Головна
Реферати » Реферати по біології » Важкі метали та їх вплив на рослини

Важкі метали та їх вплив на рослини

бактеріями атмосферного азоту. Входячи до складу ферменту нітраторедуктази (що є по своїй будові молібдофлавопротеіном), молібден відновлює нітрати у вищих і нижчих рослин і стимулює синтез білка в них. Тому в умовах нестачі молібдену в рослинах накопичуються нітрати, одночасно зменшуються азотистая розчинна фракція і рівень азотистої білкової фракції. Молібден і марганець, очевидно, каталізують окремі реакції, кожна з яких впливає на концентрацію амінокислот - проміжних продуктів білкового обміну. Молібден активує реакцію, що веде від нітратів до утворення амінокислот, тоді як марганець, очевидно, активує подальші фази перетворення амінокислот в білки.

Молібден робить позитивний вплив не тільки на бобові рослини, а й на кольорову капусту, томати, цукровий буряк, льон та ін. Рослинами-індикаторами недоліку молібдену можуть бути томати, кочення капуста, шпинат, салат, лимони.

Молібден необхідний не тільки для процесу синтезу білків в рослинах, а й для синтезу вітаміну С і каротину, синтезу та пересування вуглеводів, використання фосфору.

Хвороби молибденовой недостатності:

- хвороба ниткоподібні цвітної капусти. Виражається у зменшенні листової пластинки. Вражає рослини на кислих грунтах: вапнування може запобігти появі хвороби. Описана переважно в Австралії та Новій Зеландії.

- Жовта плямистість цитрусових (рис.1). Виражається в появі жовтих плям на листках, швидко опадаючих. При цьому значно зменшується кількість плодів. Захворювання спостерігається у Флориді (США).

Застосовуються різні способи внесення молібдену як добриво. Так, урожай і цукристість цукрових буряків збільшуються при внесенні в грунт шляхом підживлення в міжряддя на 0,5 кг з 1 га, при безпосередньому внесенні в грунт-на 2,8 кг з 1 га. Те ж було встановлено названим автором при вивченні дії молібдену (молібденовокислого амонію) на урожай насіння червоної конюшини. На неізвесткованной грунті ефект молібдену значно більш виражений.

Зважаючи на високу вартість молібденових солей рекомендують застосування передпосівної обробки насіння - 0,8 г / л. При цьому методі потреба в молібденових солях зменшується в сотні разів. Для позакореневого живлення потреба в Молібдати амонію становить 600 л 0,03-0,05-процентного розчину на 1 га.

Нікель

Зміст нікелю в грунтах становить 0,004%, в природних поверхневих водах - 0,000 000 34%. В рослинах в середньому міститься 0,00005% на живу вагу (залежно від виду рослини, місцевості, грунту, клімату та ін.). Рослини в районі нікелевих родовищ можуть нагромаджувати в собі значні кількості нікелю. При цьому спостерігаються явища ендемічного захворювання рослин, наприклад потворні форми айстр, що може бути біологічним і видовим індикатором в пошуках нікелевих родовищ. Морфологічно змінені анемони в збагачених нікелем біогеохімічних провінціях концентрують нікель в 30-кратному розмірі; підвищений вміст нікелю в грунтових розчинах і в грунтах Південного Уралу, збагачених нікелем в 50-кратному розмірі, є причиною появи потворних форм у сон-трави (сімейство Лютикова) і грудниці (сімейство складноцвітих).

Критичні значення концентрації нікелю в живильному розчині-1,5 мг / кг і в сухій масі ячменю, вирощеного на такому середовищі - 26 мг / кг. Токсичний рівень цього елементу в листі рослин починається з перевищення 1,0 мг / кг сухої маси.

При засвоєнні нікелю рослинами відбувається взаємодія з містяться в грунті залізом, кобальтом, хромом, магнієм, міддю, цинком, марганцем; при цьому іони марганцю і магнію не пригнічує, а іони кобальту, міді, заліза і цинку - ингибируют абсорбцію нікелю на 25-42%. Існують вказівки на те, що рослини, які ростуть на Серпентіновие грунтах, не проявляють ознак токсичного впливу, що ушкоджує нікелю, у випадках, якщо співвідношення мідь: нікель одно або більше 1, або співвідношення залізо: нікель одно або більше 5. Серед рослин існує різниця в чутливості по відношенню до впливу нікелю. Токсичні рівні нікелю в листі рослин (млн-1 сухої маси): рис 20-25, ячмінь 26, види твердої деревини 100-150, цитрусові 55-140, бур'яни 154. Типові симптоми ушкоджувального токсичної дії нікелю: хлороз, поява жовтого фарбування з подальшим некрозом, зупинка росту коренів і появи молодих пагонів або паростків, деформація частин рослини, незвичайна плямистість, в деяких випадках - загибель всього рослини.

Марганець

Марганець знаходиться в грунтах в середньому в кількості 0,085%. Однак в окремих випадках при високому загальному змісті марганцю в грунтах кількість засвоюваних його форм, які переходять в солянокислий або сольову форму, може бути явно недостатньо. В середньому розчинна частина Мn в грунті становить 1-10% від загального його вмісту.

Кисла реакція грунту (при рН нижче 6,0) сприяє засвоєнню рослинами Мn2 +; слабощелочная реакція (рН вище 7,5) стимулює утворення гідрату Мn (ОН) 2, важко усваиваемого рослинами.

Рухливість марганцю в орному шарі також визначається буферностью грунтів по відношенню до кислот, що залежить від суми обмінних основ (переважно Са і Mg) в них. При високій буферности грунтів рухливість Мn2 + зменшується. При низькій буферної ємності грунтів рухливість марганцю вище. Марганець мобілізує фосфорну кислоту грунту. Цілий ряд грунтових мікроорганізмів, що у засвоєнні рослинами атмосферного азоту, посилюють свою активність під впливом марганцю.

Середній вміст марганцю в рослинах одно 0,001%. Марганець служить каталізатором процесів дихання рослин, бере участь в процесі фотосинтезу. Виходячи з високого окисно-восстановітелиюго потенціалу марганцю можна думати, що марганець відіграє таку ж роль для рослинних клітин, як залізо - для тварин.

Марганець входить до складу або є активатором ряду ферментативних систем; регулює відношення Fe2 +-Fe3 +, тим самим впливаючи на окислювально-відновні процеси, що здійснюються за допомогою заліза.

Марганець посилює гидролитические процеси, в результаті чого наростає кількість амінокислот, сприяє просуванню ассимилятов, що утворюються в процесі фотосинтезу від листя до коріння і іншим органам. За даними П. А. Власюка, марганець при нітратних харчуванні рослин поводиться як відновник, тоді як при аммиачном - як окислювач. Завдяки цьому за допомогою марганцю можна впливати на процеси сахарообразованія і синтезу білків.

Сприятливий вплив марганцю на ріст і розвиток рослин очевидно; так, І. В. Мічурін помітив, що у гібридних сіянців мигдалю під впливом марганцю термін першого плодоношення прискорюється на 6 років. Цей факт з'явився першим описаним в літературі випадком чудового прискорення росту і дозрівання рослин під впливом мікроелементів.

При нестачі марганцю в грунтах (низькому вмісті яких несприятливих умовах для засвоєння його рослинами) виникають захворювання рослин, що характеризуються загалом появою на листі рослин хлоротичних плям, які в подальшому переходять у вогнища некрозу (відмирання). Зазвичай при цьому захворюванні відбувається затримка росту рослин та їх загибель. У різних видів рослин захворювання марганцевої недостатністю має свої специфічні прояви і отримало відповідні назви.

- Cерая плямистість злаків спостерігається у вівса, ячменю, пшениці, жита, кукурудзи. Характеризується появою на листках вузької поперечної лінії в'янення. Листя загинаються по лінії в'янення і свешиваются вниз. У кукурудзи на листках з'являються окремі хлоротичні плями, надалі отмирающие, що веде до утворення отворів на листках. Хвороба поширена зазвичай на лужних грунтах при високим вмісті гумусу.

- Хвороба цукрового очерету - на молодих листках з'являються довгі білуваті смуги хлоротичних ділянок, надалі червоніючі; на цих місцях настає розрив листя. Вміст марганцю в листках різко падає; спостерігаються лише сліди (замість 0,003% в нормі). Захворювання рослин розвивається на лужних і нейтральних грунтах. Внесення в грунт сірки, суперфосфатів (речовин, подкісляющіх грунт і підвищують вміст доступного марганцю) виліковує або попереджає назване захворювання.

- Плямиста жовтяниця цукрових буряків, а також кормової, столового буряка і шпинату. В просторах між жилками листя з'являються жовті хлоротичні ділянки; краї листя загортаються догори. Вміст марганцю в тканинах хворих рослин різко зменшується: у здоровому аркуші цукрових буряків зазвичай 181 мг марганцю на 1 кг сухої речовини, а у хворому - лише 13 мг на 1 кг.

- Болотна плямистість насіння гороху. Уражаються як листя (легкий хлороз), так і, головним

чином, насіння гороху. На насінні з'являються коричневі або чорні плями; на внутрішній поверхні семядолей утворюються порожнини. Поруч з хворими можуть знаходитися і здорове насіння.

- Хвороби плодових рослин проявляються в хлорозе листя (у головної жилки), переважно старих (недостатність заліза проявляється головним чином на молодих листках). Відмирають гілки, світлішають плоди. Найсильніше уражається груша; вишня і яблуня - менше.

- Плямистість листя тунга. Захворювання зустрічається переважно в США. При низькому вмісті обмінного марганцю в грунтах, на листках між жилками з'являються хлоротичні ділянки, що розростаються в плями.

Зустрічається також сіра плямистість полуниці та інші захворювання.

Явище недостатності марганцю у рослин у вигляді наведених вище специфічних захворювань спостерігається при значному дефіциті марганцю в грунтах, однак і при відносному нестачі рухомого марганцю можуть спостерігатися «стерті» форми недостатності, які проявляються в затримці росту, зменшенні врожайності і т. п.

Збагачення рослин марганцем веде до поліпшення росту, плодоношення дерев і врожайності багатьох культур, що знайшло практичне використання. Як добрив застосовують відходи марганцеворудної промисловості, відходи виробництва сірчаної кислоти і ін.

Марганцеві відходи мають перевагу перед чистими марганцевими солями: вони використовуються рослинами поступово і діють більш ефективно. Доза добрив залежить від джерела отримання відходів і від виду рослин.

Внесення марганцевих відходів у грунт як добрива позитивно позначається на врожайності цукрових буряків, озимої пшениці, кукурудзи, картоплі, овочевих культур та інших культур, зменшує полегаемость рослин. Крім звичайного внесення марганцевих добрив у грунт, застосовують і інші методи використання марганцю, при яких

Сторінки: 1 2 3 4