MAVZU: MIKROORGANIZMLAR TOMONIDAN AZOT VA BOSHQA MINERAL MODDALARNING O’ZLASHTIRILISHI REJA: 1. Amonifikasiya, aerob va anaerob ammonifikasiya 2. Nitrifikasiya, nitrifikasiya sharoitida ishtirok etuvchi mikroorganizmlar 3. Denitrifikasiya 4. Azotofiksasiya, tuganak bakteriyalar, tuproqda erkin yashovchi azotofiksatorlar, sianobakterlar 5. Tabiatda fosfor aylanishi va uning ahamiyati. 6. Fosforli organik birikmalarning parchalanishi 7. Fosforli anorganik birikmalarning parTabiatda azot aylanishi va uning ahamiyati 8. Ammchalanishi 9. Oltingugurtning tabiatda aylanishi 10. Oltingugurtni mikroblar tomonidan o’zlashtirilishi.

Tarkibida azot bo’lgan organik moddalar ammonifikasiyasi. Yer yuzida hayotni saqlash uchun azot almashinishi muhim ahamiyatga ega. Tabiatda azot zapaslari juda ko’p. Har yili o’simliklar 1.5 milliard tonnagacha azotni sintezlaydi va o’simlik shuncha azotni talab etadi. Ana shu miqdordagi azot butun yer yuzining 30 smli tuproq qamlamida joylashgan umum element zonasini 3-5 % ni tashkil etadi. Ammo turli tuproqlarda azotning mikdori har xil, ayniqsa gumusga boy qora tuproqli yerlarda azotning miqdori ko’p. Bundan tashqari atmosferadagi azot zapaslari yana ham kattadir. Xar gektar tuproq ustunida 80 ming tonnaga yakin molekulyar azot bor. Umuman azot eng asosiy elementlardan biri bo’lib qishloq xo’jaligi ekinlarining hosildorligini oshirishda muhim rol o’ynaydi. Ana shu atmosferadagi molekulyar azotni hyech bir o’simlik to’g’ridan-to’g’ri o’zlashtira olmaydi. 1) Aerob ammonifikatorlar. Bular tabiatda keng tarqalgan bo’lib,o’simlik va hayvon tuproq va suv xavzalarida parchalanib turadi. Bularning eng muhim vakillaridan spora hosil qiluvchi ovalsimon bakteriyalardir. Oqsillar parchalanganda suv, karbonat angdrid, ammiak, vodorod sulfid ajralib chiqadi, buning parchalanishi asosan mikroorganizmlar ajratib chiqargan ferment proteaza ishtirokida parchalanadi. 2) Anaerob parchalanish. Oksillarning anaerob parchalanishida ammiak, aminlar, CO 2 , organik kislotalar, merkaptanlar, indol va smon kulana hidli N 2 S hosil bo’ladi. Anaerob ammonifikatorlarga spora hosil qiluvchi tayoqchasimon bakteriyalar kiradi. 3) Fakultativ ammonifikatorlar. Bularga aerob va anaerob sharoitda yashaydigan bakteriyalar kiradi. Bular xilma-xil ozik moddalarda yashab ularni parchalaydi. Tuproqda organik moddalarning parchalanishiga iqlim sharoiti, tuproq namunasi va qullanilgan agrotexnika usullariga bog’liq bo’lib, shuning uchun turli tezlikda boradi. Mochevinaning parchalanishi. Azotli birikmalardan yana biri mochevina va mochevaya va gippur kislota ham ma’lum. Mochevina asosan hayvon va odam siydigini tashkil etadi. Mochevinani

o’simliklar xam sintez qila oladi. Bir yilda yer yuzasida 30 mln.t. mochevina sintez qilinadi va ana shu moddaning 46 % bo’lib u ug’it sifatida ishlatiladi. Ana shu mochevina bir gruppa mikroorganizmlarn yordamida u ishtirok ferment ureaza yordamida parchalanadi. Mochevinani parchalab ammoniy tuzlari hosil qilish urobakteriyalar uchun muhim ahamiyatga ega, chunki ular mochevinadan uglerodni, na azot manbai sifatida foydalana olmaydi. Ana shu mochevinani parchalovchi bakteriyalarga urobakteriyalar deyiladi. Xitinning parchalanishi Xitin ham hamma vaqt tuproqda mavjud bo’lib, ular xam turli xil mikroorganizmlar ishtirokida parchalanadi. Xitin bu azotli-polisaxarid-polimer asetilglikozamin bo’lib bu umurtqasiz hayvonlarning tashqi tanasini o’rab turadi, zamburug’larning hujayra po’stida, ya’ni aski va bazidiomedlarda mavjud bo’ladi. Shu xitinli bor gruppa mikroorganizmlar o’zidan xitinaza fermenti ishlab chiqaradi va ularni sirka kislota, amokoza va ammiakka parchalaydi. Nitrifikasiya Tuproqda oqsillarning chirishi va mochevinaning parchalanishi natijasida hosil bo’lgan ammoniy tuzlari va ammiak nitratlariga aylangandan so’ng o’simliklar tomonidan o’zlashtirilishi mumkin. Ammoniy tuzlari nitrifikasiya prosessi natijasida o’simliklar yaxshi o’zlashtiradigan nitrat kislota tuzlariga aylantiradi. Tabiatda tarkibida azot bo’lgan moddalarning o’zgarishidagi 2 davr ammiakning oksidlanib oldin nitrit keyin nitrat kislotaga aylanishidir. Bu prosessga nitrifikasiya deyiladi. Umuman tuproqda organik moddalarning parchalanib ammiakning hosil bo’lishi va u oksidlanib azot oksidlari va kislotasigacha borishi juda tez bo’ladi. XIX asrning o’rtalarigacha, ya’ni L.Pasterning ishlari ochilguncha bu prosessni yana nitratlanish prosessi bu nuqul kimyoviy jarayondan iborat deb kelingan. Ammiak havo kislorodi bilan oziqlanib unda tuproq katalizator rolini uynaydi deb ko’rsatgan. Ammo L.Paster nitratlanish jarayoni bu mikroorganizmlar ishtirokida boradi deb ta’kidlaydi. Lekin bu sohadagi eksperimental ishni 1879 yilda T.Shlezing va Myuns o’tkazdi. Ular iflos suvni uzun trubkadan ichi qum va SaSO 3 dan o’tkazib filtrda sekinlik bilan ammiak yuqolganini va nitratlar hosil

bo’lganini kuzatdi. Shu trubkali idish qizdirilganda va mikrobsizlantirilganda ammiakning oksidlanmaganligi tekshirib natijada nitratlanish prosessi bu mikroorganizmlar ishtirokida borishini isbotladilar. Ammo ularning sof kulturasini ajartib olib ularning biologiyasini birinchi bo’lib o’rgangan rus olimi 1890-1892 yillarda Vinogradskiy hisoblanadi. Vinogradskiy nitrifikasiya bakteriyalarni o’rganishning yangi metodikasini ishlab chiqadi. Bular odatdagi oziqali kulturada o’smasdan organik moddalarga boy bo’lgan muhitda yaxshi o’sishini ko’rsatadi. Nitrifikatorlar – xemolitotroflar bo’lib organik moddalarga juda sezuvchan. Bu mikroorganizmlar ana shu kerakli mineral moddalarni sintezlash xususiyatiga egadir. S.N.Vinogradskiy nitrifikasiya bakteriyalari 2 xil ekanligini va ammiakni 2 etap bilan oksidlanishini tushuntiradi. Bu ikki etapning ta’sirida qatnashuvchi mikroorganizmlarning ish metabiozga misol bo’la oladi. Ya’ni bir mikroorganizmning rivojlanishida hosil bo’lgan mahsulotlardan 2-chisi baxramon bo’layapti. Hozir nitrifikasiyaning dehkonchilikdagi ahamiyati o’rganilganda ana shu ammiak oksidlanib oxiriga borib yerning hosildorligini oshirish aniqlanadi. Denitrifikasiya Tuproqda nitrifikasiya qiluvchi makroorganizmlarga qarshi ishlatiladigan yana bir guruh mikroorganizmlar borki ular yerda nitrifikasiya jarayonida to’plangan turlarni parchalab nitrit va erkin N 2 ga parchalab havoga chiqarib yuboradi. Shuning uchun ham nitrit va nitratlarning mikroorganizmlar ta’sirida qaytadan parchalanishi denitrifikasiya deyiladi. Denitrifikasiya jarayonini asosan kislorodsiz sharoitda olib boradi. Kislorodli muhitda ular parchalanmaydi. Denitrifikasiya bakteriyalari nitratlarni asosan kislorod bo’lmaganda organik moddalarni oksidlashda vodorod oksidlari sifatida oladi. Denitrifikasiya qo’yidagi bosqichlarda o’tadi 1. faza 2 N N O 3 - 2 HNO 2 + O 2 2. faza 2 HNO 2 – oraliq birikma + O 2 3. faza N 2 + N 2 O + O 2 – erkin azot

Bular asosan 2 tomonlama xarakterga ega. 1. Yerning azotli o’g’itlarini havoga chiqarib, azotga kambag’allashtirsa, 2. Atmosfera azotini normallashtirib turadi Havodagi azotni mikroorganizmlar tomonidan o’zlashtirilishi. Havoda azotning miqdori 78 % ni tashkil etadi, bu degan so’z 4/5 qismdir. Havoning tarkibidagi azotning ko’pligiga qaramasdan uning ko’pchilik o’simliklar hayvonlar o’zlashtira olmaydi. Hayvonlar va odamlar azotni faqat murakkab polimerlar shaklida oladi. Agar yuqori hosil yetishtirish uchun o’simliklar har gektar yerdan 100-120 kg azot solish kerak deb hisoblanadigan bo’lsa, atmosferadagi azot bir tomonlama ishlatilganda ham yarim million yilga yetar edi. gaz olatidagi azot juda ko’payib ketganda ham o’simliklar azotli oziq minimumi bilan ta’minlanmay qolib ekin yaxshi hosil bermaydi. Ana shu azot balansini havoda va tuproqda bir me’yorda tutib turishni va undan foydalanishni faqat ayrim bir gruppa mikroorganizmlar tomonidangina o’zlashtirilishi mumkin. Bular azotni biologik yul bilan fiksasiya qiluvchilardir. Umuman fiksasiyalanuvchi azotning 75 % mikroorganizmlar tomonidan amalga oshirilib ularning asosan qo’yidagilarni amalga oshiradi. 1. Tuproqda erkin yashovchi azotofiksatorlar 2. Tuganak bakteriyalar 3. Ko’k yashil suv o’tlari Fiksasiyalangan azotning qolgan qismini 25 % texnikaviy fiksasiya deyiladi. Tuproqda erkin yashovchi azotofiksatorlar Tuproqda shunday mikroorganizmlar borki, ular tuproqda yashab havodagi molekulyar azotni o’zlashtirib bir qismini o’zlarini tanasini qurish uchun sarflaydi va qolgan azotli tuzlar yerning unumdorligini oshirishda muhim rol uynaydi. Tuprokda ana shunday azot to’plovchi mikroorganizmlar borligini birinchi marta 1882 yilda Jodson (fransuz) ochadi. 1885 yilda boshqa fransz olimi M.Bortlo uning ishlarini tasdiqlaydi. Ammo 1893 yili tuproqdagi erkin yashovchi azotofiksatorlarni sof kulturasini rus olimi Vinogradskiy ajratadi. Hozirgi vaqtda shu aniq bo’ldiki, molekulyar azotni o’zlashtiruvchi, ya’ni erkin yashovchi azotofiksatorlarning 30 dan oshiq turi mavjud.