1. лекция тексти (Восстановлен). збекистон Республикаси Олий ва рта махсус таълим вазирлиги
 Скачать 4.43 Mb.
|
|
Ўсимликларда учрайдиган фосфат кислота бирикмаларининг шакллари (қуруқ вазнга нисбатан Р2О5 нинг % миқдори)
Ҳужайранинг тузилмавий таркибида фосфорнинг тақсимланиши муҳим аҳамиятга эга ҳисобланади ва бу йўнғичқа мисолида кўриб чиқилган. Унинг биринчи хужайраси цитоплазмасида фосфорнинг миқдори 50%, ядросида 21%, пластидасида 19 % ва митохондрияларида 10% ни ташкил этади. Барг таркибидаги фосфорининг анча қисми (кузги жавдар, буғдойда 15%, салатда 22%) фотосинтезни амалга оширувчи хлоропластларга тўғри келади. 26-МАЪРУЗА Фосфорли уғитлар: олиниши, ҳоссалари ва қўлланилиши. Табиий шароитда ўсимликлар учун асосий манба бу ортофосфат кислотанинг тузлари ҳисобланади. Лекин пиро-ва умуман полифосфатлар гидролиздан сўнг ҳамма экинлар томонидан ўзлаштирилиши аниқланган. Метафосфатлар гидролизсиз ҳам ўзлаштирилиши мумкин, лекин уларнинг асосий қисми гидролизга дуч келади, чунки одатда улар полимер масалан, (КРО3)п ҳолатда учрайди. Уч асосли кислота бўлганлиги учун ортофосфат кислота уч хил анионга диссоциацияланиши мумкин. Н2РО4-, НРО42- ва РО43-. Кучсиз нордон муҳитда асосан биринчи хил анион кўпроқ учрайди, лекин иккинчи хили ҳам мавжуд бўлади, учинчи хили амалий жиҳатда ўсимликларнинг озиқланишида иштирок этмайди (34-жадвал). Тупроқ эритмаси РН 5 (чимли- подзол тупроқлар) дан, 7 (қора тупроқлар) гача ўсимликлар ихтиёрида кўпроқ Н2РО4- ва камроқ миқдорда НРО4-2 бўлади. Тупроқда фақат ортофосфат кислотасининг тузлари, лекин замонавий мураккаб ўғитлар ва мета ва полифосфат кислоталарининг тузлари ҳам учраши мумкин. 34-жадвал Муҳитнинг ҳар хил рН кўрсаткичларида диссоциацияланмаган Н3РО4 ва унинг анионларининг нисбати, (% ҳисобида )
Лекин баъзи экинлар борки, улар фосфорни фақат уч алмашинган кальций фосфат ёки хатто таркиб жиҳатидан яна ҳам мураккаброқ ва эрувчанлиги янада камроқ бўлган табиий фосфоритларнинг таркибидан ҳам ўзлаштира олар экан. Улар жумласига гречиха, люпин (бўрикаллик), хантал (горчица), нўхат, қашқар беда (донник), эспарцет ва наша киради, улар бироз камроқ бўлсада, лекин ҳар холда фосфоритлар таркибидаги фосфорни ўзлаштира оладилар. Бу ўсимликларнинг қийин эрийдиган фосфатларни ўзлаштириш қобилияти бўлиши уларнинг илдизларидан чиқариладиган ажратмаларининг нордонлигидадир. Бўрикаллик (люпин) нинг илдиз туклари юзасига тегиб турадиган эритма пардасини рН 4-5 га тенглиги, худди шунингдек беданинг илдиз атрофи зонасини рН 7-6 га тенг эканлиги олдиндан маълум. Шу кўрсаткичларга асосан нима учун бўрикаллик фосфоритни эритиши, беда эса эрита олмаслигини тушунтириш мумкин. Лекин илдизнинг ичидаги хужайра ширасини реакцияси ўсимликнинг фосфоритни эритиш қобилияти билан корреляцияда бўлмайди, бинобарин кўп қишлоқ хужалик экинлари учун хужайра ширасининг рН 5-7 оралиғида яъни нейтрал нуқтага яқин бўлади. Хужайра ширасининг ўта нордан реакцияси отқулоқ, бегония ва ровоч ўсимликларига хос. Уларда хужайра ширасининг рН 1,2 -1,5 гача бўлади Ф.В.Чириков қийин эрийдиган фосфатлар ҳисобига озиқланувчи ва бу қобилияти бўлмаган ўсимликларнинг гуллаш босқичида бу жараёнга СаО ва Р2О5 нинг нисбатан таъсирига эътибор беради. Натижа, шуни кўрсатадики, бўрикаллакда бу кўрсаткич 1,3 дан баланд, донли ўсимликларда эса 1,3 дан паст. Шундай қилиб, биринчи хил ўсимликлар томонидан ташқи эритмадан кальцийни жадал равишда йўқотилиши, фосфоритдаги фосфат кислота қолдиғини эритмага ўтишига сабабчи бўлиши, бу нарса эса экиннинг фосфорит уни ҳисобига фосфат иони билан тўлиқ таъминлашини кўрсатади. Иккинчи хил кальцийни кам ютувчи ўсимликлар ташқи эритмадаги кальцийни йўқота олмайди ва оқибатда фосфоритнинг эриши тўхтаб қолади, натижада бу экинлар, фосфоритлар ва умуман қийин эрувчи фосфатлар эвазига ўз талабини қондира олмайди. Лекин бу қонуниятда мустаснолик мавжуд. Масалан, узун толали зиғир СаО ва Р2О5 нинг нисбати 1,8 бўлганда ҳам, ёши ўтган сари бу кўрсатгич янада ошганда ҳам фосфорит таркибидаги фосфорни ўзлаштира олмайди. Демак СаО ва Р2О5 нинг кулидаги нисбатини фосфорнинг цитин эрийдиган манбалари эвазига озиқланишини ифодаловчи ягона шароит деб бўлмайди. Бунда ташқи муҳит шароити ҳам муҳим аҳамият касб этади. Улар жумласига ўғит учун қулай бўлган шароит аниқроғи, унинг физиологик нордонлиги ва тупроқнинг потенциал нордонлиги шароитлари киради. Яна ўзлаштириш қобилиятини юзага чиқарадиган шароит уч валентли катионлар ва фосфорит кислотанинг ўрта асосий тузлари хисобланади, улар нордон тупроқларда фосфоритларнинг асосий улушини (А ва бошқалар) ташкил қилади. Ўсимликларнинг фосфорли очиқиш симптомларини ташқи кўриниши, барглар базан оқиш ва тўқ сариғш рангли доғларга эга бўлиши (оқсил синтезини тўхтаб қолиши ёки шакарларнинг тўпланишидан гувохлик беради) билан кузатилади. Одатда фосфор етишмаслиги шароитида барглар майдалашиб юбқа бўлиб ривожланади, уларнинг чеккалари тепага қараб буралади (картошка). Уларнинг ранги меёр чегарасида фосфор билан озиқланган ўсимликларга нисбатан тўқ рангда бўлади. Тамакининг фосфорли очиқиши шароитида барглар пояга нисбатан тўғри бурчак ҳосил қилиб жойлашади, пластинкаси гўё чўзилгандай бўлади, узунроқ ва торроқ бўлиб қолади. Фосфор танқислиги шароитида экинларнинг ўсиши тўхтаб қолади, ҳосилнинг пишиб етилиши кечикади. Шуни ҳам қайд этиш жойизки, фосфорнинг ошиқчалиги унинг ўсимлик томонидан ўзлаштирилишини ёмонлаштиради, чунки бу ҳолатда фосфатларнинг кўп қисми минерал шакилда айниқса вегетатив органларда (уруғларда 90% гача фосфатлар органик моддалар таркибида) бўлади. Фосфор ошиқча бўлганда ўсимлик яхши хосил хажмидаги махсулотларни тўплаб улгурмай тез пишади. Фосфор донда ва умуман хосилнинг товар маҳсулотида сомон ва умуман бошқа товар бўлмаган массага нисбатан анча кўп бўлади. Бу қонуниятдан картошка мустаснодир (35-жадвал). Ўсимликлар, тупроқ ва ўғитлардан фосфорнинг миқдорини фосфор (v) оксид орқали ифодалаш қабул қилинган. Фосфорнинг ўсимликларда содир бўладиган ҳаётий жараёнларга таъсири хилма-хилдир. Яхши фосфорли озиқлантириш қишлоқ хўжалик экинларини ҳосилини оширибгина қолмай балки унинг сифатини ҳам яхшилайди. Ғлласимонларда умумий хажмдаги доннинг миқдори ошади, дон крахмалга, баъзан эса оқсилга ҳам бой бўлиб қолади. Мева ва илдиз меваларда карбон сувларнинг миқдори ошади. Махсулоти йигириш учун ишлатиладиган экинларнинг бўйи узунроқ, пояси мустахкамроқ бўлиб қолади. 35-жадвал. Баъзи маданий ўсимликларнинг асосий органларидаги фосфорнинг миқдори
Азотга қарама-қарши фосфор, ўсимликнинг ривожланишини тезлаштиради, бу нарса жанубий туманларда ғалласимонларни қурғоқчил пайитигача, шимолий томонларда эса баҳорги донли ўсимликларни совуқ тушгунча (эрта кузда) етилишини таъминлайди. Кузда солинадиган фосфорли ўғитлар таъсирида хужайра ширасида эрувчи карбон сувларининг миқдори ошади, бу нарса ўсимликнинг музлаш нуқтасини пасайтиради ва демак кузги экинлар, кўп йиллик дуккакли ўтларнинг қишга чидамлилигини оширади. Фосфорли ўғитлар таъсирида сомоннинг мустахкамлиги ошади ва ғалла ўсимликлари поясининг ётиб қолишга нисбатан барқарорлиги ортади. Р2О5 нинг умумий миқдори хар гектар хайдаладиган ерга 3-6 тоннагача етиши мумкин. Бундан кўриниб турибдики, тупроқнинг фосфатлар билан тўйинтирилиши фақат иқтисодий нуқтаиий назардан ҳаққоний бўлибгина қолмасдан, балки техник нуқтаи назардан ҳам ҳаққонийдир. Бундан 50 йиллар муқаддам қизил тупроқларга солинадиган фосфорли ўғитлар “ўта барқарор” бирикиши яъни ўсимлик томондан ўзлаштирилмайдиган бирикмага айланиши хақида очиқ даражада фикрлар билдирилган эди. Унда шу фикрга асосланиб 1 гектар ерга 3 тоннадан фосфорли ўғит солиб, чой экилган майдонларда ўсимлик қатор йиллар давомида суперфосфатнинг меёрий чегарадаги нормасини олади деган тахмин бор эди. Агрокимёгарлар ўша даврдаёқ нордон тупроқларга суперфосфат ўрнига фосфарит унини солишни таклиф қилишган эдилар, чунки бунда тупроқнинг нордонлигидан фосфоритни парчалашда фойдаланиш имконияти туғилади. Суперфосфатни солганда эса уни жой-жойи билан солиш лозим, чунки бунда ўғит тупроқнинг кўп қисми билан таъсирланмайди ва демак фофат кислотани кимёвий боғланишини сусайтиради. Вақт агрокимёнинг ҳақ эканлигини исботлади, чой экилган ўта нордон тупроқли майдонларга фосфоритларни солиш суперфосфат солиш билан баробар экан. Суперфосфатдан фойдаланилганда уни тупроқнинг кўп қисми билан аралашишига йўл қўймай қатор оралиғига солиш керак. Қизил тупроқлар, субтропик ва подзол тупроқларга фосфорли ўғитларни олдиндан солинганда унинг таъсир чегараси давомий бўлиши аниқланди, бу нарса эса хатто бир ярим оксидларга бой бўлган, бу хил тупрқларда ҳам фосфатларнинг “ўлик” тарзда боғланишини асоссизлигини исботлади. Бу ҳилдаги хабарнинг мавжуд бўлиши бошқа тупроқлар учун ҳам хақиқатдан анча йироқ, айниқса реакцияси (рН) кучсиз нордонликдан кучсиз ишқорийгача чегарада бўлган тупрқларда бу фикр ўз ифодасини топади. Фосфат кислотанинг сувда эрийдиган тузлари, ўғитлар билан бундай тупроқларга тушганда бироз вақтдан кейин кимёвий боғланишлар туфайли кальций ва магнийнинг икки алмашинган (СаНРО4∙2Н2О, МgHPO4 ) тузларига айланади ва узоқ вақт давомида у ҳамма ўсимликлар тамонидан ўзлаштирила оладиган холда қолади. Кейинчалик қолиб кетган икки алмашинган кальций ёки магнийли туздаги водород ионининг аста-секинлик билан алмашинуви юз бериб уч алмашинган фосфатлар Са3(РО4)2, Мg3(РО4)2 ва улардан ҳам тупроқ асосли фосфатларига айланиши содир бўлади. Лекин бу тузлар ҳам соф аморф ҳолатда бўлади ва кучсиз кислоталарда эриш қобилиятини сезиларли тарзда сақлаб қолади ва демак ўсимлик томонидан қисман ўзлаштириладиган ҳолатда бўлади. Фақат “қариш” юз бера бошлагандагина уч алмашинган ва ундан ҳам асослироқ бўлган фосфат кислота тузлари кўп маданий ўсимликлар учун ўзлаштирилмайдиган шаклга ўтиши мумкин. Нордон тупроқларда аҳвол оғирроқ бўлади, бу тупроқларда юқорида қайд қилингани каби сувда эрувчи кальций фосфатлар эвазига темир ва алюминий фосфатлар ҳосил бўлади. Лекин бундай ҳавфли тенденциядан бу хилдаги тупроқларни оҳаклаш йўли билан қутилиш мумкин, чунки бундай фосфатларнинг қайтадан, плутр оксидларга ўтиши туфайли кальций ва магнийнинг фосфатлари ҳосил бўлади, бунинг устига бу жиҳатдан оҳакнинг таъсири анча давомлилиги кўриниб туради, у ўнлаб йиллар ўтгандан кейин хам тугаб кетмайди. Миронов (Киев вилояти) тажриба станциясининг тупроқларида олиб борилган тадқиқотлари таҳлили шуни кўрсатдики, илгари ишлатилган фосфатларни ярмига яқини СО2 билан тўйинтирилган дистилланган сувга ўтади ва демак у ҳамма экинлар томонидан осон ўзлаштириладиган фосфор ҳисобланади. Кўпинча фосфорли ўғитларнинг таъсирини кучли бўлмаслигига, тупроқ томонидан фосфат кислота ионларини мустаҳкам равишда бириктириб олинмаслиги ва калийнинг етарли бўлмаслиги сабаб бўлади деб тушинтириш мумкин. Бу ўғитларни қўллаш фосфатларнинг таъсирини кучайтиради. Маълумки, фосфорли ўғитларни систематик равишда узоқ вақт юқори (яъни ҳосил томонидан ўзлаштирилган фосфордан бир неча баробар зиёд) нормаларда солинганда тупроқда анча миқдорда ўзлаштириладиган фосфорнинг тўпланиши юз беради, шундан кейин эса янгидан солинадиган ўғитларнинг таъсири бўлмай қолади. Бундай ҳолатда бўлган майдонларда фосфорли ўғитларни то тупроқда заҳира бўлиб қолган осон ўзлаштириладиган фосфорнинг экин томонидан ўзлаштирилиш даражаси пасайгунга қадар солмаслик талаб этилади. Тупроқларда фосфорнинг мустаҳкамланиб қолишини моҳиятини ойдинлаштириш икки хил хулосага олиб келади. У фосфатларнинг тупроқда анча миқдори “ўлик” тарзда мустаҳкамланишини содир бўлмаслигини, иккинчидан ўғитларнинг онгли равишда қўллаш учун агрокимёвий таҳлилнинг муҳимлигини исботлаб беради. Бу хилдаги таҳлилларсиз ўзлаштириладиган фосфорнинг миқдори ҳар хил бўлган майдонларни аниқлаб бўлмайди, демак шундай экан бериладиган фосфорли ўғитлар нормасини ҳам тўғри белгилаб бўлмайди. Ротамстед фосфорли ўғитлардан узоқ вақт давомида фойдаланиш натижаси ва унинг таъсирини 50 йилдан буён давом этаётганини исботлади. Фосфатларга тупроқда органик моддалар, намлик ва ҳарорат (юқорида кўриб чиқилган лойсимон минераллар, полутор оксидлар ва рекция мухитини таъсиридан ташқари) ҳам таъсир этади. Аниқланишича, натрий гуматлари тупроқда кальций фосфатларнинг ҳаракатчанлигини оширади, лекин бир ярим оксидларга уларнинг таъсири бўлмайди. Шуни ҳам таъкидлаш лозимки, чиринди қўллаш (торфдан олинган) қизил тупроқларда (арпа билан ўтказилган вегетацион тажрибаларда) кальций монофосфатнинг таъсирини кучайтирар экан. Афтидан бунда тупроқда мусбат зарядланган коллоид заррачалари (улар орасида полутор оксидлар ҳам) органик анионларни адсорбцион ютиши юз беради, бу нарса улар томонидан фосфат анионини боғлаб олиши учун ҳалақит беради ва натижада ўсимлик томонидан ўзлаштирилишини кучайтиради. Бу нарса кўп органик кислоталар (вино, лимон, сут, отқулоқ) нордон муҳитда алюминий ва темирни бириктириб олади ва фосфат иони қийин эрийдиган ва ўсимлик учун ўзлаштирилиши қийинлашадиган ҳолатга ўтишига ҳалақит беради Бу далиллар асосида ҳосил қилинадиган амалий хулосалар ҳам маълум. Бу нарса чириндини суперфосфат билан бирга (ёки минерал ўғитларнинг тўлиқ йиғиндиси билан) қўллашдан иборот, бунда кўпинча фосфорнинг ва бошқа озиқ моддаларнинг самарадорлиги ошади. Шуни таъкидлаш жоизки, чириндининг таъсири кўп қиррали бўлади: у тупроқ заррачалари (айниқса полутор оксидлар) томонидан фосфат ионларни кимёвий боғланишини сусайтиради ўзи адсорбент бўлганлиги сабабли тупроқнинг буферлигини оширади, чиринди мавжуд бўлган жойда аммиакли ва калийли тузларнинг физиологик зарарини юмшатади. Ниҳоят чириндининг ўзи уни етарли миқдорда солинганда, ўсимликлар учун озиқ элементлари (азот, фосфор, олтингугурт х.к. лар) ни манбаи бўлиб хизмат қилади. А.Н.Лебедянцев намлик ўзгариб турганда тупроқдаги фосфатларнинг ўзгариш динамикасини ўрганиб, қора тупроқдан намликнинг қочиши, фосфат кислота тузларининг ҳаракатчанлигини оширади ва бу ҳолат ўз навбатида эса унумдорликда ижобий тарзда намоён бўлишини аниқлади. Бу жараённи В.А.Францесон тушунтириб намлиги қочган тупроқни тез намлантирилганда тупроқ агрегатларининг кучли равишда парчаланиши юз беради, деб изоҳлади. Бунда янги анча тубда жойлашган юзаларнинг очилиб қолиши натижасида илгари яширинган фосфорли бирикмалар эритмага ўтади. Тупроқ агрегатларининг худди шундай холдаги “тахини бузилиши” натижасида тупроқ органик моддаларининг ҳаракатчанлиги ошади. Хўжалик шароитида тупроқдан намликнинг қочиб кетиши деҳқоннинг ўзига боғлиқ бўлмаган, балки қуруқ ва қурғоқчилик даврлари билан боғлиқ ҳолда юз беради. Бундай шароитларда шу нарса ҳам кузатилганки, қурғоқчилик йилидан кейинги йилда ҳосилдорлик ошади. Ҳозирча бу нарса фақат тупроқдаги фосфат режимини яхшиланиши туфайли юз беради деб бўлмайди.. Тупроқдан намликнинг қочиши қатор ҳолларда унинг фосфатларини харакатчанлигини ва фосфорли тузларнинг ютилишини кучайтиради. Масалан, Воронеж вилоятидаги кучли қора тупроқ қуритишни ҳаво шароитидаги қуруқ даражасигача етказилганда кальций монофосфатининг кучсиз эритмасидан, намланган шароитдагига нисбатан 4-5 марта кўп миқдорда фосфат кислота ютганлиги аниқланди. Бу нарса ҳамма тупроқларнинг анча концентрланган эритмалардан фосфатларни кўпроқ ютиши билан ҳам боғлиқ бўлиши мумкин. Шундай бўлиб чиқса, суюқ фосфор тутувчи ўғитлардан фойдаланиш амалиётида тупроқ томонидан фосфат кислотани тўлароқ ютилишини кутиш лозим. Тупроқнинг механик таркиби ҳам муҳим бўлиб, 0,01 мм дан йирикроқ заррачалар фосфатларни ютмайди. Азот ва калийга нисбатан эрувчи ўғитлар ва тупроқ заҳирасидаги харакатчан (10 дан 15% гача) фосфорнинг ўсимликлар томонидан ўзлаштирилишини сустлиги қатор сабаблар билан боғлиқ. Улардан энг муҳимлари жумласига қуйидагиларни киритиш мумкин: тупроқда фосфат ионларнинг диффузиясини (уларнинг ва компонентларининг кимёвий, физик-кимёвий ва биологик боғланишларга мойиллигини) кучсиз бўлиши: тупроқнинг ҳамма ҳажмини ўзлаштирувчи илдиз тизими билан қамраб олишини етарлича бўлмаслиги (баъзи олимларнинг фикрича илдизлар билан контактда бўлган тупроқ ҳажми 1250 ни ташкил қилади), кўпинча намлик даражасини паст бўлиши туфайли фосфатларнинг диффузиясини қийинлашуви ва бошқалар. Тупроқларнинг енгил лойсимонларига нисбатан лойлилик даража баланд ҳиллари билан фосфатлар камроқ эрийдиган шаклга ўтади. Шундан келиб чиққан ҳолда ҳар хил тупроқларда Р2О5 нинг бир ҳил меёрда солиниши оптимал намланиш даражасида бўлганда ҳам қумоқ тупроқлардагига нисбатан лойсимон тупроқларда фосфорли тузларнинг диффузияланиши кўзга ташланарлироқ бўлади. Жуда кўплаб тажрибалар натижасида шу нарса исботландики, ўсимликларнинг фосфорли озиқланиши фосфорли ўғитларни уя-уя қилиб солинганда (айниқса нордон тупроқларда) анча қулайроқ бўлади. Уя-уя қилиб солишга гранулланган ўғитларни тасмасимон тарзда жойлаштириш асосида эришилади. Суперфосфатнинг тупроқ билан ўзаро таъсирланиши давомида фосфат кислотанинг барқарорлик, эрувчанлик ва ўсимликлар томонидан ўзлаштириш даражаси бўйича фарқланадиган 30 га яқин бирикмалари ҳосил бўлади. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||