Химический состав почвы

Из химических соединений в почве по количественному отношению первое место занимает окись кремния, за­тем в убывающем порядке — окиси алюминия, железа, калия, натрия, В карбонатных почвах больше, чем в других, содержится окиси кальция и магния, а в засо­ленных— хлористого калия, хлористого натрия. В ми­нимальных количествах в почве присутствуют также различные микроэлементы: кобальт, медь, марганец, бор, йод, фтор, бром, никель, стронций, селен, молиб­ден, цинк, литий, барий и др. Источником образования неорганических соединений служат не только остатки материнской почвообразующей породы, но и разлагаю­щиеся под действием микроорганизмов растительные и животные органические остатки.

Химические соединения, находящиеся в почве, в больших количествах омываются с ее поверхности в от­крытые водоемы или мигрируют в глубокие почвенные слои, поступая в грунтовый поток, тем самым влияя на качественный состав хозяйственно-питьевых вод. Ка­чественный состав и количество химических веществ в растительных кормах во многом определяются типом почвы, ее химическим составом, как постоянным, так и полученным извне. Недостаток или, значительно реже, избыток тех или других макро- и микроэлементов в почве через корма может оказывать большое влияние на состояние здоровья и продуктивность животных.

Биогеохимические зоны. В 1937 г. советский ученый А. П. Виноградов ввел понятие о биогеохимических провинциях — областях, в которых в ответ на геохими­ческие факторы у животных формируются определенные биологические реакции. В 1958 г. в СССР на основе биогеохимии и геохимической экологии была создана общая геохимическая теория эндемий; в 1963 г. разра­ботано биогеохимическое районирование (В. В. Коваль­ский). Оно основано на установлении связей между со­держанием химических элементов во внешней среде и

в организмах, а также между зависящими от этого из­менениями обмена веществ у животных и человека и возникновением у них эпидемических заболеваний или энзоотии.

Территорию СССР делят на биогеохимические зоны: А — лесную нечерноземную; Б — лесостепную и степную черноземную; В — сухих степей, пустынь и по­лупустынь и Г — горные.

Зоны имеют мозаичный характер и, в свою очередь, их делят на зональные биогеохимические провинции, в которых комбинируются признаки зон по концентрациям химических элементов и их соотношениям. Поэтому на­рушения обмена веществ у животных и эндемии на тер­ритории биогеохимических зон распространены нерав­номерно.

Таежно-лесная нечерноземная зона характеризуется: недостатком кальция, калия, фосфора, кобальта, меди, йода, бора; достаточным количеством марганца, цинка; относительно высоким содержанием стронция. Почвы кислые.

В таежно-лесной нечерноземной зоне у животных преимущественно распространены: эндемические гипо- и авитаминозы В, вызываемые недостатком кобальта; анемия, обусловленная недостатком меди и кобальта; эндемический зоб, развивающийся в (результате недостатка йода или одновременно недостатка йода и кобальта; эндемические заболевания костно-суставной си­стемы, вызываемые недостатком кальция и фосфора; эндемическая уровская болезнь, обусловленная недо­статком кальция и относительным избытком стронция. Все эти заболевания не встречаются в лесостепной и степной черноземной зоне. В последней как исключение встречается только эндемический зоб на серых лесных почвах и в поймах рек, где выявляют недостаток йода.

В зоне А распространены провинции: бедные кобаль­том (в тканях и молоке животных понижено содержа­ние кобальта и витамина В, распространены акобальтозы, гипо- и авитаминозы В среди овец, крупного ро­гатого скота, редко среди лошадей и свиней); бедные медью (ослаблен синтез окислительных ферментов, рас­пространены гемосидероз, эндемические анемии у овец, крупного рогатого скота, реже у других видов живот­ных); бедные йодом (нарушен синтез гормонов щито­видной железы, распространен эндемический зоб у всех

видов домашних животных и человека); бедные каль­цием и фосфором (нарушен обмен веществ в костной ткани, распространены эндемические заболевания костно-суставной системы чаще среди молодняка животных); бедные медью и кобальтом (ослаблен синтез витамина В12 и окислительных ферментов, распространены энде­мические акобальтозы, гипоччтаминозы 812, осложнен­ные недостатком меди, у овец и крупного рогатого ско­та),.

В данной зоне выделены провинции: бедные йодом и кобальтом (нарушен синтез гормонов щитовидной же­лезы у различных видов сельскохозяйственных живот­ных и у человека, что усиливается недостатком кобаль­та); бедные йодом и марганцем (нарушения синтеза гормонов щитовидной железы у различных видов жи­вотных и человека, что усиливается недостатком мар­ганца); обогащенные стронцием, бедные кальцием (на­рушено формирование костной ткани, распространена уровская болезнь среди животных и человека).

Зона Б характеризуется достаточным количеством, реже избытком, кальция; достаточным содержанием кобальта меди, йода; иногда недостатком калия, подвиж­ного марганца, часто недостатком фосфора. Почвы ней­тральные, слабощелочные. Биологические реакции, ха­рактерные для других зон, не встречаются. Эндемиче­ский зоб у животных регистрируют только на серых лес­ных почвах, в поймах рек и на выщелоченных чернозе­мах.

В зоне В биологические реакции определяются по­вышенным содержанием сульфатов, часто бора, иногда стронция и кальция, молибдена, меди, недостатком мар­ганца а в некоторых случаях (пустыни Средней Азии) избытком нитратов. Почвы нейтральные и щелочные.

Здесь выделены зональные провинции: бедные ме­дью, богатые сульфатами и молибденом районы Терско-Сулакской низменности, Узбекистана, Кулундинской сте­пи, Араксинской низменности Азербайджана (понижена активность окислительных ферментов мозга и сульфидоксидазы печени, нарушена координация движений, судороги, параличи, распространена энзоотиче­ская атаксия, параплегия у ягнят, реже у козлят и те­лят); богатые бором Прикаспийская низменность, не­которые районы Казахстана, Узбекистана, Туркмении, Кулундинской степи (понижена активность амилазы и частичке протеиназ пищеварительного тракта, наруше­но выделение бора почками, распространены эндемиче­ские энтериты у овец, верблюдов и человека, часто пневмония у овец и верблюдов); богатые стронцием и кальцием районы северного и южного Таджикистана (нарушена функция фосфатазы эпифизарных хрящей и растущей костной ткани; в костном апатите кальций частично заменен стронцием; у животных распростране­ны переломы костей, у человека —рахит, реже хондро-дистрофия).

Зона сухих степей, пустынь и полупустынь имеет свои характерные признаки: биологические реакции жи­вотных обусловливаются избытком натрия, кальция, стронция, хлоридов, сульфатов, часто бора, иногда мо­либдена, недостатком меди, марганца, в некоторых слу­чаях избытком нитратов. Почвы нейтральные и щелоч­ные.

В зоне Г биологические реакции определяются из­менчивой концентрацией и соотношением многих хими­ческих элементов. Распространены провинции с недо­статком йода, кобальта и других элементов (эндемиче­ское увеличение щитовидной железы, зоб, гипо- и ави­таминозы В₁₂ у различных видов животных и у чело­века).

Азональные биогеохимические провинции. К таким провинциям относят те, признаки которых не соответст­вуют характеристике зон. Встречаются провинции: бо­гатые кобальтом некоторые районы Азербайджана (уси­лен синтез витамина В_]2); богатые медью районы Баш­кирии (эндемическая анемия у овец, сопровождающаяся перерождением печени); богатые молибденом, напри­мер Анкаванская провинция в Армении (повышен син­тез ксантиноксидазы; увеличено содержание мочевой кислоты в крови и моче; распространены эндемии мо­либденовой подагры у человека, молибденового токси­коза у животных); богатые никелем районы Актюбинской, Челябинской областей (отложения никеля в эпидермальных тканях, особенно в роговице глаз, эндеми­ческие заболевания кожи и глаз среди ягнят и телят); богатые свинцом Актызская и Ахтальская провинции в Армении (организмы человека и животных пересыщены свинцом, распространены эндемические нервные заболе­вания); богатые фтором (нарушено окостенение, регистрируют деформацию костей, сужение полости костно-мозгового канала, эндемический флюороз у животных и человека); богатые селеном районы центральной Тувы (повышено содержание селена в тканях животных, рас­пространен эндемический селеновый токсикоз среди различных видов животных).

Биологические реакции животных в горных зонах разнообразны и определяются изменчивыми концентра­цией и соотношением многих химических элементов (ко­бальта, меди, цинка, марганца, молибдена, свинца, ни­келя, йода, фтора и др.).