Tuproqda organik kompleks hosil bo’lishi va uning parchalanishida mikroorganizmlarning axamiyati

4.3 Tuproqda organik kompleks hosil bo’lishi va uning parchalanishida mikroorganizmlarning axamiyati
Tuproqdagi organik moddalarning suvda eriydigan qismi chirindi moddalarning eruvchan shakllaridangina iborat bo’lmaydi, balki bir qancha boshqa birikmalardan ham iborat, bu birikmalar mikroorganizmlar hayot faoliyatining oraliq mahsulotlari bo’lishi ham, o’simlik qoldiqlarining eruvchan birikmalari bo’lishi ham mumkin.
Bu birikmalarning hammasi mikroorganizmlar tomonidan oson iste’mol qilinadi va miqdor hamda sifat jixatidan ancha tez o’zgaradi.
Tuproqdagi organik moddalar nihoyatda katta ahamiyatga ega. Ular bo’lmaganda edi, tog jinslari va ularning nurashidan hosil bo’ladigan maxsulotlar unum bera oladigan tuproqqa aylanmagan bo’lar edi.Organik moddalar to’planishi tufayligina biologik jihatdan qimmatli bo’lgan elementlar tuproqda saqlanib qoladi va tuproq bir qadar nam sig’diruvchan bo’ladi, shu xususiyati uning agronomik xossalarini ta’riflab beradi.
Mikroorganizmlar uchun yanada qulay bo’lgan uglerod va azot manbalari tuproqda har yili ko’plab tushib turadigan yangi o’simlik qoldiqlaridir.Bu qoldiqlar tarkibida tegishli mikroorganizmlar oson o’zlashtira oladigan sellyulozalar , oqsil moddalar va boshqa organik birikmalar bo’ladi. SHuning uchun yangi o’simlik qoldiqlariga boyitilgan tuproqlarda mikroorganizmlarning ko’plab rivojlanishi kuzatiladi.Tuproqda mikroorganizmlar o’zining barcha hayotiy funksiyalarini amalga oshirish uchun ancha qulay shart-sharoit yuzaga keladi. Tuproq xususiyatlariga ko’ra temperatura ham unda qulay bo’ladi. Odatda yerning mikroblar eng ko’p to’planadigan 10-20 sm chuqurligida tuproq 6,-10 gradusgacha soviydi. Yoz oylarida, haydaladigan qatlamda temperatura 15-20 gradusgacha ko’tarilganda esa ularning rivojlanishi uchun sharoit qulay bo’ladi.
Tuproqda mikroorganizmlarning rivojlanishi uchun hamma shart-sharoit mavjud, shuning uchun uning har gektarida o’ziga xos xususiyatlariga ko’ra , milliardlab mikroorganizmlar bo’ladi.
Mikroorganizmlar umuman tabiatda va qisman tuproqda keng tarqalgan. Ularning yer yuzining har bir burchagidan topish mumkin. CHirituvchi bakteriyalar moy kislota hosil qiluvchi bakteriyalar va nitrifikatsiyalovchi bakteriyalar , shuningdek aktinomitsetlar bilan mog’or zamburug’larning har turlari tuproqda ayniqsa keng tarqalgan. Har xil tip tuproqlardagi mikroorganizmlarning umumiy soni juda o’zgarib turadi. Bir gektar yerning haydaladigan qatlamiga to’gri keladigan bakteriya massasining tirik vazniga aylantirib xisoblanadigan bo’lsa, taxminan quyidagi sonlar kelib chiqadi : o’zlashti rilgan chimli podzol tuproqli erlarda 3,5t , qora tuproqli yerlarda 5,2t va bo’z tuproqli yerlarda 5 t.
SHuncha ko’p mikroorganizmlar tuproq ustki qatlamlaridagina uchraydi. Birmuncha chuqur qatlamlarda ular ancha kam bo’ladi.
Tuproqning anchagina chuqur qatlamlari kuchli podzollashgan chimli podzol tuproqli yerlar tobora kamroq biogen bo’lib boradi. Turli tuproqlarda bakteriyalarning gruppa tarkibi ham bir xil emas. S.N.Vinogradskiy tabiiy tuproqlarda asosan kokksimon mikroblardan iborat alohida autoxton mikroblar bor , deb taxmin qilsada , lekin tuproqdagi bakteriyalar assotsiatsiyalarida doim tayoqchasimon mikroblar ham bo’lishi hozir aniqlandi. Ularning ko’pchiligi spora hosil qilmaydigan va taxminan 10-20% spora hosil qiladigan bakteriyalardir.
Bakteriyalardan tashqari , tuproqda aktinomitsetlar ham keng tarqalgan. Ular ba’zan tuproqdagi umumiy mikroorganizmlar sonining 30% va undan ko’prog’ini tashkil etadi.
Zamburug’lar ham xilma-xil tuproqlarda juda keng tarqalgan . Ularning soni umumiy mikroblar sonning 1-3 % gacha yetishi mumkin . Lekin ular tuproq tipi , katlamlarining qanchalik chuqurdaligi va ular nechog’li o’zlashtirilganligiga , son ko’rsatkichlari juda o’zgaradi.
Bir g tuproqda necha millionlab bakteriya va aktinomitsetlar hamda yarim milliondan ko’proq zamburug’larning bo’lishi , tuproqning nihoyatda biogenligini ko’rsatadi. Unda uchraydigan mikroorganizmlarning tirik vazni 1 ga yerning xaydaladigan qatlamiga hisob qilinganda , 3-5 tonnaga etadi.
Tuproqdagi mikroorganizmlarning roli ularning og’irligidan ko’ra , tuproq eritmasiga aktiv ta’sir etishiga ko’proq bog’liq ekanligi hisobga olinadigan bo’lsa, mikroorganizmlarning tuproqqa ko’rsatadigan ta’siri haddan tashqari katta bo’ladi.
Tuproq mikroorganizmlarining aktivligi ularning xayot faoliyatiga bevosita ta’sir ko’rsatadigan bir qancha shart-sharoitga to’g’ridan to’g’ri bog’liq . Bu shart-sharoitdan tuproqning organik moddalari bilan nechog’li ta’minlanganligi va tuproq eritmasining reaksiyasi eng muhim ahamiyatga ega . Tuproqdagi birinchi miqdori bilan unda uchraydigan mikroorganizmlar soni o’rtasida bevoita bog’lanish borligini aniqlash mumkin.
Tuproqda mikroorganizmlar ko’p tarqaladigan chuqurlik undagi chirindi qatlamining chuqurligiga bog’lik. CHirindi qatlami birmuncha qalin bo’ladigan qora tuproqli yerlarda, chirindi uncha chuqurda bo’lmaydigan podzol tuproqli yerlardagiga qaraganda, mikroorganizmlar ancha chuqurda tarqalgan bo’ladi.
Tuproqning mexanik tarkibi ham unda har xil mikroorganizmlarning tarqalishiga va ularning fiziologik aktivligiga katta ta’sir ko’rsatadi. Bakteriyalarning bir qismi tuproqda adsorbilangan holda bo’ladi va ularning adsorbilanish darajasi tuproqning mexanik tarkibiga bog’liq bo’ladi.
Mayda tuproqning har xil fraksiyalari ximiyaviy tarkibi va fizik-ximiyaviy xossalari bilan bir-biridan farq qiladi.Tuproq zarrachalari nechog’li maydalanib ketsa, tuproq massasini kesib o’tadigan havo bo’shliqlari shuncha kamayadi va tuproq havosi bilan zarrachalar sirti o’rtasidagi nisbat shuncha noqulay bo’lib chiqadi. Bundan tashqari yirik -maydaligi har xil bo’lgan zarrachalar yuzasini qoplab turadigan pardalarning xossalari ham turlicha bo’ladi.
Mikroorganizmlarning hayot faoliyati tevarak-atrof muhiti bilan chambarchas bog’langan , shunga ko’ra biror xil tuproqdagi ekologik vaziyat mikroorganizmlarni biror formasining rivojlanishiga juda katta ta’sir ko’rsatadi.
Mikroorganizmlarning tupoq iqlim sharoitiga moslashuvi bir qancha morfologik kultural va fiziologik xossalari bilan bir-biridan farq qiladigan geografik gruppachalarining hosil bo’lishiga olib keladi. E.N.Mishustin tuproqda keng tarqalgan mikroorganizm Bacterium mycoidesning ekologik gruppachalarini tekshirib shu mikroorganizmning tegishli formalari bilan tuproq tipi o’rtasida qonuniy bog’lanish bo’lishini aniqladi. Keng tarqalgan tuproq bakteriyalari gruppachalarining muayan tuproq tiplariga moslashuvidan tashqari, mikroorganizmlarining butun -butun guruhlari ham o’sha tuproq tiplariga moslashganligi kuzatilgan.
Tuproqning bir gramm organik moddasiga to’gri keladigan batsillalar soni har xil tuproq tiplarida juda o’zgarishi va shimol tuproqlaridan janub tuproqlariga o’tilgan sayin tobora kuchayib borishi o’rganilgan. Ekalogik sharoit spora hosil qiluvchi bakteriyalarning tarkibigina ta’sir ko’rsatib qolmay,balki spora hosil qilmaydigan bakteriyalar bilan zamburug’larning dominant formalariga ham ta’sir qiladi.
Mikroorganizmlar tabiiy sharoitda murakkab biotsenoz, ya’ni bir biri bilan ham, yuqori o’simliklar bilan ham muayyan munosabatda bo’ladigan birlik hosil qiladi. Bu o’zaro munosabatlar juda xilma xil bo’lishi mumkin:Simbioz,Metabioz,Antogonizm,Parazitizm va boshqalar.
Simbiotik o’zaro munosabatlar tuproq mikroorganizmlari bilan o’simliklar orasida ancha ko’p uchraydi. Tuganak bakteriyalar bilan dukkakli o’simliklarning birga yashashi shunga misol bo’la oladi. Tuganak bakteriyalar dukkakli o’simlikdan uglerodli oziq va mineral tuzlarni oladi, buning o’rniga esa atmosfera azotidan foydalanib, o’zi sintez qilgan azotli moddalarning bir qismini o’simlikka beradi.
Tuproq sharoitida metobioz eng ko’p uchraydi. Bu holda bir tur mikroorganizm ikkinchi tur mikroorganizmdan keyin rivojlanadi va uning hayot faoliyati natijasida hosil bo’lgan maxsulotlardan foydalaniladi. SHunga ko’ra , talaygina jarayonlar,jumladan organik moddaning mineralga aylanishi ham ancha tez boradi.
Sellyulozani parchalaydigan bakteriyalar uning pachalanishi mahsulotlarini muhitga chiqarmaganda edi ,azotobakter, masalan sellyulozadan bemalol rivojlana olmagan bo’lar edi. Ma’lumki azotobakterga azotsiz organik birikmalar kerak, lekin u sellyulozani o’zlashtirish xususiyatiga ega emas. Sellyulozani parchalaydigan bakteriyalar esa,muhitda to’planadigan organik kislotadan zarar ko’radi.Bu kislotalar ularning o’sha birikmaga ta’sir qilishi natijasida hosil bo’ladi.SHuning uchun bu kislotalarning azotobakter tomonidan sarflanishining o’zi sellyulozani parchalaydigan bakteriyalarning yana rivojlanishi uchun ancha qulay sharoit tug’diradi.SHu tariqa birga yashash natijasida ikkala mikroorganizm ham qulay sharoitda bo’ladi va sellyulozani tez parchalaydi.Nitrifikatsiyalovchi bakteriyalar guruppasida,ya’ni bitta bakteriyaning hayot faoliyati natijasida hosil bo’ladigan maxsulotlar (nitritlar) ikkinchi bakteriyaning ovqatlanishi uchun asosiy material bo’lib, xizmat qiladigan bakteriyalar orsida shuningdek tuproq mikroflorasi tarkibiga kiradigan talaygina boshqa mikroorganizmlar gruppalarida ham xuddi shu holdagi o’zaro munosabatlar uchraydi.
Mikroorganizmlar o’rtasidagi antogonistik o’zaro munosabatlar o’sha mikroorganizmlar jelatinali yoki agarli muhitda bir-biriga yaqin qilib,o’stirilganda kuzatiladi.
Bact putidumning agarli plastinkadagi ikkita shtrixi orasida Micrococcus puouenes rivojlana olmaydi.Bunday antogonizm shunga bog’liqki,o’stirilayotgan bakteriyalarning biri atrofdagi muhitga ikkinchi bakteriyaning rivojlanishini to’xtatadigan biror modda chiqaradi.
Ko’pgina mikroorganizmlar boshqa mikroorganizmlarning rivojlanishini tormozlaydigan zaharli moddalar ishlab chiqaradi va atrofdagi muhitga ajratadi: bunday moddalar antibiotiklar deb ataladi.Usha moddalarning umumiy xususiyati tanlab ta’sir qilishdir.Ular qaysi mikroorganizmlardan ajratiladigan bo’lsa, odamda usha mikroorganizmlar uchun kam zaharli, lekin shu mikroorganizmlar bilan bir biotsenozda yashab turgan boshqa mikroorganizmlar uchun juda zaharli bo’ladi.
Mikroorganizmlar orasida parazitizm ancha kam uchraydi va asosan ,bakteriyalarning bakteriofaglar, aktinomitsetlarning aktinofaglar hamda bir qancha zamburug’larning mikolitik bakteriyalar tomonidan lizisga uchrashi hollari bilan cheklanadi..
Tuproqdagi o’simlik va hayvon qoldiqlari, shuningdek tuproq organik moddasining nechog’li tez parchalanishi bir qancha sabablarga bog’liq. Mikroorganizmlarning aktivligiga tuproq temperaturasi aeratsiya va uning aktiv reaksiyasi yoki oksidlanish qaytarilish potensialigina emas, balki mikroorganizmlar uchun oziq bo’ladigan har xil mineral elementlarning o’zlashtirish uchun nechog’li qulayligi ham katta ta’sir ko’rsatadi. Ana shu faktorlarning hammasi mavjud bo’lgandagina tuproqda parchalanish protsesslari muayyan tezlikda boradi. Unumdorligi turlicha bo’lgan tuproqlarda sellyuloza har xil tezlik bilan parchalanadi.Bu o’sha tuproqlarda mikroorganizmlar uchun qulay bo’lgan azot bor yo’qligiga bog’liq. Birmuncha unumdor tuproqlarda sellyulozaning tez parchalanishiga sabab shuki, bunday tuproqlarda ajralib chiqadigan azot ko’proq uchraydi.O’simlik massasi azotli moddalarga boy yosh o’simliklardan iborat bo’lsa,u ham ancha tez parchalanadi.Tarkibida 1,7-2,5% azot bo’lgan yosh javdar o’simliklari yetilgan, 1-0,25 % azot bo’lganlariga nisbatan ancha tez parchalanadi. Keyingi holda hosil bo’ladigan karbonat angidrid yosh o’simliklar (parchalanishida) variantida hosil bo’ladigan karbonat angidridning 60% i dan ham oshmaydi. Bundan tashqari tarkibida 1,7-2,5% azot bo’lgan yosh o’simliklar parchalanganda amiyak to’planadi, azot kamroq bo’ladigan qari o’simliklarning parchalanishida bunday hodisa bo’lmaydi.
O’simliklarning oziqlanishi uchun kerakli ishqoriy elementlar tog’ jinslarida ma’lum miqdorda bo’ladi. Tuproq hosil bo’lishi jarayonida ona jins mineral qismining transformatsiyasidan tashqari,o’sha jins azot va organik birikmalar bilan boyib ham boradi. Bu jarayonlar yuqori o’simliklar va mikroorganizmlar ishtirokida amalga oshadi.
O’t o’simliklar bilan o’rmon o’simliklaridan har yili tuproq yuzasiga va massasiga talay miqdor o’simlik qoldiqlari tushib turadi.O’simlik qoldiqlarining quruq og’irligi gektariga 10 t ga yetadi va undan ham oshadi. Hayvonlar dunyosidan ham ma’lum miqdorda, lekin ancha kam organik massa tushib turadi.
Tuproqqa tushadigan o’simlik va hayvon qoldiqlarining kimyoviy tarkibi nihoyatda xilma-xildir. Bular orasida uglevodlar, yog’lar, organik kislotalar ,smolalar, mumlar va boshqa moddalar bo’ladi. O’simlik to’qimalarining asosiy tarkibiy qismi-azot to’playdigan birikmalardan har holda sellyuloza va lignin,azotli moddalardan esa oqsillar hisoblanadi.
Tuproqqa tushgan organik birikmalar unda qisman mineral moddaga aylanadi. Lekin ularning ko’pi murakkab chirindi birikmalariga aylanadi va uni gumus deb ataladi.CHirindi tuproqdagi butun organik modda massasining 85-90 % ni tashkil etadi . Unda 3-5 % ga yakin azot va 0,27 -1,45% fosfor bo’ladi. CHirindi mikroblar ta’siriga bir muncha chidamli bo’ladi va minerallarga sekin asta aylanadi.
O’simlik qoldiqlarining parchalanishi natijasida mikroorganizmlarning o’zi o’sadi va tanasi tarkibidaga kiradigan har xil organik moddalar sintez qiladi Oksidlangan organik modda bilan mikroorganizmlar sintez qilgan hujayra moddasi o’rtasida qonuniy nisbat bo’lishini ham shu bilan tushuntirish mumkin. Aerob bakteriyalar bilan mog’or zamburug’larda bu nisbat taxminan 80:20 ga teng bo’ladi, ya’ni 80% organik modda nafas olish jarayonida oksidlansa , 20% organik modda mikrob hujayrasi organik moddasini tuzish uchun sarflanadi, anaerob bakteriyalarda bu nisbat 95: 5 ga tug’ri keladi. Mana shu mutanosiblik mikrob massasi har bir tonna organik moddani parchalanganda ko’pi bilan qancha maxsulot hosil bo’lishini aniqlashga imkon beradi. Aerob mikroorganizmlarda bu maxsulot taxminan 200 kg tirik massaga yoki 20-30 kg quruq moddaga barovar keladi, uning tarkibida 2-5 kg azot va 1-2,5 kg fosfat kislota bo’ladi.
Organik koldiklardagi azot miqdori 1,7-2 % dan oshmaydigan bo’lsa , mikroblar o’z tanasining azotli moddalarini tuzish uchun usha azotni batamom sarf kiladi. Bu xolda atrofdagi muxitga ammiak ajralib chiqmaydi va butun parchalanish protsessi bir shakldagi azotli organik moddalarning ikkinchi shakldagi moddalariga aylanishi bilan tamom bo’ladi. Parchalanayotgan organik moddada azot miqdori 1,7 -2% dan kam bo’lsa , natija yanada noqulay bo’lib chiqadi .Bu holda ammiak hosil bo’lishi u yoqda tursin , tuproq eritmasidan ammiak yutilishi kuzatiladi va yashil o’simliklarning azot bilan oziqlanishi uchun qiyinchilik tug’iladi . SHu xildagi organik qoldiqlar batamom parchalanib bo’lgandan keyingina o’simliklarning azot bilan oziqlanish sharoiti yana yaxshilanadi, chunki keyin nobud bo’lgan va azotga boy mikroorganizmlarning xujayralari parchalanadi . Bu xildagi o’gitlar solingan birinchi yilda hosil keskin kamayib ketishini , keyingi yillarda esa , aksincha xiyla ko’payishini shu bilan tushuntirish mumkin .Tuproqqa azoti kamroq bo’lgan somon solinganda birinchi yili hosil kontrol maydondagiga ko’ra , doim kam bo’ladi , chunki mazkur holda tuproq eritmasidagi harakatchan azotni mikroorganizmlar biriktirib oladi. Azot to’plovchi bakteriyalar zo’r berib rivojlangandagina bu ahvol bir qadar , shunda ham kam o’zgarishi mumkin.
|