Хімічний склад грунту 1
Хімічний склад грунту. З хімічних сполук в грунті за кількісним відношенню перше місце займає окис кремнію, потім в порядку спадання - окису алюмінію, заліза, калію, натрію. У карбонатних грунтах більше, ніж в інших, міститься окису кальцію і магнію, а в засолених - хлористого калію, хлористого натрію.
У мінімальних кількостях в грунті присутні різні мікроелементи: кобальт, мідь, марганець, бор, йод, фтор, бром, нікель, стронцій, селен, молібден, цинк, літій, барій і ін. Джерелом утворення неорганічних з'єднань служать не тільки залишки материнської почвообразующей породи , по і розкладаються під дією мікроорганізмів рослинні і тваринні органічні залишки. Хімічні сполуки, що знаходяться в грунті, в великих кількостях змиваються з її поверхні в відкриті водойми або мігрують в глибокі грунтові шари, вступаючи в грунтовий потік, тим самим впливаючи на якісний склад господарсько-питних вод. Якісний склад і кількість хімічних речовин в рослинних кормах багато в чому визначаються типом ґрунту, її хімічним складом, як постійним, так і отриманим ззовні.
Недолік або, значно рідше, надлишок тих чи інших макро- і мікроелементів в грунті через корми може надавати великий вплив на стан здоров'я і продуктивність тварин. [4] Біологічні властивості грунту Мікрофлора грунту.
На всіх широтах від Арктики до тропіків грунт населена численними різноманітними видами мікробів. Кількість мікробів у грунті обчислюється зазвичай сотнями і тисячами мільйонів в 1 м Навіть в пісках пустель, де майже відсутній волога, в 1 г грунту знаходиться до 1 млн мікробів. Мікробне населення грунту грає величезну роль в круговороті речовин в природі.
Перетворення речовин в таку хімічну форму, в якій їх можуть використовувати коріння рослин для харчування, відбувається безпосередньо за участю мікроорганізмів. Кількість бактерій в грунті і їх видовий склад визначаються органічним складом грунту, її фізико-хімічними властивостями (ступенем кислотності, здатністю ґрунтових частинок адсорбувати бактерії), температурою, наявністю вологи і повітря і іншими причинами. Життєдіяльність грунтової мікрофлори пов'язана з різноманітними процесами освіти перегною, фосфору, сірки, вуглецю, гнильними, окислювальними і відновними реакціями, з процесом самоочищення грунту і звільнення її від органічних речовин.
Мікрофлора грунту складається з численних видів бактерій, зустрічаються спірили, актиноміцети (до 20 - 30%). Досить різноманітна і грибна мікрофлора.
Найпростіших виявляють в поверхневих шарах грунту, переважно на ділянках, багатих органічними речовинами. У великій кількості є водорості. Мінералізація грунту. Мікроорганізми в процесі своєї життєдіяльності розкладають складні органічні речовини на органо-мінеральні і в кінцевому підсумку на прості мінеральні сполуки. Цей процес носить назву мінералізація грунту. Завдяки йому недоступні або малодоступні для кореневої системи рослин органічні речовини переходять в засвоювану форму і, таким чином, забезпечують родючість грунту.
З іншого боку, переклад органічних сполук в мінеральні пов'язаний з очищенням грунту і звільненням її від органічних відходів. Це розкладання може відбуватися як в аеробних, так і в анаеробних умовах. При аеробному розкладанні, що протікає з виділенням тепла (тління), виходять кінцеві прості окислені продукти (вуглекислий газ, вода, азотна і фосфорна кислоти), а при анаеробних умовах (гниття) - неокислені (аміак, сірководень). Нітрифікація і аммонификация.
Мінералізація білкових речовин, або нітрифікація, протікає в двох послідовних фазах. У першій фазі під впливом великого числа неспецифічних бактерій, актиноміцетів і цвілі відділяється аміак: цей процес називають Амоніфікація. Потім аміак перетворюється в солі вугільної, оцтової та інших кислот і поглинається ґрунтовими колоїдами. В анаеробних умовах процес на цьому зупиняється, а в аеробних - амонійні солі піддаються подальшому окисленню в солі азотної кислоти - нітрит; останні переходять в солі азотної кислоти - нітрати.
Утворені кислоти нейтралізуються зазвичай кальцієм з утворенням нітриту кальцію. Окислення амонійних сполук здійснюють специфічні нітрозобактеріі в першій фазі і ніробактеріі - у другій. Обидві групи нитрифицирующих мікробів широко поширені в різних грунтах, але для успішної нітрифікації необхідні в різних грунтах, але для успішної нітрифікації необхідні оптимальна температура (30 - 370С), наявність кисню повітря, нейтральна або слаболужна реакція грунту і певна вологість (40 - 70%) . Денітрифікація.
При обмеженому доступі кисню, наприклад, в грунтах, рясно удобрених Слаборазложівшийся гноєм, заболочених, сильно ущільнених, відбувається явище відновлення - денітрифікація, при якій солі азотної кислоти відновлюються до аміаку і вільного азоту. У цьому процесі беруть участь численні денітрифікуючі бактерії, широко поширені в природі.
Джерелом енергії для них служать вуглеводи, спирти, органічні кислоти, пептони, аспарагін, сечовина та інші органічні сполуки. Денітрифікація може стати переважаючим процесом, коли порушується повітропроникність грунту, наприклад в початкові період експлуатації полів зрошення. Позитивна сторона цього явища полягає в тому, що при дефіциті кисню повітря витрачається кисень нітратів, тим самим запобігається забруднення ними підземних вод. Частина нітратів, що утворилися при біохімічному окисленні органічних речовин, засвоюється корінням рослин, частина піддається денітрифікації, азот нітратів використовують мікроорганізми для синтетичних процесів.
Сукупність процесів мінералізації і нітрифікації забезпечує самоочищення грунту. Патогенна мікрофлора грунту. Серед корисних мікроорганізмів у грунті нерідко зустрічаються і хвороботворні: палички і спори сибірської виразки, палички пики свиней, палички і суперечки правця, збудники емфізоматіческого (як кричав) карбункула, батуліністіческіх отруєнь і ін. Викликані ними захворювання іноді називають грунтовими інфекціями. Патогенна мікрофлора живе переважно в грунтах земляних підлог скотарень, загонів, баз, територій навколо них, місць прогону, навантаження і вивантаження тварин на залізничному і водному транспорті, а також в місцях поховання трупів тварин.
У грунт вони потрапляють головним чином з виділеннями хворих тварин, гноєм, трупами, різними зараженими органічними відходами і стічними водами.
Однак умови для розмноження і збереження в грунті багатьох патогенних видів бактерій далеко не сприятливі. Проте деякі патогенні мікроорганізми можуть зберігати свою вірулентність протягом тривалого терміну, а іноді десятиліттями. У грунті тривалий час (20 - 25 років) зберігаються суперечки патогенних анаеробних мікроорганізмів: збудників газової гангрени і злоякісного набряку, правця, сибірської виразки, емфізематіческого карбункула, ботулізму, які постійно присутні в грунті на території тваринницьких ферм. Особливе значення має виявлення в грунті збудника сибірської виразки. Він потрапляє в грунт разом з виділеннями хворих тварин, слиною, сечею, випорожненнями.
Масове інфікування грунту відбувається при заривании сибіркових трупів (скотомогильники). Зараження худоби відбувається при поїданні трави, зараженої спорами.
Випадки правця і газової гангрени відзначають при пораненнях тварин і їх травматичних ушкодженнях в результаті забруднення ран грунтом, що містить збудників захворювань. Тому тваринам, які мають рани, забруднені землею, необхідно вводити протиправцеву сироватку. Грунт грає велику епізоотичну роль в поширенні гельмінтів, особливо таких, як аскаридоз, диктиокаулез, гемонхоз, монієзіоз, амідостомоз і ін. Паразитичні черви, що викликають ці захворювання, носять назву геогельмінтов, так як в грунті проходить певний цикл їх розвитку.
Крім того, грунт служить місцем проживання проміжних господарів гельмінтозів, як, наприклад, при фасциолезе (молюск), метагастронгілезе (дощові черв'яки) і ін. Поряд з геогельмінти іноді зустрічаються і біогельмінти. До них, наприклад, відносять свинячого і бичачого ціп'яків. Вони роблять дуже складний цикл розвитку: людина - грунт - корм - тварина. У грунті розвиваються також і паразитичні комахи - переносники багатьох інфекційних захворювань - мухи, мошки, ґедзі, гедзі.
Вона є місцем проживання і розмноження гризунів, які є джерелом таких небезпечних інфекцій, як сказ, чума, туляремія та ін. Джерела забруднення грунту Під забрудненням ґрунту варто розуміти присутність в ній хімічних речовин, біологічних організмів (бактерій, вірусів, найпростіших, гельмінтів) і продуктів життєдіяльності в кількостях, що перевищують допустимі. Хімічні забруднювачі (неорганічні і органічні речовини) ділять на дві великі групи.
До першої групи відносять ті хімічні речовини, які вносять в грунт планомірно, цілеспрямовано, організовано. Це пестициди, мінеральні добрива, стимулятори росту рослин та ін. Тільки в разі внесення надлишку цих препаратів вони стають забруднювачами ґрунту. До другої групи хімічних забруднювачів включають хімічні речовини, що потрапляють в грунт випадково з рідкими, твердими, газоподібними відходами. Сюди входять речовини, що надходять в грунт разом з тваринницькими і промисловими стічними водами, фекальні стоки, стічні води лазень, лікувально-санітарних і ветеринарних установ і ін. Пестициди.
Число отруєнь пропорційно кількості застосовуваних пестицидів і, отже, з року в рік може зростати. В даний час приділяється велика увага підвищенню безпеки при застосуванні пестицидів. З цією метою препарати замінюють менш токсичними, вдосконалюють їх форми, обґрунтовують гігієнічні норми, що забезпечують безпеку їх використання в сільському господарстві.
Мінеральні добрива. Це хімічні сполуки, що застосовуються в сільському господарстві з метою підвищення родючості грунтів. До них відносять макро- і мікродобрива. Мінеральні макродобрива - речовини, до складу яких входять основні елементи, що підвищують родючість (азот, фосфор, калій). Відповідно макродобрива ділять на азотні, фосфорні, калійні, змішані. Великий асортимент мінеральних добрив. Наприклад, група азотних добрив включає аміачну воду, карбомид, нітрат натрію, аміачну селітру, калієву селітру та ін. До групи фосфорних добрив входять простий і подвійний суперфосфат, преципітат, основні шлаки та ін. Азотні мінеральні добрива при надмірному їх внесення в ґрунт небезпечні здоров'я тварин, так як можуть викликати отруєння, що отримали назву нітратної метгемоглобінемії, служити основою для синтезу в грунті нітрозамінів, що мають канцерогенну ефектом, і т.д. Калій в грунті мігрує надзвичайно повільно і не має шкідливого впливу на самоочищаються здатність грунту і грунтовий біоценоз.
Однак разом з ним вносяться іони хлору, що викликають штучне засолення грунту.
Крім того, накопичення значних кількостей калію в організмі тварин може привести до порушення діяльності серцево-судинної системи. Дещо меншу роль в забрудненні грунту відіграють фосфати. Навантаження фосфатних добрив не повинна перевищувати 600кг / га, або 200 мг / кг ґрунту. Збільшення цих концентрацій тягне за собою різке погіршення органолептичних властивостей і поживної цінності кормів.
Крім того, внесення в грунт фосфатних добрив призводить до одночасного внесення фтору, рівень якого в грунтових водах підвищується до 20 мг / л. Мінеральні мікродобрива вносять у відносно невеликих кількостях (10-100 разів менших, ніж макродобрива) для підвищення її родючості. Широко застосовують полімікроудобренія (ПМУ-7, ПМУ-8), до складу яких входить свинець (0,3 - 1%). При їх нераціональному використанні цілком реальна небезпека забруднення грунту свинцем.
З метою поліпшення структури грунту використовують поліциклічні ароматичні речовини (ПАР), які, як правило, не стабільні і руйнуються під дією ґрунтових мікроорганізмів. Нерідко для регулювання росту рослин беруть природні і синтетичні органічні сполуки, які в малих дозах активно впливають на обмін речовин рослин. Синтетичні регулятори росту (хлорхолінхлорид, нікотинові сполуки, карбаматів і ін.) Стабільні в грунті і володіють токсичністю. [2]