сингдириш сиғими, асослар билан тўйинганлик даражаси ва мос равишда буферлик қобилиятини ҳам оширади.