Микроэлементы

Впервые на особую роль микроэлементов в биологических процессах указал В. И Вернадский. Он отметил, что состав почв не случаен, а находится в тесной связи с составом других частей биосферы. Постоянно и не случайно присутствуют микроэлементы в растительных и живых организмах.

Микроэлементы требуются для всех организмов лишь в оптимальных количествах. Полное отсутствие микроэлементов в питании так же, как и избыток их, вызывает заболевания и гибель живых организмов от болезней, связанных с резким нарушением обмена веществ. Микроэлементы участвуют в таких важнейших биохимических процессах, как дыхание (медь, цинк, марганец, кобальт), фотосинтез (марганец, медь), синтез белков (марганец, кобальт, медь, никель, хром), кроветворение (кобальт, медь, марганец, никель, цинк), белковый, углеводный и жировой обмен веществ (молибден, ванадий, кобальт, вольфрам, марганец, цинк), синтез гумуса (медь). Живые организмы весьма требовательны к определённой концентрации микроэлементов в среде, к набору, соотношению и формам их соединений. Недостаток или избыток микроэлементов в почвах одинаково вредно сказывается на развитии организмов. Например, с недостатком меди связаны суховершинность плодовых деревьев, атаксия (нарушение координации движений) овец и крупного рогатого скота; избыток меди и цинка приводит к заболеванию животных анемией (малокровием). При недостатке цинка развивается розеточная болезнь плодовых деревьев, пятнистость листьев у цитрусовых, побеление верхушки у кукурузы; прекращение роста, паракератоз (утолщение кожи) животных. При сильном борном голодании у растений не образуются цветки, сахарная свёкла заболевает сердцевинной и сухой гнилью, лен — бактериозом. В случае молибденовой недостаточности у томатов наблюдается пятнистость листьев и их свёртывание, у цветной капусты — нитевидность листьев. Недостаток марганца приводит к заболеванию хлорозом табака, кукурузы, хлопчатника, бобовых, овса, сахарной свёклы. При высоком содержании бора в почвах появляются низкорослые растения распластанной или кустистой формы. Избыточное содержание стронция в почвах приводит к образованию уродливых форм у растений.

Давно известна уникальная способность бобовых растений поглощать молекулярный азот из атмосферы. Молибден, кобальт и ванадий стимулируют эту фиксацию, а в конечном итоге синтез белка. Стронций в малой дозе способен повышать содержание крахмала в клубнях картофеля. Растения извлекают из почвы микроэлементы выборочно: кукуруза — золото и цинк, полынь — марганец, красный мухомор — ванадий, фиалка и табак — цинк, хлопчатник — кобальт. Чечевица интенсивно концентрирует титан и мышьяк, гречиха- бор, стронций, молибден, чай — кобальт, медь, фтор, кукуруза — медь, селен, олово, цинк, свёкла — цинк, марганец, фтор, медь, бор, все бобовые — молибден и ванадий.

Микроэлементы поступают в растения из почвы, животные и человек получает их с пищей. Характер распределения микроэлементов в почвенном подуровне определяется гумусностью, гранулометрическим составом, реакцией среды, окислительно-восстановительными условиями, содержанием CO2 и др. Избыток в почве даже полезных для растений веществ может оказаться ядом для человека. Специалисты делают полушутливый вывод — нет вредных веществ, есть вредные концентрации.

Особенности химического состава среды — причина многих патологических состояний человека и животных. В США смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в разных районах резко отличается, если различно содержание микроэлементов в соответствующих почвах. Максимальна смертность при общем дефиците микроэлементов. Например, высокая смертность от ишемической болезни сердца отмечается в северных районах Великобритании и северо-восточном районе Финляндии, где преобладают подзолистые почвы с дефицитом микроэлементов. Кобальт, медь, марганец, цинк играют главную роль при патологии органов пищеварения и печени. Рак желудка наиболее часто встречается у жителей населённых пунктов, где в почве, воде, пищевых продуктах повышенное содержание цинка, молибдена и, наоборот, мало железа и кобальта.

При недостаточном поступлении цинка в организм человека возможны поражения кожи, облысение, карликовость; при его избытке — анемия. Недостаток лития способствует шизофрении. Селен повышает иммунные свойства организма.

Очаги бешенства среди животных обычно регистрируются на почвах с пониженным содержанием титана, никеля, циркония. Наиболее активные очаги сибирской язвы среди крупного рогатого скота расположены на почвах с высокой концентрацией титана.

Эффективно применение цинковых микроудобрений под кукурузу и молибденовых под бобовые культуры. Внесение медных марганцевых удобрений целесообразно под картофель, бобовые, кукурузу. Микроудобрения не только повышают урожай сельскохозяйственных культур, но и улучшают качество продукции (например, увеличивают содержание белка в зерне; витаминов, углеводов в овощных и плодовых культурах, крахмала в картофеле, масла в семенах подсолнечника). Йодные микроудобрения повышают пищевую ценность моркови, редиса, свёклы, цветной капусты.

Другие статьи: