XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Цель исследования - провести теоретическое обоснование влияния факторов окружающей среды на динамику кальция в природной системе «вода-почва-растения», подобрать методику исследования, провести эксперимент и разработать методические рекомендации.

На основе анализа работ Н.П. Несговоровой, В.Г. Савельева разработана модель внешнесредового воздействия факторов динамики содержания кальция в природной системе «вода-почва-растения»[1]. Подобрана и отработана методика по определению содержания кальция в воде, почве и растениях.

Факторы окружающей среды, влияющие на динамику кальция, в природной системе делятся на лимитирующие и фоновые. К лимитирующим факторам относятся: свет, температура, вода, рельеф. Фоновые факторы представляют собой радиационный фон, заморозки, ветер, кислотность почвы и воды, гумус.

Звериноголовский район расположен в южной части Курганской области. Расстояние до города Курган 115 км. Район граничит на западе с Куртамышским районом, на севере с Притобольным районом, на юго-востоке с Казахстаном. Рельеф района формируется в настоящее время. Основные факторы его формирования на современном этапе – геологическая работа рек, временных водных потоков, озёр, болот, ветра. Человек в процессе хозяйственной деятельности также участвует в изменении и развитии рельефа: создаёт карьеры и котлованы, сооружает шоссейные насыпи.

На данной территории всего было отобрано 18 проб воды, 18 образцов почвы и 8 видов растений. Образцы были отобраны в таких районах, как: Прорывное, Искра, Озерное, Труд и Знание, Отряд Алабуга, Звериноголовское, Круглое, Бугровое.

Для определения содержания элемента в воде и почве применялась методика определения кальция в водной вытяжке. Сущность метода заключается в комплексонометрическом титрование ионов кальция [2].

На территории Звериноголовского района выделены следующие почвы, которые встречаются чаще всего: черноземы обыкновенные, луговые типичные, солонцы, аллювиальные [3]. Территория района принадлежит к бассейну реки Обь. Реки Звериноголовского района Тобол, Алабуга, Убаган относятся к левобережью Иртыша.

Пробы воды и почв и растений анализировались согласно методиками ГОСТ.

Высокое содержание кальция выявились в озерах. Это зависит от того, что в некоторых открытых природных водных источниках кальций стремится к формированию растворов, пересыщенных СаСо₃. Кальций в природной воде активно вступает в реакцию с другими элементами. Соли кальция обуславливают жесткость воды. Содержание кальция в скважинах и колодцах соответствует нормам ПДК.

В почве ионы кальция обогащают гумус. Не все почвы обогащены содержанием данного элемента. Растения поглощают кальция из почвы и аккумулируют его в своих тканях. В почвах и растениях, произрастающих на ней, может быть разное содержание кальция.

Процесс вымывания ионов кальция из почвы происходит за счет выпадения осадков. Осадки с почвенным раствором попадают в открытые водоемы, тем самым насыщая реки и озера кальцием.

Если в почве увеличивается содержание кальция, то взаимозависимо увеличивается кальций в растениях. Растения поглощают кальций из почвы и накапливают его в своих органах.

Низкая температура воды изменяет скорость химических реакций. Содержание кальция и интенсивность протекания процессов значительно уменьшается.

Почва поглощает световые лучи. Свет попадает в почву и активизирует химические, биологические процессы. Таким образом, катионы кальция сильнее поглощаются гуминовыми кислотами. Заморозки негативно влияют на почву. Миграция кальция в почвенном слое затормаживается.

Кальций регулирует водный баланс, соединяет кислоты почвы, обеспечивает нормальные условия для развития корневой системы растений, улучшает растворимость многих соединений в почве.

Существенная часть его в растениях, 20–65%, растворима в воде, а остальное количество может быть извлечено из листьев при обработке слабыми кислотами. Элемент поступает в растения в течение всего периода интенсивного роста.

Список литературы

1. Несговорова Н.П., Савельев В.Г. Основы системного анализа и моделирования экологических систем. – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2014. – 234 с.

2. «Почвы. Методы определения кальция и магния в водной вытяжке» ГОСТ 26428 – 85 от 01.01.96.

3. Иванов А.Л. Морфология почв от макро-до субмикроуровня. – Москва: Изд-во Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2016. – 416 с.