ТАРКИБИ МИНЕРАЛОГИИ ХОКҲОЕ, КИ ТАРКИБИ ГРАНУЛОМЕТРИИ ГУНОГУН ДОРАНД

1. Минералҳои гидроксиди оҳан ва алюминий

Ба ин гурӯҳ асосан гематит ва гетит аз минералҳои дорои оҳан ва гибсит аз гурӯҳи минералҳои алюминий дохил мешаванд. Ин минералҳо бештар дар қабатҳои иллювиалии хокҳои хокистарранг, хокҳои зардчатоб ва сурхчатоб вомехӯранд.

Аллофанҳо гурӯҳи алоҳидаи минералҳои дуюмиро ташкил медиҳанд. Онҳо дар натиҷаи таъсири мутақобилаи байни кремнекислотаҳо ва гидроксиди алюминий ҳангоми вайрон шудани минералҳои гурӯҳи аввал ва инчунин аз хокистари боқимондаи растаниҳо ҳосил мешаванд.

Дар хокҳои аридӣ (хушк) дар омехтагӣ бо минералҳои гилдор намакҳои минералӣ низ вомехӯранд, ки ҳангоми афзоиши намнокӣ ҳал мешаванд.

2. Моддаҳои органикӣ ва манбаи гумуси хок

Моддаҳои органикӣ дар хок — ин маҷмӯи массаи зиндаи биотикӣ, боқимондаҳои органикии растаниҳо, ҳайвонот, микроорганизмҳо, маҳсули фаъолияти онҳо ва моддаҳои навҳосилшуда (гумуси хокӣ) мебошанд. Дар таркиби моддаҳои органикии хок ҳамеша миқдори муайяни боқимондаи организмҳои мурда дар ҳолатҳои гуногуни таҷзия вомехӯранд.

Манбаи гумуси хокӣ

Манбаи асосии моддаҳои органикӣ дар хок ҳамаи қисмҳои биосеноз мебошанд, ки дар сатҳи болоии хок ҷойгир буда, дар раванди хокҳосилшавӣ иштирок мекунанд. Дар бисёр биосенозҳои рӯизаминӣ растаниҳои сабз биомассаи зиёдро доро буда, ба бавуҷудоии моддаҳои органикӣ дар хок таъсири калон мерасонанд.

• Зонаи тундра: Захираи фитомасса дар ландшафтҳои гуногуни он аз 15 то 2500 г/м2-ро ташкил медиҳад, ки массаи решагӣ нисбат ба қисми рӯизаминӣ 3−4 баробар зиёд аст.

• Микроорганизмҳо ва ҳайвонот: Биомассаи микроорганизмҳо 10−15 г/м2, ҳайвоноти бемуҳра 1−3 г/м2 ва ҳайвоноти муҳрадор 0,01 г/м2-ро ташкил медиҳад. Биомассаи микроорганизмҳо дар хокҳои ҷангалӣ то 30 г/м2-ро ташкил медиҳад, ки дар байни онҳо нақши асосиро занбӯруғҳо мебозанд.

• Ҳайвоноти бемуҳра (г/м²): Дар хокҳои хокистарранг 2−3, дар хокҳои хокистарранги чимдор 7−12 ва дар хокҳои хокистарранги равшани ҷангалӣ то 90-ро ташкил медиҳад.

• Зонаи даштӣ: Ҳаҷми фитомассаи растаниҳои алафӣ аз 1200 то 2500 г/м2-ро ташкил медиҳад, ки аз ин массаи решагӣ нисбат ба қисми болоӣ 3−6 баробар зиёд аст. Миқдори ҳайвоноти бемуҳра то 12−16 г/м2-ро ташкил медиҳад, ки дар байни онҳо кирмҳои боронӣ ҷои асосиро ишғол мекунанд. Ҳайвоноти бемуҳра дар зонаи даштӣ 98%-и ҳаҷми умумии зоомассаро ташкил медиҳанд.

Барои шаклгирии молекулаи кислотаҳои гумусӣ дар хок ҳамаи сохторҳои ягонаи химиявии моддаҳои органикӣ арзиш доранд.

3. Нобудшавӣ ва таҷзияи боқимондаҳои органикӣ дар хок

Вайроншавӣ (таҷзия)-и боқимондаҳои органикӣ дар хок раванди қисм-қисм ё пурра мубаддал шудани сохторҳои мураккаби органикӣ ба молекулаҳои нисбатан содда ва ё маҳсули пурраи минералӣ (CO2​,NH3​,H2​O ва ғайра) мебошад.

Ин раванд мураккаб ва дарозмуддат буда, вайроншавии механикӣ, физикӣ, биологӣ ва табдилёбии биохимиявиро дар бар мегирад:

• Бактерияҳо: Барои тағйирёбии моддаҳои органикӣ таъсири бузург мерасонанд. Онҳо бо ферментҳои берунаи худ сафедаҳо, крахмал, кислотаҳои органикӣ, спиртҳо ва алдегидҳоро ҳамчун манбаи озуқа ва энергия истифода мебаранд, ки дар натиҷа раванди таҷзия бо суръати баланд мегузарад.

• Актиномисетҳо: Монанди бактерияҳо ба вайроншавии моддаҳои органикӣ таъсири калон мерасонанд. Онҳо дар хок муддати дароз худро нигоҳ медоранд ва дар ҳарорати 5−10∘C ва намнокии 91,5−99% фаъолият мекунанд.

• Занбӯруғҳо: Дар тағйирёбии моддаҳои органикӣ нисбат ба бактерияҳо бо суръати сусттар таъсир мерасонанд.

• Обсабзҳо: Обсабзҳои ба воситаи об ҳаётгузаронанда (автотрофҳо) дар бавуҷудоии моддаҳои органикӣ иштирок мекунанд. Захираи моддаҳои органикие, ки аз тарафи обсабзҳо ба вуҷуд меоянд, 0,05−0,2%-и захираи умумиро дар қабатҳои хок ташкил медиҳад. Массаи асосии онҳо дар қисми болоии хок ҳаёт мегузаронанд.

• Ҳайвоноти бемуҳра: Вазифаҳои хеле мураккабро иҷро мекунанд: ҷудокунӣ ва майдакунии физикиву механикии боқимондаҳои растаниҳо ва омода сохтани онҳо барои таҷзияи минбаъда аз тарафи бактерияҳо ва занбӯруғҳо.

• Ҳайвоноти муҳрадор: Тақрибан 2%-и ҳаҷми умумии зоомассаро ташкил медиҳанд. Нақши онҳо дар гардиши биологии моддаҳо, беҳтар кардани хосияти физикии хок ва ҷойивазкунии массаи хокӣ хеле калон аст.

4. Ҷудошавии қисматҳои химиявӣ ва пайвастагиҳои гумусӣ

Сафедаҳои организмҳои мурда манбаи асосии нитроген (азот) дар хок мебошанд.

• Боқимондаҳои растанӣ тақрибан наздики 1% нитроген доранд ва нисбати карбон ба азот (C:N) метавонад ба 50 расад.

• Манбаи дигари нитроген боришоти атмосферӣ мебошад, ки ба хок ба ҳисоби миёна солона 7−10 кг/га дохил мешавад.

• Ғизогирии нитрогенӣ вобаста ба намуди хок ва растаниҳо фарқ мекунад: дар хокҳои ботлоқӣ шакли аммиакӣ, дар хокҳои зери дарахтони сӯзанбарг шакли нитратӣ-аммиакӣ ва дар хокҳои чаманзору даштӣ шакли нитратӣ вомехӯрад.

Сафеда ва қанд дар хок зуд таҷзия мешаванд. Наздики 5% микроорганизмҳо ферменти селлюлозаро аз худ ҷудо мекунанд.

Типи хокМуҳлати минерализатсияи селлюлозаХокҳои хокистарранги ҷангалҳои сӯзанбарг5–6 солХокҳои чимдори хокистарранг3–4 солСиёҳхокҳо2 сол

Липидҳо нисбат ба сафедаҳо, сахаридҳо ва крахмал сусттар таҷзия мешаванд. Вайроншавии биомассаи занбӯруғҳо низ мураккаб аст, зеро дар таркиби онҳо то 20% липидҳо вомехӯранд.

Моддаҳои гумусӣ ва таркиби онҳо

Моддаҳои гумусӣ маҳсули махсус ҳисобида шуда, аз омехтаҳои бисёрмайдадонаи бисёрмолекулавии азотдор ва кислотаҳо иборат мебошанд. Онҳо ба кислотаҳои гуминӣ, фулвокислотаҳо ва боқимондаҳои гуминҳо ҷудо мешаванд.

• Кислотаҳои гуминӣ (КГ): Дар маҳлулҳои ишқорӣ нағз, аммо дар об бад ҳал мешаванд. Ранги тираи ҷигарранг ё сиёҳ дошта, зичии миёнаашон 1,6 г/см3 аст.

  • Таркиби элементӣ (% нисбат ба ҳаҷм): C — 50−62%, H — 2,8−6,6%, O — 31−40%, N — 2−6%.

• Фулвокислотаҳо (ФК): Гурӯҳи кислотаҳои гумусие мебошанд, ки баъди таҳшиншавии кислотаҳои гуминӣ дар ҳолати моеъ мемонанд. Аз кислотаҳои гуминӣ бо ранги равшантар, миқдори ками карбон ва ҳалшавандагии хубашон фарқ мекунанд.

  • Таркиби элементӣ (% нисбат ба ҳаҷм): C — 41−46%, H — 4−5%, N — 3−4%.

Омехтаҳои органоминералӣ

Моддаҳои органикӣ бо таркиби минералогии хок алоқамандии фаъол доранд. Се гурӯҳи омехтаҳои органоминералиро фарқ мекунанд:

1. Гурӯҳи якум: Намакҳои кислотаҳои органикии ғайригумусӣ (шавелик, лимон, сирко ва ғ.).

2. Гурӯҳи дуюм: Комплекси намакҳое, ки дар зери таъсири байниҳамдигарии кислотаҳои органикӣ/гумусӣ бо металлҳои поливалентӣ (оҳан, алюминий, мис, рӯҳ, қӯрғошим) ҳосил мешаванд. Ҳаҷми алоқамандии оҳан бо намакҳои комплексӣ 50−150 мг/г, алюминий — 27−55 мг/г аст.

3. Гурӯҳи сеюм: Омехтаҳои адсорбсионии органо-минералӣ, комплексҳои алюмо- ва оҳаногумусӣ ва комплексҳои гилию гумусӣ.

5. Ҳолати гумуси хок ва нақши он дар ҳосилнокии замин

Ҳолати гумусии хок — ин шакли маҷмӯии морфологии хок мебошад, ки дорои захираи умумии моддаҳои органикӣ ва равандҳои бавуҷудоварандаи он дар профилҳои хокӣ мебошад.

• Ғафсии қабати гумусӣ дар сиёҳхокҳо 1−1,5 м (дар сиёҳхокҳои Украина ва Кубан то 2 м ва зиёдтар) аст.

• Дар хокҳои хокистарранг миқдори гумус зиёд набуда, ғафсии қабати он 30−40 см-ро медиҳад.

Таснифоти хокҳо аз рӯи миқдори гумус (%):

Гурӯҳи хокМиқдори гумус (%)Бе гумус<1%Бо дараҷаи пасти гумусӣ1−2%Гумуси паст2−4%Гумуси миёна4−6%Гумуси баланд6−10%Бисёргумус10−15%Чимдор / Пӯсанда15−30%Торфҳо>30%

Боқимондаи растаниҳо ба хок дохил шуда, 1 г моддаи хушк аз 17 то 21 кДж энергия ҳосил мекунад. Мувофиқи маълумоти С. Н. Алиев:

• 1 г кислотаи гуминӣ: 18−22 кДж

• 1 г фулвокислотаҳо: то 13 кДж

• 1 г липидҳо: то 35 кДж энергия медиҳанд.

Хокҳое, ки миқдори моддаҳои органикиашон миёна (4−6%) ва захираи гумусашон 200−400 т/га аст, дар 1 гаҳамон қадар энергия ҳосил мекунанд, ки он ба энергияи 20−30 т антратсит (ангиштсанг) баробар аст.

ОМИЛҲОИ АСОСИИ ҲОСИЛШАВИИ ҚАБАТҲОИ ХОКӢ

Омилҳои хокҳосилкунанда таъсири компонентҳои берунаи муҳити табиӣ мебошанд, ки дар зери таъсир ва иштироки бевоситаи онҳо қабати болоии замин ташаккул меёбад.

Хок — ин қабати органӣ-минералии сатҳи болоии замин аст. Он маҳсули амалиёти якҷояи ҷинсҳои кӯҳии модарӣ, организмҳои зинда, иқлим, синну сол (вақт) ва релефи маҳал мебошад.

Олими номвар В. В. Докучаев формулаи таъсири мутақобилаи омилҳои хокҳосилшавиро чунин пешниҳод кардааст:

Π=f(Π.Π.,Р.О.,Ж.О.,Э.К.,Р.,В.,Д.Ч.)⋅t

Дар ин ҷо: Π — хок; Π.Π. — ҷинсҳои хокҳосилкунанда; Р.О. — организмҳои растанӣ; Ж.О. — организмҳои ҳайвонӣ; Э.К. — омилҳои иқлимӣ; Р — релеф; В — об; Д.Ч. — фаъолияти инсон; t — вақт.

Дар оянда ин нишондодҳо аз тарафи олимон А. И. Воейков (1886), К. Д. Глинка (1931), С. А. Захаров (1927) ва А. А. Роде (1947) пурра гардонида шуданд.

1. Иқлим, ҳарорат ва об

Таъсири умумии ҳарорат дар сатҳи замин бо баланси радиатсионӣ (Q, кДж/см²·сол) чен карда мешавад:

Q=(Q0​+q)(1−A)−E

Дар ин ҷо: Q0​ — шуои мустақим, q — шуои пошхӯрда, A — албедо (бо ҳисоби воҳид), E — афканишоти фоидаовар.

Қабули энергияи офтоб дар сарҳади болоии атмосфера ба 8,4 кДж/(см2⋅мин) баробар аст. Ба сатҳи замин тақрибан 50% энергияи офтоб мерасад (30% дар ҳаво инъикос ёфта, 20% аз тарафи буғи об ва чангу гард фурӯ бурда мешавад). Баланси ҳарорати максималӣ дар материкҳо аз 336−339 кДж/(см2⋅сол) зиёд намешавад.

Дар гардиши солона наздики 577 ҳаз. км3 об (505 ҳаз. км3 аз болои океанҳо ва 72 ҳаз. км3 аз болои хушкӣ) буғ мешавад ва 119 ҳаз. км3 он ба шакли бориш ба хушкӣ мерезад.

Аввалин бор тавсифи иқлим ҳамчун омили режими обии хок аз тарафи Г. Н. Высотский ҷорӣ карда шудааст. Ӯ коэффисиенти намнокӣ (K)-ро ҳамчун нисбати боришот (Q, мм) ба буғшавӣ (V, мм) ворид намуд:

K=Q/V

• Минтақаи ҷангалзор: K=1,38

• Бешадашт: K=1,0

• Даштҳои сиёҳхок: K=0,67

• Даштҳои хушк: K=0,33

2. Нақши омилҳои биологӣ

Муҳити пайвастаи растаниҳо, иқлим, ҳайвонот ва микроорганизмҳо системаи мураккаби экологӣ — биогеосеноз-ро ташкил медиҳанд, ки хок компоненти асосии он мебошад. Дар қабати гумусии замин миқдори зиёди энергия (n⋅1019−n⋅1021 кДж) мавҷуд аст.

Таснифоти фаунаи хокӣ аз рӯи ҳаҷм:

• Микрофауна (<0,2 мм): Протозоаҳо, нематодаҳо, ризоподаҳо ва эхинококкҳо.

• Мезофауна (0,4−4 мм): Микроартроподҳо, ҳашаротҳои майда ва кирмҳои махсуси хокӣ.

• Макрофауна (4−80 мм): Кирми лойхӯрак, моллюскҳо ва ҳашарот.

• Мегафауна (>80 мм): Ҳашаротҳои калон, каждум, заминковҳо, морҳо, сангпушт, рӯбоҳ, барсук ва ғ.

Биомассаи ҳайвоноти бемуҳра нисбат ба муҳрадорон ҳазорон маротиба зиёдтар аст. Дар майдони 1 га кирмҳои лойхӯрак дар як сол аз рӯдаҳои худ аз 50 то 600 т хокро коркард карда мебароранд.

Микроорганизмҳо дар як сол дар минтақаҳои мӯътадил тақрибан 10−25 кг/га ва дар минтақаҳои субтропикиву тропикӣ аз 50 то 100 кг/га нитрат ҷамъ мекунанд (И. П. Бабаева, Г. М. Зенова).

3. Нақши ҷинсҳои модарӣ (хокҳосилкунанда)

Ҷинсҳои модарӣ ба хосиятҳои физикӣ, механикӣ, обӣ, ҳароратӣ ва ғизонокии хок таъсири мустақим мерасонанд:

• Дар ҷинсҳои устувори гранитӣ ва гранитогнейсии Карелия дар давоми вақти тӯлонӣ қабати камғафси хокҳои хокистарранг (10−15 см) ҳосил шудааст.

• Дар таҳшиниҳои пиряхии қумзорҳо ва гиломезҳо қабати ғафси хокҳои хокистарранг (1−1,5 м) ташаккул ёфтааст.

• Бодхӯрдашавии ҷинсҳои магматикӣ (гранит) ва қумсангҳо хокҳои ҳосилнокиашон пастро ба вуҷуд меорад. Ҷинсҳои бой аз катионҳои ишқорӣ (диорит, андезит, габбро-базалт) хокҳои серҳосил, гилдор ва бо гумуси баландро ҳосил мекунанд.

4. Нақши релеф ва фаъолияти инсон

Дар хокшиносӣ се типпи асосии релефро фарқ мекунанд:

1. Макрорелеф

2. Мезорелеф

3. Микрорелеф

Фаъолияти инсон: Бо истифода аз техникаи муосир, обёрӣ (ирригатсия), хушконидани заминҳо, истифодаи моддаҳои химиявӣ ва партовҳои саноатӣ, инсон хосиятҳои табиии хокро ба таври куллӣ тағйир медиҳад.

ТАСНИФОТ ВА ҶУҒРОФИЯИ ПАҲНШАВИИ ХОКҲО

Таснифоти аввалини илмиву генетикии хокро В. В. Докучаев ва Н. М. Сибирсев дар охири асри XIX пешниҳод кардаанд. Соли 1899 Докучаев 5 минтақаи паҳншавии хокро нишон дод:

1. Бореалӣ (арктикӣ)

2. Бешагӣ

3. Даштҳои сиёҳхок

4. Аридӣ (биёбонҳои лёссӣ)

5. Латеритӣ

Баъдан олимон сохтори таснифотро пурра намуданд: П. С. Коссович (10 типи генетикӣ) ва К. Д. Глинка (25 тип, муттаҳидшуда ба 5 гурӯҳи асосӣ: латеритӣ, хокистарранг, даштӣ, ботлоқӣ ва шӯрхокҳо). Имрӯз зиёда аз сад типи хок муайян карда шудааст.

Паҳншавии хокҳо дар материкҳо:

• Евразия: Дар ғарб — хокҳои хокистарранги чимдор, дар шимол — арктикӣ ва тундравӣ, дар Баҳри Миёназамин — ҷигарранги хушки субтропикӣ. Дар Сибири Ғарбӣ ва Осиёи Миёна зонналият аз тундра то хокҳои хокистарранги тиратоби биёбонӣ мерасад. Дар Сибири Шарқӣ — хокҳои тайгагӣ-яхбаста ва кӯҳӣ. Дар Хитои Ҷанубӣ ва Ҳиндустон — хокҳои субтропикиву тропикии сурхчатоб ва зардчатоби ферролитӣ.

• Австралия: Шимол — сурхчатоб ва зардчатоби ферролитӣ; Марказ — сурхи саваннагӣ ва хушк; Ғарб — ҷигарранги хушк ва буттазорҳо.

• Африқо: Шимол — ҷигарранги хушк ва биёбонии Саҳрои Кабир. Марказ ва Ҷануб — хокҳои сурхи тиратоб, саваннагӣ, ҳавзаи Конго — сурхи зардчатоби ферролитӣ ва глеевӣ.

• Амрикои Шимолӣ: Шимол — тундравӣ ва хокистарранг (Канада); Марказ — каштанӣ ва сиёҳхокҳои Прерий; Ҷануби Шарқӣ — зардчатоб ва сурхчатоби субтропикӣ; Ғарб — хокҳои кӯҳӣ.

• Амрикои Ҷанубӣ: Бахши аъзам — хокҳои тропикии ферролитӣ (сурх ва зардчатоб). Дар даштҳо — сиёҳхокҳо ва хокҳои каштанӣ. Дар соҳилҳои Перу ва Чили — биёбонҳои наздиуқёнусӣ бо сурххокҳои нитратии худ машҳуранд.