TUPROQDAGI FOYDALI AZOTNING EKOLOGIK AHAMIYATI.
O‘simliklar
qoplamiga,
o‘simliklar
ekologiyasi
va
biologiyasiga tuproqdagi azot birikmalari katta ta’sir ko‘rsatadi.
Dastlabki taxminlarga qaraganda, atmosferadagi azot dastlab Yerda
ammoniy birikmalari va nitritlar shaklida, ya’ni azotning metallar va
boщqa elementlar bilan birikmalarida bo‘lgan. Yerning isishi
natijasida azot ammiak shaklida atmosferaga ajralib chiqqan.
Atmosfera rivojlanayotgan fotosintez protsessi hisobiga kislorod
bilan boyigandan keyin ammiak elementar azotgacha oksidlana
boshlagan.
Xisoblarga qaraganda, atmosferadagi azot miqdori 79% ni
tashkil etadi, bu planetamizdagi jami azotning 2% ga teng keladi.
Azotning qolgan 98% hali qattiq
TOG
‘ jinslari tarkibida bo‘ladi. Yer
qobig‘i tarkibidagi azot miqdori ko‘pi bilan 0,03% ni tashkil etadi,
lekin tuproqning yer yuzasiga yaqin qatlamidagi azot quruq
moddasiga nisbatan 0,1-0,4% gacha ortib boradi. Tuproqdagi 98%
azot organik moddalar (oqsil, nuklein kislotalar, chirindi moddalar
va hokazolar) bilan bog‘liq, ko‘pi bilan 2% mineral shaklda bo‘ladi.
Biosferada azotning taqsimlanishi (tonna hisobida) quyidagicha
(Peterburgskiy 1979): atmosferada 3,78-1015; cho‘kindi jinslarda
4,06.10 18; okeanda 2,02-1013; tuproqlarda 15,24-10 10; o‘simliklar
olamida 1,1-10 9; xayvonot olamida 6,09-10 7.
O‘simliklar hayot faoliyati uchun havodagi inert azotdan
bevosita foydalana olmaydi. Ular azotni ammoniy mineral tuzlari
NH4+), nitritlar (NO
2
-) va ayniqsa nitratlar (N0
3
-) shaklida
o‘zlashtiradi lekin tuproq eritmasida yuz martadan ortiq ko‘p bo‘lgan
azotning
umumiy
miqdoriga
qarama-qarshi
o‘laroq nitratlar
konsentratsiyasi juda past bo‘ladi. Tuproq eritmasidagi nitratlar tez
sarf bo‘ladi, lekin minerallash tufayli ularning o‘rni tezda to‘lib
turadi. Tuproqqa azot asosan to‘kilgan barglar, mevalar chirigan
ildizlar, shuningdek, ildiz ajratmalari bilan birga bevosita to‘g‘ri
tushadi. Bundan taщqari, yana u ko‘plab tuproq organizmlarining
nobud bo‘lishi hisobiga ham tushadi. Tarkibida azot bo‘lgan bu
barcha
moddalar
tuproqda
to‘planib,
odatda,
minerallanish
protsessida ishtirok etadi; bunda ular saprotroflar tomonidan
parchalanadi. Ular esa energiya manbai sifatida uglevodlardan
foydalanadi, azot esa ammiak shaklida ajralib chiqadi.
Azotning
gazsimon
holatdagi
birikmalari
tuproqqa
atmosferadan yogin-sochin va chang bilan birga tushadi. odatda,
bunda
azot
ammiak
va
azot
oksidlari
shaklida
tushadi.
Atmosferadagi bu xildagi azot vulqonlar otilishidan, chaqmoq
chaqishi vaqtida, shuningdek, atmosferaning sanoat chiqindilari
bilan ifloslanishidan paydo bo‘ladi. Lekin bu manbalardan juda kam
azot chiqadi. Sanoat shaharlari yaqinidagi rayonlarda atmosfera
yog‘inlari va chang bilan birga yerga tushadigan bu hildagi azot
miqdori gektariga 20 kilogrammga yetishi mumkin, lekin bu miqdor
ko‘pincha gektariga bu xildagi qo‘shimcha azot, odatda, azot kam
bo‘ladigan, sfagnum moxi o‘sadigan botqoqliklar uchun qisman
axamiyatga ega bo‘ladi.
Tuproqda azot ko‘payishining eng asosiy usuli atmosfera
azotining biologik fiksatsiya yuli bilan tuprokqqa o‘tishidir. Bu
albatta mikroorganizmlar (prokariotlar) hayot faoliyati tufayli
amalga oshadi. Ular nobud bo‘lgandan keyin azot tuproqqa qaytadi.
Zambrug‘lar (eukariotlar) azot fiksatsiya qilish uchun qobiliyatsiz
bo‘lsa kerak. Azotning biologik fiksatsiyasi aktivlovchi alohida
ferment-nitrogenaza ishtirokida boradi; bu ferment tufayli protsess
borishi uchun tegishli temperatura va bosim sharoiti yaratiladi;
sun’iy sharoitda esa azot fiksatsiyasi uchun bosim va temperatura
yukori (100°) bo‘lishi kerak. Azot fiksatsiyasi ikki yul bilan boradi.
Nosimbiotik fiksatsiya. Bu xolda atmosfera azoti erkin
yashovchi mikroorganizmlar faoliyati tufayli organik birikmalarga
kiradi, ular azot fiksatsiyasi uchun tuproqning organik moddasidagi
yoki
avtotroflar
hayot
faoliyatida
ajraladigan
energiyadan
foydalanadi
(Rabotnov,
1979).
Azot
fiksatsiyalovchi
saprotroflarning
muhim
avlodlari
quyidagilar:
Azotobacter,
Aegobacter,
Beijerinck'ia,
Mycobacterium,
Methylobacteria,
Apirullum, Bacillus, Enterobacter, Klebsiella, Rhodopseudomonas,
Pseudomonas, Clostridium, Mechanobacterium va boshqalar. Erkin
yashaydigan va «epifit» ko‘k yashil suvo‘tlar azotfiksatorlar orasida
aloxida ahamiyatga ega.
Azotobakter
donador
strukturaga
ega
bo‘lgan
mada-
niylashtirilgan
unumdor
tuproqlarda
yashaydigan
sof
aerob
bakteriyadir; strukturasiz, sovuq, kislotali yoki zichlashib ketgan
tuproqlarda, odatda, bo‘lmaydi. Azotobakter, odatda, ma’lum
madaniy o‘simliklar rizosferasi bilan bog‘liq: u sebarga, beda, sholi
rizosferasida anchagina ko‘p bo‘lgani xolda, muayyan joyda
o‘sadigan bug‘doy, zig‘ir, g‘o‘za rizosferasida kam bo‘ladi.
Chamasi, shu o‘simliklar rizosferasida muhim oziq moddalar
yo‘qligiga yoki qandaydir antagonist bakteriyalar mavjudligiga
bog‘liq bo‘lsa kerak. Azotobakter dukkakdoshlar deyarli bo‘lmagan
o‘simlik guruhlarida ularni azot bilan asosiy ta’minlovchi
hisoblanadi.
Simbiotik fiksatsiya atmosfera azotining birinchi navbatda
o‘simliklar bilan simbioz holda, ayniqsa
dukkakdoshlar
tugunagida
yashaydigan
mikroorganizmlar
tomonidan
organik
azotga
aylantirilishidir.
Bunda,
odatda,
Rhizobium avlodining bir necha turi bo‘lgan obligat aeroblar
kuzatiladi. Ular dukkakdoshlarning ma’lum turlari uchun xos
bo‘lgan va xo‘jayin o‘simlik tarqalgan oblastlar tuprog‘ida
yashovchi maxsus irqlarni o‘z ichiga oladi. Bakteriyalar ildizga
kirib olib, to‘qimalarining normal o‘sishini izdan chiqaradi, buning
natijasida
tugunaklar
hosil
bo‘ladi. Bu tugunaklar ichida
bakteriyalar faoliyati uchun qulay sharoit vujudga keladi. Ildizdagi
tugunaklar xo‘jayin-o‘simlik tuzilmal arining o‘simlikka azot
kirishini osonlashtiruvchi parenximasi bilan bog‘langan bo‘ladi.
Azotning
simbiotik
fiksatsiyasida
ko‘k-yashil
suvo‘tlar
ma’lum darajada ahamiyatga ega bo‘lib, ular ba’zi moxlar, suv
paporotniklari (Azolla) bilan simbioz yashashi yoki Arktika
sharoitida moxlar orasida epifit vazifasini bajarishi mumkin. Ba’zan
ko‘k-yashil suvo‘tlar tuproq va epifit lishayniklar tarkibiga kiradi va
lishayniklarning turiga hamda o‘sish sharoitiga qarab har hil
miqdorda azot fiksatsiya qilishi mumkin (Rabotnov, 1978). Ko‘k-
yashil suvo‘tlardan tash- qari, azotni fiksatsiya qilishda 150 turdan
ortiq yuksak o‘simliklar bilan simbioz holda yashovchi akti-
nomitsentlar ham katta rol o‘ynaydi.
A.
V.
Peterburgskiy
(1979)
ma’lumotiga
ko‘ra,
dukkakdoshlar tomonidan atmosfera azotining fiksatsiya qilinishi
quyidagicha mikdorda borishi mumkin (yiliga kg/ga hisobida):
no‘xatda 20-100, loviya va lyupinda 63-145, ko‘p yillik dukkakdosh
utlarda 160-300. Simbiotik fiksatsiya hisobiga tuproqda azot
tushishi umumiy ekinlar ichida dukkakdoshlarning hissasiga, turiga
va hosildorligiga bog‘lik. Ko‘p yillik o‘tlar, ayniqsa beda va
sebarganing roli katta.
Lekin shuni esdan chiqarmaslik kerakki, dukkakdoshlar
tugunak bakteriyalar yordamida azotni fiksatsiya qilib, bir vaqtning
o‘zida uni tuproqdan ham olishi mumkin. Bir yillik dukkakdosh don
ekinlari esa tuproqni azot bilan kampoq boyitadi, chunki ular
tomonidan fiksatsiya qiligan azotning deyarli hammasi yetishtirilgan
don xosili bilan daladan chiqib ketadi. Bundan tashkari,
dukkakdoshlarning azotni fiksatsiya qilish protsessi shuncha tez
boradiki, ular bu bilan o‘zining o‘sishi uchun shuncha qulay sharoit
yaratadi, o‘simliklarning boshka ele- mentlarga, ayniqsa kaliy va
fosforga ehtiyojini oshiradi. Azot fiksatsiyasi mineral birikmalarga
boy bo‘lgan barcha tuproklarda yaxshi boradi, chunki azot
fiksatorlar mikroelementlarga ayniqsa kuchli ehtiyoj sezib, tuproqda
molibden va kobalt bo‘lishiga talabchan.
Yuksak o‘simliklarning hujayralari simbiotik fiksatsiyani
amalga oshiradigan mikroorganizmlar uchun energiya manbai
hisoblanadi, azot fiksatsiyasi uchun esa ko‘p energiya talab qilinadi:
1 kg azot uchun 25 g gacha uglevodlar zarur bo‘ladi. Shunga ko‘ra,
simbiotik fiksatsiya nosimbiotik fiksatsiyaga qaraganda ancha
«unumdor» bo‘ladi; bu yerda azot chiqishi yiliga 350 ga/kg ga
yetishi mumkin (Delvich, 1972). Tugunaklarga assimilyatorlar
tushishi bilan bog‘liq bo‘lgan simbiotik fiksatsiyaning hajmi
xo‘jayin-o‘simlik fitotsenozi maxsuldorligiga bog‘liq bo‘lib, xavoda
SO
2
konsentratsiyasi
ortishi
bilan
(fotosintez
protsessini
kuchaytiruvchi) azot fiksatsiyasi ham kuchayib boradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |