Критерии и параметры действия микроэлементов в системе почва-растение-животное

• Автор: Синдирева, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 462 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Микроэлементы в системе почва-растение-животное

1.1. Биогеохимические циклы элементов и антропогенное загрязнение

1.2. Закономерности поведения химических элементов в системе почва-растение-животное

1.2.1. Кадмий

1.2.2. Никель

1.2.3. Цинк

1.2.4. Селен

2. Объекты, условия и методика проведения исследований

2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Климат и метеорологические условия в годы проведения исследований
2.3. Методика проводимых исследований
3. Микроэлементы (Сё, N1, Ъп., Бе) в биогеохимической цепи почва-растение-животное в условиях Западной Сибири
3.1. Микроэлементы в основных типах почв Омской области
3.2. Геохимические особенности накопления Сё, №, Zn, Бе в растениях
3.3. Оценка микроэлемента ого статуса населения (на примере Бе)
4. Содержание химических элементов в почве и ее микробиологическая активность при применении микроэлементов
4.1. Влияние Сё, №, Ъп, Бе на баланс химических элементов в почве
4.2. Количественная характеристика и ферментативная активность микроорганизмов лугово-черноземной почвы в связи с применением микроэлементов
5. Химический состав растений и применение микроудобрений
5.1. Содержание и соотношение микроэлементов в овощных и кормовых культурах

5.2. Отношения между макро- и микроэлементами в овощных и кормовых растениях в условиях обогащения Сё, №, Zn, Бе
6. Диагностика потребности растений в микроудобрениях
6.1. Диагностика потребности кормовых и овощных культур
в микроудобрениях на основе полевого опыта
6.2. Почвенная диагностика и расчет потребности культур в микроудобрениях
6.3. Оптимальные уровни и соотношения основных элементов питания и
Сё, №, Ъп., Бе в растениях, их связь с урожаем
6.4. Потребность в микроэлементах при формировании урожая овощных
и кормовых культур
6.5. Способность растений к усвоению микроэлементов из почвы и удобрений
6.6. Биоэнергетическая оценка использования микроэлементов в растениеводстве
7. Микроэлементы и качество урожая культурных растений
8. Влияние Сё, N1, Zn, Бе на структурно-функциональные преобразования органов животных
8. 1. Моделирование поступления микроэлементов в организм животных
и распределения их по органам
8.2. Структурные и метаболические изменения печени и почек животных при введении в их рацион кормов, обогащенных Сё, 1чП, Zn, Бе
9. Интегральный подход к оценке действия микроэлементов на основе
моделирования системы «почва-растение-животное»
Общие выводы
Рекомендации производству
Библиографический список
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Знать - значит предвидеть.
Ф. Бэкон
В условиях возрастающей антропогенной нагрузки на окружающую среду все большую актуальность приобретают экологические проблемы, тесно взаимосвязанные с вопросами биогеохимии, сформулированными В. И. Вернадским и его последователями - А. П. Виноградовым, В. В. Ковальским, В. В. Ермаковым. Современный период развития биосферы характеризуется увеличением миграции ряда микроэлементов (Ермаков В. В., 2008). В различных экосистемах в результате техногенного воздействия возникают территории с избытком таких элементов, как Сё, N1, РЬ, Zn, Си, Ая, Н§. Крупные промышленные центры формируют значительный объем загрязняющих веществ, трансформируемых в окружающую среду на территории региона. По данным агроэкологического мониторинга почвы пашни Омской области и выращиваемая на них сельскохозяйственная продукция не загрязнены тяжелыми металлами (Красницкий В. М., 2010), однако вызывают серьезные опасения почвы селитебных территорий, находящиеся в районе промышленных выбросов, автомобильных трасс (Ермохин Ю. И., Пархоменко Н. А., 2005, Трошина Е. Н., 2009). Согласно Докладам о состоянии и об охране окружающей среды, Омская область относится к регионам, подверженным высокой антропогенной нагрузке.
В то же время для системы почва-растение-животное опасны провинции с недостатком химических элементов. Для почв Омской области, по мнению ряда экспертов, отмечен дефицит микроэлементов: Си, Ъъ, Мо, Мп, Бе, I (Ермохин Ю. И., 1998; Ильин В. Б., Сысо А. И., 2001; Красницкий В. М., 2002; Орлова Э. Д., Пыхтарева Е. Г., 2007; Турчанинов Д. В., 2009). Ситуация усугубляется постоянным снижением содержания гумуса, возрастанием площадей почв с повышенной кислотностью, развитием эрозионных процес-

Пендиас А., Пендиас X., 1989). Таким образом, наименьшее количество подвижного цинка содержится в почвах с нейтральной реакцией среды. Неподвижность цинка в богатых кальцием и фосфором почвах, в хорошо аэрируемых почвах, содержащих соединения серы, и в почвах, содержащих повышенное количество насыщенных кальцием минералов, а также водных оксидов, имеет важное практическое значение, определяя возникновение дефицита цинка для растений (Возбуцкая А. Е., 1968).
Содержание валового и подвижного цинка в различных типах почв Омской области изучено в исследованиях (Гамзиков Г. П., 1967, Ермохин Ю. И., 1995, Ильин В. Б., 1991, Красницкий В. М., 2001, Орлова Э. Д. 1989). Установлено, что наиболее богаты цинком дерново-подзолистые почвы, значительно меньше его в серых лесных. Большие колебания в содержании этого элемента свойственны черноземам, однако в них мало обменного цинка. Цинк в растениях. Потребление цинка растениями возрастает с повышением содержания подвижных форм металла в почве. Растения, в основном, поглощают этот элемент в виде иона или гидратированных форм. Содержание цинка в растениях зависит от вида, при этом может меняться весьма существенно. Наиболее богаты этим элементом злаковые растения, наименее - корнеплоды; бобовые занимают промежуточное положение между ними (Ше-уджен А. X., 2003).
Данный металл очень подвижен в растении. Корневые системы накапливают, как правило, больше цинка, но при оптимальном уровне содержания этот элемент перемещается из корней и накапливается в надземных органах. В большинстве случаев цинк концентрируется в хлоропластах (Каббата-Пендиас А., Пендиас X., 1989).
На сегодняшний день доказана необходимость цинка для участия в метаболических процессах растений. В сельскохозяйственной практике широко применяются микроудобрения, содержащие цинк (Орлова Э. Д., 1989, Ката-лымов М. В., 1965, Шепелев В. В., 2000, Шеуджен А. X., 1992). Участие цинка в углеводном, фосфорном и белковом обменах обусловлено его нали-