Hozirgi vaqtda mikroorganizmlar o‘zlarining faoliyati va massasi bilan tuproq hosildorligini belgilashda asosiy rol o‘ynashi aniq bo‘lib qoldi. Shunday ekan, har xil qishloq xo‘jaligi tizimida tuproq hosildorligini oshirish va uni saqlab turish, bu jarayonni boshqarish ko‘p ma’noda, tuproqda mikrobiologik jarayonlarni boshqarish bilan uzviy bog‘liq.
Qishloq xo‘jalik ekinlaridan unumli hosil olish jarayonini va tuproqda mikrobbiokimyoviy jarayonlarni boshqarish qishloq xo‘jalik fanida yangi yo‘nalish - tuproq mikrobbiotexnologiyasini paydo bo‘lishiga olib keldi. Bu yo‘nalish tuproq sharoitida mikroorganizmlar tarkibini o‘rganish va boshqarish muammolariga asoslangan bo‘lib, mikroorganizmlar faoliyatini boshqarish hamda ular tomonidan olib borilayotgan metabolitik reaksiyalarni, qishloq xo‘jalik ekinlari hosildorligini oshirishga yoʻnaltirishni taqozo etadi. Tuproq mikrobbiotexnologiyasi fanining asosiy muammosi tuproqda, ayniqsa o‘simliklar rizosferasida o‘tadigan mikrobiologik jarayonlarni boshqarishdir. Bu muammo, faqatgina ma’lum bir belgilangan sharoitda, ma’lum tarkibga ega bo‘lgan mikroblar assotsiatsiyasini tashkil qilish bilan belgilanadi.
Bu muammolarni yechishni aniq yo‘llari belgilab olingan. U ham bo‘lsa quyidagilar bilan belgilanadi:
Tabiatda sodir bo‘ladigan bir qator muhim voqealar - biogeotsenoz, tuproqdagi organik moddalarni minerallashtirish, ularni hayotiy zarur biologik (modda almashinuvi) jarayonlarda ishtirokini belgilash, mikrobsenozi (ma’lum sharoitdagi mikroorganizmlarni tarkibi va faolligi) bilan belgilanadi. Tuproq mikroflorasini aniqlashda, ularni tarkibi va o‘ziga xosligini belgilashda, antropogen ta’sirlar sharoitida o‘zgarishi va boshqa bir qator sharoitlarda mikrobni tuzilishi va faolligi (funksiyasi) asosiy belgilovchi omil bo‘lib xizmat qiladi. Mikroorganizmlarni soni va sifatini mikroskop ostida, dinamikada tahlil qilinganda ularni doimiy emasligi va vaqti-vaqti bilan o‘zgarib turishi isbotlangan. Mikrob massasini tez o‘zgaruvchanlik davri, mo‘tadillashib (stabilizatsiya) borishi bilan almashib turadi. Boshqacha qilib aytganda bir vaqtda mikrob massasi tez o‘zgaradi, ba’zan esa o‘zgarmasdan turadi. Tuproqning mikrobsenozi - bu biosferaning o‘ziga xos reaktiv komponentidir. Uning yuqori reaktivligi fiziologik xilma-xilligi, o‘sish tezligi, polifunksionalligi, oqibat natijada esa modda almashinuvi, mineralizatsiyalanishi jarayonidagi beqiyos ishtiroki bilan belgilanadi.
Mikrobsenoz - mikroblar klassifikatsiyasining katta bir bo‘lagi sifatida bir xil sharoitda yashab turgan mikroorganizmlar to‘dasidir. Mikroorganizmlar uchun o‘ta zarur sharoitlar: mikroiqlim, suv rejimi, tuproqning geologik tuzilishi va oziqa moddalari hisoblanadi. Shu va boshqa omillar hisobidan mikrob senozi ma’lum biotsenozdagi organik va mineral moddalar transformatsiyasida hamda biologik va nobiologik moddalarni biosferada o‘zaro ta’sirida ishtirok etadi. Qisqa qilib aytganda - mikroorganizmlar doimiy ravishda tashqi muhitga ta’sir qiladigan va uning ta’siri ostida bo‘ladigan tirik organizmlardir.
Tuproq mikrobsenozi xilma-xildir. Ye.N.Mishustin ularni zimogen, avtoxton, oligotrof, avtotrof guruhlarga bo‘lib o‘rganishni tavsiya qiladi. Bu guruhlar o‘rtasidagi aloqadorlik doimiy o‘zgarib turadi va ko‘p ma’noda tuproqqa bo‘lgan ta’sir bilan belgilanadi. D.N.Nikitin ekotizimda oligotrof mikroorganizmlarni roli katta ekanligini, ular tabiatda tarqalgan energiyani to‘plash qobiliyatiga ega ekanligini e’tirof etadi. Oxirgi yillarda tuproqdagi mikrob biomassasi haqida ko‘proq fikrlar yoritiladigan bo‘lib qoldi. Bunga bir necha sabablar bor, albatta. D.G.Zvyaginsev mikrob massasi va uni “aylanish” tezligi, tuproq xususiyatiga bog‘liq (pH, namlik, harorat, aeratsiyaga) deb hisoblaydi. T.V.Tarvis tuproqda mikrob massasi to‘planganda mikrob bilan o‘simlik orasida oziqa muhiti uchun raqobat ketadi degan fikrni ilgari suradi. Mikrob biomassasini tez to‘planishi, ularni energetik materiallar bilan ta’minlanganligiga bog‘liq bo‘lib, tuproq unumdorligidan xabar beradi. Azot o‘zlashtiruvchi mikroorganizmlarni tarkibi, ularni energetik resurslari, fiziologik faolligi, mikrob massasining miqdori, mineralizatsiya jarayoni va tuproq unumdorligi ko‘rsatkichi haqida ma’lumot beradi.
Mikrob massasini to‘planishi va parchalanishi, tuproqdagi azot miqdorini o‘zgarishiga va o‘simlikni oziqlanish sharoitiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri ta’sir etib, tuproq unumdorligini oshishiga xizmat qiladi. Tuproqni fermentativ faolligi, ya’ni tuproqda yashovchi tirik organizmlarni fermentlarini o‘ziga sorbsiya qilish xususiyati ham diqqatga sazovordir. Tuproqda bog‘langan (immobilizatsiya qilingan) fermentlar faolligi ular uchun diagnostik ko‘rsatkich bo‘lib xizmat qiladi. Tuproqda fermentlarni uchrashi va faollik ko‘rsatishi, tuproqni biologik faolligi va unumdorligidan xabar beradi.
Mikrobsenoz - o‘z-o‘zini boshqaruvchi biologik tizimdir. Bu tizimni mo‘tadil faollik ko‘rsatishi har xil guruhga mansub mikroorganizmlarni rivojlanishiga bog‘liq bo‘ladi. Shu oʻrinda, tuproq doimiy ravishda tashqi muhit ta’siriga tabiiy va antropogen ta’sirga uchrab turishi, bu esa uning tarkibiy qismi bo‘lmish mikroorganizmlarga ham ta’sir ko‘rsatishini esda tutmoq lozim. Yangi ekologik tizimda mikroorganizmlar faolligi o‘zgarib, uning imkoniyatlari tizimning dinamik rivoji uchun yetarli bo‘lmay qolishi mumkin. Bunday sharoitda, tuproqdagi mikrobbiokimyoviy jarayonlarni mo‘tadillashtirish uchun ularni yo‘nalishlarini o‘zgartirish lozim bo‘ladi. Bunday imkoniyatlar, mikroblar tizimining ichki imkoniyatlarini chuqur tahlil qilish, ularni funksional xilma-xilligini o‘rganish, geterotrof mikroorganizmlarni faolligini chuqur o‘rganish orqali minerallanish va gumus moddalari hosil qilish jarayonlarini tahlil etish kabi bir qator biokimyoviy jarayonlarni o‘rganish orqaligina amalga oshiriladi. Faqatgina, tuproqdagi mikroorganizmlar guruhlarini, ularni faolligini o‘zgartirish orqaligina tuproq unumdorligini va o‘simlik hosildorligini oshirish mumkin. Mikrob guruhlari faoliyatini boshqarish tuproq mikrobbiotexnologiyasining asosini, uning mazmun va mohiyatini tashkil qiladi.
Tuproqdagi mikrobsenozlarni faoliyatini boshqarishda organik va mineral oʻgʻitlar hamda almashlab ekishning ahamiyati. Tuproqdagi mikrobbiokimyoviy jarayonlarni faolligini va tuproq unumdorligini oshirishning asosiy yo‘llaridan biri organik va mineral o‘g‘itlardan foydalanish, nordon tuproqlarni ohaklantirish va almashlab ekishni to‘g‘ri yo‘lga qo‘yishdir. O‘g‘itlar ta’sirida tuproq mikroflorasini hayotiy rejimi o‘zgarib boradi. Dastlab o‘g‘itlangan tuproqda mikrobiologik jarayonlar tezlashib boradi. Asosiy fiziologik guruh mikroblar bilan birga nitrifikatsiya va sellyuloza parchalovchi mikroorganizmlar faolligi oshib boradi. Bu esa tuproqda aminokislotalar, fermentlar faolligini oshishiga olib keladi. Uzoq vaqt, surunkasiga mineral o‘g‘itlardan foydalangan tuproqlarda mikrobiologik jarayonlar susayib boraveradi. Ko‘p yillik kuzatuvlar natijasida goʻng va mineral o‘g‘itlardan barobar foydalanganda tuproqdagi mikrobiologik jarayonlar uzoq vaqt oshib borgani kuzatilgan. Mineral o‘g‘itlarni yuqori me’yori tuproqdagi ba’zi-bir fiziologik guruh mikroorganizmlarni, xususan, aerob azot o‘zlashtiruvchi va anaerob sulfatreduksiya qiluvchi guruhlarni faoliyati susayib ketishiga olib keladi. Organik o‘g‘itlardan alohida va mineral o‘g‘itlar bilan birga uzoq muddatda ishlatish natijasida L.A.Karyagina shunday xulosaga keladi: “mineral o‘g‘itlarni tuproq mikroflorasiga ta’siri bir qator omillarga, xususan, o‘simlik vegetatsiya davrining ob-havosiga ham bog‘liq bo‘ladi”. Shunday bo‘lishiga qaramasdan, mineral o‘g‘itlarga nisbatan organik o‘g‘itlar tuproq mikroflorasi va uning faoliyatiga ko‘proq ta’sir qiladi. Ammonifikatsiya va nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar sonini oshishi, torf-goʻng va NPK (azot, fosfor, kaliy) birgalikda ishlatilganda kuzatilgan. O‘zbekiston sharoitida ham, tuproq turlariga qarab, mahalliy o‘g‘it va NPK birgalikda ishlatilsa hamda nordon tuproqlar o‘z vaqtida ohaklantirilsa maqsadga muvofiq bo‘lar edi. Bunday sharoitda tuproqda aktinomitsetlar soni oshib boradi. O‘g‘itlar ta’sirida sellyuloza parchalovchi mikroorganizmlar, shu jumladan, mikromitsetlar soni o‘zgarib borishi kuzatilgan. O‘simliklarni oziqlanish rejimini me’yoriga keltirish (organik va mineral o‘g‘itlar kompleksidan me’yorida foydalanish) tuproqdagi mikroorganizmlar faolligi, ularni azotni organik birikmalarini minerallashtirish faoliyati bilan muhofaza qilib turiladi. Mikrobiologik jarayonlarni boshqarish imkoniyati faqatgina organomineral o‘g‘itlar tizimidan to‘g‘ri foydalanish orqaligina amalga oshiriladi. Tuproqqa bunday ta’sir, mikroblar faolligini oshishiga, xususan, o‘simlik ildiz tizimida mikroblar faoliyatini oshishiga olib keladi. Bu holda, mikrob massasi oshadi, oligotrof mikroorganizmlar faolligi, umuman tuproq faolligi oshadi. Tuproq biodinamikasida kuzatiladigan o‘zgarishlar, biokimyoviy jarayonlarni kuchayishiga, organik moddalarni parchalanishiga, umuman esa tuproq unumdorligini oshishiga olib keladi.
Surunkasiga bir o‘simlikni ekish tuproq mikroflorasini o‘zgarishiga olib keladi. Bunday sharoitda mikromitsetlar, aktinomitsetlar, spora hosil qiluvchi bakteriyalar soni ko‘payib, faol mikroorganizmlar, xususan, azotfiksatorlar kamayib ketadi. Monokultura hokimligidagi tuproqlarda proteaza, amilaza, pektinaza, sellyulaza, oksidlanish-qaytarilish reaksiyasini olib boradigan fermentlar faolligi pasayib ketadi. Xususan, gumus hosil bo‘lish hamda tuproqdagi polifenollarni parchalanishida ishtirok etuvchi polifenoloksidaza fermenti faolligi butunlay yo‘qolib ketadi. O‘simliklarni almashlab ekish to‘g‘ri tashkil qilingan tuproqlarda o‘simliklar ildiz tizimi bilan uzviy aloqada bo‘lgan mikrobbiokimyoviy komponentlar paydo bo‘ladi, bu esa biokimyoviy jarayonlarni ishlab ketganidan xabardor qiladi. Tuproqni meliorativ holatini yaxshilash uni agrokimyoviy xususiyatini tuzatish, xususan, organik uglerod va gumin kislotasini umumiy miqdorini oshirishga olib keladi. Shunda azot va uglerod moddalarini transformatsiyasida qatnashadigan mikroorganizmlarni soni va sifati yaxshilanadi.
Nitrifikatsiya jarayonini susaytiruvchi omillar. Ma’lum bir sharoitda tuproqda faol rivojlanib kelayotgan nitrifikatsiya jarayonini pasaytirish, foydasiz minerallash jarayonini to‘xtatishda katta ahamiyat kasb etadi. Tuproqqa solingan nitrifikatsiyani pasaytiruvchilar, shu jarayonni olib boruvchi nitrifikatsiya qiluvchi mikroorganizmlarni faoliyatini bug‘ish orqali, azotni ammiak formada to‘planishiga olib keladi. Bunday sharoitda nitritlarni nitratlarga oksidlash jarayoni pasayadi, nitritlarni yuvilishi va ularni gazsimon moddalarga aylantiruvchi denitrifikatsiya jarayoni pasayadi, tuproqni nitrifikatsiyalash qobiliyati to‘xtaydi yoki juda ham pasayadi. Nitrifikatsiya jarayonini pasaytiruvchi bir necha preparatlar ma’lum bo‘lib, shulardan biri, nitropirin-2-xlor-6-trixlormetil piridin, bu preparat «N-Serve-24» nomi bilan ma’lum. Preparatni 240 g/l yog‘dagi eritmasini ammiakli o‘g‘itlar bilan (6 kg/ga) tuproqqa solinganda, nitrifikatsiya jarayonida qatnashuvchi bakteriyalarni soni juda ham kamayib ketgani tasdiqlangan. Shuningdek, preparatni ikkilamchi xususiyati ammonifikatorlarni o‘sishini pasaytirishi ham kuzatilgan (tuproqni 2-6 sm qatlamida). Shunday bir holatda bu preparat boshqa tur va turkumlarga mansub bakteriyalarga ta’sir etmagan.
Gerbitsidlarni tuproq mikrobsenoziga taʼsiri. Tuproqqa solingan gerbitsidlar o‘zlarini asosiy vazifasi bo‘lgan begona o‘tlarni yo‘qotish bilan birga, tuproqda amalga oshishi lozim bo‘lgan biokimyoviy jarayonlarga ham salbiy ta’sir ko‘rsatadi. Tuproqda yashovchi mikroorganizmlarni faoliyatini buzilishi (tuproqda organik va noorganik moddalarni, jumladan gerbitsid, pestitsid va boshqa moddalarni to‘planib qolishi) tuproq unumdorligini pasayishiga olib keladi. Bunday hollarda, zudlik bilan tuproqni har xil moddalardan tozalash, undagi mikrobiologik jarayonlarni tiklash lozim bo‘ladi. Tuproqda gerbitsidlar mikroorganizmlar massasi bilan o‘zaro aloqaga kiradi. Demak, gerbitsidlarni yo‘qotish shu tuproqdagi mikroorganizmlarni faolligiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘liqdir. Ko‘pchilik hollarda gerbitsid sepilgan tuproqlarda mikroorganizmlar dastlab kamayib ketadi, 10-12 kun o‘tgach, mikroorganizmlarni shu sharoitga moslashuvi (adaptatsiya) boshlanadi. 1,5-2,0 oy orasida gerbitsid ta’siri pasayib, mikrobiologik jarayonlar tiklana boshlaydi. Mikroorganizmlarni tiklanish davri bir tomondan shu sharoitda yashab turgan mikroorganizmlarni moslashuviga, ikkinchi tomondan esa gerbitsidlarni xususiyatiga bog‘liq. Ayniqsa gerbitsidlardan foydalanganda uni ishlatish mo‘tadilligiga rioya qilmaslik, tuproqni uzoq vaqt davomida butunlay ishdan chiqarishgacha olib keladi.
Gerbitsidlar (TXA-Na, dikoteks, prometrin, simazin) bilan tuproqni va uni atrofidagi suv havzalarini ifloslantirmaslik uchun quyidagi tadbirlardan foydalanishni tavsiya qilamiz:
Tuproq mikrobbiotexnologiyasi - tuproq sharoitida mikroorganizmlar massasini, ularni faoliyatini o‘rganish qishloq xo‘jaligini zamonaviy usullar bilan rivojlantirishda asos bo‘lib xizmat qilib kelmoqda. Tuproq mikrobbiotexnologiyasi yutuqlari asosida mikroorganizmlar faoliyatidan to‘g‘ri va oqilona foydalanish orqali tuproq unumdorligini oshirish, yuqori sifatli, ekologik toza va mo‘l mahsulot yetkazishimiz mumkin.
Keyingi amaliy mavzuni ochish uchun kamida 70% (7 ta to'g me'yorida) natija ko'rsatishingiz kerak.