4-mavzu. O'g'it turlari. Azotli o'gitlar Агрокимё. Д. С. Сатторовнинг умумий таҳрири остида. Тошкент, “Чўлпон”, 2011. 131-152 бетлар

Тупроқ томонидан ютиладиган алмашинувчи фосфат
кислота анионлари

Тупроқ таркибига кирган лойсимон минераллар нордон муҳитда фосфат анионларини кучлироқ адсорбциялайди. Масалан, иллит (гидрослюдалар туркумидаги минерал) рН 4,5 бўлган шароитда ҳар 100 гр тупроқда 9 мгҒэкв анионларни адсорбциялайди. Бентонит эса рН-4 бўлганда 9,7 мгҒэкв Н₂РО₄^- ни адсорбциялайди. Лойсимон минералларнинг монтмориллонит гуруҳи катионларни алмашинув ютиши, (уларга бентонит киради), каолинит гуруҳидан устун туради. Лекин фосфат кислота анионини алмашинувли ютилишида бу нарса кўзга ташланмайди. Бундай аномал ҳолатнинг мавжудлигини монтмориллонит гуруҳида кўриш мумкин, бундай гибсит қатлам ҳар иккала томондан кремний-кислородли тетраэдрлар билан ажратилган, каолинит гуруҳига мансуб минералларда эса бу қатлам фақат бир томондан тетраэдрлар билан қопланган бўлади.

Н₂РО₄^- ионлари лойсимон минераллар томонидан, гибсит қатламнинг ОН^- гуруҳлари билан алмашинган ҳолда ютилиши мумкин.
Лекин бу анионларнинг потенциал аниқловчи анионлар ҳолида адсорбцияланиши ҳам устун бўлиши мумкин. Шунингдек, (РО₂(ОН)₂) тетраэдрларнинг ҳосил бўлиши имконияти ҳам мавжуд деб ҳисобланади, улар лойсимон минералларнинг юзасида ушланиб қолади ёки хатто кремний-кислородли тетраэдрлари билан алмашинади. Фосфат ионларни полутор оксидлар ёрдамида кимёвий боғланиши ва бу оксидларнинг гидроксил гуруҳларини алмашинуви коллоидал холатга Н₂РО₄^- ни ўтиши содир бўлади, деган фараз ҳам мавжуд.
Шунингдек илмий адабиётда фосфат кислота анионлари тупроқнинг мусбат зарядланган коллоид заррачаларига адсорбцияланишидан ташқари, тупроқнинг амфолитоидлари билан ацитоидлар тарзида бирикма ҳосил қилиши, бу моддалар уларнинг изоэлектрик нуқтасидан паст бўлган рН муҳитида мусбат зарядланиши ва ўзини базоид сифатида намоён қилиши мумкинлиги қайд этилган.
Бу ҳолдаги боғланиш қизил тупроқларда намоён бўлади, лекин фосфатларнинг бу ҳилдаги ютилишини кимёвий ютилиш турига киритиш мумкин.
Тупроқнинг минерал қисмини ташкил қилган лойсимон минераллар фосфат кислота анионларини анча қисмини ютиш қобилиятига эга бўлгани сабабли, тупроқнинг ўзи ҳам бу хилдаги алмашинув қобилиятига эга бўлиши исбот талаб қилмайди. Адсорбцион боғланган фосфат кислотани аммоний фторид (0,03н) нинг хлорид кислотадаги эритмаси (0,1н) билан сиқиб чиқариш усулидан фойдаланиб, А.Г.Марновский қатор тупроқларда тупроққа солинган фосфорли ўғитлардан фосфат-ионларнинг сезиларли миқдорини алмашинувли адсорбцияланишга қодир эканлигини аниқлади. Хатто тупроқ билан узоқ вақт таъсирланиши даражасида бўлган эрувчи фосфатли тупроқларда ҳам Дикман ва Брай реактивлари киритилган фосфат кислотанинг 70% ини ўзи билан олиб чиқади, бунинг устига унинг 30-75% миқдори алмашинувли адсорбцияланган бўлади лекин вақт ўтиши билан кимёвий боғланиш устун кела бошлайди.
Радиоизотоп услубидан фойдаланиш катта аҳамиятга эга бўлади В.Б.Замятин (1954) маданийлаштирилган чимли-подзол тупроқларга Р³² билан нишонланган фосфатни солиш изотопли алмашинувни кучайишига олиб келишини исботлайди.
Бир соатдан кейинроқ бу алмашинув 80% кўрсаткичида юз беради, бинобарин тупроқнинг 25% фосфорли бирикмалари шу муддат оралиғида нишонланиб қолди ва унинг 89% алмашинувли ютилувчи бўлиб қолди.
В.М.Клечковский томонидан нейтрал қора тупроқдагина эмас, балки нордон подзолсимон ва қизил тупроқларда ҳам тупроққа солинган фосфат аниони алмашинувли шаклда бўлади ва бу ион тупроқни тузли эритма билан ишлов берилганда эритмага сиқиб чиқарилиши аниқланган.
И.П.Сердоболский томонидан оддий тошлоқ чўл қора тупроғида, подзоллашган лойчил тупроқларда фосфат ионнинг алмашинувли ютилиши мавжудлиги исботланди, қизил тупроқнинг бу хусусияти эса жуда кучсиз бўлади.
Юқорида қайд қилинган икки хил тупроқларда, ютилиш тажриба ўтказиш шароитига қараб тупроққа солинган фосфорнинг 2-3% дан 20-35% ни (199 гр тупроққа 200 мг гача чегарадаги меъёр билан тажриба ўтказилган) ташкил қилади Концентрланган эритмаларда юз берадиган алмашинувли адсорбция кучлироқ бўлиши қайд қилинган.
Шундай қилиб, тупроқларда фосфат анионларининг алмашинувли ютилишини мавжудлигига шубха йўқ. Бу нарса ўсимликларнинг озиқланишида муҳим аҳамиятга эга бўлади, чунки ўстириладиган экинлар учун ўзининг ўзлаштирилиш даражаси жиҳатидан тажрибалар кўрсатиши бўйича адсорбцияланган фосфат кислота ионлари, сувда эриган фосфат миқдорига яқинлашади. Лекин сувда эрийдиган фосфатларнинг тупроқдаги миқдори жуда кам ва тупроқ томонидан адсорбцияланган фосфат анионларининг ўсимлик озиқланиши учун ютилиши бўлмаган шароитда, уларнинг яхши ўсиши ва юқори ҳосил етиштириши учун етарли бўлмас эди. Шуни қайд этиш жоизки, бикарбонат ва органик кислоталар анионлари тупроқнинг қаттиқ фазаси томонидан ютилган фосфат анионларини эритмага осон сиқиб чиқаради.
Ўсимликларнинг тупроқ томонидан адсорбцияланган фосфат-ионлар ҳисобига озиқланиши гумон туғдирмайди, чунки доимий равишда илдизлар томонидан (нафас олиш туфайли), карбонат ангидрид чиқариб турилади, у сувда эриш натижасида Н^ ва НСО₃^- ионларга диссоцияланадиган карбонат кислота ҳосил қилади ва тупроқ коллоидлари орқали Н₂РО₄^- билан алмашинади Бундан ташқари ўсимликларга органик кислоталар (олма, лимон ва х.к.) нинг экзосмеси хам хосдир.
Тупроқнинг ўзида эрувчи гумус моддаларини топиш мумкин, уларнинг таркибига гумин ва бошқа кислоталар кириб, улар тупроқ томонидан фосфатларни эритмага сиқиб чиқариш орқали ютилиши ҳам мумкин
Органик кислоталар тупроқда микроорганизмлар фаолияти туфайли илдиз ва ўсимликнинг турлича қолдиқларини ва солинган органик ўғитларнинг парчаланиши туфайли ҳам хосил бўлиши мумкин. Демак тупроқда фосфатларнинг десорбциясини таъминловчи агентлар бўйича танқислик йўқ, бу нарса уларнинг ўсимлик томонидан ўзлаштирилишига яхши замин бўлади.
Лекин алмашинувчи адсорбцияланган фосфат ионлар тупроқда аста-секин кимёвий чўкма холатига ўтганлиги учун фосфорли ўғитлар тупроққа солинганда уларни ўсимлик томонидан иложи борича ўзлаштирила оладиган (сувда эрийдиган алмашинувчи адсорбция) холатида давомли равишда бўлишини таъминлашни ҳисобга олган ҳолда қўллаш лозим.
Бир ярим оксидлар томонидан фосфатларнинг алмашинувли ютилиши лой минераллариникига нисбатан анча давомсиз ҳисобланади. Бир ярим оксидларнинг гидрооксидларини аморф ҳолатдан кристаллик холатга ўтиши туфайли улар томонидан фосфат кислотани адсорбцион боғланиши сусайиши ва кимёвий чўкинди ҳосил бўлишини кучайиши кузатилади: бу хилдаги реакция алюминий гидрооксидида темир гидрооксидига нисбатан кучлироқ намоён бўлади. Эрувчи силикат тузлари аксинча фосфатларнинг харакатчанлигини кучайтиради:

К₂SiO₃  CaHPO₄ = CaSiO₃  K₂HРО₄

Табиийки, ўсимлик фосфорга бўлган талабидан келиб чиққан ҳолда бу хилдаги эритманинг миқдорини анча кўп бўлишини талаб қилади, лекин айнан бу нарса дала шароитларида етарли бўлмайди. Агар тупроқнинг ағдариладиган қатламини 1 га майдонида 3 минг тонна масса бўлишини ва унинг намлик сиғимини 50% (бу намликнинг ҳаммаси илдиз томонидан ўзлаштириладиган ҳолда деб ҳисобланса, аслида бунча бўлиши мумкин эмас) деб қабул қилинса, Р₂О₅ миқдори 1 литрда 0,03 мг ни ташкил этса, унинг умумий миқдори тупроқнинг бундай қатламида жами 45 кг ни ташкил қилади.

Фараз қилайлик, вегетация даврида тупроқ намлиги ўзгармаган холда сақланади ва бунда фосфорнинг миқдори -100 марта қайта тикланади десак, хар гектар ер бор йўғи 4,5 кг Р₂О₅ миқдорига эга эканлиги маълум бўлади.
Шу сабабга кўра ташқи эритмадаги Р₂О₅ нинг концентрацияси 0,03-0,17 мгҒл бўлганда унинг ўсимликдаги концентрацияси ҳам ортади.
Ташқи эритмадан фосфорнинг концентрациясини ўта ошиқча бўлиши хам мақсадга мувофиқ эмас. Сувда ўстирилган ҳолларда сулининг 20 кунлик майсалари фосфорни ўзлаштира олмайгина қолмасдан, балки озиқа эритмасидаги унинг миқдори 5 мгҒл Р (11,45 мг Р₂О₅) бўлганда хатто ташқарига чиқарганлиги аниқланди.
Маълумки, қишлоқ хўжалик экинлари ўсишнинг дастлабки босқичларида фосфатларни кейинги босқичдагига нисбатан жадалроқ ютади.
Ўсимликлар бу модданинг захирасини юзага келтириб, кейинчалик уни органик моддаларни (конституцион ва заҳира) синтезлашда керак бўладиган фосфат миқдорига бўлган талабни қоплашга боғлиқ ҳолда органлар ўртасида тақсимлайди.
Арпа билан ўтказилган физиологик тажрибалар шуни исботладики, ўсимликнинг 5 хафталик нормал ўсишидан кейин, ҳатто фосфорни озиқа таркибидан умуман чиқариб ташланса ҳам ҳосилнинг миқдори ва доннинг сифатига салбий таъсир кўрсатмайди. Доннинг шаклланишида талаб қилинадиган фосфор миқдори вегетатив органлардан репродуктив органларга кўчиши туфайли қопланган. Худди шундай натижа баҳорги буғдойда ҳам кузатилган бўлиб, бошоқ хосил бўла бошлаганда фосфор озиқасидан махрум қилиш ўсимликка зиён етказмаган, аммо илдиз тизими ҳали нимжон, ўзлаштириш қобилияти паст шароитда фосфорли озиқланишга нисбатан ўсимлик жуда сезгир бўлади.
Тимирязев номидаги қишлоқ хужалик академиясининг агрокимё лабораторияси ходимлари томонидан шу нарса аниқландики, агар буғдой дастлаб фосфорсиз шароитда ўстирилса, кейинчалик (тўпланишдан кейин) фосфор билан озиқлантирилса (нормал фосфорли озиқланган ўсимликка нисбатан) доннинг миқдори камайибгина қолмай, балки ундаги оқсилнинг миқдори кескин камаяди, сомон ва дон таркибида анорганик фосфор (фойдаланилмай қолган) нинг миқдори эса ошиб кетади. Фосфатларнинг етишмаслиги карбонсувлардан органик кислоталарнинг ҳосил бўлишини тўхтатиб қўяди, бу нарса эса илдиз орқали кириб келадиган аммиакли азотнинг боғланишини тўсиб қўяди. Демак, фосфор танқислиги ўсимлик томонидан азот ва бошқа озиқа элементларини ўзлаштирилишини сусайтиради.
Ривожланишнинг дастлабки босқичидаги фосфор танқислиги шундай номутаносибликка олиб келадики, унинг асоратини кейинчалик фосфорли озиқланишни тўлиқ таъминлаб ҳам йўқотиб бўлмайди. Бунга қўшимча, экинлар ўз ривожланишини дастлабки босқичидаги фосфорнинг етишмаслиги асоратини, кейинчалик бу элемент билан озиқланишни кучайишига салбий таъсири билан жавоб беради, бу нарса Ўзбекистонда ғўза ўсимлиги билан ўтказилган тажрибаларда тўлиқ исботланган.
Ҳатто йирик уруғли экинлар (маккажўхори, ғўза) ҳам униб чиққандан сўнг анча тез фосфор заҳираларини ўзлаштириб қўяди ва агар экиннинг экилишидан олдин уни осон ўзлаштириладиган шаклдаги ўғит билан ўғитланмаган бўлса, бу пайтда тупроқ ва фосфат кислотанинг фақат сувда эримайдиган тузлари қолганлиги туфайли майсалар ўсишини сусайтириши ёки хатто фосфат танқислигининг ташқи белгиларини намоён қилиши мумкин.
Ғўза ўзининг уруғи (чигит) таркибидаги фосфор заҳираларини, ўсишнинг дастлабки 10-20 кунидаёқ, маккажўхори эса дастлабки икки хафта ичидаёқ сарфлаб қўяди. Худди шу вақтда улар баъзан тупроқда ўзлаштириладиган фосфатнинг заҳиралари бўлишига қарамай фосфат танқислиги аломатларини намоён қилади. Уруғ турган жойга яқин масофада тупроққа ўғит сифатида экишдан олдин солинган осон ўзлаштириладиган нордон фосфат тузлари бўлган тақдирдагина фосфат танқислиги симптомлари унчалик ҳам сезилмайди. Одатда шундай мақсадни кўзлаб маккажўхори учун бироз миқдорда гранулланган суперфосфат маккажўхорига 1 га га 7,5-10 кг, ғалласимонларга – 15 кг, картошкага- 20 кг солинади.
Фосфорнинг маккажўхори ўсимлиги таркибидаги миқдори 0,3 - 0,35 % ни ташкил қилади, агар бу миқдор 0,20 % га тушиб қолса, унда барглар кул рангга киради ва ўсиши сусаяди шу билан бирга фосфатли танқисликнинг юзага чиқишига сабаб бўлади. Ривожланишнинг кейинги босқичларида эса маккажўхорининг пишиб етилишининг сусайишига олиб келади.
Нишонланган атомлар услуби асосида олиб борилган тажрибалар ўсимликларнинг нишонланган фосфорли ўғитлар ва тупроқ таркибидаги фосфорнинг ютилишини миқдорий жиҳатдан чеклаш имкониятини яратди (36-жадвал ).
36-жадвалдан кўриниб турибдики, тахминан 4 чи ҳафтагача ёш ўсимликлар фосфорни ўғитлар ҳисобидан кўпроқ ўзлаштиради, кейинчалик эса (илдиз тизими анча ривожлангандан кейин) тупроқ ҳисобидан кўпроқ ўзлаштиради.
36-жадвал маълумотлари буғдой томонидан фосфор ютилишининг жадаллигини ҳам кўрсатади, иккинчи ҳофтадан тўртинчи ҳафтагача ўсимликларда Р₂О₅ нинг миқдори 6,1 мартага, тўртинчидан олтинчи ҳафтагача 3,2 мартага ва олтинчидан саккизинчигача 1,7 мартага ошади.

36-жадвал