Автор: Пользователь скрыл имя, 24 Января 2012 в 07:52, курсовая работа
В комплексе вопросов повышения продуктивности почв огромна роль микроэлементов, круговорота их в системе «почва–растение». В биогеохимической цепи «почвообразующая порода–почва–растение–животное–человек» почве принадлежит определяющая роль, как основному источнику микроэлементов для растений и животных, косвенно влияющему на химический состав природных вод.
Введение 3
Глава 1. Теоретический анализ литературы по проблеме исследования 5
1.1. Понятие и роль микроэлементов 5
1.2. Характеристика микроэлементов 8
Глава 2. Микроэлементы в почвах разных зон 15
Заключение 24
Список использованной литературы 26
Многими авторами также предложены схемы районирования по содержанию микроэлементов в почвах более мелких территориальных единиц - административных областей или отдельных геоморфологических регионов. Так. Н.А. Протасовой и М.Т. Капаевой [1985] была составлена схема почвенно-геохимического районирования Среднерусской возвышенности на основе содержания в почвах редких и рассеянных элементов. Группой авторов [Протасова и др.. 1996] была предложена схема биогеохимического районирования Тамбовской области. В.Б. Ильиным и A.II. Сысо [2001] для Новосибирской области составлены картосхемы обеспеченности пахотных почв микроэлементами и биогеохимического районирования территории области по содержанию и соотношению элементов в пищевых цепях. Для территории Удмуртии М. Ф. Кузнецовым [1994] была составлена карта биогеохимического районирования, в которой границы выделов проведены по содержанию подвижных форм микроэлементов в почвах.
Выявление
однозначных зависимостей содержания
редких и рассеянных элементов от
свойств почв в пределах достаточно крупных
географических регионов имеет большое
значение для экологического нормирования.
Таблица 2
Содержание кобальта в разных типах почвы и в растительных продуктах
Типы почв | Содержание подвижной формы кобальта в почвах, мг/кг |
Содержание в злаковых растениях, мг/кг |
Содержание в овощах, мг/кг |
Возможное поступление в организм с раст. пищев. продуктами в мг/сутки |
Каштановая | 2,3 +/- 0,1 | 0,1 | 0,07 | 0,08 |
Сероземная | 3,9 +/- 0,2 | 0,11 | 0,07 | 0,08 |
Луговая | 0,6 +/- 0,01 | 0,04 | 0,015 | 0,02 |
Желтоземная | 1,45 +/- 0,15 | 0,04 | 0,01 | 0,02 |
Песчаная | 0,7 +/- 0,01 | 0,04 | 0,01 | 0,02 |
Выявлено,
что возможное поступление
Таблица 3
Содержание меди в разных типах почвы и в растительных продуктах
Типы почвы | Содержание подвижной формы меди в почвах, мг/кг |
Содержание в злаковых растениях, мг/кг |
Содержание в овощах, мг/кг |
Возможное поступление в организм с раст. пищев. продуктами в мг/сутки |
Каштановая | 2,0 +/- 0,13 | 6,8 | 1,7 | 3,6 |
Сероземная | 3,35 +/- 0,29 | 5,8 | 1,2 | 3,0 |
Луговая | 0,45 +/- 0,02 | 3,25 | 0,55 | 1,5 |
Желтоземная | 0,53 +/- 0,04 | 3,3 | 0,62 | 1,6 |
Песчаная | 0,65 +/- 0,04 | 3,5 | 0,5 | 1,6 |
Количество меди в суточном пищевом рационе людей, проживающих в зонах луговых, желтоземных и песчаных типов почв значительно меньше, чем в пищевом рационе людей, проживающих в зонах каштановых и сероземных типов почв и по сравнению с суточной потребностью для взрослого человека.
Таблица 4
Содержание марганца в почве и в растительных продуктах в разных типах почв
Типы почв | Содержание подвижной формы марганца в почвах, мг/кг |
Содержание в злаковых растениях, мг/кг |
Содержание в овощах, мг/кг |
Возможное поступление в организм с раст. пищев. продуктами в мг/сутки |
Каштановая | 15,5 +/- 2,0 | 20,1 | 2,6 | 9,3 |
Сероземная | 22,0 +/- 1,8 | 20,0 | 2,4 | 9,2 |
Луговая | 6,1 +/- 0,6 | 6,8 | 1,4 | 3,4 |
Желтоземная | 4,7 +/- 3,8 | 7,5 | 1,1 | 3,5 |
Песчаная | 6,8 +/- 0,7 | 7,2 | 1,35 | 3,5 |
Содержание марганца в растительных пищевых продуктах, выращенных на луговых, желтоземных и песчаных почвах, коррелирует с его содержанием в этих почвах. Количество марганца в суточном пищевом рационе в этих геохимических провинциях более чем в 2 раза меньше суточной потребности человека и пищевого рациона людей, проживающих в зонах каштановых и сероземных почв.
Таким образом, содержание кобальта, меди и марганца в луговых, желтоземных и песчаных почвах гораздо меньше, чем в почвах каштанового и сероземного типа, что коррелирует с их содержанием в растительных пищевых продуктах, выращенных на этих почвах.
В.В. Ковалевский выделил четыре зоны на территории бывшего СССР, которые характеризуются единством зональности почвообразования, климата, миграции элементов и типом биологических реакций организмов на геохимические факторы среды.
Таежно-лесная нечерноземная зона. Реакции организмов в целом обусловлены недостатком кальция, фосфора, кобальта (73% всех почв), меди (70%), иода (80%), молибдена (53%), бора (50%), цинка (49%), оптимумом содержания марганца (72%), относительным избытком, особенно в поймах рек, стронция (15%).
Лесостепная и степная черноземная зона. В этой зоне характерно оптимальное содержание в почве кальция и кобальта (96% для серых лесных и 77% для черноземных почв), меди (72—75%), марганца (71—75%), иод, цинк и молибден сбалансированы с другими элементами. Иногда только наблюдается недостаток подвижного марганца.
Сухостепная, пустынная, полупустынная зона. На живые организмы влияют повышенные уровни содержания сульфатов, бора (88%), цинка(76%), часто стронция (47%), молибдена (40%), низкое содержание меди (40%), иногда кобальта (52%).
Горные зоны. В горных почвах соотношение и концентрации микроэлементов изменяются в широких пределах, поэтому возможны различные реакции организмов, но часто проявляется недостаток йода, кобальта, меди, цинка, хотя возможны и варианты избытка меди, цинка, кобальта, молибдена, стронция и других элементов. В пределах зон выделены провинции, которые показаны на карте условными значками, сущность которых определена в легенде.
Микроэлементы в почвах находятся в различных формах. В частности, растворимость цинка в почве повышается с увеличением содержания органического вещества и кислотности. Факторами снижения подвижности будут служить наличие в почве растворимых фосфатов, карбонатов кальция и щелочная реакция среды.
Медь поглощается как минеральными, так и органическими коллоидами почвы. Так же, как и цинк, она более подвижна при низких значениях рН почвы, но при рН 5,5 выпадает в осадок в виде гидроокиси. Известкование почвы и высокий уровень содержания фосфатов снижают подвижность меди в почве в связи с плохой растворимостью карбонатов и фосфатов меди.
В связи с тем, что кобальт может менять валентность, его растворимость в почве зависит от окислительно-восстановительных условий. Растворимость кобальта падает с повышением рН почвы. Уже при рН 6,8 начинают выпадать в осадок гидраты кобальта.
Молибден, в отличие от вышеперечисленных элементов, менее подвижен в кислых почвах, где он связывается обменным алюминием. Факторами, повышающими его подвижность, являются известкование и внесение в почву фосфорных удобрений. Это связано с уменьшением в почве подвижного алюминия и образованием легкодоступных для растений комплексных фосфат-молибденовых анионов.
Исследованиями
установлено, что изучения только валового
содержания микроэлементов в почве
недостаточно для определения обеспеченности
растений тем или иным элементом. Валовое
содержание микроэлементов отражает их
потенциальные запасы, а более объективным
показателем обеспеченности растений
является содержание их подвижных форм,
зависящее от ряда вышеприведенных факторов.
Роль микроэлементов в питании растений многогранна. В частности, Cu, Mo, Mn, Co, Zn, B и другие повышают активность многих ферментов и ферментных систем в растительном организме и улучшают использование растениями макроудобрений и других питательных веществ из почвы.
Микроэлементы ускоряют развитие растений и созревание семян, повышают устойчивость растений к неблагоприятным условиям внешней среды, а также делают их устойчивыми против ряда бактериальных и грибковых болезней.
Приведенный обзор физиологической роли микроэлементов для высших растений свидетельствует о том, что недостаток почти каждого из них ведет к проявлению, в той или иной степени, хлороза.
В
большинстве случаев
Установлено, что на засоленных почвах применение микроэлементов усиливает поглощение растениями питательных веществ из почвы, снижает поглощение хлора, при этом повышается накопление сахаров и аскорбиновой кислоты, наблюдается некоторое увеличение содержания хлорофилла и повышается продуктивность фотосинтеза.
Кроме этого, необходимо отметить и фунгицидные свойства отдельных микроэлементов (при обработке семян и при внесении их по вегетирующим растениям), выражающиеся в подавлении грибковых и бактериальных заболеваний.
В этой связи следует привести в качестве примера использование солей меди, цинка и марганца для борьбы с болезнями плодовых и овощных культур.
Необходима разработка многоэлементной системы диагностики минерального питания растений и химического состояния почв, подвергающихся сельскохозяйственному воздействию. Ее наличие позволит учитывать не только обеспеченность почв, а следовательно, и растений основными элементами питания, но и соотношение между макро- и микроэлементами. Это даст возможность охарактеризовать сбалансированность элементов питания в почвенной среде и контролировать ее состояние.