MIKROELEMENTY W GLEBIE

ILOŚCI I FORMY MIKROELEMENTÓW W GLEBIE

podstawow. Mikroelement. Dla roślin sa bor, mangan, miedź, molibden, cynk i żelazo, nie wyczerpują one całej listy niezbędnych dla roślin mikropierwiastków. Zawartość mikroelem. W glebach jest bardzo zróżnicowana. Ich naturalne źródło stanowią :skała macierzysta, opad atmosferycznych pyłów i deszczy oraz materia organiczna gleby. Znaczące ilości mikroelementów wprowadza się także do gleby z nawozami organ i mineralnymi. W mineralnych glebach Polski które w przeważającej większości wytwarzały się w materiałach osadów polodowcowych, jednym z gł. Czynników decydującym o naturalnym poziomie naturalnym mikroelementów jest skład granulometryczny gleby. Rozmieszczenie mikroelem. W poszczególnych frakcjach i poziomach gleby jest zróżnicowane i zależy od wielu procesów zachodzących w glebie, takich jak: rozpuszczanie, sorpcja, powstawanie zw. Kompleksowych, wytrącanie, okluzja, dyfuzja w strukturę minerałów, utlenianie, wiązanie przez materię organiczną, pobieranie przez mikroorganizmy. W większości gleb pierwiastki te związane są przede wszystkim z najdrobniejszą frakcją gleby tzn z frakcją ilastą. Z tego powodu im gleba jest cięższa tym z reguły jest zasobniejsza w mikroelementy i większe jest zróżnicowanie w zawartościach mikroelementów między poszczególnymi gatunkami gleb niż miedzy typami. Najzasobniejsze w Polsce są gleby pyłowe i gliniaste, mniejsze ilości tych pierw. Wyst. W glebach piaszczystych i organicznych.

Ogólna zawartość mikroelem. W glebie nie informuje o możliwości wykorzystania ich przez rośliny, bowiem znaczna ilość tych pierwiastków wyst. W formie związanej w sieci krystalicznej minerałów glebowych bądź w innych zw. Niedostępnych dla roślin. Formy przyswajalne mikroelementów stanowią od kilku do kilkunastu procent ogólnej ich zawartości w glebie. Powstawanie przyswajalnych foem mikroelementów uzależnione jest zarówno od właściwości geochemicznych pierwiastków, jak i właściwości gleb, spośród których najważniejszymi są odczyn i potencjał oksydoredukcyjny gleby. Tak więc rozpuszczalność mikroelem. Często przedstawiona jest jako funkcja odczynu gleby, potencjału redoks (Eh)i zawartości materii organicznej.

OGÓL. ZAWARTOŚĆ MIKROEL. W POWIERZCHNIOWYCH POZIOMACH GLEB POLSKI

pierwiastki	Gleby piaszczyste		gl. pyłowe i gliniaste		gl. organiczne
		zakres	średnia	zakres	średnia	zakres	średnia
molibden	0,2-5	1,5	0,5-11	3	0,2-7	1
miedź	1-25	6	5-60	15	1-110	5
bor	5-130	10	6-200	30	15-50	25
cynk	10-200	37	22-225	70	10-250	60
mangan	80-710	240	190-7000	500	20-2000	150

WPŁYW ODCZYNU GLEBY NA PRZYSWAJALNOŚĆ MIKROELEMENTÓW-przyswajalność mikroelementów pobieranych przez rośliny w formie kationów(Mn2+,Zn2+,Fe2+,Cu2-)wzrasta wzrasta z zakwaszeniem gleby. W glebach silnie kwaśnych stężenie tych pierwiastków w roztworze glebowym a gł. Mn2+ może być nawet toksyczne dla roślin. Wraz ze wzrostem zawartości pH kationowe formy mikroelementów utleniają się np. Do Mn3+,Fe3-, a przy dużych wartościach pH pojawiają się jony kompleksowe takie jak MnHCO3-, MN(OH)2-, Cu(OH)3-, Zn(OH)3-. Powoduje to zmniejszenie ich mobilności w glebie, a co za tym idzie ograniczenie ich przyswajalności dla roślin. Przyswajalność mikroelementów pobieranych przez rośliny w formie anionów również uzależnione jest od odczynu gleby. Najwięcej przyswajalnych związków boru znajduje się w glebach o odczynie obojętnym i lekko kwaśnym. Zarówno w glebach kwaśnych wzrasta wprawdzie rozpuszczalność zw. Boru jednak w takich warunkach sorpcja boru polega jedynie na tworzeniu zw. Cyklicznych z gr. Karboksylowymi COOH- i bor może być łatwo wypłukiwany w głąb profilu glebowego w formie jonów boranowych. W takich warunkach jest brak tego pierw. W glebie. Przy pH >7,0 następuje dysocjacja kwasu borowego i pojawia się anion boranowy: H3BO3 + 2 H20<-> B(OH)4- + H3O-

Anion ten może byc sorbowany przez minerały ilaste, uwodnione tlenki i wodorotlenki glinu oraz subst. Organiczną i przechodzi wówczas w formę słabo dostępna dla roślin. Ponadto w glebach o odczynie zasadowym słabe pobieranie boru przez rośliny spowodowane jest także antagonistycznym działaniem jonów Ca2+

Stopień dostępności molibdenu jest również silnie związany z odczynem glebowym. Wraz ze zmiana odczynu gleby, od pH ok. 5,5 adsorpcja jonu MnO2-,4 przez tlenki żelaza manganu i minerały ilaste staje się coraz słabsza, jednocześnie obserwowany jest wzrosty przyswajalności tego pierw. Dla roślin.

WPŁYW POTENCJAŁU OKSYDOREDUKCYJNEGO NA PRZYSWAJALNOŚĆ MIKROELEMENTÓW - najczęściej obserwuje się wzrost mobilności większości spośród mikroelem. W warunkach mniejszego natlenienia gleb. W miarę wysycenia gleby wodą wartości Eh ulegają zmniejszeniu i niektóre spośród mikroelem. Ulegają redukcji, zmieniając swoją wartościowość, a wraz z nią aktywność chem. W warunkach redukcyjnych wzrasta uwalnianie do roztworu glebowego jonów Mn2, Fe2+, wzrasta również rozpuszczalność zw. Molibdenu (w roztworze pojawiają się aniony MoS2-4 czy Mo2S2-2) zwiększając jednocześnie ich fitoprzyswajalność.

WPŁYW MATERII ORGAN. NA PRZYSWAJALNOŚĆ MIKROELEMENTÓE- zw. Próchnicze mają zdolność do tworzenia zw. Kompleksowych z atomami metali. Cząsteczka zw. Kompleksowego utworzona jest z atomu centralnego połącznego wiązaniami koordynacyjnym z gr. Atomów lub cząsteczek okreslanym mianem ligandów. Najbardziej interesującymi związkami kompleksowymi są chelaty, wykazujące budowę pierścieniową. Chelat utworzony jest przez kilka wiązań koordynacyjnych między wolnymi parami elektronów ligandu i wolnymi wartościowościami metalu. Proces ten może zachodzić według nast. Reakcji:(na innej ściądze:)

Rolę ligandów w glebie spełniają proste związki organiczne oraz grupy funkcyjne zw. Pruchniczych. Chalaty są dobrze rozpuszczalne w wodzie i skompleksowane w nich pierwiastki są przyswajalne dla roślin, a jednocześnie nie ulegają strąceniu do form nierozpuszczalnych czy wymywaniu w głąb profilu glebowego. W roztworze glebpwym do 100% miedzi, 80-90%manganu i powyżej 75% cynku występuje w postaci schelatowanej

OCENA ZASOBNOŚCI GLEB W PRZYSWAJALNE FORMY MIKROELEMENTÓW

PIERWIASTEK	PROCENT UŻYTKÓW ROLNYCH O ZASOBNOŚCI
		NISKIEJ	ŚREDNIEJ	WYSOKIEJ
BOR	76	22	2
MIEDŹ	36	52	12
MANGAN	7	85	8
CYNK	11	55	34
ŻELAZO	27	70	3

Zawartość boru w glebach Polski jest bardzo mała(bor jest najbardziej deficytowy wśród mikroelem). Ponad 70% gleb Polski jest ubogich w ten pierw. Jedynie w okolicach Tarnowa tylko 50-70% gleb jest zasobnych w bor,a w okolicach Krakowa ok. 50%.W przypadku pozostałych mikroelem. Od 52%(miedź)do 85%(mangan)gleb polskich wykazuje średnią zasobność w przyswajalne formy tych pierwiastków. W wielu rejonach kraju, szzeg. W Wielkopolsce, na Kujawach i pasie wschodnim występują niedobory miedzi. P przypadku manganu gleby najbardziej ubogie w ten pierw. Wyst. W okol. Słupska, Krakowa i Kielc. Najuboższe w cynk saągleby w okol. Sieradza, Piły i Katowic.

OZNACZENIE MIKROELEM. W GLEBIE- stosowane w Polsce do 1985r. Metody ekstrakcji specyficznej były metodami za pomocą których ekstrachowano z gleby takie ilości mikroelementów, które przekraczały pobieranie tych pierw. Przez rośliny. Obecnie na świecie dzięki nowoczesnej aparaturze występują koncepcje nowych roztworów ekstrakcyjnych, lepiej dostosowanych do potrzeb pokarmowych roślin, np. Wspólny wyciąg dla CaCl2 o stężeniu 0,01mol*dm3. Wiele z nich proponowanych jest jako wspólne wyciągi do równoczesnej ekstrakcji więcej niż jednego składnika. W polsce oznacza się przyswajalne formy mikroelementów metoda ekstrakcji w 1mol*dm3 HCl. Ten roztwór ekstrakcyjny rozpuszcza bardzo duże ilości mikroelem., znacznie przekraczające potrzeby pokarmowe roślin. Duże stężenie w tym roztworze ułatwia ich ilościowe oznaczanie.

OZNACZANIE BORU PRZYSWAJALNEGO W GLEBIE METODA BERGERA-TRUOGA

bor ekstrachuje się z gleby przez krótkotrwałe gotowanie w wodzie redestylowanej przy stosunku gleba-roztwór 1:2. rozpuszczane w ten sposób związki zadaje się kurkuminą , która w środowisku kwaśnym i stałej temp.(55C) łączy się z borem, tworząc kompleks o barwie fiołkowoczerwonej- rozecyjanine. Każdy atom boru łączy się z jedną cząsteczką kurkuminy w myśl reakcji(inna ściąga:)

Po rozpuszczeniu rozecyjaniny w etanolu (C2H2OH) otrzymujemy barwny roztwór , którego intensywność barwy jest wprost proporcjonalna do ilości boru w wyciągu glebowym. Barwa ta zachowuje trwałość przez 2 godz. Do określenia ilości boru na podstawie intensywności zabarwienia używamy spektrofotometru

---