Реферат по ветеринарной экологии по теме: Биогеохимические провинции. Недостаток в почве магния, кобальта, цинка

Содержание

1. Введение

2. Определение биохимических провинций

3. Биохимические провинции магния

4. Профилактика магниевой недостаточности

5. Содержание магния в почве

6. Биохимические провинции кобальта

7. Реакция почв на внесение в них кобальтовых солей

8. Биохимические провинции цинка

9. При недостатке цинка

10. Признаки цинковой недостаточности

11. Профилактика цинковой недостаточности

12. Заключение

13. Список литературы

Введение

Почва представляет собой природное тело, образующееся в результате взаимодействия ряда природных факторов, а так же производительной деятельности человека. Почва имеет свои законы развития, создающие всё разнообразие почв земного шара.

Плодородие – основное и специфическое свойство почвы, отличающее её от горной породы: горная порода не заключает в себе нужные условия для развития растений, она не обладает плодородием. Изучить почву – значит выявить закономерности её развития и научиться более рационально использовать на эти изменения для его сохранения и повышения.

Плодородная почва обеспечивает произрастающие на ней растения условиями, необходимыми для получения высокого урожая.

Марксом установлены понятия природного и эффективного плодородия. Если почва находится в естественном состоянии вне всякого воздействия человека(девственные степи),то по своему количеству и качеству её растительный покров её растительный покров определяется природным плодородием почвы. Естественное плодородие не постоянно во времени. Почвообразовательные процессы, протекающие в почвах, приводят к постепенно нарастающему изменению их свойств. В одних почвах почвообразовательный процесс ведёт к возрастанию плодородия, в других – к его деградации.

Характер хозяйственного воздействия на почву всегда зависит от уровня знаний о потребностях растений и свойствах почвы.

Почва представляет собой многофазную систему: наряду с твёрдыми фазами она включает жидкую фазу и газовую фазу. В процессах, протекающих в почвах, отдельные её фазы находятся в тесном взаимодействии.

Определение биогеохимических провинций.

Зоны, в пределах которых животные и растения характеризуются определенным химическим элементным составом, называют биогеохимическими провинциями.

Биогеохимические провинции - это таксоны биосферы третьего порядка - территории различных размеров в составе субрегионов биосферы с постоянными характерными реакциями организмов (например эндемические заболевания). Различают - два рода биогеохимических провинций - естественные и техногенные, возникающие в результате |разработки рудных месторождений, выбросов металлургической и химической промышленности, применения удобрений в сельском хозяйстве.

Биогеохимические провинции магния

Магний в количестве 1,9% входит в состав земной коры. Содержание магния в почве изменяется обычно в пределах 0,05—0,5%. Магний большей частью связан в первичных силикатах (оливин, серпентин, роговая обманка, авгит и биотит). Часть магния содержится также в глинистых минералах (хлорит, вермикулит, монтмориллонит). В карбонатных почвах магний может встречаться в форме карбоната магния и доломита. Лишь незначительная часть магния (около 5%) адсорбирована на глинистых минералах и гумусных веществах. Кроме того, небольшие количества магния содержатся в почвенном растворе в виде солей. Для питания растений прежде всего важен обменный и находящийся в почвенном растворе свободный магний. В то время, как почвы, содержащие легко выветривающиеся магнийсодержащие минералы, такие, как оливин, биотит, амфибол и пироксен, как правило, достаточно обеспечены магнием, в бедных магнием почвах вследствие выноса магния с урожаями и вымывания может постепенно создаваться недостаток доступного растениям магния. Ионы магния сильно гидратируются и поэтому очень слабо поглощаются почвой. Поэтому в условиях влажного климата ионы магния, особенно на легких почвах, в значительной мере вымываются, в результате чего происходит обеднение магнием верхних и накопление его в нижних горизонтах почвы. Отчетливо выраженное обеднение обменным магнием верхнего горизонта и накопление в нижнем обнаружено у выцветших почв. На неокультуренных шведских почвах также вследствие вымывания магний накопился в нижних горизонтах. В почвах с повышенной емкостью поглощения содержание магния благодаря его внесению с удобрениями было выше в пахотном слое, чем в подпочве. В песчаных почвах с меньшей поглотительной способностью содержание магния, как правило, ниже, чем в суглинистых, иловатых и глинистых. Магний поглощается корнями растений главным образом как катион Mg++, и в растении остается преимущественно в ионной форме, регулируя, как жизненно важный антагонист во взаимодействии с калием и кальцием, оводненность клеточных коллоидов. Магний — обязательный компонент хлорофилла. В органических соединениях он содержится (вместе с кальцием) в фитине и пектиновых веществах. Магний активизирует многие ферменты, в особенности фосфорилазы. Поэтому он имеет большое значение в энергетическом обмене и тем самым во всех других важных процессах обмена веществ, таких как фотосинтез, углеводный, жировой и белковый обмены. При недостатке магния хотя и происходит синтез аминокислот, но их связывание до высокомолекулярных белковых веществ ограничивается. Это происходит в рибосомах, интегрирующей составной частью которых является магний. Вследствие ограничения синтеза протеина отношение белкового азота к растворимому сдвигается в пользу последнего.

Профилактика

Обогащение лугов и пастбищ магнием является профилактическим средством в борьбе с заболеваниями животных.

Недостаток магния в траве может привести к заболеваниям животных и даже их смерти.(пастбищная тетания)

Для удобрения почв может использоваться следующее сырьё: силикаты магния - серпентинит, оливинит; карбонатные породы - доломит, магнезит; сырьё природные соли - карналлит, ланбейнит, каинит, полигалит, кизерит.

Содержание магния в почве:

Следует учитывать, что магний растениями поглощается длительное время. Поскольку растения для своего питания используют в основном обменный и воднорастворимый магний, то и растворитель. при помощи которого изучают сосав почвы, должен вытеснять из почвы те же формы магния. Для вытеснения обменных катионов применяют обычно растворы солей. Извлечение магния из почвы с помощью ацетатно-буферного раствора, имеющего п. аш.4,8. Количество магния из песчаных и супесчаных почв извлекаемого ацетатно-буферным раствором и раствором хлористого калия примерно одинаково.

Биохимические провинции кобальта

Кобальт относится к элементам, которые условно необходимы растениям. Этот элемент входит в состав ряда алюмосиликатов. Содержание его в земной коре и в почвах ниже, чем марганца, цинка и меди. При этом в основных породах и в почвах, образовавшихся на них, кобальт содержится больше, чем в кислых породах и связанных с ними почвах. Если исключить богатые кобальтом почвы, то среднее содержание этого элемента в почвах составляет около 0,0008%. В некоторых областях наблюдается резкий недостаток кобальта в почвах, а следовательно, и в произрастающих на них растениях.

Кобальт, освободившийся при выветривании из первичных минералов, находится в почвах в виде солей кобальта 2-х валентного и обменно поглащенного 2-хвалентного кобальта. С некоторыми органическими веществами кобальт образует комплексные соединения. В условиях нейтральной и щелочной реакции подвижность 2-хвалентного кобальта и его доступность растениям снижены.

Физиологическая роль кобальта в жизнедеятельности растений еще мало изучена. Однако установлено, что кобальт необходим для связывания молекулярного азота клубеньковыми бактериями, различными микроорганизмами.

Кобальт является компонентом витамина В12,образуя внутрикомплексное соединение, в котором содержится 4,5% кобальта. В растениях витамин В12 отсутствует, но от наличия кобальта в растительных кормах зависит обеспеченность животных и человека этим витамином, который продуцируется бактериями пищеварительного тракта и некоторыми почвенными бактериями. Витамин играет важную роль в организме животных, способствуя синтезу аминокислот, белков, тимонуклеиновой кислоты и образования гемоглабина. Он активирует систему фермента нитрогеназы в клубеньках, участвует в биосинтезе леггемоглобина (Ягодин Б. А., 1982). Кобальт участвует также в окислительных процессах и активирует ферменты энолазу и киназы в процессе превращения пировиноградной кислоты. В растениях кобальт оказывает положительное влияние на фотосинтез, активизирует ферменты белкового обмена; положительно влияет на устойчивость растений против неблагоприятных условий среды.

Известкование кислых почв снижает доступность почвенного кобальта растениям в связи с малой растворимостью его соединений в нейтральной и щелочной реакции.

В районах распространения бедных кобальтом почв часты случаи заболевания скота акобальтозом; здесь эффективна дача животным солей кобальта в лечебных и профилактических целях.

Реакция почв на внесение в них кобальтовых солей:

Внесение солей кобальта на известкованных дерново-подзолистых почвах значительно повышает урожай клевера, льна, озимой ржи и ячменя, зерна. Содержание кобальта в тканях растений увеличивается. При внесении кобальта в известкованные почвы их растворимость понижается, но доступность растениям остаётся всё же более высокой, чем кобальтовых соединений почвы. На неизвесткованных кислых почвах внесение солей кобальта действует незначительно, а иногда и понимает урожай. Положительное действие кобальтовых удобрений оказывается при воздействии на торфяно-болотные почвы низинного типа.

Еще не удалось констатировать у высших растений симптомы кобальтовой недостаточности и найти данные в литературе, что кобальт является жизненно необходимым элементом питания. Однако для отдельных культур имеются сведения о положительном действии кобольта на рост растений.

Биогеохимические провинции с низким содержанием Цинка

Цинк - (лат. Zincum), Zn, химический элемент II группы периодической системы Менделеева. Цинк принимает участие в дыхании растительных клеток; дыхательный фермент карбоангидраза, особенно активный в тканях растений. Широко распространен в природе. Цинк - важный биогенный элемент, присутстующий в живых организмах. Имеются организмы, которые концентрируют цинк (например, некоторые фиалки).

Месторождения цинка состоят из его сульфидов; вокруг мецинка переходит в воднорастворимые соединения и поглащается в виде 2-хвалентного цинка минеральными и органическими адсорбентами. При выветривании минералов Цинк выполняет в растительном организме разносторонние функции. Наиболее широко он участвует в окислительно-восстановительных процессах, регулируя окисление субстратов и перенос электронов по фосфорилирующей дыхательной цепи.

Цинк активирует не менее 13 ферментов, а также входит в состав некоторых ферментов (карбоангидразы, пируватдекарбоксилазы и альдолазы). Он участвует в синтезе рибонуклеиновых кислот (РНК), усиливает действие некоторых пептидаз. Под влиянием цинка в растениях усиливается синтез триптофана, который служит первоначальной ступенью образования индолилуксусной кислоты. Поэтому предполагают, что цинк участвует в биосинтезе стимуляторов роста - ауксинов и гиббереллинов.

В почве цинк входит в состав первичных минералов (авгит, роговые обманки), а также адсорбционно связан глинистыми минералам. Интенсивность поглощения цинка растениями зависит от кислотности почвы: на нейтральных и щелочных почвах она незначительна. В таких почвах, а также при обильном удобрении фосфором цинк сильно связывается в верхних горизонтах, в результате чего может происходить цинковое голодание, особенно у культур с глубоким расположением корней, куда цинк не попадает (плодовые и виноград). Уменьшение при этом количества усвояемого цинка в почве объясняется образованием труднорастворимых фосфатов этого элемента.

Усвоение цинка может тормозиться также тяжелыми металлами, особенно медью. В свою очередь, дефицит цинка снижает поглощение аммонийного азота (Дерюгин И. П., Кулюкин А. Н., 1998).

Растворимость соединений цинка возрастает с подкислением среды. Кислые почвы содержат больше обменного цинка. Меньше всего подвижно цинка в почвах с реакцией, близкой к нейтральной.

Цинковые удобрения с успехом применяются в разных районах Украины и за рубежом, там где в почвах мало подвижного цинка. Культурами, чувствительными к недостатку цинка, являются: тунг, цитрусовые, сахарная свекла, клевер, люцерна. Зерновые культуры слабо реагируют на недостаток цинка.

При недостатке цинка:

в растениях снижается накопление сахаров, увеличивается количество органических кислот, нарушается синтез белка, при этом возрастает содержание небелковых соединении азота - амидов и аминокислот.

Вызывает заболевания у всех, особенно у свиней. Входит в состав карбонадкидразы, амилазы, уреазы, усиливает эффект адреналина. Заболевания чаще всего наблюдаются при скармлевании сухих кормов – нормостартеров ( несбалансированные корма ). Они ухудшают откорм животных.

Высокое содержание кальция обостряет цинковую недостаточность.

Признаки цинковой недостаточности:

Образование на коже чешуйчатых корок светло-коричневого цвета. Их ширина составляет 1 – 1,5 см. На них образуются трещины, которые приводят к воспалению, снижению иммунитета животного.

Профилактика:

Применение сульфата цинка.

Заключение

Роль данных микроэлементов (кобальта, магния, цинка) в растениях заключается в том, что они входят в состав многих ферментов, играющих роль катализаторов биохимических процессов и повышают их активность. Микроэлементы стимулируют рост растений против неблагоприятных условий среды ( температуры, влажности, концентрации солей); играют важную роль в борьбе с некоторыми заболеваниями растений.

Входят в состав обменных катионов почвы.

Факторами, влияющими на содежрание в почве подвижных форм микроэлементов, являются: концентрация водородных ионов и окислительно – восстановительный потенциал; динамика их отражается и на динамике микроэлементов.

При недостатке микроэлементов в почвах значительное влияние на урожай растений оказывает внесение удобрений, содержащих соответственные микроэлементы ( Недостаток микроэлементов в кормах в некоторых случаях компенсируется дачей микроэлементов ( в виде солей ) непосредственно животным ). Помимо внесения удобрений в почву, очень эффективна внекорневая подкормка растений путём опрыскивания растений слабыми растворами солей микроэлементов или предпосевное намачивание семян в таких растворах.

При избыточном содержании того или иного микроэлемента, токсичного для растений, необходимых мероприятттия, снижающие эту токсичность.

Список литературы:

1. К. П. Магницкий «Магниевые удобрения» М. - 1999г. с. 65, 66, 78

2. А. Е. Возбуцкая «Химия почвы» М. – 2000г. с.49, 387, 388

3. http//www. vekipediya. ru