Теоретическое обоснование различной миграционной способности микроэлементов на территории Алтайского края

Библиографический список

1. Блейз А. Энциклопедия лечебных фруктов и ягод. М.; ОЛМА-ПРЕСС. 1999. 320 с.

2. Витковекий B.J3. Плодовые растения мира. СПб.: Лань, 2003. 592 с.

3. Корниенко Т.Ф. Дерево-сад - мечта садовода. Плодовые на екелетообразователях // Времена года. 2001. 6. С. 18-19.

4. Леонов И. М. Зоя. Сибирячка // Сорта плодовых и ягодных культур. М.: 1953.

5. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Мичуринск, 1973. 495 с.

6. Северин В.Ф., Курепина Н.Ю., Дробышева Л.И., Негодова З.А. Поведение яблони и груши в предгорье и степи Алтайского края // Вестник

Алтайского государственного аграрного университета. Барнаул, 2002. № 3. С. 138-143.

7. Северин В.Ф., Курепина Н.Ю., Байкова Г.H., Дробышева Л. И., Селезнева И.В., Боровская Ф.Н., Негодова З.А., Бурлачко Н.В., Архипов В.В. Урожайность сортов груши в разных экологических условиях Сибири // Научно-экономические проблемы регионального садоводства: Материалы научно-практической конференции, г. Барнаул, 4-6 марта 2002 г. Барнаул, 2003. С. 165-177.

8. Сусов В.И. Повышение урожайности и зимостойкости плодовых деревьев. М., 1993.

9. Тихонов H.H. Груша в Сибири // Груша. М.: Госсельхозиздат, i960.

10. Чернышова А. Опыт использования скелетообразователей в саду // Времена года. 2002. № 1.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗЛИЧНОЙ МИГРАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ НА ТЕРРИТОРИИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

С.Ф, Спицына, С. А. Довбыш

Важным компонентом земной хоры является гидросфера. Химический состав гидросферы обусловлен химическим составом литосферы, зависит от химического состава почвообразующих пород, реакции среды и связан с зональными особенностями почвообразования. Суммарный химический состав природных вод Алтайского края отражает различную способность химических элементов к миграции.

Анализ микроэлементного состава природных вод показывает, что на территории Кулукпннскоп низменности в природных водах (озер, рек) идет накопление анионогенных элементов (В, Мо), а на территории Бийско-Чумышской возвышенности - ка-тионогешшх (Мп, Zn. Си, Со). Установлено, что на территории Кулундинской низменности среднее содержание в природных водах молибдена - 0,1 мг/л, бора - 0,5 мг/л, меди - 0,1 мг/л, марганца и цинка -0.2 мг/л, кобальта - 0,001 мг/л. По сравнению с этим на территории Бийско-Чу-мышской возвышенности среднее содержание молибдена и бора уменьшается в 10 раз, увеличивается содержание меди и кобальта в 2 раза, марганца - в 1,5 раза и цинка - в 3,5 раза.

Повышенное содержание бора и молибдена в природных водах Кулундинской низменности объясняется тем, что указанные элементы мигрируют, в основном, в виде простых солей и что для данной территории характерно развитие галогенеза на фоне щелочной обстановки, которая увеличивает растворимость анионогенных элементов.

Увеличение содержания в природных водах Бийско-Чумышской возвышенности меди, марганца, цинка и кобальта связано с тем, что подвижность этих катионогенных элементов повышается при подкислении среды, что характерно для данной территории.

Данные о содержании микроэлементов в природных водах мало говорят об их миграционной способности. Более значимы в этом плане коэффициенты водной миграции (Кх), которые, по А.И. Перельману (1975), рассчитываются по формуле гг шх-100

Кх = —------, где а - сумма мигрирующих

а-пх

веществ, растворенных в воде, г/л; тх -содержание элемента х в водах, г/л; пх -содержание элемента в почвообразующей

породе, %. Кроме того* необходимо учитывать, что на миграцию оказывает форма нахождения химического элемента в ландшафте. При миграции элементов в виде ионов учитывают их электростатические свойства, которые во многом обусловлены размерами ионных радиусов элементов. Показателями электростатических свойств служат ионный потенциал Картледжа (ПК) и энергетический коэффициент ионов (ЭК) (Химическое загрязнение..., 1991).

Ионный потенциал Картледжа рассчи-

IV

тывается по формуле ПК = ---------, где -

107?,

валентность иона, Я; - радиус иона, нм. Данный показатель используется для характеристики свойств и растворимости гидроксидов и оксидов элементов, отражает способность элемента к миграции. Чем больше значение потенциала иона, тем более вероятно образование труднорастворимых соединений и, соответственно, снижение миграционной способности.

Ионный потенциал Картледжа увеличивается в ряду Мо24- (2,17) < Мп2"(2,20) < гп2+(2,41) < Со2+ (2,44)< Си2т (2,78) < Мп4+(7,69). Этот ряд свидетельствует о том, что с повышением степени окисления элемента более вероятно образование труднорастворимых соединений.

Энергетические коэффициенты ионов (ЭК), определяемые по формуле 1V2

ЭК =---------0,75(1 ОК.; + 0,20), отражают

20/?,

последовательность кристаллизации минералов из растворов. Ионы с большими значениями ЭК раньше выпадают в осадок из растворов. По энергетическим коэффициентам металлы можно расположить в такой последовательности: Мо2+ (1,83) < Хп2+ (1,86)< Со2+ (1,87) < Си2+(1,92)< Мп4+ (8,31).

В условиях Алтайского края, судя по величинам коэффициента водной миграции (Кх), миграционная способность элементов на территории Кулундинской низменности изменяется в ряду: В(1,7) > Мо( 1,0) > гп(0,8) > Си(0,6) > Со(0,1) >

Мп(0,03), а на территории Бийско-Чумышской возвышенности - в ряду ¿11(4,7) > Мо(3,0) > В(1,7) > Си(0,9) > Со(0,5) > Мп(0,12).

Если рассматривать величины Кх отдельно для анионогенных и катионогенных элементов, то элементы будут располагаться в ряды: для территории Кулундинской низменности - В > Мо и Ъх\ > Си

> Со > Мп, а для территории Бийско-Чумышской возвышенности - Мо > В и 2п

> Си > Со > Мп.

Эти ряды дают возможность сделать вывод о том, что анионогенный элемент бор склонен к водной миграции в большей степени на территории Кулундинской низменности. Его миграционная способность резко снижается на территории Бий-ско-Чумышской возвышенности, что связано с понижением pH и накопления там бора в составе трудновыветриваемых минералов. На первое место здесь выходит анионогенный элемент молибден. Из катионогенных элементов на всей территории Алтайского края наименьшей миграционной способностью обладает марганец.

На всех территориях Алтайского края из катионогенных элементов повышенной склонностью к водной миграции характеризуется цинк, что можно связать с его физико-химическими характеристиками. Высокая его миграционная способность может быть связана с тем, что цинк, находясь в почвах края в виде соединений двухвалентного иона, дает меньше труднорастворимых соединений, чем медь, кобальт и марганец, которые в почвах, вероятно, находятся в составе труднорастворимых соединений в виде двух- и четырехвалентных ионов.

Таким образом, рассматривая коэффициенты водной миграции элементов в определенных зонах в совокупности с физико-химическими их характеристиками, можно, во-первых, теоретически обосновать большую или меньшую миграционную способность элементов и, во-вторых, выявить, в ввде каких ионов мигрируют элементы в определенных биогеоценозах.