Tuproq unumdorligini oshirishda mikroorganizmlardan foydalanish

3. Tuproq mikroorganizmlari
Tuproq mikroblarining hayotiy faolligi tufayli, ularning aksariyati parchalanuvchi bo'lib, hayvon va o'simlik axlatining parchalanishi va minerallashuvi gumus moddalarining hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi, inson tomonidan tuproqqa kiradigan ksenobiotiklardan o'z-o'zini tozalash jarayoni. faoliyati (pestitsidlar, neft mahsulotlari, nitroaromatik moddalar, plastmassalar, polietilen va boshqalar) .d.). Tuproq mikroorganizmlari yordamida ko'plab mineral elementlarning (uglerod, kislorod, oltingugurt, azot, fosfor, temir va marganets) biologik aylanishi amalga oshiriladi.
Mikroblar tuproqdagi azot tarkibini ma'lum darajada saqlaydi. Noto'g'ri yo'qotishlar (suv bilan yuvilishi, atmosferaga uchishi) tufayli, agar mikroblar azot fiksatsiyasi jarayoni natijasida molekulyar atmosfera azotini doimiy ravishda tuproqqa qaytarmasa, tuproqdagi azot miqdori sezilarli darajada kamayadi.
Organik qoldiqlarning parchalanishi va tuproqni tashkil etuvchi yangi birikmalarning sintezi mikroorganizmlarning turli assotsiatsiyalari tomonidan ajratilgan fermentlar ta'sirida davom etadi. Minerallar ham, organik moddalar ham o'z-o'zidan o'simliklar uchun assimilyatsiya qilinadigan shaklga aylanmaydi. Bu vazifani tuproq aholisi va birinchi navbatda mikroorganizmlar bajaradi. Mikroorganizmlar assotsiatsiyasi nafaqat organik qoldiqlarni oddiyroq organik va mineral birikmalarga parchalaydi, balki tuproqda oziq moddalar zahirasini tashkil etuvchi makromolekulyar birikmalar - gumus kislotalarining sintezida ham faol ishtirok etadi.
Tuproq hosil bo'lish jarayonining etakchi xususiyati chirindi hosil bo'lishidir. Gumus - kimyoviy tabiati hali aniq aniqlanmagan makromolekulyar birikmalar guruhi. To'rtta birikmalar guruhi mavjud: hümik kislotalar, guminlar, fulvo kislotalar va gimatomelan kislotalari. Gumus hosil bo'lishida tuproq mikroorganizmlari muhim rol o'ynaydi. Bir tomondan, mikroorganizmlar turli xil qoldiqlarni parchalaydi, birinchi navbatda o'simlik kelib chiqishi, gumus moddalarining tarkibiy qismlarini tashkil qiladi. Bundan tashqari, ularning o'zlari hayot faoliyati davomida gumusning tarkibiy qismlari bo'lgan moddalarni ajratib turadilar. O'lishda mikroorganizmlar tuproqqa ko'p miqdorda organik moddalar beradi, bu esa gumus hosil bo'lishiga katta hissa qo'shadi.
Tuproqning barcha tirik aholisini uchta shohlikka (yadrosiz - Acaryotae; yadrodan oldingi - Procaryotae; yadroviy - Eucaryotae) va besh podshohlikka: viruslar, bakteriyalar, zamburug'lar, o'simliklar va hayvonlarga tegishli bo'lishi mumkin.
Tuproq bakteriyalari uchta asosiy sinfni tashkil qiladi (A. N. Krasilnikov): Actinomycetae, Eubacteriae va Myxobacteriae, ular turli shakl va funktsiyali mikroorganizmlarni o'z ichiga oladi.
Tuproq mikroskopik organizmlari juda ko'p turli funktsiyalarni bajaradi. Masalan, anaerob sharoitda ular murakkab organik birikmalarni faol fermentatsiya qiladi, ularni o'simliklar tomonidan oson so'riladigan oddiy molekulyar birikmalarga aylantiradi. Antagonist mikroblar o'simliklarning hosildorligini oshirish va tuproq unumdorligini oshirishda muhim rol o'ynaydi. Bu bakteriyalar, zamburug'lar, xamirturush va boshqa mikroorganizmlarning maxsus guruhi bo'lib, ular turli xil biologik faol moddalar (BAS), birinchi navbatda, patogen mikrofloraning o'sishi va rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan antibiotiklardir.
Tuproqdagi mikroorganizmlar murakkab biotsenoz hosil qiladi, bunda ularning turli guruhlari bir-biri bilan murakkab aloqada bo'ladi. Ulardan ba'zilari muvaffaqiyatli birga yashaydi, boshqalari esa antagonistlardir. EM texnologiyasining maqsadi tuproqning yaxshilanishiga, uning unumdorligi va ekinlar hosildorligini oshirishga olib keladigan foydali mikroflorani rivojlantirish uchun maqbul sharoitlarni yaratishdir.
Mikroorganizmlar tuproqning organik fraktsiyasining tuzilishi va kimyoviy tarkibining o'zgarishida ham ishtirok etadi. Shunday qilib, yangi moddalarning paydo bo'lishi va biologik minerallashuvning barcha jarayonlari mikroorganizmlar tomonidan amalga oshiriladigan ketma-ket va bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan reaktsiyalarning uzoq zanjiri bilan bog'liq. Bunday holda, mineral elementlar oksidlangan holatdan qaytarilgan holatga o'tishi mumkin va aksincha. Moddalarning bir qismi tuproqning zahira moddalari - gumus kislotalari tarkibida ishtirok etadi.
Odatda, biologik reaktsiyalar teskari bo'ladi. Qoida tariqasida, ular takrorlanuvchi biologik jarayonlar zanjirlarini hosil qiladi. Har xil turdagi tuproqlarda mikroorganizmlarning turli fiziologik guruhlari o'rtasidagi va antropogen yukga qarab nisbatlar bir xil emas va ma'lum omillar ta'sirida tez o'zgarishi mumkin, bu esa tuproq holatining diagnostikasi bo'lib xizmat qilishi mumkin. Iqtisodiy foydalanish tufayli tuproqlarga texnogen yuk tushishi natijasida mikroorganizmlarning yashash sharoitlari o'zgaradi, demak, mikroorganizmlarning asosiy fiziologik guruhlari nisbati o'zgaradi.
Mikroorganizmlarning foydali shakllari bilan bir qatorda ozuqa moddalari zahiralarini kamaytiradigan, tuproqdagi azotni yo'q qiladigan yoki ildiz tizimiga ta'sir qiladigan zararli moddalar ham mavjud.
Mikroorganizmlarning rivojlanish faolligi, birinchi navbatda, tuproqdagi organik qoldiqlarning mavjudligi, tuproqning harorati va namligi, atmosfera kislorodining kirishi va boshqa omillarga bog'liq.
Hamma tuproqlarda ko'p miqdorda mikroorganizmlar mavjud emas. Ba'zi tuproqlarda mikroblar soni juda kam bo'lib, hosilni oshirish uchun bakterial o'g'itlar deb ataladigan azotobakterin, fosforobakterin va silikat bakteriyalariga murojaat qilish kerak. Ildiz tizimi zonasida rivojlanayotgan azotobakterin havodan azot chiqaradi va u bilan tuproqni boyitadi. Fosforobakterin tarkibidagi bakteriyalar o'simliklarning oziqlanishi uchun qiyin eriydigan shakllarda bo'lgan fosforning tuproqdan so'rilishiga hissa qo'shadi. Nihoyat, silikat bakteriyalari kaliyning tuproqdan yaxshiroq so'rilishini ta'minlaydi.
Mikroorganizmlarning o'simliklarning oziqlanishidagi ulkan rolini hisobga olgan holda, tuproqda ularning ko'payishiga va natijada tuproq unumdorligini oshirishga yordam beradigan sharoitlarni sun'iy ravishda yaratish kerak.
Uzum o'simligi rivojlanadigan iqlim va tuproq sharoitlarini belgilaydigan yuqorida tavsiflangan omillar mustaqil ravishda emas, balki umumiy kompleksda harakat qiladi. Umumiy kompleksdan kamida bitta omilni chiqarib tashlash uzumning normal o'sishi, rivojlanishi va meva berish shartlarini buzadi. Shuning uchun qishloq xo'jaligi faoliyati tizimini ishlab chiqishda ularning o'zaro bog'liqligi va o'zaro bog'liqligidagi omillarning butun yig'indisini hisobga olish kerak.
O'simliklarning normal ovqatlanishi uchun nafaqat suv, mineral ozuqalar va havo karbonat angidrid, balki ma'lum harorat sharoitlari, yorug'lik va havo sharoitlari ham zarur. O'simliklarning mineral oziqlanish jarayoni, ma'lumki, tuproq mikroorganizmlari faoliyati bilan uzviy bog'liqdir. Tuproq mikroorganizmlarining faoliyati, o‘z navbatida, tuproqda organik moddalarning mavjudligi, tuproqning havo-suv va harorat sharoitlari, mevali o‘simliklarning rivojlanishi bilan bog‘liq.

Tuproq hosil bo’lish jarayonini mikroorganizmlarsiz tasavvur qilish qiyin. Tuproqning haydalma qatlamidagi bakteriyalar massasi 3—8 t/ga ni tashkil qiladi.

Oziqlanish usuliga ko’ra geterotrof va avtotrof mikroorganizmlar farqlanadi. Avtotrof bakteriyalar karbonat angidriddagi uglerodni bog’lash uchun fotosintezdan yoki ayrim mineral moddalarning oksidlanishidan hosil bo’ladigan energiya (xemosintez) dan foydalanadi. Yashil va qizg’ish bakteriyalar, nitrifikatsiyalovchilar, shuningdek, oltingugurt va temir bakteriyalari fotosintezlash qobiliyatiga ega. Tayyor organik moddalar uglerodidan foydalanadigan geterotrof bakteriyalar jumlasiga aksariyat tuproq bakteriyalari, aktinomitsetlar, barcha zamburug’i va sodda mikroorganizmlar kiritiladi.
Vodorod sulfid, oltingugurt va tiobirikmalarni sulfat kislotaga qadar oksidlanishiga sulfofiksatsiya deyiladi va bu jarayon oltingugurt hamda tiobakteriyalar ishtirokida sodir bo’ladi. Sulfat kislota o’z navbatida tuproqdagi qiyin eriydigan mineral tuz (masalan, fosfat)larni oson eriydigan shaklga o’tkazadi, asoslar bilan ta’sirlashib, o’simliklar tomonidan oson o’zlashtiriladigan sulfatlarni hosil qiladi. Temir bakteriyalar temir bir oksidni temir oksidga aylantirishda, shuningdek, marganes tuzlarining oksidlanishida ishtirok etadi. Ammonifikatsiya, nitrifikatsiya va denitrifikatsiya jarayonlari mikroorganizmlarsiz sodir bo’lmaydi. Ayni jarayonlarda ishtirok etuvchi mikroorganizmlar to’g’risida darslikning azotli o’g’itlarga oid bobida batafsil to’xtalamiz. Mikroorganizmlar turli─tuman kimyoviy birikmalar bilan oziqlanadi.
Tuproq mikroorganizmlari birinchi navbatda azotga kuchli ehtiyoj sezadi. Avtotroflar asosan ammoniy va nitrat kislota tuzlarini o’zlashtiradi. Ayrimlari atmosfera azotini ham o’zlashtirish qobiliyatiga ega. Murakkab organik moda─gumus tarkibidagi oziqa elementlarni o’zlashtiradigan mikroorganizmlar ham mavjud. Tuproq va mikroorganizmlar hujayralaridagi barcha kimyoviy hamda biokimyoviy jarayonlar namlik tuproq to’la nam sig’imining 50—60% iga teng bo’lgan sharoitda, anaerob mikroorganizmlar esa 80—90, hatto 100% namlikda (sholipoya)da ham yashaydi.
Tuproqda turli guruh va turlarga mansub bo’lgan, selluloza va pektin moddalarini parchalovchi mikroorganizmlar hamda urobakteriyalar (mochevinani parchalaydi) uchraydi. O’simliklarning ildiz tizimi o’zidan turli tuzlar, qand moddalar , organik va aminokislotalar, vitamin hamda o’stiruvchi moddalarni ajratadi. Bu moddalar mikroorganizmlaming rivojlanishi va tarkibiga kuchli ta’sir qiladi.
Mikroorganizmlar, ildiz ajratmalari bilan bir qatorda nobud bo’lgan ildiz qoldiqlarini ham iste’mol qiladi. Yuksak o’simliklarning ildizi atrofida tuproq mikroorganizmlarining yashashi uchun qulay maskan rizosfera yuzaga keladi. Rizosferadagi 1 ga tuproq tarkibida 10,7 min dona mikroorganizm mavjud. Ayrim hollarda ildiz atrofidagi mikroflorasi o’simliklarning oziqlanishiga salbiy ta’sir ko’rsatadi. Ula r oziqlanish va o’z tanalarini shakllantirish uchun tuproqdan ko’p miqdorda azot va kul elementlarini o’zlashtirib o’zlarini o’simliklarga “raqib” sifatida namoyon qiladi.
Ko’p hollarda mikroorganizmlarning oziqa moddalarni immobilizatsiya qilishi muvaqqat xarakterda bo’lib, o’simliklar oziqlanishiga kuchli ta’sir ko’rsatmaydi. Lekin tuproqqa uglerodga boy moddalar (somon yoki sersomon go’ng) kiritilganda, mikroorganizmlar juda tez ko’payadi, ko’p miqdorda azot, fosfor va boshqa makro va mikroelementlarni o’zlashtirib oziq moddalar taqchilligini yuzaga keltiradi. Natijada tuproqqa somon yoki to’shamali go’ng kiritilgan ildiz hosilining sezilarli kamayishi kuzatiladi. Oziqa elementlarning biologik muqimlanishi uzoq davom etmaydi, mikroorganizmlar nobud bo’lgach, tezda minerallashadi va o’simliklar tomonidan o’zlashtiriladi. Barcha mikroorganizmlarni o’simliklar uchun foydali deb bo’lmaydi. Ularning ayrimlari o’simliklar uchun zararli moddalarni ajratishi va kasalliklarni qo’zg’atishi mumkin.