Алюминий (Аl) – самый распространенный в земной коре металл. Количество его достигает 8,6% (по массе). В свободном виде в природе не существует по причине высокой химической активности. Чаще всего он встречается в форме соединений: алюмосиликатов, бокситов, кристаллического глинозема (корунд, наждак). И хотя количество этого микроэлемента в почвах огромно, но в растениях содержание его незначительно (в среднем 0,02% по массе).
Биологическая роль алюминия изучена мало. Он входит в состав тканей и межклеточных растворов в растениях, контролируя их коллоидные свойства. Кроме того, установлено его участие в ферментативных процессах (и как активатора, и как ингибитора). Присутствие алюминия способствует росту восстановительной и эпителиальной ткани живых организмов. У некоторых овощных культур относительный избыток алюминия способствует повышению их солеустойчивости. Также отмечено влияние этого элемента на повышение вязкости, снижение проницаемости протоплазмы и уменьшение количества воды, содержащейся в тканях растений.
Влияние дефицита алюминия в почвах на развитие и рост растений в естественных условиях не установлено, а вот случаи его избыточного количества встречаются нередко. Они приводят к повышению кислотности почв и ухудшению поступления в культуры фосфора, калия, марганца, бора, железа и натрия. Концентрации алюминия, превышающие 1 мг/л воды могут оказать негативное воздействие на рост и развитие сельскохозяйственных культур. Избыток этого микроэлемента в почве приводит к деформации органов растений (скручивание листьев, появление на них белых пятен), угнетению роста культур (при концентрации подвижного алюминия 2 – 5 мг/100 г почвы), резкому падению урожайности и частой гибели растений (при 10 мг/100 г почвы). В то же время, даже в случае высокой токсичности алюминий, в отличие, например, от марганца, не накапливается в надземных частях большинства растений.
По своему отношению к алюминию культуры можно условно разделить на четыре группы: высокочувствительные (луговой клевер, люцерна, столовая и сахарная свекла), чувствительные (капуста, морковь, репа, турнепс, озимая пшеница, рожь, ячмень), среднечувствительные (кукуруза, подсолнечник, яровая пшеница, просо, лен, томаты, фасоль, горох) и малочувствительные (гречиха, картофель, луговые злаки). Повышенным содержанием этого микроэлемента отличаются пшеница, овес, рис, картофель, авокадо. Чуть меньше его в некоторых овощных культурах (топинамбур, баклажаны, савойская капуста, артишок), а также в ягодах и фруктах (яблоки, клубника, киви). Белокочанная капуста, фасоль, персики содержат минимальное количество алюминия.
В процессе изучения влияния алюминия на сельскохозяйственные растения было обнаружено, что основное значение имеют его концентрации. Так, при обработке посевного материала раствором хлористого алюминия с концентрацией 0,1 – 0,5 мг/л наблюдалось более интенсивное прорастание семян, а обработка аналогичным раствором с более высокой концентрацией (1,0 мг/л) способствовала задержке их прорастания. При низких концентрациях алюминия (менее 0,5 мг/л) происходит увеличение поглощения калия и стимуляция подачи его из корней в наземные части растения. Более высокие концентрации микроэлемента способны нарушить синтез белка, а также вызывать разрушение корней и корневых волосков. Относительный избыток этого металла отрицательно влияет на обмен веществ в культурах. Особенно это отражается на образовании семян и их дальнейшем развитии. Даже у таких высокоустойчивых к действию алюминия растений как луговые злаки, повышенное содержание этого элемента в почве вызывало замедление роста и ухудшение развития.
В почвах алюминий обычно находится в форме труднорастворимых соединений. Растворимые его формы встречаются в грунтах с кислой реакцией, расположенных в северных районах, а также в субтропических почвах. Увеличивается их количество также при отсутствии в почвенном слое кислорода. Водорастворимое и коллоидное гидроксидное соединение алюминия при взаимодействии с органическими кислотами образует подвижные комплексные формы, которые могут перемещаться в почвенных горизонтах. Действие солей алюминия на растения неоднозначно и зависит от вида почв. Так, одинаковое количество этого микроэлемента, внесенного на черноземных почвах и на подзолистых практически не имело никаких последствий в первом случае и оказывало негативное воздействие на культуры во втором.
Известкование почв, содержащих избыточное количество алюминия, помогает снизить их кислотность и устранить излишки этого металла. Применение в этом случае препаратов, содержащих магний, позволит получить более надежный результат. Рекомендуется также применение фосфорных удобрений. В этом случае фосфор связывает свободный алюминий, что приводит к образованию нерастворимых солей и нейтрализует вредное действие этого микроэлемента. Как показывает практика, подобная мера способствовала значительному улучшению роста некоторых культур (люцерны и красного клевера). В качестве органических удобрений нежелательно использовать навоз, поскольку он способствует усилению кислотной реакции грунта. Вместо него лучше вносить коммунальные отходы: ветки и зеленую массу после обрезки деревьев, а также прочие отходы органического происхождения, имеющие нейтральную или щелочную реакцию. Замечено, что разложение органического вещества травянистых растений (корневых остатков, сена, соломы) способствует уменьшению количества растворимых форм алюминия в почвах.
Поділитись в соцмережах:
