Коэффициент биологической поглощаемости растений в засоленных почвах и солончаках

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены вопросы миграции микроэлементов в засоленных почвах и солончаках, их значение для жизни растений и аккумуляция некоторых микроэлементов в педосфере. Коэффициент биологического поглощения в первую очередь характеризует биогенные миграционные процессы. Биогенная миграция – это циркуляция небольшого биологического вещества. В процессе биогенной миграции происходит специфический отбор. Часто в абсорбции участвуют относительно подвижные элементы.

Показано, что роль живых организмов в изменении коэффициентов биологической абсорбции элементов велика и что биогенная миграция хорошо развивается в почвах, богатых растительностью. Обычно поглощение элементов происходит во всех слоях рассеянного корня.

Биогенное накопление защищает элементы от вымывания. Биогенная миграция также играет важную роль в формировании слоев почвы.

ABSTRACT

The article deals with the migration of trace elements in saline soils and salt marshes, their importance for plant life and the accumulation of some trace elements in the pedosphere. The biological absorption coefficient primarily characterizes biogenic migration processes. Biogenic migration is the circulation of a small biological substance. In the process of biogenic migration, specific selection takes place. Often relatively mobile elements are involved in the absorption.

It is shown that the role of living organisms in changing the coefficients of biological absorption of elements is great and that biogenic migration develops well in soils rich in vegetation. Usually, the absorption of elements occurs in all layers of the scattered root.

Biogenic accumulation protects the elements from leaching. Biogenic migration also plays an important role in the formation of soil layers.

Ключевые слова: микроэлементы, миграционные процессы, биологическое поглощение, аккумуляция, биосфера, коэффициент, геохимия, элемент

Keywords: microelements, processes of migration, biological absorption, collection, biosphere, coefficient, geochemistry, element.

На основании исследований, проведенных в 1983-2019 гг. в условиях пустынной зоны Центральной Ферганы, используя каскадные ландшафтно-геохимические методы закрытого типа исследованы миграция микроэлементов меди, цинка, марганца, молибдена, бора в почвах и растениях, определены высокая чувствительность почвенного покрова к антропогенному воздействию. В связи с этим химический состав, микроэлементов почв можно рассматривать как индикатор техногенного давления на ландшафт.

Исследование химических и геохимических особенностей с педогеохимической точки зрения засоленных почв с плохой водо- и воздухопроницаемостью, является одной из актуальных проблем земледельческой практики на орошаемых площадях.

Актуальным является изучение движения элементов в засоленных почвах в цепи материнская порода→грунтовые воды→почва→ растение→человек, их накопления и других процессов миграции.

Растения обладают способностью в большей или меньшей степени поглощать из окружающей среды большинства элементов, приведенные в таблице Д.И. Менделеева. Но до сегодняшнего дня было установлено, что только 19 из этих элементов имеют большое значение для растений, и их нельзя заменить другими элементами. Это углерод, водород, кислород, азот, фосфор, сера, калий, кальций, магний, железо, марганец, медь, цинк, молибден, бор, хлор, натрий, кремний и кобальт. Из них 16 относятся к группе минеральных элементов. Углерод, водород и кислород поглощаются растениями в форме СО₂, О₂ и Н₂О.

Усвоения элементов растениями и в первую очередь характеризует как биогенные процессы миграции. В процессе биогенной миграции происходит специфический отбор. Часто в абсорбции участвуют относительно подвижные элементы. Коэффициент биологического поглощения определяется на основании формулы Перельман А.И.  [1], [2]. Он является относительным значением, и характеризуется, что один и тот же вид растений растет в разных почвенных условиях, количество и качество содержащихся в нем элементов изменяются. При этом, конечно, сохраняются видовые особенности растений [3,4,5].

При расчете коэффициентов биодоступности микроэлементов в засоленных почвах Центральной Ферганы наблюдались следующие значения (диаграмма 1).

Диаграмма 1.

Коэффициент биологического поглощения микроэлементов, Ax (Ах * 10^-1) мг/кг.

Для растений как гребенщик, полынь, янтак, пальчатка и др. средний коэффициент биологического поглощения составляет Fe-235; Mn-42; Cu-9,5; Zn-26; Co-0,7; Ni-2,7; Li-8; Sr-215 мг/кг. При сопостовлении полученных данных с рядом биологического поглощения созданной Перельманом А.И. выявилось что  Fe, Li являются одним из самых слабых и наиболее слабо поглощаемых элементов в засолениях пустынных регионов. А Mn, Ni - средне, Zn - сильно, Sr, Со – заняли ряд умеренно абсорбируемых элементов. Нам известно, что при Ax>1, элементы накапливаются, а при Ax <1, элементы  осваиваются растениями. С этой точки зрения Cu, Zn накапливается в растениях на засолениях, а это означает, что животные, содержащиеся на таких охраняемых территориях, могут получать достаточно Cu, Zn из растений, то есть Ax Cu, Zn> 1. Остальные элементы, Ax <1, получаются только растением и не концентрируются. Их средняя геохимическая формула выглядит следующим образом:

Ах ´ 10^-1:

Важно отметить, что максимальное количество элемента - Fe в почве составляет 13500-17000 мг/кг, но коэффициент биологической абсорбции самый низкий, что означает, что пустынные растения не накапливают Fe (диаграмма 1).

Самый низкий элемент (в засолении) - это Cu, Co, но медь лучше всего концентрируется, то есть абсорбируется, а это означает, что с одной стороны эти растения также можно назвать халькофильными растениями. У Co почти такой же Ax, как у Mn. Но количество Mn в почве в 50-100 раз больше, чем Со. При этом, конечно, следует учитывать, что растения обладают избирательным абсорбционным характером [7] .

Если мы оцениваем элементы в засолениях, они представляют следующие пределы. Cu, Сo образуют дефицитную провинцию с более низкой критической концентрацией. Zn соответствует поставленному пределу, т.е. Для умеренных поставок необходимо 30-70 мг / кг, а это означает, что Zn также приобретает статус дефицитной провинции. Mn также находится в дефицитной провинции, такой как Zn [8]. Критическая концентрация для Sr не изучена, его норма 600 мг/кг. Если предположить, что должно быть до, в нашем случае этот показатель меньше 600, но в районе 450-500, однако считается что этого элемента тоже не хватает.

Например, расстройство питательности Sr ем может у людей привести к рахиту и у животных переломам костей (болезнь урова).

Заболевания желудочно-кишечного тракта, желтуха возникают при Cu, Mo вом питательном расстройстве. Также Мо может вызвать подагру и др. [6].

Геохимическое изучение засоленных почв и различной степени засоленности Центральной Ферганы позволило сделать ряд выводов.

Коэффициенты биодоступности (Ax) биомикронутриентов в растениях (хлопок) высокие и описаны ниже. Коэффициент поглощения сильнозасоленных почв:  по мере увеличения скорости поглощения этих почв сначала увеличивается поглощение B, Mo, затем нормализуется в слабозасоленных почвах.

У растений, произрастающих на солончаках, Ax:  равен.

Нам необходимо предотвратить дефицитные, растущие провинции, которые будут затронуты питательными микроэлементами в будущем, в противном случае могут возникнуть различные эндемические заболевания.

Список литературы:

1. Перельман А.И. Геохимия ландшафта: М., 1975, стр.341
2. Перельман А.И. Геохимия. - М., 1989. -419 с.
3. Вернадский В.И. Биосфера. - Л., 1926. -146 с.
4. Вернадский В.И. Очерки геохимии. - М.: Наука. 1963. -415 с.
5. Юлдашев Г. Агрохимические свойства трудномелиорируемых почв.  Аграрный вестник Урала. Всероссийский научный аграрный журнал. 3 (109) март 2013. Стр 16-17.с.
6. Холдаров Д.М. Геохимия микроэлементов в элементарных ландшафтах пустынной зоны. Актуальные проблемы современной науки. М, №3 (100) 2018 г. стр.77-81
7. Холдаров Д.М., Собиров А.О. Химический состав засоленных почв и солончаках.  Вестник НУУз. №3/2, 2019 г. стр.199-203
8. Холдаров Д.М., Собиров А.О. и др. Биогеохимические свойства засоленных почв и соланчаков. Life Sciences and Agriculture “RE-HEALTH” электронный научно-практический журнал. Андижан,  №2.2-2020 г. стр.65-69