1 Природно-климатические факторы среды как причина возникновения, развития дисмикроэлементозов
1.1 Физико-химическая характеристика почв Ярославской области
Ярославская область расположена в центральной части Русской равнины, в бассейне Верхней Волги, в пределах лесной зоны. По данным ВерхнеВолжской гидрометеорологической обсерватории (1974), Фридланда В.М. (1986), территория области компактна (36,3 тыс. км2 ). Климат области умеренно-континентальный, с умеренно теплым и влажным летом, умеренно холодной зимой и ясно выраженными сезонами весны и осени. В летний сезон наибольшую повторяемость имеет средняя суточная температура воздуха +180 С с колебаниями от +150 до +200 С. Зимой преобладает пасмурная погода с умеренными морозами и средней температурой от -10,50 до -12,00 С.
В геоморфологическом отношении область относится к северо-восточной части центральной моренной равнины, где воздействие четвертичного оледенения было смягчено позднейшей длительной эрозией. Поэтому почвообразующие породы в данной области представлены главным образом ледниковыми отложениями и бедны известью. Избыточное увлажнение приводит к образованию почв болотного типа. Происходит оглеение нижних слоев горизонтов. На поверхности нарастает слой торфа. Образуются дерново-подзолистыми глеевые и темноцветные заболоченные почвы. В долинах рек встречаются аллювиальные почвы.
Исследование почв ФГУ агрохимической службой «Ярославская» за 2006-2012 гг. показало, что почвенный покров области по строению и плодородию сложен и разнообразен. В Ярославской области преобладают дерновоподзолистые и подзолистые почвы разной степени оподзоленности, образовавшейся под временным влиянием травянисто-луговой растительности.
Дерново-подзолистые почвы области также пестры по механическому составу. В Любимском, Тутаевском районах встречаются глинистые и таежноглинистые почвы (1,3 тыс. га). Около 70% пашни области (в Даниловском, Любимском, Переславском, Тутаевском, Ярославском районах) – дерновоподзолистые легкосуглинистые почвы (620 тыс. га), занимающие пологие водораздельные пространства. Супесчаные и песчаные почвы имеются в Большесельском, Некрасовском, Рыбинском, Угличском районах, занятая ими площадь составляет 167 тыс. га общей площади. При такой пестроте почвенных разностей для них характерна малая мощность и безструктурность пахотного слоя, недостаток органических веществ.
Территория северной части Ярославского административного округа имеет среднюю распаханность и лесистость, поскольку большую часть угодий занимают луга, болота, водоемы и лесная местность.
На территории области преобладают кислые почвы (рН до 5,5), они составляют 359,2 тыс. га, или 53,8% от обследованной площади, почвы с низким и средним содержанием фосфора (Р2О5 до 100 мг/кг почвы) – 50,4% от обследуемой площади (336,6 тыс. га). Площадь почв с низким и средним содержанием калия достигает 547,6 тыс. га или 82,0%, а с содержанием гумуса (при значении 2,5%) доходит до 474,1 тыс. га, или 71,0% от обследованной площади.
Наши исследования показывают, что процессы выщелачивания приводят к снижению почвенного плодородия.
Ярославская область в целом является биогеохимической провинцией с недостаточностью йода, кобальта и цинка. Для объективной оценки геохимической ситуации мы проводили изучение почв в подконтрольных хозяйствах.
Характеристика сельскохозяйственных угодий Тутаевского района (пашни, пастбища и сенокосы) представлена на рисунке 1.
суглинистые
0,8; 1%
6,1; 4%
2; 1% 2; 1% супесчаные
2,2; 1% каменистые
эродированные
18,1; 12%
аллювиальные и дерново
намытые глеевые
14,9; 10% овражно-балочного
36,2; 25% комплекса
3,2; 2% всего
минеральные глеевые
98; 68% и глеевые
болотные
Рисунок 1 – Типы почв Тутаевского района, (%)
Данные группы почв отличаются средней (22,60% от обследованных почв) и слабокислой кислотностью со значением pH до 5,5 (34,30%). Имеются территории с pH 5,6-6,0. Их количество составляет 25,50% от обследованных почв района). При этом насыщенность грунта основаниями (от повышенного до высокого) составляет 70,1%. Содержание подвижных форм фосфора в основном среднее – 51-100 мг/кг (40% от обследованных почв района), реже повышенное – 101-150 мг/кг (27% от обследованных почв района), а калия низкое и среднее – 41-120 мг/кг. Отмечается низкое содержание калия от 41-80 мг/кг (46,3%), встречаются почвы со средним содержанием подвижного калия до 81-120 мг/кг (37,3% от обследованных почв района). Содержание гумуса снижено и составляет 2,5%.
Состав и физико-химические свойства почв обуславливают в них различное содержание таких элементов, как медь, железо, цинк, марганец, фосфор, кальций, а также кадмий, свинец, никель, хром, оказывающих влияние на содержание в них подвижных форм микроэлементов. Повышенная концентрация в почвенном покрове железа, марганца, являющихся антагонистами йода, кобальта, снижает содержание усвояемых форм микроэлементов в культурном слое почв. Установлен высокий уровень содержания в почвенном покрове кадмия, достигающий 0,68 мг/кг.
1.2 Содержание микроэлементов в почвенном покрове
Поступление микроэлементов в растения зависит, прежде всего, от содержания их в почве в доступном для растений состоянии, а также биологиче-
ских особенностей сельскохозяйственных культур. Результаты агрохимического обследования почв дают представление о содержании в почвах микроэлементов в доступной для растений форме (таблица 1).
Результаты исследования пахотного слоя на микроэлементный состав показывают превышение предельно допустимой концентрации (ГОСТ 1174.102-83) марганца – в 1,3 раза (выше ПДК на 29%), железа – в 2 раза, кобальта – в 11 раз. Наблюдается низкий уровень содержания меди, цинка и йода (медь – 36 мг/кг; цинк – 10,4 мг/кг, йод – 0,58 мг/кг) в почве.
Таблица 1– Содержание микроэлементов в почвах
| Элементы | Единицы измерения | Содержание в мг/кг | ||
|---|---|---|---|---|
| Предельно допустимые концентрации (ПДК) | Фактическое содержание | Баланс | ||
| Железо | мг/кг | 1500-3000 | 6734 | +3734 |
| Цинк | мг/кг | 30-70 | 10,4 | -19,6 |
| Йод | мг/кг | 1-2 | 0,58 | - 0,42 |
| Медь | мг/кг | 30-60 | 36 | пониженный |
| Кобальт | мг/кг | 5 | 55 | +50 |
| Марганец | мг/кг | 110 | 386 | +286 |
Низкое содержание цинка связано, по-видимому, не только с характером материнских пород, но и с кислотностью почвы. Соединения цинка имеют большую растворимость в кислой среде. При рН выше 5 подвижность цинка резко падает из-за преобладания необменных форм элемента в суглинистых и легкосуглинистых в почвах. Вынос меди из верхних горизонтов почвы обусловлен его высокой подвижностью. Результаты опытов подтверждают, что повышенная концентрация в почвенном покрове железа, марганца снижает содержание усвояемых форм микроэлементов в культурном слое, а также уменьшает переход селена, меди, кальция в растения.
1.3 Содержание микроэлементов в кормах
Проведенными нами исследованиями кормов установлено следующее содержание микроэлементов в зеленой пастбищной траве: йода – 0,03 мг/кг, кобальта – 0,21 мг/кг, марганца – 35,2 мг/кг, меди – 2,70 мг/кг, железа – 56,3 мг/кг, магния – 0,4 мг/кг, цинка – 14,53, кальция – 7,8 г/кг.
В сене естественных трав: йода – 0,051 мг/кг, кобальта – 0,72 мг/кг, марганца – 53,2 мг/кг, меди – 3,1 мг/кг, железа – 68,3 мг/кг, цинка – 11,34 мг/кг, кальция – 0,39 мг/кг, магния – 0,8 мг/кг.
Соотношением минерального состава отличался силос, в его образцах определено: йода – 0,106 мг/кг, кобальта – 0,04 мг/кг, марганца – 48 мг/кг, меди – 0,9 мг/кг, железа – 55,6 мг/кг, цинка – 4,2 мг/кг, магния – 0,4 мг/кг, кальция – 0,055 мг/кг.
В зерновых кормах местного происхождения установлено (числитель – содержание в овсе, знаменатель – в кормосмеси): йода – 0,04 /1,0 мг/кг, кобальта – 1,90/0,96 мг/кг, марганца – 68,1/70,0 мг/кг, меди – 1,86/4,55 мг/кг, железа – 68,4/91,0 мг/кг, цинка – 47,96/57,2 мг/кг, магния – 1,2/6,2 мг/кг, кальция – 0,75/0,18 мг/кг.
