Микроэлементы почв

Многие элементы находятся в почвах и биологических объектах в тысячных-стотысячных долях процента и составляют особую группу микроэлементов. Кроме марганца к ним относятся бор, молибден. медь. цинк, кобальт, йод, ванадий др. Микроэлементы выполняют в растениях важнейшие функции. Они принимают участие в углеводном и азотном обменах, окислительно-восстановительных процессах, входят в активные центры различных ферментов и витаминов. Под влиянием микроэлементов в листьях увеличивается содержание хлорофилла, улучшается фотосинтез, повышается устойчивость растений к болезням и неблагоприятным условиям внешней среды.

При достаточном количестве основных питательных веществ (N, Р, К, Са, S и др.) дефицит микроэлементов в почве приводит к существенному снижению урожайности сельскохозяйственных культур и ухудшению качества продукции. Существует тесная взаимосвязь между содержанием микроэлементов в почве, с одной стороны, урожайностью растений, продуктивностью животных и здоровьем человека с другой. При изучении этих взаимосвязей А. П. Виноградов разработал учение о биогеохимических провинциях.

Биогеохимическая провинция- территория значительных размеров, отличающаяся от соседних территорий концентрацией в среде (почвах, водах, воздухе) одного иди нескольких микроэлементов. Например, в Читинской и Амурской областях выделяются провинции, обогащенные стронцием, в Центральной Якутии стронцием и бором, в Тыве - селеном и молибденом, в Дагестане отмечается дефицит меди и избыток молибдена, торфяные почвы таежно-лесной зоны обеднены медью и кобальтом.

В пределах биогеохимических провинций вследствие избытка или недостатка микроэлементов наблюдаются массовые нарушения обмена веществ у растений, животных и человека, сопровождающиеся специфическими заболеваниями. Эти заболевания известны как биогеохимические эпидемии. Так, при недостатке йода у животных и человека развивается эндемия зоба. С недостатком меди связаны суховершинность плодовых деревьев, полегание я невызревание злаков, атаксия овец и крупного рогатого скота. Избыток меди приводит к заболеванию скота анемией, к перерождению печени. При избытке стронция нарушается формироваiiие костной ткани, а при избытке селена наблюдается деформация копыт у животных, хлороз листьев и некроз тканей у некоторых растений.

Главный источник микроэлементов в почвах - почвообразующие породы. Набор и содержание в них микроэлементов, определяющие характерные особенности микроэлементного состава почв, заметно варьируют.

Основные почвообразующие породы таежно-лесной, лесостепной и степной зон — моренные отложения, лёссы и лёссовидные суглинки, покровные суглинки. Они содержат примерно одинаковое количество Мп, Со, Сп, Мо, 1. Морские отложения обогащены Мп, Сц, В, 1, пески и супеси существенно обеднены многими микроэлементами.

Заметное обогащение почв отдельным и микроэлементами наблюдается вблизи рудных месторождений (молибденовых, медных, никелевых и др.) и в зонах деятельности вулканов, а также в результате технического загрязнения территории – на содержание микроэлементов в почвах и их распределение по генетическим горизонтам сильно влияет характер почвообразования. При гумусово-аккумулятивном процессе они, как правило накапливаются в верхней части профиля почв. Интенсивное развитие элювиальных процессов (оподзоливание, лессиваж и др.) сопровождается обеднением почв или отдельных горизонтов многими микроэлементами.

В почвах микроэлементы находятся в различных формах. Преимущественно они входят в состав кристаллических решеток первичных (авгит, биотит, полевые шпаты, роговая обманка и др.) и вторичных (монтмориллонит, вермикулит, хлорит) минералов. Также они могут находиться в почвенном растворе, в ионообменном состоянии, в составе органического вещества, труднорастворимых солей и осадков.

На поведение микроэлементов и формы их соединений большое влияние оказывают окислительно-восстановительные условия, реакция среды, концентрация в почвенном растворе СО₂и содержание органического вещества. Так, поведение микроэлементов с переменной валентностью связано с окислительно-восстановительным режимом почв. Марганец при окислении переходит в нерастворимое состояние, а хром и ванадий, наоборот, приобретают подвижность. В кислой среде возрастает растворимость соединений Мп, Сu, Со, Zn, благодаря чему они могут находиться как в обменном состоянии, так и в миграционноспособных формах. В шелочной среде эти элементы переходят в гидроксиды, из-за чего снижается их подвижность и доступность растениям. Молибден, наоборот, малоподвижен в кислой среде и приобретает подвижность при повышении рН. Бор, фтор и йод подвижны в кислой и щелочной средах.

При повышении концентрации СО₂ в почвенном растворе увеличивается подвижность Мп, Ni,Ва в результате перехода карбонатов этих элементов в гидрокарбонаты. Гумусовые вещества и органические соединения неспецифической природы образуют со многими микроэлементами комплексные соединении различной подвижности, что влияет на перераспределение микроэлементов в почвенном профиле.

Основные схемы, формулы и т.д., иллюстрирующие содержание:в ходе пояснения и ведения лекции преподаватель использует программу, где показывает интересные фотографии, схемы, таблицы и диаграммы по содержанию гумуса в различных почвах.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие химические элементы встречаются в почве?

2. Что необходимо для растений для благоприятного их развития?

3. Какие элементы составляют основной состав почв Западного Казахстана?

Рекомендуемая литература:

Основная:

1. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения: Учебник для вузов. - М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 1999.-384 с.

2. Глазовская М.А., Геннадьев А.И. География почв с основами почвоведения МГУ. 1995

3. Роде А.А., Смирнов В.Н. Почвоведение. М. Высшая школа, 1972

Дополнительная:

4. Глазовская М.А. Общее почвоведение и география почв. М. Высшая школа 1981

5. Ковда В.А. Основы учения о почвах. М. Наука.1973

6. Ливеровский А.С. Почвы СССР. М. Мысль 1974

7. Розанов Б. Г. Почвенный покров земного шара. М. изд. У. 1977

8. Александрова Л.Н., Найденова О.А. Лабораторно-практические занятия по почвоведению. Л. Агропромиздат. 1985

9. Журнал РАН «Почвоведение », др. периодич. издания

Дата добавления: 2014-04-28; просмотров: 793; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!