TUPROQ STRUKTURASI, SUV XOSSALARI, TUPROQNING HAVO XOSSASI VA HAVO REJIMI REJA 1. Tuproq strukturasi, ahamiyati 2. Tuproqning suv xossalari 3. Tuproqning havo xossasi va havo rejimi Tayanch iboralar: Tuproq, tuproq havosi, tuproq fizik mexanik xossalari, yoki tuproq xossalari, agregatlar, Strukturali, strukturasiz, g’ovaklik, kapilyar suv, gravitatsion suv, bug’simon suv, qattiq suv. 1. Tuproq strukturasi, ahamiyati. Struktura - tuproq unumdorligi va ekinlar hosildorligini belgilovchi muhim agronomik xossadir. Tuproqning qator fizikaviy, fizik-mexanik xossalari, suv-havo, issiqlik va oziqa rejimi hamda tuproqda kechadigan mikrobiologik jarayonlar, uning strukturasi bilan bevosita bog’liq. Tuproq paydo bo’lish jarayonlari natijasida tuproqdagi turli mexanik elementlar bir-biri bilan (asosan gumus va kalsiy ta’sirida) birikib har xil donador bo’lakchalar (uvoqchalar) hosil qiladi va unga s t r u k t u r a a g r e g a t l a r i yoki bo’lakchalari deyiladi. Tuproqning alohida agregatlar (bo’lakchalar) ga ajralib (bo’linib) ketish qobiliyatiga s t r u k t u r a h o l a t i, turli o’lcham, shakl va sifat tarkibli struktura agregatlarining yig’indisiga uning s t r u k t u r a s i deb ataladi. Qum va qumloq tuproqlarda mexanik elementlar, odatda agregatlarga birikmagan alohida zarrachalardan tashkil topgan. Qumoq va soz tuproqlar esa strukturali va strukturasiz yoki kam strukturali holatda bo’ladi. Strukturani o’rganayotganda unga tuproqning muhim morflogik belgisi sifatida va ikkinchidan agronomik nuqtai nazardan qarash kerak. Strukturaning tuproq fizikaviy xossalariga, yerga ishlov berish sharoitlariga, tuproqning suv-havo rejimlari va umuman unumdorligi, hamda o’simliklarning rivojlanishiga ta’siri kabi masalalar V.V.Dokuchayev, P.A.Kostichev, K.K.Gedroys, A.G.Doyarenko, I.N.Antipov-Karatayev, N.A. Kachinskiy, N.I. Savvinov, P.V. Vershinin, A.F. Tyulin, D.V. Xan, S.N. Rijov, M.U.Umarov, L.T.Tursunov singari mamlakatimiz va chet el mamlakatlari olimlari tomonidan batafsil o’rganilgan. Tuproq strukturasining turlari. Turli tabiiy sharoitlarda hosil bo’ladigan tuproqlarning struktura agregatlari nafakat katta-kichikligi, balki shakli bilan ham farq qiladi. Har bir tuproq tipi uchun o’ziga xos struktura xarakterli. Strukturaning asosan: kubsimon, prizmasimon va plitasimon kabi uch xil shakli ajratiladi. Agronomik nuqtai nazardan P.V.Vershinin bo’yicha, tuproq strukturasi o’lchami (katta-kichikligi) ga ko’ra quyidagi gruppalarga: 1) >10 mm, kesakli struktura; 2) 10-0,25 mm gacha makrostruktura; 3) 0,25-0,01 mm gacha dag’al mikrostruktura; 4) 0,01 mm dan kichik nozik mikrostrukturaga bo’linadi. Odatda tuproq strukturasi: 0,25-10 mm gacha bo’lgan m a k r o s t r u k t u r a va 0,25 mm dan kichik agregatlardan iborat m i k r o s t r u k t u r a g a ajratiladi. Tadqiqotlardan ma’lumki, qumoq va soz mexanik tarkibli tuproqlarda optimal holidagi strukturaning bo’lishi uchun 0,25 mm dan katta agregatlar miqdori 70-80 foiz (jumladan, suvga chidamli agregatlar 40-60 foizni) tashkil etishi muhim ahamiyatga ega. Yirik makrostrukturalar tuproqdagi eng qulay suv-havo xossalarini yuzaga keltiradi. Makrostruktura bilan bir qatorda tuproq unumdorligida, ayniqsa 0,25 dan 0,05 mm gacha o’lchamli mikrostrukturalarning roli ham katta. Mikrostrukturalar O’rta Osiyoning bo’z tuproqlari sharoitida ekinlardan yuqori hosil olishni ta’minlaydi. Strukturaning qimmati (sifati) ularning nafaqat o’lchami bilan balki suvga chidamliligi va mexanik jihatdan mustahkamligi bilan ham belgilanadi. Shunday xususiyatga ega bo’lgan strukturalar uzoq vaqt buzilmasdan saqlanadi, ular yomg’ir va sug’orish suvlari ta’sirida changlanib ketmaydi, yerga mexanik ishlov berilganda barqaror, chidamli bo’lib qoladi. Turli tabiiy zonalardagi tuproqlarning haydalma qatlamida suvga chidamli strukturalar miqdori bir xil emas. Strukturaning eng muhim ko’rsatkichlaridan biri, uning g’ovakligidir. Eng yaxshi strukturali qora tuproqlarda agregatlar oralig’idagi g’ovaklik, uning hajmiga nisbatan 50 foizga yaqin bo’lib, tuproqlarda eng qulay suv-havo xossalarini yaratadi. Strukturadagi g’ovaklik qanchalik oz bo’lsa, tuproqda o’simliklar uchun foydali nam, havo shuncha kam va o’simliklarning o’sib, rivojlanishi uchun sharoit ham yomon bo’ladi. Strukturaning hosil bo’lishi. Mexanik elementlar bir-biri bilan yopishib yoki mineral va organik moddalar o’zaro birikib, mikroagregatlar hosil qiladi. Keyinchalik mikroagregatlar to’plamidan makroagregatlar yuzaga keladi. Agronomik nuqtai nazardan qimmatli strukturalarning yuzaga kelishi tuproqning alohida agregatlar (bo’laklar) ga ajralishi hamda suvga chidamli agregatlarning hosil bo’lishi kabi jarayonlar bilan bog’liq. Tuproqning to’la agregatlarga ajralib ketishi o’simliklar ildiz sistemasining rivojlanishi tufayli, shuningdek tuproqda yashaydigan jonivorlarning faoliyati va tuproqning davriy ravishda muzlab, namlanib turishi, yerning qurishi hamda uni ishlash natijasida ro’y beradi. O’simliklarning zich ildizlari tuproqning barcha bo’shliqlari (g’ovakliklari) bo’ylab kirib boradi va tuproqni alohida bo’laklarga ajratadi; mexanik elementlar va mikroagregatlarni mustahkamlaydi. O’simliklar qoldig’idan hosil bo’ladigan gumus tuproq strukturasining suvga chidamliligini oshiradi. Tuproqdagi suvga chidamli agregatlarning hosil bo’lishida yomg’ir chuvalchanglarining roli ham alohida ahamiyatga ega. Tuproqning davriy ravishda muzlashi va erishi ham qurishi tufayli struktura agregatlari paydo bo’ladi. Tuproqning nam sig’imi 60-90 foiz bo’lgan sharoitda yer muzlaganda eng ko’p struktura hosil bo’lib, ammo ular suvga chidamsizdir. Strukturaning hosil bo’lishida tuproqning mexanik tarkibi, gumus miqdori va singdirilgan kationlarning ahamiyati ham katta. Og’ir mexanik tarkibli, gumusga boy, va ikki, uch valentli kationlar bilan to’yingan tuproqlarda davriy ravishda namlanib, qurib turgan sharoitda, yaxshi struktura agregatlari hosil bo’ladi. Tuproqda agregatlarning yuzaga kelishida yerga mexanik ishlov berish (haydash, kultivasiya, boronalash singarilar) ham rol o’ynaydi. Bunda yerga ishlov berishning ijobiy va salbiy ta’siri bo’lishi mumkin. Strukturaning hosil bo’lishi uchun yerga mexanik ishlov berish tuproqning maqbul namligida, ya’ni yetilgan davrida olib borilishi lozim. Struktura hosil bo’lish namligi yengil qumoq tuproqlarda og’irligiga nisbatan 15 dan 18 foizgacha, soz tuproqlarda esa 34-38 foiz atrofidadir. Tuproqdagi suvga chidamli strukturalarning hosil bo’lishida tuproq kolloidlari va singdirilgan kationlarning roli katta. Gumin kislotalariga boy chirindi moddalari va gilli minerallardan montmorillonit, gidroslyudalarning o’zaro ta’siridan suvga chidamli, mustahkam struktura hosil bo’ladi. Strukturaning yuzaga kelishiga tuproqdagi aerasiya sharoitlari ham ta’sir etadi. Aerob sharoitda mikrobiologik jarayonlar kuchli kechadi va organik qoldiqlar tez parchalanib, gumin kislotalariga boy gumus moddalar hosil bo’ladi. Bunday sharoitda mikroblar plazmasi ko’prok to’planib, suvga chidamli struktura hosil bo’lishda ishtirok etadi. Agronomik nuqtai-nazardan mustahkam strukturalar, tuproqda hosil bo’ladigan suvda erimaydigan yoki qiyin eriydigan mineral moddalar (kalsiy karbonati, kalsiy fosfati, temir, alyuminiy oksidlari va boshqalar) ta’sirida ham ro’y beradi. Strukturaning suvga chidamliligi dinamik ko’rsatkich bo’lib, ular vegetasiya davrida temperatura va namning o’zgarishi tuproqning biologik aktivligi, chirindining hosil bo’lishi kabi sharoitlarga ko’ra o’zgarib turadi. Strukturaning agronomik ahamiyati. Ilgari aytilganidek, agronomik nuqtai nazardan tuproqning haydalma qatlamida 10 dan 0,25 mm gacha bo’lgan makroagregatlarning ahamiyati katta. Makroagregatlarga ajralib turadigan tuproqlarga s t r u k t u r a l i, 0,25 mm dan kichik mikroagregatlar ko’p bo’lgan tuproqlarga s t r u k t u r a s i z tuproqlar deyiladi. Kesakli struktura ham strukturasiz tuproqlar jumlasiga kiradi. Strukturali tuproqlar strukturasiz tuproqlarga nisbatan o’zining g’ovak qovushmasi, kam zichligi va yuqori g’ovakligi hamda kovakliklarning sifat ko’rsatkichlari bilan farqlanadi. Strukturasiz tuproqlarda nozik ingichka kapillyarlar ko’p bo’lib, strukturali tuproqlarning makroagregatlari orasida va ular ichida yirik bo’shliqlar serob. Struktura holatiga ko’ra tuproqlarning suv o’tkazuvchanligi keskin farq qiladi. Suv ko’taruvchanligining tezligi va balandligi strukturasiz tuproqlarda yuqori bo’lganidan, nam tez bug’lanib ketadi. Strukturali tuproqlarda esa aksincha nam uzoq saqlanadi. Tuproq strukturasi havo almashinuvida ham muhim rol o’ynaydi. Mikroagregatlar (<0,25) da (hatto ular quruq xolida ham) havo almashinuvi yomon bo’ladi. Makrostrukturalarda esa, yuqori namlikda ham havo almashinuvi yaxshi bo’lib turadi. Strukturasiz tuproqlarda nam yetarli bo’lganda ham, o’simliklarning ildizi va aerob mikroorganizmlar erkin kislorod yetishmasligidan qiynaladi. Havo yetarli bo’lganda, aksincha foydali nam kamayadi. Strukturasiz tuproqlardan atmosfera yog’inlari sekin o’tadi Strukturali tuproqlarda suv bilan havo o’rtasida qarama-qarshilik bo’lmaydi. O’simliklar uchun yetarli miqdorda nam bo’lganda, havo zahirasi ham yetarlidir. Bu tuproqlar shamol va suv eroziyasiga chidamli. Strukturali tuproqlarda mikrobiologik jarayonlar yaxshi kechadi va o’simliklar uchun maqbul o’tadigan oziq elementlari to’planadi. Strukturali tuproqlarning g’ovak holda bo’lishi, urug’larning tez va sifatli unib chiqishi hamda ildizlarining yaxshi rivojlanishiga imkon beradi . Bu tuproqlarda urug’larning unib chiqishi va ildizlarning rivojlanishi yomonlashadi. Demak, strukturali tuproqlarda strukturasiz yerlarga nisbatan suv- havo, issiqlik va oziq rejimlari ancha qulay. Shuning uchun ham bu tuproqlar unumdor hisoblanadi. Har ikkala (strukturali va strukturasiz tuproqlar) sharoitida qullaniladigan, bir xildagi agrotexnik tadbirlar hamma vaqt strukturali yerlarda yaxshi samara beradi va hosil ham yuqori bo’ladi. Bunday yerlar ishlanganda kam kuch va energiya sarflanadi. Strukturasiz tuproqlar nam bo’lganda tez ezgilanadi, quriganda zichlanib qatqaloq hosil qiladi (8-rasm). Strukturali tuproqlarda suv bilan havo o’rtasida qarama-qarshilik bo’lmaydi. O’simliklar uchun yetarli miqdorda nam bo’lganda, havo zahirasi ham yetarlidir. Bu tuproqlar shamol va suv eroziyasiga chidamli. Strukturali tuproqlarda mikrobiologik jarayonlar yaxshi kechadi va o’simliklar uchun maqbul o’tadigan oziq elementlari to’planadi. Strukturali tuproqlarning g’ovak holda bo’lishi, urug’larning tez va sifatli unib chiqishi hamda ildizlarining yaxshi rivojlanishiga imkon beradi (7-rasm). 11-rasm. Tuproq strukturasini urug’ unib chiqishiga ta’siri. A-Mikrostruktura, B-Megastruktura, C-makrostruktura 8-rasm. Strukturasiz tuproqlar zich qatqaloq qatlami Strukturaning buzilish sabablari. Tuproq strukturasi o’zgaruvchan bo’lib, turli omillar ta’sirida buziladi va tiklanib turadi. Bu omillarni boshqarib turish tuproqlarning zarur struktura holatini saqlab, uni yaxshilab borish imkonini beradi. Tuproqdagi agronomik jihatdan qimmatli strukturalarning buzilish sabablari xilma-xil bo’lib, ularni quyidagi uch gruppaga birlashtirish mumkin: 1.Strukturaning mexanik ravishda buzilishi. Tuproqning yuza qismlariga tushadigan atmosfera yog’inlari ta’sirida va shuningdek yetilmagan nam tuproq yoki juda quruq holatdagi tuproqlarni ko’plab marotaba xaydash hamda bunda og’ir mashinalar, ish qurollaridan foydalanish natijasida struktura buziladi. Bundan tashqari odamlar va mollarning dalada yurishi strukturani ezgilaydi. Strukturaning buzilishini oldini olishda yerni obi-tobida haydash, tuproqqa minimal ishlov berish va qishloq xo’jalik mashinalarining yengil, maqbul konstruksiyalaridan foydalanish muhim ahamiyatga ega. (9-rasm) 2. Strukturaning fizik-kimyoviy buzilishiga, singdirilgan kationlar ko’proq ta’sir ko’rsatadi. Asosan singdirish kompleksidagi ikki, uch valentli (Ca2+ va Mg2+) kationlarning bir valentli (Na+, H+, NH4 +) kationlar bilan almashinuvi bunga sabab bo’ladi. Bir valentli natriy, ammoniy va vodorod struktura hosil qiluvchi kolloidlar (shuningdek gumusli moddalar)ni nam sharoitda peptizasiyalab, struktura agregatlarini buzadi. Shuning uchun ham kimyoviy meliorasiyalash (kislotali yerlarni ohaklash, sho’rtoblarni gipslash) strukturaning saqlanib qolinishida muhim rol o’ynaydi. (10-rasm) 3. Strukturaning biologik yo’l bilan buzilish sababi, asosan aerob sharoitdagi mikroorganizmlarning hayot faoliyati bilan bog’liq. Mikroorganizmlar struktura hosil qilishda muhim rol o’ynovchi organik moddalar, jumladan gumusning aerob sharoitda tez minerallashib, parchalanib ketishiga olib keladi. Natijada tuproqdagi chirindi kamayib, strukturaning asta-sekin buzilib borishiga sabab bo’ladi. Shuning uchun ham tuproqda mo’tadil mikrobiologik jarayonlarning bo’lishi muhim ahamiyatga ega. (11-rasm) 9- rasm. Strukturaning mexanik ravishda buzilishi. -rasm. Strukturaning fizik-kimyoviy buzilishi 11-rasm. Strukturaning biologik yo’l bilan buzilishi. 1-tuproq strukturasi, 2-mexanik elementlar, 3- mikroorganizmlar 4-gumus Strukturani saqlab qolish tadbirlari. Tuproq strukturasining buzilish sabablarini e’tiborga olgan holda strukturani saqlab qolishga qaratilgan quyidagi muhim tadbirlardan samarali foydalanish zarur: 1) tuproqlarning xossalari va o’ziga xos xususiyatlariga qarab yerga ishlov berishning samarali sistemalaridan foydalanish; 2) yer o’z vaqtida, yetilgan holatda ya’ni agregatlari bir-biriga yopishib, kesaklar hosil qilmaydigan paytda haydalishi; 3) ekinlardan yuqori hosil olishni ta’minlashda organik, mineral o’g’itlardan muntazam va samarali foydalanish hamda shu bilan bir qatorda strukturani yaxshilab borish chora-tadbirlarini olib borish agronomiyadagi zarur tadbirlardandir. Tuproq strukturasini saqlab qolish va tiklanishi hamda mustahkam donador strukturaning yaratilishida ko’p yillik va bir yillik o’tlarning ahamiyati katta. Shuning uchun ham har bir tabiiy iqlim va tuproq zonalari uchun maqbul o’t dalali almashlab ekishni amalga oshirish agrotexnik tadbirlardan hisoblanadi. Ana shu maqsadda, ayniqsa ko’p yillik dukkakli o’tlar (beda, yo’ng’ichka) jumladan O’rta Osiyo sharoitida g’o’za-beda almashlab ekish sistemasidan foydalanish yuqori samara beradi. Ko’p yillik o’tlar serildiz bo’lganidan, yerda ko’p miqdorda chirindi to’playdi va tuproqning ustki qismida suvga chidamli struktura hosil bo’lishida muhim rol o’ynaydi. Struktura eskidan foydalanib kelinadigan yerlarda, qo’riq yerlarga nisbatan keskin kamayadi. Turli o’tlarning tuproq strukturasiga ta’siri 7-jadvalda berilgan. 7-jadval Tuproq strukturasiga o’tlarning ta’siri. (M.Boxodirov, A.Rasulovdan) Tuproq va uning holati >0,25 mm li agregatlar miqdori, % Tuproq va uning holati >0,25 mm li agregatlar miqdori, % Oddiy qora tuproq: qo’riq yer eski ekinzor Shimoliy qora tuproq: eski ekinzor ikki yillik o’tlar To’q tusli kashtan: qo’riq yer qora shudgor 88,7 57,6 44,6 63,6 29,3 28,0 Sug’oriladigan bo’z tuproq eski paxtazor uch yillik bedapoya Bo’z tuproq mintaqasidagi o’tloq tuproq; yangi ochilgan qo’riq yer eski paxtazor uch yillik bedapoya 7,0 35,0 61,0 22,0 48,0 Agrotexnika tadbirlari bilan bir qatorda, keyingi yillarda strukturani sun’iy yo’llar bilan tiklash usullariga katta e’tibor berilmoqda. Akademik A.F.Ioffe dastlabki davrlarda struktura paydo qiladigan yelimlovchi moddalardan kolloid A (lignin-oqsil aralashmasi) va viskozadan, shuningdek, torf va smoladan olinadigan bir qator yelimlardan foydalanishni taklif etdi. Bunga o’xshash moddalar: ayniqsa gumat yelimlari (ammoniy yoki kaliy gumatlari) tuproqqa solinganda, uning suvga chidamliligi oshib, strukturasi yaxshilanadi va eroziyaga barqarorligi ko’tariladi. 2. Tuproqning suv xossalari. Ko’p fazali va dispers sistema hisoblangan tuproq tarkibida doim ma’lum miqdorda suv singdirilib, ushlanib turilgan bo’ladi. Quruq tuproq (105oC da quritilgan) massasiga nisbatan prosent hisobida saqlanadigan suv, tuproq namligini belgilaydi. Tuproq namligi uning hajmiga nisbatan foiz hisobida yoki gektariga kubometr va mm bilan ham ifodalanishi mumkin. Tuproqdagi nam atmosfera yog’inlari, sizot suvlari, atmosferadagi suv bug’larining kondensasiyasi (quyuqlashuvi) hamda sug’orish suvlari hisobidan to’planadi. Sug’orilmaydigan sharoitda esa tuproq namining asosiy manbai - atmosfera yog’inlaridir. Tuproqdagi suv nihoyatda muhim va xilma-xil ahamiyatga ega bo’lib, tuproq unumdorligi va o’simliklar hosildorligini belgilovchi eng muhim, zarur omillardan biridir. O’simliklarning o’sib rivojlanishi, mikroorganizmlar faoliyati, tuproqda kechadigan barcha kimyoviy, fizik-kimyoviy jarayonlar hamda insonlarning ekinlar hosildorligi va tuproq unumdorligini oshirishga qaratilgan ishlab chiqarish faoliyati, tuproqdagi suvning miqdori va sifati bilan belgilanadi. Tuproq suvining kategoriyalari, shakllari. Tuproqning turli g’ovaklik va bo’shliqlarida saqlanadigan suv tuproq qattiq fazasi bilan bevosita va o’zaro bog’liq bo’ladi. Bu aloqa o’z navbatida tuproqdagi namning holatiga, uning xossalariga va o’simliklarga o’tib foydalanishga ta’sir etadi. Tuproqdagi nam turli tabiiy kuchlar, jumladan, tuproq qattiq fazasida ro’y beradigan og’irlik va molekulyar tortish kuchi, suv molekulalari orasida bo’ladigan molekulyar tortishish kuchi kabilar ta’sirida ushlanib turadi. Ammo tuproqning mexanik tarkibi, strukturasi, gumus miqdori kabi xossalari va undagi nam miqdoriga ko’ra, muayyan alohida kategoriyadagi kuchlar ko’proq bo’ladi. Shunga ko’ra tuproq namligining harakati ham turlicha va o’zgarib turadi. Ana shu omillar tuproqdagi turli suv shakllarini aniqlashda e’tiborga olinadi. Bir xil xossaga ega bo’lgan suvning qismlari, tuproqdagi suv shakllari deb ataladi. Tuproq qattiq fazasi bilan o’zaro mustahkam bog’liqligi va harakatchanlik darajasiga qarab tuproqdagi suvning quyidagi asosiy kategoriya va shakllari: 1) kimyoviy birikkan suv; 2) fizik birikkan (sorbilangan, yutilgan) suv: a) fizik mustaxkam birikkan (gigroskopik) suv; b) fizik bo’sh birikkan (parda) suv; 3) kapillyar suv; 4) gravitasion suv; 5) sizot suvi; 6) bug’simon suv; 7) qattiq suv ajratiladi . Tuproqdagi nam turli tabiiy kuchlar, jumladan, tuproq qattiq fazasida ro’y beradigan og’irlik va molekulyar tortish kuchi, suv molekulalari orasida bo’ladigan molekulyar tortishish kuchi kabilar ta’sirida ushlanib turadi. Ammo tuproqning mexanik tarkibi, strukturasi, gumus miqdori kabi xossalari va undagi nam miqdoriga ko’ra, muayyan alohida kategoriyadagi kuchlar ko’proq bo’ladi. Shunga ko’ra tuproq namligining harakati ham turlicha va o’zgarib turadi. Bu aloqa o’z navbatida tuproqdagi namning holatiga, uning xossalariga va o’simliklarga o’tib foydalanishga ta’sir etadi. Kimyoviy birikkan suv. Tuproqdagi turli kimyoviy birikmalar (minerallar) tarkibida gidroqsil gruppa [Fe(OH)3, Al(OH)3] shaklida (konstitusion suv) yoki yaxlit molekulyar (CaSO4·2H2O, Na2SO4·10H2O) holida (kristalizasiya suvi) saqlangan bo’ladi. Birinchisi tuproqni 400-8000C qizdirganda, ikkinchisi esa 100- 2000C da ajralib chiqadi. Kimyoviy birikkan suv tuproq trkibining muhim ko’rsatkichi bo’lib, ammo bu suv o’simliklar uchun o’zlashtirilmaydigan holatdadir. Fizik birikkan (sorbilangan, yutilgan) suv - sorbsiya kuchlari ya’ni tuproq qattiq qismi bilan suv molekulalarining bevosita o’zaro ta’siri natijasida tuproq zarrachalarining yuzasida ushlanib turiladigan suv xisoblanadi. Fizik birikkan (sorbilangan) suvning ikki shakli: fizik mustaxkam birikkan (gigroskopik) va fizik bo’sh birikkan (parda) suvlari ajratiladi. Fizik mustaxkam birikkan (gigroskopik) suv – tuproq zarrachalari yuzasida adsorbilangan (singdirilgan) suv hisoblanadi. Tuproqning havodagi bug’simon namni singdirib, yutib olish qobiliyatiga gigroskopiklik va shunday yo’l bilan yutilgan namlikka esa gigroskopik suv deyiladi. Gigroskopik suv miqdori havoning nisbiy namligiga va haroratiga, shuningdek tuproqning mineralogik, kimyoviy, mexanik tarkibiga va undagi gumus miqdoriga bog’liq. Gigroskopik namning miqdori tuproq massasiga nisbatan soz tuproqlarda 5-6% , qum va qumloq tuproqlarda esa uning miqdori 1 – 2% dan oshmaydi. Gigroskopik suv tuproq zarrachalari yuzasini 2-3 molekula qalinlikdagi qobiq shaklida o’rab olgan bo’ladi. Gigroskopik suv mustahkam birikkan suv deyiladi va o’simliklarga o’tmaydigan holatda bo’ladi. Chunki o’simliklar ildizidagi osmotik bosimga nisbatan, bu namlik ancha katta kuch bilan ushlanib turadi. Fizik bo’sh birikkan (parda) suv. Maksimal gigroskopik namga ega bo’lgan tuproq, sernam sharoitda suyuq holdagi suvning bir qismini o’ziga singdirib oladi va zarrachalar yuzasida yupqa suv pardasi hosil qiladi. Bu qo’shimcha singdirilgan nam parda suv yoki bo’sh birikkan suv deyiladi. Parda shaklidagi suv odatda maksimal gigroskopik nam qatlamining usti (yuzasi) da joylashadi (14-rasm). Suv pardasining qalinligi bir necha o’n suv molekulasigacha yetadi va maksimal gigroksopiklikdan 2-4 marta yuqori bo’lishi mumkin. Parda suv kamroq kuch bilan ushlanib turilganidan, pardasi qalin bo’lgan joydan pardasi yupqa zarrachalar tomonga qarab suyuq holda harakat qiladi. Lekin bu harakat juda sekin bo’ladi. O’simliklar uchun parda suv qisman singadigan holdadir. Kapillyar suv tuproqdagi nozik-qilsimon g’ovakliklarda saqlangan suv bo’lib, kapillyar (menisk) kuchlar ta’sirida harakat qiladi. Kapillyar kuchlar zarrachalar orasidagi g’ovakliklarning o’lchami 10 mm bo’lganda yuzaga kelib, diametri 0,1 dan 0,001 mm gacha bo’lganda, ayniqsa yuqoridir (12 -rasm). Tuproqdagi kapillyar sistema nihoyatda murakkab holatda bo’lib, ular bir-biriga bog’liq ko’plab yirik va nozik kapillyarlar yig’indisidan iborat. Shuning uchun tuproqning mexanik tarkibi, struktura holati va zichligiga ko’ra, kapillyar suvning ko’tarilishi va umuman uning harakati har xil. Tabiiy sharoitda o’tkazilgan kuzatishlardan ma’lumki, og’ir mexanik tarkibli tuproq qatlamlarida kapillyar suv 2 m dan 6 m gacha ko’tariladi, qumloq va qum tuproqlarda esa bu ko’tarilish 40-80 sm atrofida bo’ladi. 12-rasm.Silindrik va bir toraygan, bir kengaygan kapillyarlarda suvning ko’tarilishi (A.A.Rodedan) a- juda kichik silindrsimon kapillyar; b- biroz kattaroq silindrsimon kapillyar; v- va g- shyotkasimon silindrlar, kengaygan joyining diametri kengroq kapillyar diametriga, qisqargan joyidagi diametri esa nozik kapillyar diametriga teng. Kapillyar suv o’zining manbai va kapillyar yo’llar orqali harakatlanish xususiyatiga ko’ra, asosan ikki xil: tiralgan (ko’tariluvchi) kapillyar suv va muallaq kapillyar suvlarga bo’linadi. Tiralgan (ko’tariluvchi) kapillyar suvning manbai asosan sizot suvlarga bog’liq bo’lib, uning pastki uchi sizot suvi bilan tutashgan va mavjud sharoitga qarab harakatlanadi. Fizik bug’lanish va o’simliklar uchun sarf bo’ladigan namlik o’rni ana shu ko’tariluvchi kapillyar suv bilan doim va to’xtovsiz to’ldirilib turiladi. Muallaq kapillyar suv sizot suvi manbalari bilan bog’iq bo’lmasdan, qatlam orasida joylashadi. Bu suv strukturali tuproqlarda yog’ingarchilikdan keyin yoki sug’orishdan so’ng yuzaga keladi. Sizot suvlari chuqur joylashgan sharoitda muallaq kapillyar suv o’simliklarni nam bilan ta’minlovchi asosiy manba bo’lib hisoblanadi. Sho’rlanmagan tuproqlarda, kapillyar suvning osmotik bosimi yirik kapillyarlarda 0,5 atm., nozik kapillyarlarda esa 3-4 atm. atrofida o’zgarib turadi. Shuning uchun ham kapillyar suv o’simliklarni ta’minlaydigan asosiy suv manbai hisoblanadi. Gravitasion suv. Tuproqning yirik kapillyar va nokapillyar yo’llari orqali o’z og’irlik kuchi bilan yuqoridan pastga yoki qiyalik joylarda suv o’tkazmaydigan qatlam orqali yon tomonga qarab erkin harakat qiluvchi suvga gravitasion suv deyiladi. Sho’rlanmagan tuproqlarda bu suvning osmotik bosimi 0,5 atm. dan kam bo’lganidan, o’simlikka yaxshi singib o’tadi. Ammo tez harakatlanishi va boshqa shakldagi suvga o’tishi sababli, gravitasion suv o’simliklarni bevosita suv bilan kam ta’minlaydi. Kapillyar va gravitasion shakldagi suvlar erkin holdagi suv kategoriyasi jumlasiga kiradi. Bug’simon suv - suyuq va qattiq holdagi suv bilan egallanmagan yoki qisman egallangan g’ovakliklarda saqlanadi. Bug’simon nam, tuproqdagi barcha turdagi suvlarning bug’lanishidan hosil bo’ladi. Bug’simon suv tuproqda ikki yo’l bilan: diffuziya natijasida, ya’ni suv bug’larining tarangligi yuqori bo’lgan joydan, past joyga qarab harakat qiladi va havo oqimi bilan birga harakatlanadi. Bug’simon suv harakati atmosfera haroratiga bog’liq, va u harorat yuqori bo’lgan joydan harorat past bo’lgan joyga qarab xarakatlanadi. Kunduzi tuproq yuzasining harorati pastdagi qatlamga nisbatan yuqori bo’lganda, suv bug’lari yuqoridan pastga qarab, kechasi sovuganda aksincha pastdan yuqoriga harakat qiladi. Tuproqdagi bug’simon suv miqdori juda kam (0,001 foiz) bo’lsa-da, namning tuproqda teng tarqalishida katta rol o’ynaydi. Bundan tashqari, bug’simon suv o’simliklarning ildiz tukchalarini qurib qolishdan saqlaydi. Qattiq suv (muz). Harorat 00 dan past bo’lganda suyuq holdagi nam qattiq holatga o’tadi, ammo yirik g’ovakliklarda suv 00 ga yaqin, nozik yo’llarda esa ancha pastroq haroratda suv muzlaydi. Juda past haroratda mustahkam birikkan suv ham muzlaydi. Qattiq suvdan o’simlik foydalana olmaydi. Tuproqning suv xossalari va uning turlari. Tuproq qatlamida saqlanadigan suvning holatini belgilovchi uning barcha xossalari yig’indisiga suv (suv-fizik, gidrofizik) xossalari deyiladi. Eng muhim suv xossalariga tuproq ning suvni ushlab, saqlab turish qobiliyati, nam sig’imi, suv o’tkazuvchanligi va suv ko’taruvchanlik qobiliyati kabilar kiradi. Suvni ushlab turish qobiliyati - tuproqning muhim xossalaridan biri bo’lib, suvni oqib ketishdan saqlab, namni ushlab tura olish qobiliyati hisoblanadi. Tuproqning suvni ushlab tura olish qobiliyatini miqdor jihatdan xarakterlovchi ko’rsatkich, uning nam sig’imi hisoblanadi. Tuproqning nam sig’imi - turli kuchlar ta’sirida ma’lum miqdordagi suvni singdirishi va ushlab turish qobiliyatidir. Tuproqdagi namni ushlab turadigan kuchga qarab va turli sharoitlarga ko’ra nam sig’imining quyidagi turlari: maksimal adsorbilangan nam sig’imi, maksimal molekulyar nam sig’imi, kapillyar nam sig’imi, eng kam yoki dala nam sig’imi va to’liq maksimal nam sig’imi kabilar ajratiladi. M a k s i m a l a d s o r b i l a n g a n n a m s i g’ i m i (MANS) - tuproq zarrachalari yuzasida sorbilanish (yutish) kuchlari ta’sirida eng ko’p miqdorda ushlab turilishi mumkin bo’lgan suv miqdori hisoblanadi. Bu namlik tuproqdagi mustahkam birikkan (adsorbilangan) suv miqdoriga to’g’ri keladi. M a k s i m a l m o l e k u l ya r n a m s i g’ i m i (MMNS) (A.F.Lebedev bo’yicha) - molekulyar tortish kuchlari ta’sirida tuproq zarrachalari yuzasida ushlanib turishi mumkin bo’lgan, ya’ni bo’sh birikkan (parda) suvning yuqori chegarasini xarakterlaydi. Maksimal molekulyar nam sig’imi asosan tuproqning mexanik tarkibiga bog’liq. MMNS tuproqning muhim tuproq-gidrologik ko’rsatkichlaridan biri hisoblanadi. Tuproqdagi mavjud (faktik) nam miqdori bilan MMNS ni taqqoslab o’simliklarga o’tadigan foydali suv zahirasini aniqlash mumkin bo’ladi. Faktik namlik MMNS ga nisbatan ko’p bo’lganda foydali suv zahirasi ko’p va bu ko’rsatkichlar teng bo’lganda esa ana shunday suv zahirasi deyarli bo’lmaydi. Kapillyar nam sig’imi (KNS) - kapillyar kayma (bevosita suvli qatlam ustida joylashgan va kapillyar tiralgan suv bilan to’yingan tuproq qatlami) chegarasidagi tuproqda ushlanib turishi mumkin bo’lgan eng ko’p miqdordagi kapillyar-tiralgan suv hisoblanadi. Kapillyar nam sig’imi miqdori tuproq g’ovakligiga va shuningdek suv bilan to’yingan qatlam, sizot suvi sathidan qanchalik masofada joylashuviga bog’liq. Bu masofa qanchalik ko’p bo’lsa KNS shuncha kam bo’ladi. Sizot suvlari yer yuzasiga yaqin (1,5-2,0 m) bo’lganda kapillyar kayma (tuproq qatlami) yuzasigacha namlanadi va kapillyar nam sig’imi eng yuqori (o’rtacha qumoq tuproqlarning 1,5 m qatlami uchun 30-40 foiz) bo’ladi. Sizot suvlari sathiga ko’ra KNS doimiy emas. E n g k a m n a m s i g’ i m i (EKNS) - sizot suvlari chuqurda joylashgan sharoitda oshiqcha suv oqib ketgandan keyin, tuproqda ushlanib turishi mumkin bo’lgan kapillyar-muallaq namlikning eng ko’p miqdori hisoblanadi. Eng kam nam sig’imi atamasiga dala nam sig’imi (DNS), umumiy nam sig’imi (UNS) va chekli dala nam sig’imi (ChDNS) tushunchalari to’g’ri keladi. ChDNS termini agronomiya amaliyotida va meliorasiyada keng qo’llaniladi. Eng kam nam sig’imi tuproqning mexanik tarkibi, struktura holati va zichligiga bog’liq. Og’ir tarkibli va yaxshi strukturali tuproqlarda EKNS 30-35, qum tuproqlarda 10-15 foizdan oshmaydi. EKNS tuproqning muhim gidrologik ko’rsatkichi bo’lib, u bilan tuproqdagi nam defisiti (yetishmaydigan nam) tushunchasi bog’liq. Shuningdek, ENKS ga ko’ra sug’orish va sho’r yuvish normalari, sug’orish muddatini belgilash mumkin. Agar sug’orish normasi ma’lum qatlamda EKNS ga nisbatan ko’p bo’lsa, suv foydasiz sarflanadi, oshiqcha suv esa tuproqning pastki qatlamlariga oqib o’tib, sizot suvlarini ko’taradi. Eng kam nam sig’imi va tuproqning mavjud namligi orasidagi farq tuproqdagi nam tanqisligini tashkil etadi. Tuproqdagi eng maqbul suv rejimi shunday bo’lishi kerakki, tuproqning o’simlik ildizi taraladigan qatlamidagi namlik EKNS dan 70-100 foizgacha oraliqda saqlanadigan bo’lsin. Eng kam nam sig’imiga qadarli namlangan tuproq 1 m li qatlamining bir gektaridagi foydali nam zahirasi miqdori, qum tuproqlarda 700-1100 m3, qumloq, yengil va o’rta qumoq tuproqlarda 1200-1700 m3 va og’ir qumoq, soz tuproqlarda 1500-2100 m3 ni tashkil etadi. T o’ l i q n a m s i g’ i m i (TNS). Havo siqilib (ushlanib) qolingan bo’shliqlar (odatda umumiy g’ovaklikning 5-8 foizini tashkil etadi) dan tashqari, tuproqning barcha g’ovakliklarida ushlanib qolinishi mumkin bo’lgan eng ko’p nam miqdoriga to’liq nam sig’imi deyiladi. Demak, TNS odatda son jihatdan tuproqning umumiy g’ovakligiga to’g’ri keladi. TNS ga teng namlik bo’lganda tuproqda barcha turdagi suv: birikkan (mustahkam va bo’sh birikkan) va erkin (kapilyar va gravitasion) suvlar maksimal miqdorda saqlanishi mumkin. Demak, TNS tuproqning qanchalik suv singdirishi mumkinligini xarakterlaydi. Shuning uchun bu ko’rsatkichni to’liq suv singdiruvchanlik ham deyiladi. Tuproqdagi TNS uzoq vaqt saqlanadigan bo’lsa, tuproqda anaerob jarayonlar ko’payib ketadi va tuproq unumdorligi pasayib, ekinlar hosiliga salbiy ta’sir etadi. Tuproqning suv o’tkazuvchanligi. Tuproqning suvni qabul qilib olishi va o’zi orqali yuqoridan pastga qarab o’tkazish qobiliyatiga suv o’tkazuvchanlik xossasi deyiladi. Suv o’tkazuvchanlik asosan ikki bosqichdan: shimilish va filtrlanish (sizib o’tish) dan iborat bo’lib, dastlab suv shimilib tuproq to’yinadi, so’ngra suv tuproq qatlamining pastki qismiga ma’lum tezlikda sizib o’tadi. Tuproqning suv bilan to’liq to’yingan holati sharoitida og’irlik kuchi va bosim gradiyenti ta’sirida, suvning pastga qarab harakatlanishiga filtrasiya deyiladi. Suv o’tkazuvchanlik tuproqning ma’lum maydoni yuzasidan muayyan vaqtda singib o’tadigan suv hajmi bilan o’lchanadi va odatda mm/soat bilan ifodalanadi. Suv o’tkazuvchanlik tuproqning umumiy kovakligi va uning o’lchamiga bog’liq. Masalan, yengil mexanik tarkibli tuproqlarda yirik g’ovakliklar ko’p bo’lganidan, suv o’tkazuvchanlik, ham doimo yuqoridir. Og’ir mexanik tarkibli va kesakli changli strukturali tuproqlarda suv o’tkazuvchanlik past. Tuproqning suv o’tkazuvchanligini baholashda N.A.Kachinskiy tavsiya etgan shkaladan foydalanish mumkin. Shunga ko’ra temperaturasi 10 0S va suv bosimi 5 sm bo’lgan sharoitda, tuproqning suv o’tkazuvchanligi quyidagicha baholanadi: agar kuzatishning birinchi soatida 1000 mm dan ko’p suv o’tsa, tuproqning suv o’tkazuvchanligi buzuvchi, 1000 dan 500 mm gacha - g’oyat (ortiqcha) yuqori, 500-100 mm - eng yaxshi, 100-70- yaxshi, 70 dan 30 gacha qoniqarli, 30 mm dan kam - qoniqarsiz hisoblanadi. Tuproqning suv ko’tarish qobiliyati - kapillyar kuchlar ta’sirida tuproqning suvni pastdan yuqoriga qarab ko’tarish xossasidir. Tuproqdagi g’ovakliklarning o’lchami 8 mm atrofida bo’lganda kapillyar kuchlar yuzaga keladi. Lekin bu o’lcham 0,1-0,003 mm bo’lganda, kapillyar kuchlar yaxshi ifodalanadi. Undan kichik yo’llarda sekin harakatlanuvchi, birikkan suv bo’ladi. Shuning uchun qumli tuproqlardan qumoq mexanik tarkibli tuproqlarga tomon suvning ko’tarilish tezligi oshib boradi va soz tuproqlarda pasayadi. Suvning maksimal ko’tarilishi (sizot suv sathidan yuqorida) qumli tuproqlarda 0,5-0,7 m, qumoq tuproqlarda 2,5-3,0 m og’ir soz tuproqlarda 4-6 m ni tashkil etadi. Kapillyarlik va tuproqning suv ko’taruvchanligi natijasida sizot suvlari hisobidan o’simliklarni qo’shimcha ravishda suv bilan ta’minlanishi qatorida tuproqda havo yetishmaganligidan moddalarning qayta tiklanishi va tuproq qatlamining sho’rlanish jarayonlari yuzaga keladi. Tuproqda nafaqat sizot suvi bilan bog’liq bo’lgan harakatchan kapillyar- tiralgan suv, balki kapillyar-muallaq nam ham ko’tarilish xususiyatiga ega. Kapillyar yo’llari ko’p bo’lgan strukturasiz tuproqlar harakatchan ko’tariluvchan suvni ko’p bug’lantiradi. Strukturali tuproqlarda esa, yirik agregatlar orasidagi g’ovakliklar bir-biridan ajralib turganidan, kapillyar suv kamroq harakatlanadi. Shuning uchun suv kam bug’lanib, tuproqda nam yaxshi saqlanadi. Tuproqning suv rejimi tiplari. Tuproqda suvning to’planishi, uning harakati va fizik holatining o’zgarishi, tuproq qatlamlarida ushlanib turilishi hamda sarfi kabi barcha hodisalar yig’indisiga tuproqning suv rejimi deyiladi. Bu hodisalar (suv rejimi elementlari) ning miqdoriy ko’rsatkichlari (tuproq nami harakatining asosiy yo’nalishi va tuproq namligining o’zgarish chegarasi) ga ko’ra tuproq suv rejimining turli tiplari yuzaga keladi. Tuproqning suv rejimi miqdor jihatdan suv balansi orqali ifodalanadi. Tuproqdagi muayyan suv rejimining yuzaga kelishi suv balansining kirim va sarfi qismlari bilan bog’liq. Bu esa o’z navbatida joyning iqlim sharoitlari, o’simliklari, tuproq-gruntlarning suv xossalariga, relyef sharoitlariga, sizot suvlarining chuqurligiga va tuproqdagi doimiy muzlagan qatlam ta’siriga hamda insonlarning ishlab chiqarish faoliyatiga bog’liq. Tuproqning suv rejimi va uning tiplari haqidagi ta’limot asoschisi akademik N.G.Visoskiydir. U suv rejimining yuviladigan (permasid), davriy yuviladigan, yuvilmaydigan (impermasid) va terlaydigan (ekssudasion) kabi tiplarini ajratishni tavsiya etadi. G.N.Visoskiy qarashlarini rivojlantirib A.A.Rode ikki yangi tipdagi - muzlaydigan va irrigasion suv rejimlarini qo’shimcha qilib kiritdi hamda barcha tiplarni 16 tipchaga ajratdi. Quyida tuproq suv rejiminining asosiy tiplariga qisqacha xarakteristika beriladi. 1. Muzlaydigan tip. Abadiy muzlikli o’lka, nohiyalarda tarqalgan. Yoz faslida yer yuza qatlami biroz eriydi, ammo uning pastki qismi deyarli erimaganligi sababli, suvni o’tkazmaydi. Natijada muzlagan suvto’sar qatlam ustida suv to’planadi hamda bug’lanish kam bo’lganidan, tuproqda o’ta namlik yuzaga keladi. Vegetasiya davrining asosiy qismida, tuproqning erigan qatlami suv bilan to’yinib turgan bo’ladi. 2. Yuviladigan tip (NK>1) - atmosfera yog’inlarining o’rtacha miqdori bug’lanishga nisbatan ko’p bo’ladigan o’rmon-o’tloq zonasi (podzol-botqoq va botqoq tuproqlar) va sernam subtropik viloyatlari tuprog’iga xos. Atmosfera yog’inlari bilan tuproq har yili sizot suvlarigacha namlanadi va qisman ana shu suvlarga qo’shiladi. Tuproqning pastki qatlamiga singib o’tayotgan suv tuproqdagi turli birikmalar, jumladan oziq moddalarni o’zi bilan yuvib ketadi. Shuning uchun ham bu xildagi suv rejimi yuviladigan tip deyiladi (27a-rasm). 3. Davriy yuviladigan tip (NK-1, ba’zan 1,2-0,8 gacha o’zgarib turadi). Tuproqning sizot suvlariga qadarli yuvilishi davriy bo’lib, faqat atmosfera yog’inlari miqdori bug’lanishga nisbatan ko’p bo’lgan yillardagina ro’y beradi. Sizot suvlari sathi, kapillyar kayma odatda o’simlik ildiz sistemasi tarqaladigan qatlamdan pastda bo’ladi. Yuqori namlik natijasida tuproqning yuvilishi bir necha yil davomida (davriy) 1-2 marta bo’lib turadi. Bu tipdagi suv rejimi o’rmon dasht (o’rmon sur tusli tuproqlari) va shimoliy tuproqlar (podzollashgan va ishqorsizlangan qora tuproqlar) zonalari uchun xarakterli. 4. Yuvilmaydigan tip (NK<1). Bunday tipdagi suv rejimida tuproq -grunt qatlamlari sizot suviga qadarli hyech qachon yuvilmaydi. Demak, yog’inlar hisobidagi namlik tuproqning yuqori qatlamlarida to’planib, sizot suviga qadar yetib bormaydi. Atmosfera yog’inlari tufayli namlangan qatlam bilan sizot suvi joylashgan gorizont oralig’ida deyarli quruq, ko’pincha so’lish namligi miqdoriga yaqin nam qatlam bo’ladi (G.N.Visoskiy bo’yicha "o’lik" gorizont). Shunday qilib, tuproqning yuqori qatlamlaridagi moddalar yuvilib, sizot suvigacha yetib bormaydi. Yuvilmaydigan suv rejimi quruq iqlimli va sizot suvlari chuqur joylashgan dasht, quruq dasht va cho’l zonalaridagi qora tuproq, kashtan, qo’ng’ir tusli tuproq, bo’z tuproqlar va sur qo’ng’ir tusli tuproqlar uchun xarakterli. Sanab o’tilgan tuproq qatorlari bo’yicha atmosfera yog’inlari kamayib, bug’lanish esa oshib boradi hamda namlanish koeffisiyenti 0,6 dan 0,1 gacha kamayadi. Tuproq-grunt qatlamlaridagi nam aylanishi 4 m (dasht qora tuproqlari) dan 1 m gacha (cho’l-dasht, cho’l tuproq lari) bo’ladi. Bahor mavsumida tuproqda to’plangan nam zahirasi transpirasiyaga va fizik bug’lanishga sarflanib, kuzga borib esa juda kam qoladi, chalacho’l va cho’l zonalarida yerlarni sug’ormasdan turib, dehqonchilik qilib bo’lmaydi. 5. Terlaydigan tip (NK<1). Chala cho’l va cho’l zonalarining sizot suvlari yaqin bo’lgan sharoitda terlaydigan suv rejimi yuzaga keladi (31v- rasm). Kapillyarlar orqali ko’tarilayotgan suv fizik bug’lanib, tuproq go’yo terlagandek bo’lib turadi. Tuproq va o’simlikdan bug’lanayotgan suv miqdori, tushayotgan atmosfera yog’iniga nisbatan ancha ko’p bo’ladi. Sizot suvlari minerallashganda tuproqda suvda oson eriydigan tuzlar to’planib, yer sho’rlanadi. Yer osti suvlari chuchuk bo’lsa ona jins tarkibida tuz bo’lmasada, mergellanish hamda gleylanish jarayonlari kechadi.