Чибісова Н.В. Долганов Є.К.
Нам відомо, що вуглець, азот, водень, кисень, фосфор, сірка формують живі організми. Однак ці організми не зможуть жити без достатньої кількості багатьох інших елементів - катіонів металів.
Серед них калій, кальцій, магній (іноді натрій) відносяться до групи макроелементів, так як вони необхідні в великих кількостях (виражаються в сотих частках сухої речовини); однак такі елементи, як залізо, бор, цинк, мідь, марганець, молібден, кобальт, аніон хлору, відносяться до мікроелементів і потрібні лише в малих кількостях (виражаються в мільйонних частках сухої речовини).
На суші головним джерелом біогенних елементів (катіонів) служить грунт, яка отримує їх в процесі руйнування материнських порід. Катіони абсорбуються корінням, розподіляються різними органами рослин, накопичуються в листі, тобто входять в корм рослиноїдних споживачів подальших порядків в ланцюзі харчування.
Мінералізація загиблих організмів повертає біогенні катіони в грунт, створюється враження, що цикл здатний тривати безперервно. Однак грунт вилуговується дощами, дощові води переносять катіони в систему підземного стоку, а також і в поверхневий стік: в річки, моря, іноді в значних кількостях.
Вилуговування - автокаталитический процес: чим більше воно прогресує, тим більше деградують грунтові колоїди. Ситуація стає особливо важким в тропічних місцевостях: зливові дощі, низька абсорбіруемих грунтового комплексу (мала кількість гумусу), виснаження грунтів монокультурами цукрової тростини, кави, какао, кукурудзи, арахісу.
Коли вирубуються або випалюються ліси під сільське господарство, то мінералізований таким шляхом запас біогенних речовин швидко вилуговується дощами і грунт втрачає свою родючість. Якщо на ній тимчасово припинити посіви, то вона знову може дати життя лісі, але вже вторинного, з менш ціною біомасою, ніж у початкового спільноти. Після повторення подібних операцій грунт буде покриватися все більш і більш мізерної рослинністю з зменшується продукцією біомаси. Спочатку утворюється савана, потім степ, нарешті, пустеля. Значить, кругообіг мінеральних катіонів супроводжує цикли вуглецю і азоту. У помірних широтах наслідки вилуговування не так різання, але все-таки в результаті вирубок (суцільних під корінь), при корчування пнів і зняття дерну руйнується гумус - ресурс поживних речовин. Отже, порушується кругообіг, його повнота: перехід до пустки або лугу, з мізерною рослинністю і меншим запасом біомаси.
Мал. 4.3. Спрощена схема кругообігу фосфору
Виснаження грунту можливе не тільки внаслідок зняття рослинного покриву, а й через сільськогосподарські культури. Є такі культури, як буряк, картопля, олійні культури, що забирають щорічно від 300 до 700 кг мінеральних речовин на 1 га.
Щорічний винос з грунту речовин (кг / га) при середніх урожаїв