5.3 Мікроелементи ґрунтів

Багато елементів у ґрунтах містяться в мікрокількостях (<n.10 %). Вони складають особливу групу мікроелементів. До них відносяться бор (В), марганець (Mn), молібден (Мо), мідь (Си), цинк (Zn), кобальт (Со), йод (J), фтор (F) і ін.

5.3.1 Значення мікроелементів.

Мікроелементи грають важливу фізіологічну і біохімічну роль у житті організмів. Вони входять до складу ферментів, гормонів, вітамінів. Недостатній або надлишковий вміст мікроелементів призводить до порушення нормальної життєдіяльності організмів і розвитку різноманітних захворювань. Так, надлишок молібдену сприяє розвитку подагри, нестача йоду - ендемії зобу.

Нестача мікроелементів (B, Mn, Zn, Cu, Co і ін.) у грунтах призводить до зниження врожайності рослин, їхньої якості.

5.3.2 Біогеохімічні провінції.

У зв'язку з особливостями складу порід, що утворюють ґрунт, наявності різноманітних рудних родовищ, розвитку елювіальних і акумулятивних процесів виділяють території з недостатнім або надлишковим вмістом тих або інших мікроелементів. Такі райони називають біохімічним провінціями. На території біохімічних провінцій у наслідок нестачі або надлишку мікроелементів і можуть виявлятися порушення нормального обміну речовин в організмів, і як наслідок, розвиватися специфічні захворювання - біогеохімічні ендемії.

Крім відзначених природних чинників формування територій з аномальним вмістом мікроелементів, їхнє створювання може бути пов'язане з регіональним і локальним техногенним забрудненням, обумовленим викидами промислових підприємств, накопиченням надлишкових кількостей різноманітних компонентів, добрив і й іншими причинами.

5.3.3 Вміст мікроелементів у ґрунтах.

Кількість мікроелементів у ґрунтах насамперед визначається їхнім вмістом у вихідній материнській породі і впливом ґрунтоутворювального процесу на їхній подальший перерозподіл. При активному гумусуакумулятивному процесі вони накопичуються у верхній частині профілю; при інтенсивному розвитку елювіальних процесів (опідзолювання, лесиваж і ін.) верхні горизонти ґрунту можуть збіднюватися мікроелементами.

Як очевидно з даних, що приведені в таблиці 2, в основних ґрунтоутворюючих породах лісової, лісо-степової і степової зон міститься приблизно однакова кількість Zn, Co, Cu і Мо; піски і супіски істотно збіднені ними, а глинисті і сланці багатіші інших порід на Zn, Co і Cu.

На поглинання мікроелементів ґрунтами при техногенному забрудненні впливають механічний склад, реакція, вміст гумусу і карбонатів, ємність поглинання й умови водяного режиму.

У ґрунтах мікроелементи містяться в різноманітних формах: у кристалічних гратках мінералів у вигляді ізоморфної домішки, у формі солей і окисів, у складі органічних речовин, у іонообмінному стані й у розчинній формі в ґрунтовому розчині.

На поводження мікроелементів і форми їхніх сполук у ґрунтах впливають роблять окислювально-відновні умови, реакція середовища, концентрація СО₂ і вміст органічної речовини. Зміна окислювально-відновного стану ґрунтів істотно відбивається на поводженні мікроелементів із перемінною валентністю. Так, марганець при окислюванні (Mn²⁺ → Mn⁴⁺ ) переходить у нерозчинні форми, а хром ( Cr³⁺ → Cr⁶⁺ ) і ванадій (V³⁺ → V⁵⁺ ), навпаки, набувають рухливості і мігрують. При кислій реакції збільшується рухливість Cu, Zn, Mn, Co і зменшується рухливість Мо. Бор, фтор і йод рухливі в кислому і лужному середовищах.

Збільшення концентрації СО₂ у ґрунтовому розчині призводить до збільшення рухливості Mn, Ni, Ba у результаті переходу карбонатів у бікарбонати. Гумусові речовини й органічні речовини неспецифічної природи (мурашина, лимонна, щавлева й інші кислоти) можуть зв'язувати мікроелементи, створюючи як розчинні, так і важкодоступні рослинам сполуки.

Таблиця 5.2 - Склад мікроелементів у ґрунтотворних породах, мг/кг

Порода	Zn	Co	Cu	Mo
Покривні суглинки	51,0	10,5	20,4	3,4
Валунні суглинки	50,4	10,3	20,0	2,9
Леси і лесовидні суглинки	81,1	8,0	24,3	3,6
Юрські глинисті сланці гірського Криму	138,0	18,0	37,0	3,0
Елювій юрських вапняків гірського Криму	73,0	4,5	17,5	5,9
Флювіогляціальні піски і супіски	12,3	1,5	5,6	1,1
Елювій андезіто-базальних порфіритів Кавказького узбережжя	98,0	7,0	56,0	5,4

У зв'язку з особливостями складу і властивостей ґрунту розвитком ґрунтоутворювального процесу у різноманітних ґрунтах спостерігається неоднотипний розподіл як загального вмісту, так і рухливих форм мікроелементів. У чорноземних ґрунтах, як наслідок тривалого розвитку гумусово-акумулятивного процесу, максимальний вміст мікроелементів спостерігається в гумусовому горизонті і в міру зменшення вмісту гумусу у профілі поступово знижується і кількість мікроелементів із мінімумом їх у породі.

Таблиця 5.3 - Вміст рухливих форм мікроелементів у ґрунтах, мг/кг

Ґрунти	Cu у витяжці 1н HCL	Zn у витяжці 1н KCL	Mn у витяжці 1н HNO3	Mo у щавлево-кислій витяжці	З у витяжці 1н HNO3	У водяній витяжці
Підзолисті: мінімальне максимальне	0,1 6,7	0,05 26,0	2 300	0,02 0,45	0,1 3,0	0,02 0,6
Чорноземи: мінімальне максимальне	4 30	0,06 0,2	1 50	0,05 0,40	1 2,5	0,4 1,5
Каштанові: мінімальне максимальне	9,4 14	0,06 0,2	1,5 75	0,09 0,60	1 6	0,5 0,9

Для оцінки умов забезпечення потреби рослин у мікроелементах важливе значення має визначення вмісту їх рухливих форм. Кількість рухливих форм сильно варіює (табл.3), що пояснюється як генетичними особливостями ґрунтів, так і інтенсивністю їх окультурення.