34Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University Theoretical and practical foundations of introducing smart agriculture in Uzbekistan
O'zbekistonda aqlli qishloq xo'jaligini joriy etishning nazariy va amaliy asoslari
QISHLOQ XO'JALIK EKINLARINI AZOT BILAN TA'MINLASHNI BASHORAT QILISHDA POTENTSIOMETRIK USULIGA TOPROQ TARKIBIDAGI NITRATLI AZOTNI ANIQLASH
F. X. Xashimov
SamDU Agrobitexnologiyalar va oziq-ovqat xavfsizligi instituti professori
O. N. Tashkenbayev
SamDU doktoranti, dotsent
Ch. F. Axadova SamDU, magistranti
Z. E. Xo'shboqova
SamDU, magistranti
ANNOTASIYA
Tipik bo'z tuproqlarda qishloq xo'jalik ekinlarini azot bilan ta'minlash bo'yicha qisqa muddatli agrokimyoviy kartogrammalarni tuziish maqsadida nitratli azotini potentsiometrik va spektrofotometrik usullarida aniqlashning qiyosiy tadqiqi o'tkazildi. Nitratlarning faolligidan ularning konsentratsiyasiga to'g'ri o'tish uchun 0,09 M K2SO4, 0,01 M H2SO4, 0,002-0,005 M Ag2SO4 tarkibli ekstraktlovchi eritmasidan foydalanish lozimligi ko'rsatilgan. Tuproqdagi nitratlarni aniqlashning sezgirligini va aniqligini oshirish uchun I-160MI - laboratoriya ionometriga asoslangan o'lchash usuli taklif etildi.
Kalit so'zlar: agrokimyoviy tadqiqot, agrokimyoviy xaritanoma, bo'z tuproqning nitrat azot bilan ta'minlanishi, potensiometrik, spektrofotometrik usul, nitrat-selektiv elektrod.
ABSTRACT
A comparative study of determination of nitrate nitrogen by potentiometric and spectrophotometry methods was conducted in order to create short-term agrochemical cartograms for nitrogen supply to agricultural crops in typical gray soils. It is indicated that for the correct transition from the activity of nitrates to their concentration, it is necessary to use the
May 12-13
1222
Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University Theoretical and practical foundations of introduci^g^mmt^griculture in Uzbekistan
Volume 4 | SamTSAU Conference | 2023
O'zbekistonda aqlli qishloq xo'jaligini joriy etishningnazariyva amaliy asoslari
jy
extraction solution containing 0,09 M K2SO4, 0,01 M H2SO4, 0,002-0,005 M Ag2SO4. To increase the sensitivity and accuracy of determination of nitrates in the soil, a measurement method based on I-160MI - laboratory ionometer was proposed.
Keywords: Agrochemical research, agrochemical map, nitrogen supply of gray soil, potentiometric, spectrophotometry method, nitrate-selective electrode.
Kirish. Azot o'simliklar uchun muhim oziq modda hisoblanadi. D.N. Pryanishnikov ilmiy ishlarining birida xorijiy agrokimyogarlaridan biri nemis olimi F.A. Shults so'zlarini keltirgan: "Agar biz suv haqida gapirmasak, u holda azot tabiatning rivojlanishi, o'sishi va yaratilishi jarayonlarida eng kuchli vositasidir" [4].
Shuningdek, D.N. Pryanishnikovning so'zlarini eslash o'rinlidir: "O'zlashtirilgan tuproq azoti, agar uning tarkibini oshirish uchun maxsus choralar ko'rilmasa, hozirgi vaqtda er yuzidagi hayotni cheklovchi asosiy omil hisoblanadi"
[4].
Qishloq xo'jalik ekinlarini azot bilan ta'minlashni bashorat qilish eng qiyin jarayon hisoblanadi, chunki fosfor va kaliy bilan oziqlanishning tuproq diagnostikasidan farqli o'laroq, azotning mineral birikmalarining yuqori harakatchanligi tufayli uzoq muddatli agrokimyoviy xaritanomalarni tuzib bo'lmaydi. Ayrim tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, gumus miqdori tuproqning nitratly azot bilan ta'minlanishiga bevosita ta'sir qilmaydi [1,3]. Shuning uchun, gumus miqdoriga asoslanib azot tarkibini tashxislash to'liq ishonchli emas. Dala ekinlarining azot bilan ta'minlanishini bashorat qilish va ularning azotli o'g'itlarga bo'lgan ehtiyojini aniqlashning eng ishonchli usuli bu yillik agrokimyoviy tadqiqotdir [5]. Bizning tadqiqotlarimizda nitratli azot miqdorini aniqlashga asoslangan ushbu yondashuv qo'llanilgan.
Bugungi kunda agrokimyoviy tadqiqotlar amaliyotida keng qo'llaniladigan spektrofotometrik usullar juda mashaqqatli va ayrim qollarda samarasiz bo'ladi [ 5]. So'nggi paytlarda, optik usullarda talab qilinadigan, tuproq so'rimini rangsilantirish maqsadida, oldindan filtrlashsiz to'g'ridan-to'g'ri tuproq suspenziyasida nitrat-selektiv elektrodlar yordamida nitratlarni potentsiometrik aniqlash imkoniyatlari mavjud [2].
Biroq, namunalar tayyorlash, o'lchovlarni o'tkazish va natijalarni sharhlashning yagona metodologiyasi hali mavjud emas, buni amalga oshirishning qiyinligi birinchi navbatda nitrat ionlarining faollik qiymatlaridan ularning eritmalardagi konsentrasiyasiga to'g'ri o'tishni ta'minlovchi, yani noma'lum ion kuchini va sezgirligini aks ettiruvchi o'lchash
May 12-13
1223
Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University Theoretical and practical foundations of introducing smart agriculture in Uzbekistan
O'zbekistonda aqlli qishloq xojaligini joriy etishning nazariy va amaliy asoslari
uskunasining mavjud emasligi bilan bog'liq. Aniqlashning potentsiometrik usullarining bu kamchiligi, ayniqsa, tarkibi murakkab va tarkibida niratlarning kam bo'lgan tipik bo'z tuproqlarni tahlil qilishda yaqqol namoyon bo'ladi.
Foydalanilgan materiallar va usullar. Ushbu tadqiqotning maqsadi ELIS-121NO3 - rusumli PVX membranali nitrat-selektiv laboratoriya elektrodi yordamida bo'z tuproqlarda kam miqdordagi nitratli azotining potentsiometrik aniqlash usulini ishlab chiqishdan iborat.
O'ichash moslamasi sifatida I-160MI - rusumli laboratiriya ionometridan foydalandik. Nitrat va kumush xlorid yordamchi elektrodlaridan tashkil topgan galvanik tizimning elektr harakatlanish kuchini o'lchashda pH rejimida tashqi o'lchash moslamasining shkalasi bo'yicha + 0,25 mVga to'g'ri keladigan o'lchash aniqligi ta'minlandi (1-rasm). Eritmaga solishtirma elektroddan xlorid ionlarining o'tishiga yo'l qo'ymaslik uchun 0,1 M K2SO4 eritmasi bilan to'ldirilgan qo'sh tuz ko'prigi ishlatilgan.
Tadqiqot natijalari. Aniqlanishicha, PVX membranali nitrat-selektiv elektrod ko'rsatkichlariga bo'z tuproqlarda mavjud bo'lgan ionlar orasida xlorid ioni, mikroelementlar orasida esa Mo (VI) va W (VI) eng katta ta'sir ko'rsatadi. Sulfatlar, fosfatlar va karbonatlar amalda elektrodning ishlashiga to'sqinlik qilmaydi. Eng ko'p takrorlanadigan natijalar pH 4-7 oralig'ida olingan.
Tahlil qilinayotgan eritmadagi nitrat ionlarining faolligi qiymatlaridan ularning konsentratsiyasiga to'g'ri o'tish uchun biz umumiy ion kuchini tartibga soluvchi va elektrodning ishlashiga xalaqit bermaydigan eritmadan foydalandik. Bu eritmada 0,09 M K2SO4, 0,01 M H2SO4 va 0,002-0,005 M Ag2SO4 bor edi. Xlorid ionlarini bog'lash uchun kumush sulfat qo'shdik. Ushbu eritmaning barqarorlashtiruvchi ta'siri, tarkibida nitratlar saqlovchi ekstrakt namunalarning elektr o'tkazuvchanligini o'lchash yo'li bilan tasdiqlandi. Model standart eritmalar va tuproq ekstraktlarining elektr o'tkazuvchanligini o'lchash natijalari aniqlandi (1-rasm).
May 12-13
Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University Theoretical and practical foundations of introducing^mart^griculture in Uzbekistan
Volume 4 | SamTSAU Conference | 2023
O'zbekistonda aqlli qishloq xojaligini joriy etishningnazariyva amaliy asoslari
jy
1-pacM. A - I - 160MI - rusumli laboratoriya ionometri, B: 1- kumush xloridli yordamchi (taqqoslovchi) elektrod ESr -10103; 2- qopqoq; 3- stakan; 4- o'ichanadigan ekstrakt; 5- 0,1 M K2SO4 bilan to'ldirilgan tuz ko'prigi (elektrolitik kalit); 6- nitrat selektivli elektrod ELIS- 121 NO3.
Tarkibida sulfat ionlari bo'lgan ekstraksiyalovchi eritma sifatida ishlatilganda tahlil qilinayotgan eritmalarning solishtirma elektr o'tkazuvchanligini o'ichash natijalari, eritmaning umumiy ion kuchining barqarorligini ko'rsatadi.
Tuproqdagi nitrat azotini aniqlash usuli quyidagicha: 25,0 g tuproq namunasidan umumiy ion kuchini tartibga soluvchi 25 ml eritma bilan nitratlar ekstraksiyalanadi. O'lchovlar to'g'ridan-to'g'ri suspenziyada, iloji boricha elektrodlarni bir xil chuqurlikka botirilib, magnit aralashtirgich yordamida bir xil aralashtirilganda amalga oshiriladi.
Barqaror ko'rsatkichga erishgandan so'ng, ionometr ko'rsatgan qiymati X yozib olindi. So'ngra, nitrat azot konsentratsiyasi tahlil qilinadigan eritmalar konsentratsiyalarning kutilayotgan diapazonining yuqori va pastki chegaralariga yaqin bo'lgan standart eritmalarda EHK o'lchovlari amalga oshiriladi.
Kalibrlash eritmalari kimyoviy toza kaliy nitratning aniq tortilgan namunalar ekstraksiyalovchi eritmada (umumiy ion kuchini sozlash uchun eritma) eritilib tayyorlanadi. Kalibrlash eritmalarining nitratli azotining C1 va C2 kontsentratsiyasiga (mg/l) mos keladigan X1 va X2 ko'rsatkichlari olinadi. Elektrod funktsiyasining qiyalik darajasi hisoblanadi
K =
Xi —Xn
lgC±+lgC2 '
May 12-13
1225
Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University Theoretical and practical foundations of introducing smart agriculture in Uzbekistan
O'zbekistonda aqlli qishloq xojaligini joriy etishning nazariy va amaliy asoslari
Nitratli azotining kontsentratsiyasi (mg/kg) formula yordamida isoblanadi: G = C2 antilg
Elektrod funktsiyasining qiyaligi va Xi va X2 qiymatlarini har 5-7 namunada keyin aniqlash kerak, chunki bu qiymatlar tahlilning aniqligiga ta'sir qiladi.
1-jadval
Azotli eritmalarning elektr o'tkazuvchanligini o'lchash natijalari,
MSm (22 0C da)
Tahlil qilinadigan namuna Ekstraktlovchi eritma Tahlil qilinadigan namuna Ekstraktlovchi eritma
Distilangan suv ion kuchini nazorat qiluvchi eritma Distilangan suv ion kuchini nazorat qiluvchi eritma
Tarkibida nitrat bo'lgan namunali eritmalar Tuproq ekstraklari
2,5* 0,037 16,0 № 1 0,80 12,7
5,0 0,058 16,0 № 2 0,53 12,5
10,0 0,098 16,0 № 3 1,35 13,0
20,0 0,182 16,0 № 4 0,67 12,3
100,0 0,85 16,0 № 5 0,95 12,4
*N miqdori mg/l da.
Tuproqdagi nitrat azotini potensiometrik va spektrofotometrik usullar bilan aniqlashda quyidagi natijalarga erishildi (mg/kg):
Potensiometrik usul Spektrofotometrik usul Potensiometrik usul Spektrofotometrik usul
(n=5) (n=3) (n=5) (n=3)
1,19 ± 0,13 1,3 ± 0,13 4,60 ± 0,18 4,27 ± 0,33
14,34 ± 0,52 14,61 ± 1,91 3,89 ± 0,18 3,45 ± 0,24
13,90 ± 0,38 13,09 ± 1,57 4,73 ± 0,21 4,27 ± 0,48
20,00 ± 0,41 19,29 ± 1,14 4,17 ± 0,20 4,27 ± 0,55
9,10 ± 0,38 9,81 ± 0,89 5,90 ± 0,30 6,06 ± 0,64
13,9 ± 0,32 13,86 ± 0,97 4,11 ± 0,32 4,27 ± 0,52
10,16 ± 0,34 9,81 ± 0,90 7,56 ± 0,41 7,58 ± 0,67
3,39 ± 0,16 3,43 ± 0,22 1,29 ± 0,08 1,30 ± 0,08
May 12-13
Samarkand branch of Tashkent State Agrarian University Theoretical and practical foundations of introduci^g^mmt^griculture in Uzbekistan
O'zbekistonda aqlli qishloq xo'jaligini joriy etishningnazariyva amaliy asoslari
jy
Potensiometrik usul
spektrofotometrik va potensiometrik usullar yordamida aniqlash natijalarining korrelyatsiya egri chizig'i.
2-rasmda bo'z tuproqlarda nitratly azotini aniqlashning spektrofotometrik va potensiometrik usullar o'rtasidagi korrellyatsion bog'liqligi ko'rsatilgan. Korrelyatsiya koeffitsienti kichik kvadratlar usulida topilgan, 0,99 teng, korrelyatsiya egri chizig'i esa tenglama bilan tasvirlangan.
Xulosa. Shunday qilib, bo'z tuproqlarda nitratly azotini aniqlashning ishlab chiqilgan potensiometrik usuli standart spektrofotometrik usulga nisbatan quyidagi afzalliklarga ega: o'lchovlar eritma rangiga va unda muallaq zarrachalarning mavjudligiga bog'liq emas; tezkor tahlil soatiga 30 dan ortiq namunalarni tahlil qilish imkonini beradi; usul oddiy va tahlil qiluvchining yuqori malakasini talab qilmaydi; tahlilning takrorlanishini va aniqligini solishtirish mumkin va ba'zi hollarda disulfofenol kislotani qo'llash usulidan oshib ketadi.
REFERENCES
1. Хашимов Ф.Х. Повышение эффективности азотных удобрений на эродированных сероземных почвах. Монография - Самарканд: 2018., С. 220.
2. Хашимов Ф.Х, Аронбаев Д.М., Ташлицкая Ф.Д., Мнацаканян Л.В. К методике потенциометрического определения нитратного азота в почвах // Агрохимия № 10, 1986, М., 117-119 с.
3. F.Khashimov, O.Tashkenbayev, M.Khayitov. The interdependens of the humus state and the productivity of individual crop on irrigated soils. Conference Proceedings: Global food forum, 2021, ISBN 978-9916-9745-2-0, 31-39 p.
4. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и в земледелии СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1945. 200 с.
5. Кайль А.В. Влияние различных факторов на обеспеченность почв лесостепной зоны нитратным азотом. Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия https://elibrary.ru/item.asp?id=36462326, 2021, 172-176 с.
May 12-13
1227
