TUPROQNING ISSIQLIK XOSSALARI VA REJIMI HAQIDA TUSHUNCHA HAMDA UNING QISHLOQ XO‘JALIK EKINLARI UCHUN AHAMIYATI Yer yuzasiga keladigan radiatsiya miqdoriga bog‘liq holda tuproq yuzasining harorati o‘zgaradi. Tuproqdagi haroratning bir qismi havoning quyi qatlamlarini isitishga, bir qismi tuproqdagi namni bug‘latishga, bir qismi tuproqda o‘sadigan o‘simliklarni harorat bilan ta’minlashga va qolgan qismi tuproqning ichki chuqur qismlarini isitishga sarflanadi. Tuproq harorati radiatsiya balansiga bog‘liq. Tuproq yuzasining radiatsiya balansi quyidagi qismlardan iborat: (1) bunda: L – bug‘ hosil bo‘lishi uchun sarf bo‘lgan yashirin issiqlik (o‘rtacha 2,5 ming J/g); E – bug‘lanish tezligi; P – yer yuzasi bilan atmosfera o‘rtasidagi turbulent issiqlik almashinuvi; A–yer yuzasi bilan atmosferaning quyi qismi o‘rtasidagi molekulyar issiqlik almashinuvi. Tuproq harorati chuqurlikka mos ravishda isib boradigan bo‘lsa (kunduzi va yozda) haroratning insolyatsiya tipi, aksincha, ya’ni tuproq yuzasi ichki qismlarga nisbatan sovuqroq bo‘lsa, tuproq o‘zidagi issiqlikni atmosferaga beradi. Bunga tuproq haroratining radiatsiya tarqatish tipi deyiladi. Tuproq harorati o‘simliklar o‘sib rivojlanishining eng muhim omillaridan biri hisoblanadi. Tuproqning issiqlik rejimi shu joyda kechadigan biologik va kimyoviy jarayonlarga ham bevosita ta’sir etadi. Tuproqda ma’lum harorat bo‘lgandagina o‘simliklar yaxshi rivojlanib, mikroorganizmlar faoliyati aktivlashadi. Tuproq yuzasiga tushadigan quyosh radiatsiyasining bir qismi, tuproqni qizdirish uchun sarflanib, boshqa qismi yana nurlanib atmosferaga qaytadi. Turli tuproqlar har xil darajada isib, sovish xususiyatiga, ya’ni issiqlik rejimiga ega. Tuproqning issiqlik holati uning genetik qatlamlaridagi haroratning ko‘rsatkichlari bilan xarakterlanadi. Harorat tuproqda kechadigan kimyoviy, fizik– kimyoviy, biokimyoviy, biologik jarayonlarning borishi hamda intensivligining muhim omili hisoblanadi. Tuproqdagi turli birikmalarning erishi va cho‘kmaga tushishi, mikroorganizmlar va tuproq faunasining hayot faoliyati tuproqdagi issiqlik miqdoriga bog‘liq. Qishloq xo‘jalik ekinlari urug‘ining unib chiqishi, ildizlarning rivojlanishi, ulardagi alohida fazalarning o‘tishi, fotosintez jadalligi singarilarga bevosita bog‘liq bo‘lgan o‘simlik hosildorligi tuproqning issiqlik sharoitiga bog‘liq. Tuproqda issiqlik yetarli bo‘lmaganda, o‘simliklar hosili kamayib, ko‘pchilik ekinlar nobud bo‘ladi. Turli tuproqning issiqlik rejimlari A.P.Voyekov, A.F.Chudnovskiy, M.I.Budiko, A.M.Shulgin, A.N.Dimo, O‘zbekistonda esa I.Turapov, SH.T.Xoliqulov va boshqalar tomonidan o‘rganilgan. Tuproqdagi issiqlikning asosiy manbayi – quyosh nur energiyasi (quyosh radiatsiyasi) hisoblanadi. Shuningdek, tuproqdagi issiqlikning uncha ko‘p bo‘lmagan qismi, yerning ichki energiyasi va litosferaning yuqori qismida kechadigan kimyoviy, biologik va radioaktiv jarayonlar natijasida keladigan issiqlik hisobiga to‘planadi. Organik moddalar (go‘ng, o‘simlik qoldiqlari, har xil chirindi kabilar) ning chirishi natijasida hosil bo‘ladigan issiqlik yopiq grunt (parnik xo‘jaligi) sharoitida sabzavotchilikda keng ishlatiladi. Quyosh radiatsiyasi tuproq yuzasiga yutilib, issiqlik energiyasiga aylanadi va u tuproqning pastki qatlamlariga o‘tkaziladi. Atmosferaning yerga yaqin qismi harorati tuproq haroratidan pastroq bo‘lsa, tuproqdagi to‘plangan issiqlik atmosferaga qarab o‘tadi. Yer yuzasiga tushayotgan va yerdan qaytayotgan quyosh radiatsiyalarining energiyasiga bog‘liq holda tuproq isib–soviydi. Tuproq yuzasiga singdiriladigan va undan qaytadigan issiqlikning miqdori tuproqning rangiga, struktura agregatlarining holatiga, tuproqning o‘simliklar bilan soyalanishiga, namlanishiga va boshqa omillarga bog‘liq. Tuproq yuzasiga tushayotgan quyosh radiatsiyasi miqdori joyning geografik joylashuvi va relyef sharoitlariga, shuningdek, yil, kecha–kunduz davomida o‘zgarishi va atmosfera holati (ochiq yoki bulutli bo‘lishi) kabilarga ham bog‘liq. Shimoliy yarimsharda quyosh radiatsiyasining umumiy oqimi shimoldan janubga borgan sayin oshib boradi. Yer yuzasining mo‘tadil kenglik zonasida quyosh radiatsiyasi kunning o‘rtalarida, yerning tekis yuzasida minutiga 0,8–1,5 kal/sm2 ni tashkil etadi. Tuproqning issiqlik xossalari. Tuproqning issiqlik xossalariga: tuproqning issiqlik singdirishi, issiqlik sig‘imi va issiqlik o‘tkazuvchanligi kiradi. Tuproqning issiqlik singdirishi – tuproqning quyosh energiyasini qabul qilib, singdirish xossasidir. Tuproqning bu xossasi odatda albedo (A) ko‘rsatkichi bilan xarakterlanadi. Albedo qanchalik kam bo‘lsa, tuproq quyosh energiyasini shuncha ko‘p singdiradi. Albedo tuproqning rangiga, namligiga, struktura holatiga, tuproq yuzasining tekisligiga va o‘simlik qoplamiga bog‘liq (4.1.1–jadval). To‘q tusli, gumusga boy tuproqlar och tusli tuproqqa nisbatan va nam tuproq quruq tuproqqa qaraganda quyosh energiyasini ko‘proq singdiradi va albedo ko‘rsatkichi past bo‘ladi. 4.1.1–jadval Turli tuproqlar va o‘simlik qoplamining albedosi, % (A.F.Chudnovskiy, 1959) Tuproqlar Albedo O‘simliklar Albedo Quruq holdagi qora 14 Bahorgi bug‘doy 10–25 Nam holdagi qora 8 Kuzgi bug‘doy 16–23 Quruq holdagi bo‘z 25–30 Sabza o‘t 26 Nam holdagi bo‘z 10–12 Qurigan o‘t 19 Quruq holdagi gil 23 G‘o‘za 20–22 Nam holdagi gil 16 Kartoshka Sholi 19 12 Tuproqning issiqlik sig‘imi – tuproqning issiqlikni singdirib, o‘zida ushlab turish qobiliyati bo‘lib, 1 gramm yoki 1 sm3 hajmdagi tuproqning 1°C ga qizdirish uchun ketgan va kaloriya bilan o‘lchanadigan issiqlik miqdori bilan ifodalanadi. Tuproqning og‘irlik (yoki solishtirma) issiqlik sig‘imi va hajmiy issiqlik sig‘imi ajratiladi. Issiqlik sig‘imi tuproqning minerologik va mexanik tarkibiga, organik moddalar miqdoriga, uning g‘ovakligi va tuproqdagi havo miqdoriga bog‘liq (4.1.2–jadval). Suvning issiqlik sig‘imi tuproqdagi mineral va organik moddalardagiga qaraganda ancha yuqori bo‘lganidan, nam tuproqlarning haroratini oshirish uchun quruq tuproqqa nisbatan ko‘proq issiqlik zarur bo‘ladi. Nam tuproqlar sekinroq qizib va sekin soviydi, quruq tuproq tezroq qizib, tez soviydi. Soz tuproqlar nam holatida qumli tuproqlarga qaraganda ancha yuqori issiqlik sig‘imiga ega bo‘lganidan, sekinroq soviydi. Shuning uchun serchirindi va og‘ir mexanik tarkibli tuproqlar «sovuq» tuproq, oz chirindili, yengil (qumli, qumloq) tuproqlar «iliq» tuproqlar jumlasiga kiradi. 4.1.2–jadval Tuproq tarkibiy qismlarining va alohida minerallarining issiqlik sig‘imi Modda Issiqlik sig‘imi og‘irlik hajmiy kal/(g grad) j/(g grad) kal/sm3 grad j/(sm3grad) Kvarsli qum 0,196 0,82 0,517 2,16 Gil 0,233 0,98 0,577 2,42 Torf 0,477 2,00 0,611 2,56 Suv 1,000 4,19 1,000 4,19 Kvars 0,198 0,83 – Kaolin 0,233 0,97 – Tuproqqa ishlov berish, yerni sug‘orish yo‘li bilan tuproq g‘ovakligini va namligini o‘zgartirish hamda ma’lum darajada tuproqning haroratini boshqarish mumkin. Tuproqning issiqlik o‘tkazuvchanligi – tuproqning o‘zi orqali issiqlikni o‘tkazish qobiliyati. Issiqlik o‘tkazuvchanlik 1 sm qalinlikdagi tuproqning 1 sm2 yuzasidan 1 sekundda o‘tadigan kaloriya yoki joul hisobidagi issiqlik miqdori bilan o‘lchanadi. Tuproqning issiqlik o‘tkazuvchanligi, uning mineralogik, mexanik tarkibiga va organik moddalar miqdoriga hamda tuproq qovushmasi va tuproqning qattiq, suyuq, gaz fazalari orasidagi o‘zaro nisbatiga bog‘liq. Shunga ko‘ra, tuproqning tarkibiy qismlari turlicha issiqlik o‘tkazuvchanlikka ega. Buni quyidagi ma’lumotlardan bilib olish mumkin: Modda Issiqlik o‘tkazuvchanlik kal/sm2 sek j/sm2 sek Havo 0,00006 0,000210 Suv 0,00136 0,005866 Torf 0,00027 0,001107 Kvars 0,00240 0,00984 Granit 0,00820 0,033620 Bazalt 0,00520 0,021320 Tuproq mineral qismining issiqlik o‘tkazuvchanligi havoga nisbatan o‘rtacha 100 barobar, suvga nisbatan 28 barobar yuqori. Shuning uchun tuproq qanchalik nam bo‘lsa, uning issiqlik o‘tkazishi yuqori, g‘ovakligi ko‘p bo‘lganda esa issiqlik o‘tkazuvchanlik past. Yozda tuproqning yuqori qatlamlari quriganda, uning issiqlik o‘tkazuvchanligi kamayadi, natijada tuproqning yuqori qismlaridan pastga qarab issiqlik o‘tkazishi ham pasayadi. Kuz davomida tuproqda ko‘proq nam to‘plash,