Роль гумусовых веществ в снижении токсичности алюминия (часть 3)
Алюминий, марганец и железо, внесенные в виде неорганических солей, оказали явное токсическое действие на растения ячменя, причем угнетение возрастало с увеличением дозы (табл. 30, 31, 32). При этом, содержание алюминия, железа и марганца в надземной массе значительно возросло, хотя между внесенными дозами и содержанием этих элементов в сухой надземной массе не существует прямой пропорциональности. Это объясняется тем, что при резко выраженной токсичности, физиологические процессы в растении настолько угнетены, что отток веществ из корней становится незначительным. При сопоставлении токсичности алюминия, железа и марганца, находящихся в питательной среде в виде солей видно, что токсическое действие при этом проявляется несколько слабее чем сорбированных ионитом, но вполне отчетливо. Это находит отражение и в химическом составе растений. Так, например, содержание марганца в надземной массе ячменя, выращенного в варианте с внесение катионита, насыщенного марганцем, достигало 5080 мг/кг сухого вещества и было значительно больше, чем в контроле, или даже чем в вариантах с внесением марганца в виде минеральных солей. По-видимому, это вызвано тем, что в песчаных культурах в условиях хорошей аэрации марганец, внесенный в виде солей, легко окисляется и переходит в мало подвижные формы, тогда как марганец, сорбированный катионитом, некоторой мере защищен от окисления.
Полученные результаты указывают на снижение вредного действия железа в кислой среде при внесении его в виде хелатного соединения - версената. Подобным же действием на растения обладают и соединения алюминия, марганца и железа с гуминовыми кислотами и фульвокислотами.
При сравнении урожаев, полученных в вариантах с внесением токсических элементов в виде солей, а также в виде соединений с гумусовыми кислотами видно, что последние в дозах, эквивалентных по метал-дали урожай растений в несколько раз выше и в большинстве случаев не уступающему урожаю в контроле и даже достоверно больше его. Конечно, можно объяснить это действия стимуляцией роста растений (А.И. Карпухин, 1979; Л.А.Христева, 1953) и отчасти это, очевидно, так, однако анализ растений подтверждает наше предположение о том, что основная роль органических веществ в данном случае - в снижении поступления алюминия, марганца и железа в растения, а, следовательно, и ее токсичности.
Содержание алюминия, марганца и железа в растениях при внесении этих элементов в виде соединений с гуминовыми кислотами достоверно меньше, чем при внесении в виде минеральных солей. В вариантах с внесением гуминовой кислоты содержание алюминия в растениях было даже более низким, чем в контроле. Следует отметить, что величина урожая вполне закономерно связывается с уровнем содержания алюминия и железа в растениях, причем эта взаимосвязь имеет нелинейный характер.
Еще более интересен тот факт, что даже наиболее «агрессивная» группа органического вещества почвы - фульвокислоты при кислой реакции также проявляют защитное действие, несколько снижая поступление алюминия, марганца и железа в растения ячменя и их токсичность (табл. 33).
К такому выводу пришел в более поздних исследованиях Т. Тотев (1971), показавший, что снижение токсичности алюминия в псевдоподзолистой почве объясняется действием фульвокислот, а также Р. Турнер и др. (1975), изучавшие связывание алюминия с органическими веществами - люцерновой муки, сфагновым торфом и сахарозой.
В других сериях вегетационных опытов нами изучался оптимальный интервал реакции для выращивания клевера и горчицы (индикаторные на кислотность культуры) на почвах, различающихся по содержанию органического вещества и содержанию подвижных форм алюминия марганца и железа. Изменение содержания органического вещества производилось путем добавления к дерново-подзолистой легкосуглинистой почве различных количеств кислого торфа (0, 0.5, 1.0 и 2.0 кг на сосуд), а изменение содержания фитотоксических элементов - добавлением растворов хлоридов алюминия, марганца и железа. Разумеется, органическое вещество торфа не идентично гумусу дерново-подзолистых почв, но такая постановка опытов вполне правомочна, т.к. торф широко используется в земледелии, как составная часть различных органических удобрений. В опытах использовались большие дозы минеральных удобрений - до 1 г д.в.(азота, фосфора и калия) на сосуд, чтобы уменьшить влияние торфа на растения как источника элементов питания (табл. 34). Добавление кислого торфа к дерново-подзолистой почве вызывало вполне закономерное ее подкисление. Увеличивалась обменная кислотность и содержание обменного водорода.
Внесение солей алюминия влияло на содержание подвижного алюминия в почвах неодинаково. При внесении их в кислую дерново-подзолистую почву с низким содержанием гумуса, содержание подвижного алюминия достоверно повышалось (с 0.429±0.04 до 0.511±0.03 мг-экв на 100 г). При внесении соли алюминия в почвы с добавлением торфа содержание подвижного алюминия в них не увеличивалось, несмотря на то, что доза внесения алюминия в расчете на 1 кг почвы была больше (т.к. уменьшалась объемная масса, а дозы Al были выравнены). В торфяной почве внесение алюминия привело к некоторому увеличению обменной кислотности, однако, подвижный алюминий методом Соколова в них не обнаруживался.
