Микротыңайтқыштар. Микроэлементтердің маңызы

Ауыл шаруашылығ ында қ олданылып келе жатқ ан химиялық элементтер арасында B, Mn, Cu, Mo, Co, Zn жер қ ыртысында, ө сімдіктер мен басқ а да тірі организмдер қ ұ рамында аз болғ андық тан микроэлементтер қ атарына қ осылады. Жер қ ыртысында олардың басым кө пшілігі қ осылыстар кү йінде, ал кейбіреулері бос кү йінде де кездеседі. Бұ л микроэлементтер ә ртү рлі топырақ тарда ө сетін ө сімдіктердің ө зіне тә н жеке физиологиялық рө л атқ арады. Бір микроэлементтің ә сері 2 микроэлементтің орнын толтыра алмайды. Ө сімдіктердің микроэлементтермен дұ рыс қ оректенуін дамытуда М. Каталымов, П. Власюк, О. Кедров, Я. Пейве, т.б. ғ алымдар кө п ең бек етті. Шаруашылық та микротың айтқ ыштарды қ олданудың жоспарын жасағ анда топырақ тағ ы микроэлементтердің жалпы қ орымен бірге оның ө сімдік бойына сің іре алатын шамалы ғ ана бө лігі ескеріледі. Сонымен бірге қ оректі заттар кө зі болып табылатын олардың жылжымалы тү рлері де есепке алынады. Ә ртү рлі топырақ тардың химиялық қ ұ рамын зерттеген кезде ондағ ы микроэлементтердің кең кө лемде ауытқ итыны анық талды. Мысалы батпақ ты жерлерде Сu аз, тундра топырағ ында В мө лшері аз, ал Мо мейлінше бай болып келеді. Ал қ ұ мды топырақ тарда барлық микроэлементтердің жалпы қ оры ө те аз болып келеді.

Қ андай макро жә не микроэлементтердің топырақ та ауытқ ымалы мө лшерде болуы биогеохимиялық аммиак деп аталады, бұ л адам мен мал ауруларына қ арсы кү ресте ү лкен рө л атқ арады.

А. В. Виноградовтың зерттеулері бойынша 1 кг топырақ та мыстың жалпы қ оры 20 мг, Mn – 850, Co – 8, В – 10, Мо – 3 мг болса, Қ азақ стан топырағ ының ө нделетін қ абатында (0-30 см) В – 52-70, 7 мг Сu – 20, 6-28.7, Zn – 47-57, Mn – 603-729, Mo – 1.2-1.4, Co – 7.9-8.7 мг аралығ ында кездеседі. Қ азақ станның барлық топырақ тары Cu, Co, Zn микроэлементтерінің жалпы қ оры жағ ынан ТМД кө леміндегі кө рсеткіштерге қ арағ анда орташа дә режеде, ал В – жоғ ары, Мо – тө мен болып келеді. В. В. Ковальский ә ртү рлі аймақ тарда микроэлементтердің топырақ, геоботаника, медицина, зооветеринария тұ рғ ысынан биогеохимиялық орналасу картасын жасады. Мұ ның ө зі микротың айтқ ыштарды ауыл шаруашылығ ында егіншілікте дұ рыс пайдалануғ а мү мкіншіліктер береді. Мұ ндағ ы негізгі критерий – биохимиялық ортадағ ы химиялық элементтердің организмде шоғ ырлануы мен жиналуы.

Жергілікті топырақ, ауа судың микроэлементтік қ ұ рамы сол топырақ тарды туғ ызғ ан тау жыныстарына тә уелді болып келеді де, жергілікті мал (қ ұ с) организміне сол жердің ө сімдіктері арқ ылы сұ рыпталып ә сер етеді, соның нә тижесінде олардың жетіспеушілік немесе артық шылығ ы – неше тү рлі эпидемиялық ауруларғ а шалдық тырады.

Кейбір микроэлементтердің маң ызы мынадай: бордың ө сімдіктердегі кө мірсулардың қ озғ алысына, алмасуына маң ызы зор. Бор жеткіліксіз болса, ө сімдіктің жапырақ тарына қ ант пен крахмал аз жиналады. Олардың тамырғ а бірқ алыпты таралу режимі бұ зылады. ХХ ғ асырдың 30-шы жылдары М. Я. Школьник, Е. А. Соловьева, Е. П. Троицкий, т.б. бордын ө сімдіктің жеміс салу ү дерісінде елеулі рө л атқ аратынын дә лелдеді.

Француз биохимигі Геброэль Бертран ХХ ғ асырда ө сімдіктің қ ұ рамында бордың болуы кездейсоқ емес екенін дә лелдеді. Ө сімдіктер қ орегінің арасың да бор жеткіліксіз болса, онда ө сімдіктер мү шелерінің саны кемиді, гү л органдары кеміп тү сіп қ алады.

Ө сімдік органдарының ішінді В – ә ртү рлі болып кездеседі. Жапырақ тарында кө п, ал сабақ тары мен тамырларында ө те аз болады.

Барлық кө птеген микроэлементтердің айырмашылығ ы ферменттердің қ ұ рамына кірмейді ә рі олардың белсенділігіне ешқ андай ә сер етпейді. Сондық тан ол кү рделі биохимиялық ү дерістерге онша кө п қ атыспайды. Ө сімдіктердің ө сіп-ө нуі ү дерістеріне қ атысқ анда бор қ ышқ ылы сумен ә рекеттесіп, кү рделі комплексті қ осылыстар тү зеді. Бұ л комплексті қ осылыстар терісі зарядталғ андық тан бор қ ышқ ылының бастапқ ы қ асиетін ө згертеді, ә рі белсенділігін арттырады, ақ уызды қ осылыстардың алмасуын жылдамдатады.

В – жетіспегендіктен қ ант қ ызылшасының ө зегі ауруғ а шалдығ ады жә не қ ұ рғ ақ кү йінде шіри бастайды. Бордың кө п болуы қ ант қ ызылшасында, кө кнә р тұ қ ымдас ө сімдіктер қ ұ рамында, ал аз болуы дә нді дақ ылдар егістігінде орташа дә режеде бұ ршақ ты дақ ылдарда байқ алады. Оның жетіспеушілігі ә ртү рлі ауруларғ а – хлороз, шіріндіге душар болуына ә келіп соғ ады.

Бор – марганецтің, Cu, Аl-дің уытын жойып, калийдің сің ірілуін кү шейтеді. Хлор мен азоттың сің уін азайтады, ал аммиакпен салыстарғ анда нитратты азоттың пайдалануын арттырады. Ө сімдік тканьдерін6 ә сіресе, оттекпен қ амтамасыз етуді жақ сартады.

Ө сімдіктердің қ ұ рғ ақ затындағ ы бордың мө лшері бірдей болмайды. Ол ө сімдіктің ылғ ал режимін жақ сартып, кө мірсутек пен ақ уыздардың алмасуын, фотосинтез ү дерістерінің дұ рыс жү ріп, тамыр жү йесінің ө суін тездетеді. Мұ ның ө зі ө сімдіктердің қ ұ рғ ақ шылық жә не тұ зсыз жағ адайларғ а тө зімділігін жақ сартады. Бор ө сімдіктердің калийді пайдалануын тездетсе, фосфорды пайдалануын кешіктіреді. Ө сімдіктің 1 кг қ ұ рғ ақ массасының қ ұ рамында бордың мө лшері 2 мг – 10 мг аралығ ында ө згеріп отырады.

Органикалық заттарды тү зу ү шін ө сімдікке N, P, K жә не Са-ның тү суін шұ ғ ыл арттырады, қ ант қ ызылшасында – қ ант, картопта – крахмал жаздық бидайда – ақ уыз, қ ытай бұ ршағ ы мен кү нбағ ыс тұ қ ымында– май, шө пттерде – С витамині мен каротин кө бейетін болады. Бор жеткіліксіз болса, жеміс салатын гү лдер кө бейеді, осыдан соң ө сімдіктің гү л органдары қ урап, тү сімділігі кеміп кетеді.

Бор – жер қ ыртысында таралуы жағ ынан химиялық элементтер арасында 37 орынды иемденеді.Жер қ ыртысында ол ә ртү рлі қ осылыстар кү йінде кездеседі. Бордың жылжымалы тү рі агрохимиялық картағ а тү сірілген. Қ азақ стан топырағ ының 1 кг-да олардың жалпы қ оры 52, 70 мг, жылжымалы тү рлері 0, 70-1, 33 мг аралығ ында кездеседі. Жер жү зінде бұ л минералдың жалпы қ оры 100-300 млн. т.

Марганец – ө сімдік қ ұ рамындағ ы марганецтің концентрациясы дақ ылдың биологиялық ерекшелігі мен топырақ тағ ы олардың қ орына байланысты. Ө сімдіктердің ә сіресе, жеміс-жидек ағ аштарының ұ лпаларында Mn – бар кезде қ арақ оң ыр, ала жолақ пайда болады, тіпті, сарғ айып кетеді. Mn ө сімдікке ә сері қ ұ рғ ақ шылық та қ атты білінеді. Mn тың айтқ ыштарының ө сімдік ө німіне ә серлері топырақ тың ерітінді тү рлеріндегі орталары рН > 5, 8 болғ анда Mn тың айтқ ыштарын қ олдану тиімді деп саналады. Микроэлементтер ө сімдік қ ұ рамында шоғ ырлануымен ө нім алуғ а пайдалануы жағ ынан Mn темірден кейін 2 орынды иемденеді. Ол ферменттің қ ұ рамына кіріп фотосинтез, демалу, кө мірсутектермен ақ уыздардың алмасу ү дерістеріне қ атысады, ө згермелі кө п валентті элемент болғ андық тан ө сімдіктер клеткасындағ ы тотық тандыру-тотық сыздандыру реакциясына қ атысып, тамыр жү йелерінің қ озғ алысын арттырады.

Ө сімдіктерді нитратты қ осылыстармен қ оректендіргенде ол тотық сыздандырғ ыш, ал аз аммиактағ ы қ осылыстарымен қ оректендіргенде тотық тандырғ ыш заттар ретінде ә рекет етеді. Ө сімдіктерде марганец жеткіліксіз болғ анда хлороз деп аталатын ауруғ а шалдығ ады. Марганец ақ уызды катализаторлар – фермент белсенділігін дем алу, азотпен алмасу ү дерістерін тездетеді, ө сімдіктер кө мір қ ышқ ыл газын жақ сы сің іреді, хлорофил мен ақ уыз қ осылыстарының байланысын жақ сартады.

Органикалық заттардың қ ұ рамына кіретін марганец олардағ ы органикалық қ ышқ ылдарды тотық тырады. Мұ нда органикалық қ осылыстар қ ұ рамындағ ы кө міртектердің байланысы С–С ү зіліп, СО₂ мен су бө лініп шығ ады. Фотосинтез ү дерісінде ө сімдіктерден оттегі бө лініп шық са, демалғ анда кө мір қ ышқ ылын бойына сің іреді. Марганец – жануарларда негізінен бауырғ а, бұ дан соң бү йрек пен жіліктерге жиналады, ө кпеде ол ө те аз мө лшерде кездеседі. Жер қ ыртысында олардың қ оры 0, 09 пайыз, бү кіл химиялық элементтер арасында таралуы жағ ынан 11-орынды иемденеді.Ол 150-ге жуық минералдардың қ ұ рамына кіреді. Марганецтің 2 валентті қ осылыстары суда жақ сы ериді, ө сімдіктің қ оректенуіне қ олайлы жағ дай туғ ызды. Ал 4-валентті қ осылыстарғ а ө згергенде ө сімдіктердің қ оректенуі тө мендейді. Ринькистің зерттеуі бойынша Mn- топырақ тағ ы жалпы мө лшері 21-6100 мг/кг, ал Қ азақ стан топырағ ында 587-729 мг аралығ ында болғ ан.

Мо – басқ а микроэлементтерге қ арағ анда, жер қ ыртысында анағ ұ рлым аз кездеседі, оның ө сімдіктер организміндегі маң ызын Жер жү зінде 1 рет 1912-1913 жылдары Д. Н. Прянишников анық тағ ан. Мо жеткіліксіз болса, ө нім мө лшері азайып, сыртқ ы белгілері ө згеріп отырады. Мо нитраттарды тотық сыздандырып, амин қ ышқ ылдарының тү зілуіне жағ дай жасайды. Мұ ның ө зі нитраттардың ө сімдіктерге теріс ық палын кемітуге қ ышқ ылдық ортаның азаюына ә сер етеді жә не ол фосформен белсенді тү рде ә рекеттеседі. Мұ ның ө зі ө сімдіктер қ ұ рамында ақ уыздың басқ а да нуклейн қ ышқ ылдарының кө беюіне жағ дай жасайды. Мо – жер қ ыртысында кө п таралуына қ арамастан ол шашыранды тү рде орналасатын сирек элементтер қ атарына жатады. ТМД топырақ тарында Мо – жалпы қ оры 1 кг топырақ та 0, 2-7, 5 мг аралығ ында, ал Қ азақ станда 1, 2-1, 4 мг аралығ ында болады.

Cu – ө сімдіктерде ө тетін ә ртү рлі биохимиялық ү дерістерге ақ уыз жә не нуклеинді алмасу реакцияларына қ атысады. Мыс иондары амин қ ышқ ылдары қ ұ рамына кіретін комплекстер тү зеді.

Ө сімдіктер мен жануарлардың бірқ алыпты ө сіп-жетілуі ү шін шағ ын мө лшерде болса да, Сu қ ажет. Ол хлорофил сияқ ты аса кү рделі органикалық қ оспаларды синтездеуге тұ рақ тандырып, оны бү лінуден қ орғ ауғ а қ атысады. Мыс клеткаларда болатын тотық тандыру ү дерістеріне қ атысып ферменттердің қ ұ рамына кіреді, ал ө сімдіктердің кейбіреулері В₁₂-тобындағ ы витаминдердің ә рекетін кү шейтіп, ө сімдіктердегі кө мірсутекпен ақ уыздардың алмасуына ә сер етеді. Ө сімдіктерде ақ уыздарды синтездеуде мыстың жақ сы ә сер ететіндігі жә не осының арқ асында ө сімдік ұ лпаларында суды ұ стау қ абілетін нашарлататыны белгілі. Астық тұ қ ымдас дақ ылдар мұ ндай ауруларғ а шалдық қ анда жапырақ тары, барлық жеміс ағ аштарының ұ штары қ урайды немесе солып қ алады.

Топырақ та мыс мө лшері жетіспесе, ө сімдік қ ұ рамында хлорофил мө лшері кеміп кетеді, олардың жасыл бө ліктері бозарып тіршілігін жояды. Мыс микроэлементтер арасында кө п тарағ ан элементтер қ атарына жатады, олардың жер қ ыртысында жалпы қ оры 0, 003-0, 01 пайыз, таралуы жағ ынан 26 орынды алады. Олар кө бінесе, қ осылыстар кү йінде жә не таза металл тү рінде кездеседі.

Zn – ө сімдіктердің ө суіне дем беретін заттар ауксиндерді кү шті кү йінде жинақ тауғ а жә не плазмалардың жабысқ ақ тығ ына ә сер етеді. Ө сімдіктердегі тотық тыру ү дерістеріне байланысты реакцияны жеделдетеді, ө сімдіктердегі кө мірсулардың алмасуына қ атысты ферменттік қ ұ рамына қ осылады. Мырыш ә серінің арқ асында ө сімдіктерде С витамині каротин, кө мірсутек пен ақ уыз кө бейеді. Ө сімдіктердің тамыр жү йесінің ә серін кү шейтіп, оның аязғ а, тұ з сортанғ а, қ ұ рғ ақ шылық қ а тө зімді болуына жеміс салу ү дерісіне жетілдіруге ә сер етеді. Сонымен қ атар мырыш ө сімдіктердің тү ріне, топырақ пен ауа райына қ арай қ ұ былғ ыш келеді. Мырыш кө бінесе, малдың денесінде бауыр, бү йрек, жыныс органдарында ұ йқ ы безінде жинақ талады. Адам тә улігіне массасының 1 кг-на шақ қ анда, 0, 3 мг мырыш тұ тынады. Жер қ ыртысында мырыш қ оры 0, 02 пайыз, таралуы жағ ынан 23- орынды иемденеді. Бұ л кеннің қ оры біздің елде кең таралғ ан. Мырыштың топырақ тағ ы жалпы қ оры ТМД елдерінде 6-60 мг/кг болса, Қ азақ станда 47-59 мг аралығ ында, олардың топырақ тағ ы ә ртү рлі дә режеде болуы топырақ тү зетін аналық тау жыныстарында, олардың механикалық қ ұ рамына агротехникалық агрохимиялық шаралардың қ олдануына байланысты ө згеріп отырады. Ол мыс тә різді бос кү йінде бола бермейді, бұ л кеннің орны Аl-мен Сu-тан кейін 3 орында.

Со – ө сімдік қ ұ рамындағ ы оның мө лшері 1 кг қ ұ рғ ақ массағ а шақ қ анда 0, 05-11, 6 мг болады. Ол ө сімдіктердің барлық тү рлерінде кездеседі. Олардың ішінде тең ізді суларда ө сетін ө сімдіктер де кө п, ал тұ щы суларда батпақ ты жә не тең із жағ алауындағ ы ө сімдіктер қ ұ рамында аз болады. Со – ө сімдіктің қ ұ рғ ақ шылық қ а тө зімділігін кү шейте тү седі. Ө сімдіктің Со пайдаланудағ ы ерекшелігі топырақ тан сің іріп алғ аны. Со-тың ¾ дейіні ө сімдік тамырына жиналып қ алатындығ ында. Со – қ олданғ анда ө сімдіктің химиялық қ ұ рамы ө згеріп, хлорофил жә не аскорбин қ ышқ ылы қ ұ рғ ақ заттардың мө лшері едә уір артады.

Со – басқ а микроэлементтерге қ арағ анда табиғ атта аз таралып, ө те сирек кездесетін элементтер қ атарына жатады. Жер қ ыртысында 1, 1-4, 1 пайызғ а жуық кездессе, осы мө лшердің 3 пайызы ғ ана шашыранды тү рде орналасқ ан. Со-ның ең мол қ оры силикат тау жынысында, ал ең азы қ ышқ ылды тау жынысында (гранит) болады. Со – ТМД топырақ тарында 0, 4-21 мг/кг болса, Қ азақ станда 7, 4-8, 7 мг аралығ ында болады. Олардың топырақ тағ ы қ осылыстары 2 жә не 3 валентті болып келеді. 2 валентті Со хлорид, сульфат, биокорбанатты қ осылыстарда басымырақ болып, ерітінділер арасында 3 валентті Со қ осылыстардың тұ здарына айналады.