Топырақ-өсімдік жүйесіндегі микроэлементтер (мырыш, темір, марганец)

Мырыш-өсімдіктердің дұрыс өсуі мен көбеюі үшін қажетті сегіз микроэлементтің бірі; қалғандары бор, хлор, мыс, темір, марганец, молибден және никельден келеді. Бұл элементтер «қажетті микроэлементтерге» жатады, өйткені олар өсімдік ұлпалары үшін салыстырмалы аз мөлшерде (5 – 100 мг/кг) қажет. Осы элементтердің кейбірі, атап айтқанда: мыс, темір, марганец және мырыш, кобальт, хром, йод және селен қосылған қосымша жануарлар үшін қажет.

Мырыш аштық өсімдіктерде көмірсулар алмасуын, хлорофиллдің пайда болу процесін, өсімдіктің морфологиялық белгілерінің өзгеруін (атап айтқанда, розеткалық — тарамдар мен ұсақ жапырақтары бар өскіндердің пайда болуы) (Минеев, 2004) бұзады.

Өсімдіктер үшін мырыштың негізгі көзі топырақ болып табылады. Элемент минералдармен де, органикалық компоненттермен де оңай адсорбцияланады, сондықтан топырақтың көптеген түрлерінде оның жер үсті көліктеріндегі шоғырлануы байқалады (Ермохин, Синдирева, Трубина, 2002). Топырақтағы мырыштың жетіспеушілігі зат алмасуының бұзылуына, өсімдіктердің өнімділігі мен олардың өнім сапасының төмендеуіне әкеледі.

Мырыш тапшылығының себептері топырақтағы қол жетімді мырыш өсімдіктерінің төмен табиғи шоғырлануы бола алады.:

— топырақтағы элементтің жалпы құрамы төмен;

— топырақтағы металдың төмен қозғалуын негіздейтін факторлармен (темір гидроксидтерінің, карбонаттардың, органикалық қосылыстардың, фосфаттардың жоғары құрамы). Сонымен қатар топырақтағы қозғалысқа және өсімдікке мырыштың түсуіне топырақ фосфаттары әсер етеді.

А. Н. деректері бойынша Аристархов (2000), елдің 44 млн.га құнарлы топырағы ауданының 95.5% — ы Zn жылжымалы нысандарының жеткіліксіз мөлшерін қамтиды.

Фосфор-өсімдік қоректендірудің басты элементтерінің бірі және үнемі өңделетін топыраққа енгізілгендіктен, оның топырақтағы да, өсімдіктердегі да мырышпен өзара әрекеттесуі соңғы мырыш тапшылығының негізгі себептерінің бірі болып табылады.

ВНИИА мәліметтері бойынша 2005 жылдың 1 қаңтарына Ресейдің жыртылған топырақтары негізінен жылжымалы фосформен орташа қамтамасыз етілуімен сипатталады.Жылжымалы фосфордың орташа және жоғары құрамы бар жыртылған топырақтың үлесі тексерілген алаңның 57.0% — ын құрайды. Сонымен қатар, жылжымалы фосфор мөлшері төмен топырақ басым жекелеген өңірлер бар. Құрамында жылжымалы фосфор аз жыртылған топырақтың барлығы 23.0 млн.га болды, бұл тексерілген алаңның 21.5% — ын құрайды.

Солтүстік-Батыс округінің барлық субъектілері (Вологод облысынан басқа), мұнда шым-жапырақты топырақтар басым, жылжымалы фосфордың жоғары және өте жоғары мөлшері бар (Псков облысында 40.2% — дан Карелия Республикасында 82.4% — ға дейін) едәуір егістік алқабы бар. Орталық округте тек 3 субъекті ғана осындай Топырақтардың 40% — дан астамы бар (Мәскеу облысы-76.0%, Брянская-62.0%, Тверьская 47.3%).

Соңғы уақытта елімізде минералды тыңайтқыштарды қарқынды қолданумен байланысты проблемаларды зерттеу өте өзекті емес. Алайда, минералды тыңайтқыштарды қолдану деңгейінің жалпы күрт төмендеуінің өзінде, тыңайтқыштарды қолдану бұрынғы деңгейде сақталған өңірлер (Кубань, Татарстан) қалды. Бәкіровтың мәліметтері бойынша (2009) ХХ ғасырдың 90-шы жылдары (көптеген өңірлерде тыңайтқыштар қолданбаған кезде) Татарстанда тыңайтқыш қолданудың шыңы – 130 кг д. в. га дейін болды.

Ресейдің 13 субъектісінде құрамында жылжымалы фосфоры жоғары жыртылған топырақ алқаптарының қысқаруымен бір мезгілде құрамы өте төмен және төмен алқаптар ұлғаяды. Жалпы алғанда 27 субъект бойынша фосформен қамтамасыз етілуі төмен егістік топырақ алаңы 478.7 мың гектарға ұлғайды.

Ауыл шаруашылығына қызмет ететін әлемнің 30% — ға жуығы темір өсімдіктері үшін қол жетімділігі төмен (Chen, Barak, 1982) топыраққа және дәнді дақылдарды өсіру үшін пайдаланылатын аумақтардың 50% — ға жуығы мырыштың қол жетімділігі төмен (Graham, Welch, 1996) топыраққа ие.

Топырақтағы жай-күйі және өсімдіктердің мырышпен, марганецпен және темірмен қамтамасыз етілуі топырақтағы фосфаттардың деңгейіне, фосфор тыңайтқыштарын енгізу мөлшеріне байланысты. Ең жиі кездесетін жағдай (Аристархов мәліметтері бойынша) – оның өсімдіктердегі жетіспеушілігіне себепші болатын мырыштың жеткіліксіз мөлшері. Сол деректер бойынша, тіпті, ауыл шаруашылығы өндірісін қарқынды жүргізу кезінде мырыштың жылжымалы нысандарымен жақсы қамтамасыз етілген топырақта мырыш микрооқшаулауды қолдану ұсынылады. Топырақтың қамтамасыз етілуі бойынша қолданыстағы градацияларда жоғары қамтамасыз етілген топқа элементтің неғұрлым ұтқыр қосылыстары 5 мг / кг-нан асатын топырақ жатады. Зерттеушілердің көпшілігі топырақ-өсімдік жүйесіндегі мырыштың жай-күйін немесе топырақтағы мырыштың айқын жеткіліксіздігі кезінде немесе оның ластануын ШРК еселік бірліктерде моделдеу кезінде зерттейді. Топырақтағы мырыш құрамы мәндерінің диапазоны 5-тен 23 мг/кг-ға дейін, әдетте, түседі. Алайда, мырыш концентрациясы осы диапазонға түскен кезде оның фитотоксикалық әсерінің, әсіресе сезімтал дақылдарға көрінуі мүмкін, бұл қазіргі ШРК қайта қарау үшін себеп болуы мүмкін.

Осыған байланысты, жұмыстың мақсаты топырақтың шөгінді-шайырлы жоғары элементімен қамтамасыз етілген мырыш, темір және марганецтің жай-күйін және олардың фосфор тыңайтқыштарының өсіп келе жатқан мөлшерін енгізген кезде арпа өсімдіктерімен жинақталуын зерттеу болды.

Жұмыстың міндеттері:

* шым-тұзасты топырақтың агрохимиялық сипаттамасына фосфор тыңайтқыштарының өсіп келе жатқан дозаларының әсерін бағалау

* тәжірибе топырағында мырыш, темір және марганецтің жағдайын бағалау (жалпы құрамы және жылжымалы түрлері)

* жоғары элементтермен және фосфаттармен қамтамасыз етілген топырақтарда арпа үшін мырыш микроайдындарының тиімділігін зерттеу

* мырышпен және фосфаттармен жоғары қамтамасыз етілген топырақта арпа өсімдіктері үшін фосфор тыңайтқыштарының өсіп келе жатқан мөлшерінің тиімділігін зерттеу

* мырышпен және фосфаттармен жоғары қамтамасыз етілген топырақта арпа өсімдіктерімен микро — және макроэлементтердің жинақталуын бағалау

* арпа өсімдіктеріндегі Zn, Fe, Mn, P және N құрамына фосфор тыңайтқыштары мен Zn-микроөндірістің өсіп келе жатқан дозаларының әсерін зерттеу ·

1-тарау. Әдебиетке шолу

1.1 топырақтағы Металдар

1.1.1. Мырыш

Топырақтағы мырыштың негізгі көзі-аналық жыныстар. Қосымша көздер атмосфералық жауын – шашын (шаң және аэрозольдар-құрғақ күйдегі немесе жаңбырлардағы коллоидты бөлшектер) және агрохимиялық заттар (тыңайтқыш, әктеу) болып табылады. Өзен жайылмаларындағы топырақ су ағынынан және шөгетін бөлшектерден микроэлементтер алады. Бұл көздердің барлығы маңыздылығы жағынан өте өзгеше болуы мүмкін және топырақта микроэлементтер құрамының кең диапазоны болады. Цинк шоғырланған топырақтағы кеңістік, өсімдіктердің тамыры үшін қол жетімді немесе көші-қонға қабілетті, бірқатар топырақ қасиеттері анықталады (Alloway, 2004).