Архив рубрики «Питательные соли»

Питательные соли

В рубриках: Питательные соли

Чрезвычайно большое значение для развития в морях растительной жизни имеют так называемые питательные соли — все те минеральные вещества, без которых развитие организма невозможно. На суше растения получают все эти вещества и воду из почвы, в море — непосредственно из омывающей растение воды. В характере же потребных растению соединений между морем и сушей различий нет.

Среди  веществ,  растворённых в  воде и  необходимых растениям для построения тела, большинство всегда присутствует в морской воде в до­статочных количествах. Другие находятся в растворе в очень небольшом количестве, и по использовании их развивающимся фитопланктоном разви­тие последнего затормаживается. Таким образом, ограничивающее (лими­тирующее) действие на развитие растений в море оказывает недостача только в некоторых солях,   называемых   в  силу  этого   минимум-солями.   К  ним обычно относят соединения фосфора и азота, а иногда также и кремния, для тех растений, которые, подобно диатомовым, требуют для построения скелета больших количеств  кремнезёма.  Совершенно таким же образом и для сухопутных растений требуются удобрения с азотом и фосфором в определённых соединениях. В этом смысле плодородие почв и воды бази­руется в части минерального питания на сходных основах. Многие обоб­щения  и достижения,  которыми  располагает современное почвоведение, могут быть перенесены и на водоёмы. Подобно тому как и для почв, на них возможно  применение  удобрений.    На  маленьких  водоёмах — прудах — это уже давно практикуется, но сейчас поставлена проблема удобрения и морских водоёмов, так как нередко развитие морских растений, особенно планктона открытых частей, тормозится или даже полностью приостанав­ливается из-за отсутствия в воде соединений азота и фосфора.

Количество азота, растворённого в воде, относительно меньше, чем в воздухе. В атмосфере количество кислорода к азоту относится как 1:4, а в воде как 1 : 2. Однако этот элементарный азот, так же как и на суше, непосредственно растениями усваиваться не может. Так же как и в назем­ных почвах, в морской воде может иметь место процесс связывания азота микроорганизмами (некоторые бактерии и дрожжевые грибки). В раство­рённом виде в морской воде азот может находиться также в связанном со­стоянии в виде растворённого органического вещества (аминокислот). Это так называемый альбуминоидный азот, но он в питание растениям идёт в минимальных количествах.

Гораздо большее значение в питании водных растений имеет азот в различных органических соединениях — нитратах, нитритах и аммиаке. Общее количество этих трёх типов соединений азота очень невелико и исчи­сляется обычно десятками или сотнями миллиграммов в кубическом метре воды, т. е. даёт концентрацию в 50 000 раз меньшую, чем концентрация основного солевого состава. Однако морские организмы обладают способ­ностью извлекать из окружающей их воды вещества, находящиеся в ничтожно малых концентрациях, даже в более слабых, чем концентрации соеди­нений азота.

Весьма вероятно, что в морской воде,   как   и  в   почвах,   при   содействии бактерий  идут   процессы денитрификации   и   нитрификации.   Бел­ковые вещества в процессе минерализа­ции   под   действием    микроорганизмов дают аммиак.   Процессы нитрификации переводят   аммиак   через   нитриты   до нитратов. Процесс денитрификации идёт в  обратном   направлении.    Количество аммиака в морской воде обычно очень незначительно — от     нуля    до     0,02— 13 мг/л, и только в придаточных мо­рях в глубинных  водах  иногда  возра­стает до 1—1,5 мг/л.

Нитриты в морской воде встреча­ются в малых количествах, так что основную роль в питании морских ра­стений играют нитраты (соединения азотной кислоты). В глубинных водах океанов и морей нитратов обычно бы­вает много, но в той поверхностной зоне, где развиваются растения, коли­чество нитратов бывает мало, а иногда гадает до нуля.

Вследствие отмирания организмов и опускания их на глубины соеди­нения азота всё время убывают из верхних слоев  моря и накопляются в глубинных. Они могут поступать вновь вместе с береговым стоком (речными водами, тающими снегами и т. п.), но это количество невелико. Главные массы нитратов, обеспечивающих плодородие верхнего слоя откры­тых частей морей, поднимаются из более глубоких, богатых нитратами слоев, при вертикальном переме­шивании вод вследствие охлаждения поверхност­ных слоев моря и умень­шения притока пресных вод с  суши.

Фосфор морские ра­стения получают из фосфа­тов (соединений фосфор­ной кислоты). Так же, как и нитраты, они на­копляются в глубоких слоях моря (десятки мил­лиграммов в одном куби­ческом метре воды) и в период усиленной вегета­ции   фитопланктона   исчезают из воды в зоне фотосинтеза. Во время весенней и зимней вертикальной циркуляции количество фосфатов здесь снова воз­растает.

Количество фосфатов и нитратов в поверхностных водах открытых частей океанов обычно невелико, поэтому и развитие фитопланктона (био­логическая продуктивность) имеет очень ограниченный характер. В об­ластях упоминавшихся выше пяти больших халистатических областей оке­анов, в центрах больших кольцевых вращений вод, изолированных от привноса новых фосфатов и нитратов со стороны, и в силу постоянного сильного прогрева поверхностных вод, почти не поддающихся процессам вертикальной циркуляции, продуктивность фитопланктона чрезвычайно слабо выражена. Это настоящие пустыни моря, поражающие наблюдателя прозрачностью вод и необыкновенно красивой темно-синей окраской.

Из морей, вдающихся в сушу, обычно отличающихся обилием жизни, резко выделяется своей исключительной количественной бедностью жизни Средиземное море, несмотря на большое качественное разнообразие насе­ляющих его воды растений и животных. В данном случае бедность моря обусловливается очень малым притоком речных вод, всегда снабжающих внутренние моря фосфатами и нитратами, а с другой стороны, очень слабой вертикальной циркуляцией, не поднимающей с глубин накопляющихся там питательных солей, которых здесь к тому же значительно меньше, чем в открытых океанах.

Совсем иная картина у нас в Азовском море. Донские воды обильно снабжают этот мелкий водоём питательными солями. Сильный процесс перемешивания всегда поднимает со дна опускающиеся органические соеди­нения, снова и снова вступающие в круговорот. Бурное развитие фитопланк­тона весь летний период обеспечивает всем животным организмам обильное питание. В результате Азовское море — самый продуктивный морской водоём мира.

Комментарии к записи Питательные соли отключены