Исследование содержание меди в почве и растениях
Прогрессирующее загрязнение биосферы медью. Мониторинг содержания меди в почве и растениях и поиски путей нейтрализации влияния избыточных ее концентраций. Использование удобрений с содержанием меди и их взаимодействие с сельскохозяйственными растениями.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.02.2019 |
Размер файла | 16,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 631.461:631.445.24
Исследование содержание меди в почве и растениях
Сулайманова Д.
К.х.н., доцент Алтынбекова М.О.
Международный казахско-турецкий университет имени Ходжи Ахмеда Ясави Туркестан, Казахстан
Медь занимает особое место в жизни растений. Она играет значительную роль в некоторых физиологических процессах - фотосинтезе, дыхании, перераспределении углеводов, восстановлении и фиксации азота, метаболизме протеинов и клеточных стенок. Однако в избыточных дозах медь - сильнейший токсикант. Прогрессирующее загрязнение биосферы данным металлом заметно повысило в последние годы интерес к механизмам его токсического действия. Под действием избытка меди изменяется морфология растительного организма. Изменения на клеточном уровне проявляются в нарушении конститутивной структуры мембранных образований (метохондрий, хлоропластов и др.).
Поэтому необходим мониторинг содержания меди в почве и растениях и поиски путей нейтрализации влияния избыточных ее концентраций. Известно, что токсичность тяжелых металлов (ТМ) в почве зависит не столько от их концентрации, сколько от подвижности. Существенное влияние на подвижность металлов оказывает рН почвы. В кислом интервале рН подвижность многих ТМ повышена и уменьшается по мере нейтрализации кислотности среды. Для понижения кислотности почвенного раствора применяют известкование, однако этот прием не универсален. Некристаллические глинистые минералы, такие как цеолит, могут также фиксировать ионы ТМ [1]. биосфера медь удобрение растение
Медь вместе с марганцем входит в состав ферментов, которые играют важную роль в окислительно - восстановительных процессах. Они улучшают интенсивность фотосинтеза, способствуют образованиюхлорофилла, положительно влияют на углеводный и азотный обмены, повышают устойчивость растений против грибных и бактериальных заболеваний. Под влиянием меди увеличивается содержание белка в зерне, сахара - в корнеплодах, жира - в зерне масличных культур, крахмала - в клубнях картофеля, сахара и аскорбиновой кислоты в плодах и ягодах [2].
Потребность растений в меди невелика. С урожаем сельскохозяйственных культур ее выносится от 10 до 300 г/га. По оптимальному обеспечению растений медью ее содержание составляет от 5-20 мг/кг (при недостатке - снижается до 1-2, а избытка - увеличивается до 40-50 мг/кг сухого вещества). Характерный недостаток меди проявляется в зерновых культур. Так, вследствие разложения хлорофилла кончики молодых листьев белеют и закручиваются, края их становятся желтыми. При значительной нехватке меди растения начинают очень куститься , но продуктивных стеблей не образуют. Эту болезнь иногда называют «белой чумой» злаков. Характерным при медном голодания является увядание растений, торможения их роста, уменьшение количества генеративных органов (метелки, колосков, головок и т.п.). Двусемядольные растения теряют листья на верхушках стеблей. Плодовые культуры при недостатке меди заболевают так называемой суховерхостью или экзантемой. При этом на листовых пластинках сливы и абрикоса между жилками отчетливо проявляются признаки хлороза.
В помидора при нехватки меди задерживается рост побегов, слабо развивается корневая система, оказывается темно - синезеленые окраски листьев и их закручивания, цветки не образуютсях [3]. Недостаток меди часто совпадает с недостатком цинка, а на песчаных почвах - также с недостатком магния. Внесение высоких норм азотных удобрений усиливает потребность растений в меди и способствует обострению признаков ее недостатка. Чувствительные к недостатку меди овес, ячмень, пшеница; весьма чувствительны- просо, подсолнечник, горох, свекла, овощные культуры, лен, луговые, бобовые и злаковые травы; менее чувствительны - рожь, кукуруза,гречка, картофель. Применение медных удобрений на почвах, бедных на медь, позволяет повышать урожайность зерновых культур на 2-3 ц/га. Характерной особенностью действия меди является повышение устойчивости растений против грибных и бактериальных болезней. Медь снижает заболеваемость зерновых культур различными видамиголовни, повышает устойчивость растений против бурой пятнистости и т. д. Наибольшая потребность растений в меди отмечается в ранние фазы роста, а к началу цветения ее усвоения почти завершается.
От избытка меди листья между жилками приобретают желтый цвет, затем буреют и отмирают. Корневая система развивается с образованием большого количества боковых корешков коричневого цвета, в результате чего тормозится рост растений. Усиливает медное голодание жаркая погода. Избыток меди в почве приводит к недостаточном питании растений железом [4].
Растения испытывают недостаток меди, когда содержание ее подвижных форм в кислых почвах меньше 2, а в нейтральных - меньше 3 мг/кг. Как и цинк, медь более подвижная низкого значения рН почвенного раствора, но при рН 5,5 выпадает в осадок в виде гидроокиси. Известкование почвы и высокий уровень содержания фосфатов снижает подвижность меди в связи с плохой растворимостью карбонатов и фосфатов меди. Усвоение меди растениями значительно связано с влажностью почвы. Признаки недостатка меди прежде оказываются на сухих почвах.
При недостатке меди в питании растений происходит нарушение развития корневой системы, в связи с чем замедляется рост всей культуры. Внешние проявления можно определить по увяданию верхних листьев (возможно даже отмирание верхушек побегов), изменению их цвета (неоднородность окраски, появление более светлых пятен, пожелтение либо приобретение коричневатого оттенка), а иногда и формы (листья скручиваются и вянут).
Высокие концентрации меди действуют на растения токсично. Переизбыток этого элемента приводит к замедлению развития растения, появлению бурых пятен на нижних листьях и их отмиранию. Кроме того, он может провоцировать дефицит железа в растениях. Поэтому важно правильно дозировать медьсодержащие удобрения, учитывая естественное количество меди, находящееся в плодородном слое почвы данного типа.
Как медные удобрения используют пиритные огарки, медный купорос, иногда шлаки с низким содержанием меди. Содержание меди в различных типах грунтов может существенно отличаться. Большое количество ее характерно для кислых почв. Чтобы исправить эту ситуацию, применяют известкование. Бедные медью малогумусные песчаные, осушенные болотные, дерново-подзолистые с легким гранулометрическим составом, торфяные почвы, где медь находится в труднодоступной для растений форме органических соединений, требуют обогащения путем внесения медьсодержащих соединений. Помимо количественного показателя, который зависит от типа почвы, очень важна и форма медьсодержащих соединений, определяющая степень доступности этого элемента для растений. Растения могут питаться только водорастворимыми или поглощенными (обменно-сорбированными) формами меди.
Поглощение меди происходит различным образом: она может входить в кристаллическую решетку различных минералов, адсорбироваться коллоидными частицами почвы, входить в состав органических веществ почвы, а также образовывать водорастворимые соединения.
Катионы меди легко вступают в химическое взаимодействие с органическими и минеральными веществами, поэтому осаждаются различными анионами (сульфидом, карбонатом, гидроксидом), образуя малоподвижные формы. Водорастворимые соединения меди обычно составляют незначительную часть (до 1%) от общего ее количества в почве. К тому же они легко вымываются из грунта. Особенно это актуально для супесчаных и песчаных почв с небольшой поглощаемостью. Кроме водорастворимых хорошей доступностью для культур обладают обменно-сорбированные формы меди, когда она поглощается органическими или минеральными коллоидами почвы, или глинистыми минералами
Эффективность медьсодержащих удобрений зависит от вида растений и типа почв. Они увеличивают урожайность и повышают качество продукции зерновых, льна и кормовых культур, растущих на осушенных болотных и других почвах. Правильное применение медных удобрений позволяет повысить урожаи: на 2-5 ц/га для пшеницы, на 2-3 ц/га для ячменя, на 4-6 ц/га для овса, на 21% для зеленой массы кукурузы, на 9-13% для ее початков. Урожайность плодов сахарной свеклы, растущей на дерновоподзолистых почвах, удобренных медьсодержащими соединениями, повышается на 43 - 45%. При этом та же культура, произрастающая на дерново-карбонатных грунтах, богатых соединениями подвижной меди, не дает прибавки к урожаю в случае подкормки этим минералом.
Из основных элементов питания наиболее сильно медь связана с азотом. Высокое содержание азотных удобрений вызывает интенсивный рост растений, что, в свою очередь, обуславливает их повышенную потребность в меди. Фосфатные соединения обладают высоким показателем адсорбции меди, но в результатате она снижает доступность фосфора для растений. Кальций в составе карбонатов приводит к осаждению меди и возникновению ее дефицита
Для обработки семян и внекорневых подкормок широко используют сульфат меди (медный купорос), который содержит 23,4 - 24,9% меди. Этот кристаллический порошок хорошо растворяется в воде. Для предпосевной обработки семян его применяют в концентрации 0,1%. Целесообразно проводить такую обработку в комплексе с пестицидами (для протравливания посевного материала). Внекорневые подкормки требуют значительно меньшей концентрации раствора сульфата меди: 0,02 - 0,05%.
Уровень концентрации меди в растениях определяется, в первую очередь, содержанием ее в почве. Содержание меди в почвах данных районов колеблется от 3,7 до 4,9 мг/кг, что является низким для торфяных почв. Таким образом, обследованные почвы не являются загрязненными медью, так как содержание ее не превышает допустимого предела. Напротив, они являются низкообеспеченными данным микроэлементом. Снижение содержания меди во всех районах за 5 лет объясняется, во-первых, ежегодным выносом ее с урожаем сельскохозяйственных культур, а, во-вторых, полным прекращением внесения в хозяйствах медьсодержащих удобрений и очень сильным сокращением применения органических и минеральных удобрений.
Список литературы
1.Практикум по физиологии растений / Н.Н Третьяков, Т.В. Карнаухова, Л.А. Паничкин. - М.: Агропромиздат, 1990. - 271 с. - ISBN 5-10-001653-1. С
2..Казьмин В.М. Динамика содержания гумуса в почвах Орловской области // Плодородие.- 2002. №1.- С. 10 11
3.Никитишен В.И. Эколого-агрохимические основы, сбалансированного применения удобрений в адаптивном земледелии; -- М., 2003 .- 183 с.
4.Туев Н.А. Микробиологические процессы гумусообразования М.: Агропромиздат, 1989. - 239 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Источники поступления меди в почве, ее поступление в растения. Токсикологическое действие меди на растения, животных, человека. Агрохимическая характеристика чернозёмов выщелоченных Челябинской области. Применение мелиорантов на почве, загрязненной медью.
дипломная работа [63,4 K], добавлен 14.07.2010Металлы в почвах: цинк, железо, марганец. Взаимодействие Zn-P в почве и растениях. Коррекция дефицита цинка и микроудобрения. Агрохимическая характеристика почвы. Способы определения эффективности удобрений. Содержание металлов и фосфора в растениях.
дипломная работа [678,8 K], добавлен 08.05.2011Определение степени опасности веществ, загрязняющих почву. Метод определения содержания микроэлементов в почве. Атомно-абсорбционное определение меди в почвенной вытяжке. Методы определения вредных веществ в почве. Применение ионоселективных электродов.
реферат [27,4 K], добавлен 31.08.2015Агрохимическая характеристика чернозема выщелоченного. Севооборот, обработка почвы и уход за растениями. Организация и технология накопления, заготовки, хранения, подготовки и внесения минеральных удобрений. Баланс питательных веществ и гумуса в почве.
курсовая работа [86,1 K], добавлен 16.04.2014Взаимосвязь между содержанием цинка в почве и его накоплением в различных частях растения. Влияние хелата цинка в дозе 25 мг/кг на урожай ячменя на дерново-подзолистой почве и черноземе. Оценка изменения поступления цинка под действием фитогормона.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.09.2012Агрохимическая характеристика чернозема обыкновенного. Севооборот, обработка почвы, уход за растениями. Организация и технология накопления, хранения, подготовки, внесения минеральных и органических удобрений. Баланс питательных веществ и гумуса в почве.
курсовая работа [96,7 K], добавлен 23.11.2013Органические и неорганические соединения ртути, отравление животных. Патологоанатомические изменения, диагностика и лечение отравления. Токсикодинамика и клинические признаки отравления медью. Лечение животных при попадании свинца и цинка в организм.
лекция [22,7 K], добавлен 30.07.2013Биологические и агротехнические особенности пекинской капусты (требования к теплу, почве, свету, влаге). Организация и анализ результатов проведения полевого опыта по изучению продуктивности пекинской капусты при внесении различных доз азотных удобрений.
курсовая работа [48,2 K], добавлен 18.04.2016Разработка системы удобрений в элитно-семеноводческом хозяйстве "Красное", его почвенно-климатические условия. Организация и технология накопления, хранения, подготовка и внесение органических удобрений. Баланс питательных веществ и гумуса в почве.
курсовая работа [76,6 K], добавлен 17.06.2011Отравление животных растениями, содержащими циангликозиды, тиогликозиды, сапонингликозиды, лактон-протоанемонин и гликозиды. Количество образующейся синильной кислоты в растениях. Смертельная доза синильной кислоты. Клинические признаки отравления.
лекция [28,4 K], добавлен 30.07.2013Органические вещества в почве. Органические вещества растительных остатков. Гумус почв и его свойства. Гумификация растительных остатков в почве. Происхождение и состав плодородного слоя почвы. Химический состав почв. Количество коллоидов в почве.
реферат [216,1 K], добавлен 25.04.2012Чередование культур в севообороте. Наличие машин по внесению минеральных удобрений. Характеристика климатических условий хозяйства. Система удобрения в севообороте. Расчёт доз минеральных удобрений при возделывании овощных культур в защищенном грунте.
курсовая работа [103,3 K], добавлен 28.05.2014Исследование роли минерального кормления сельскохозяйственных животных в профилактике заболеваний, связанных с недостаточным поступлением минеральных веществ. Характеристика микроэлементов меди, железа и селена: источники поступления, нормы скармливания.
курсовая работа [52,0 K], добавлен 26.11.2011Площади сельскохозяйственных угодий хозяйства. Роль гумуса, его баланс, источники восполнения в почве. Оптимизация реакции почвы, ее фосфатного и калийного уровня. Система удобрений в севообороте, оценка агрономической эффективности их применения.
курсовая работа [102,6 K], добавлен 20.04.2015Особенности почвообразования, опыты с внесением органического удобрения для пополнения запаса органического вещества в почве. Разработка научно-обоснованной системы применения удобрений в хозяйстве. Проблема снижения количества источников гумуса.
дипломная работа [89,2 K], добавлен 10.05.2018Взаимодействие гумусовых веществ с минеральной частью почвы. Аэробные анаэробные процессы в почве. Их роль в плодородии и жизни растений. Агрономические особенности подзолистых почв и их окультуривание. Использование болот и торфа в сельском хозяйстве.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 12.01.2010Формы воды в почве и степень ее доступности для растений. Предупредительные меры борьбы с сорняками. Обработка почв, подверженных ветровой эрозии. Характеристика яровых зерновых культур как предшественников. Фосфорные удобрения, их свойства и применение.
контрольная работа [21,9 K], добавлен 19.10.2010Влияние содержания соли и воды в почве, температуры внешней среды на жизнеспособность дождевых червей. Влияние сельскохозяйственных мероприятий (распашка, внесение ядохимикатов и удобрений) на численность, плотность популяции и биомассу организмов.
реферат [639,7 K], добавлен 08.07.2011Биологические особенности озимой пшеницы. Отзывчивость озимой пшеницы на минеральное питание. Динамика содержания влаги и подвижного фосфора в почве. Экономическая эффективность внесения доз фосфорных удобрений под озимую пшеницу после занятого пара.
дипломная работа [118,2 K], добавлен 06.02.2011Включение радионуклидов в биологический цикл. Влияние времени на поведение и взаимодействие радионуклидов в почве в зависимости ее агрохимических показателей. Роль гранулометрического и минералогического состава почвы в процессе сорбции радионуклидов.
реферат [27,6 K], добавлен 04.07.2010