на электронную версию
журнала и новости
Последние годы регистрируется огромное количество новых агрохимикатов, информацию о составе которых можно почерпнуть только из рекламных материалов продавцов. Когда агроном хозяйства раскладывает перед собой эту литературу, пытаясь сравнить удобрения и выбрать подходящий продукт, то натыкается на ряд усложняющих процедуру моментов. А для неспециалистов это часто становится непреодолимым препятствием. Эти маленькие хитрости не являются каким-то противозаконным нарушением правил и вполне допустимы, но они требуют определенного объема знаний агрохимии.
Первый момент, который встречается чаще всего: химический состав удобрения представлен в разных единицах. Например, макроэлементы в процентах, а микроэлементы в «ppt» или «ppm», а в жидких агрохимикатах — грамм на литр и миллиграмм (или даже микрограмм) на литр, соответственно. Зачем это делается? Все просто — в этих единицах состав выглядит более внушительно, т.к. числа большие, но если все это привести к единым процентам, то солидный состав сразу «сдувается» по макроэлементам до единиц, а по микро- — до следовых количеств с большим количеством нулей, только после запятой. Напоминаю, что «ppt», как и приставка «мили», — это одна тысячная часть (10-3), а «ppm», как и приставка «микро», — одна миллионная (10-6).
Конечно, состав, представленный в левой части таблицы, в таких величинах выглядит привлекательнее!
Второй момент связан с тем, что содержание питательных веществ в удобрении можно показывать как в элементарном виде, так и в виде оксидов. Естественно, процентное содержание оксида будет гораздо выше, чем элемента, хотя это одно и то же вещество. Например, если взять сульфат калия (K2SO4), то в элементарном виде состав будет такой: К — 42,3%; S — 18%. А если этот же состав показать в виде оксидов, то проценты выглядят гораздо солиднее: К2О — 51%; SO4 — 54%. В борной кислоте (Н3ВО3) содержание бора В — 17%, а того же бора, но в виде оксида В2О3 — 55%.
Следует отметить, что далеко не всегда высокий процент содержания действующего вещества в удобрении обеспечивает столь же высокую его эффективность. Простой пример: хелат железа DTPA с содержанием Fe 11% прекрасно применяется и эффективно работает в тепличных хозяйствах на инертных субстратах и с контролем уровня рН раствора. Но в открытом грунте на слабощелочных карбонатных почвах на тех же томатах или на землянике гораздо эффективнее и лучше работает более дорогой хелат железа EDDHA с содержанием Fe — 6%, а затраты на DTPA будут лишены смысла, т.к. в таких условиях этот хелат будет разрушаться и терять эффективность. Или еще живая история: применял фермер в системе питания овощей открытого грунта через систему капельного полива сульфат калия (К2О — 51%) стоимостью 70 руб./кг, а потом решил, что это слишком дорого, и стал вносить хлористый калий (К2О — 60%) стоимостью 40 руб./кг. Растворимость прекрасная и экономия очень большая. Но не учел фермер, что в 1 кг этого удобрения содержится не только 600 г калия, но и 400 г хлора, что допустимо при внесении в почву под основную обработку, а в период вегетации просто губительно для растения.
Как оказалось, определенные затруднения вызывает правильное понимание весового (w/w — вес/вес) и объемного (w/v — вес/объем) процента. И в этом вопросе, похоже, путаница в головах не только у покупателей, но и у продавцов.
Понятно, что состав сухого кристаллического или гранулированного продукта, который продается на вес (в граммах или килограммах), будет показан только в весовых процентах, независимо от того, какой объем он занимает. Проблема возникает с жидкими агрохимикатами. Недавно встретилось описание жидкого органического соединения бора: содержание бора — 150 г/л, и далее — В 11%. Это кого угодно может ввести в ступор, т.к. по всем законам 150 г/л — это 15%! Только знающий человек может разобраться в этой головоломке. Дело в том, что плотность этого органического соединения 1,37 г/см3, соответственно, один литр этого продукта содержит 15% (150 г/л) бора и весит 1,37 кг, а вот один килограмм содержит 11% (110 г) бора и занимает объем 730 мл, а продавец, не разобравшись, объединил в рекламе эти цифры без каких-либо пометок.
Часто фермеров сводит с ума реклама о присутствии в новоявленных агрохимикатах элементов с какими-то чудодейственными свойствами, таких как Ba, Li, Cr, Br, W, Ti, V, Sr и т.п., чего нет в других удобрениях. Оказывается, раньше как-то не так изучали агрохимию и не разглядели фундаментальную роль этих элементов в жизнедеятельности растительного организма. На самом деле есть достаточно много материалов о том, что тот или иной элемент обнаружили в каких-то органах растения, но ведь оно, как и любой живой организм, может содержать в своих тканях чуть ли не все элементы периодической системы (в том числе и вредные), при этом далеко не все из них реально требуются растению для жизнеобеспечения. Для подтверждения можно обратиться в крупные тепличные комплексы как хозяйства наивысшей степени интенсификации, где применяются все самые новые методы выращивания растений и получают самые высокие урожаи. Уж они-то должны знать и применять в системе питания такие чудотворные элементы, как же без них получать урожаи овощей в 600 т/га? Но нет, не применяют тепличники этого!
На сегодняшний день в мировой агрохимии существует два четких понятия: необходимые элементы питания и полезные. К необходимым относятся только те, которые одновременно отвечают трем основным условиям:
1. Без этого элемента не может нормально завершиться жизненный цикл любого растительного организма.
2. В физиологических функциях этот элемент не может быть заменен никаким другим элементом.
3. Этот элемент принимает непосредственное (а следовательно, и доказанное) участие в метаболизме растительного организма.
Это основные структурные элементы — углерод (С), водород (Н) и кислород (О), которые растения по большей части потребляют из воды и воздуха, а также три группы минеральных элементов (по степени содержания в растительных тканях): макроэлементы — N-азот, P-фосфор, K-калий; мезоэлементы — Ca-кальций, Mg-магний, S-сера; микроэлементы — Fe-железо, Mn-марганец, Zn-цинк, Cu-медь, B-бор и Mo-молибден. Это определено еще Либихом, а питательные смеси составлены Кнопом в середине 19-го века, а потом дополнены Прянишниковым в начале 20-го. В последние годы этот список пополнили Cl-хлор и Ni-никель. Но хлор присутствует в атмосферном воздухе (≈0,03 мг/м3), а хлориды — в природной воде (≈0,5-500 мг/л), и, так или иначе, с таким его количеством сталкиваются все растительные организмы, но далеко не все любят хлор в удобрениях, особенно растения-хлорофобы. По поводу никеля агрохимики до сих пор спорят, т.к. его содержание в растениях столь ничтожно мало (в среднем около 0,00005% от сухого веса), что сложно определить количественно не токсичную для растений добавку этого ультрамикроэлемента в питательную смесь.
К полезным питательным элементам относятся: Na-натрий, Si-кремний, Co-кобальт, Se-селен и Al-алюминий, которые могут стимулировать рост и развитие растений, но в полной мере не соответствуют требованиям, предъявляемым к необходимым элементам, т.к. по большей части становятся необходимы лишь в определенных условиях и только для некоторых видов растений (Н.П. Битюцкий. Микроэлементы и растение. Изд. СПбУ, 1999, с. 11—13 — прим. авт.). Других элементов в этом списке не значится.
Большую сложность у фермеров вызывает понимание терминов «хелат» и «хелатное соединение». Учитывая, что за последние 20 лет почти все поняли, что микроэлементы в хелатной форме усваиваются и работают лучше, чем в ионной, на базе этого понятия появился целый ряд спекуляций. Для того чтобы разобраться, надо начинать с самого начала.
1. Микроэлементы могут использоваться в виде соединений с неорганическими кислотами: нитраты, хлориды или сульфаты (например: сульфат цинка — ZnSO4; сульфат меди — CuSO4; сульфат марганца — MnSO4), которые при растворении в воде диссоциируют (расщепляются) на ионы — заряженные частицы (Zn2+ и SO42-). Одноименно заряженные ионы отталкиваются и в питательном растворе становятся антагонистами. Это большой минус неорганических солей.
2. Микроэлементы существуют в виде соединений с органическими кислотами, например, с лимонной кислотой — Zn3(C6H5O7)2 * 2H2O – цитрат цинка, или с уксусной кислотой – Zn (CH3COO)2 * 2H2O — ацетат цинка и т.п., который при растворении в воде также легко диссоциирует (расщепляется) на ионы. Соответственно, это тоже минус.
3. Некоторые органические кислоты образуют достаточно устойчивые комплексы с катионами микроэлементов. Например, анион ЭДТА (этилендиаминтетраацетат) способен образовывать комплексы с широким рядом металлов. Специфическая структура комплексов ЭДТА, когда металл в комплексе охватывается со всех сторон, дает очень прочные соединения в строгой пропорции 1:1, которые не расщепляются в растворах на ионы и не вступают в антагонизм. Эти структуры и называются хелатными соединениями из-за схожести с клешней краба (от лат. chelate — клешня), которой удерживается микроэлемент.
В рекламе часто указывается, что в удобрении все микроэлементы в хелатной форме. Это совсем не так, ибо бор и молибден не хелатируются, т.к. не существуют в природе в виде элементарных катионов, как Fe2+, Mn2+, Zn2+ или Cu2+. Но это не говорит о том, что не существует их органических соединений.
Почему хелатные соединения каталитической группы микроэлементов (Fe, Mn, Zn, Cu) гораздо эффективнее ионных форм и так важны в питании растений? Все дело в том, что растения могут усваивать ионы этих элементов, но активируются и включаются в метаболизм они только тогда, когда вступают в соединение с аминокислотами растения по типу хелатизации. Хорошими хелаторами являются цистеин, глицин, гистидин, лизин и глютаминовая кислота. Аминокислотные комплексы металлов имеют октаэдрическое строение, причем два остатка аминокислоты связаны с центральным атомом металла амино- и карбоксильными группами и удерживают ион как клешней. Особой устойчивостью отличаются комплексы с аминокислотами, имеющими функциональные боковые цепи, как например, гистидин, азот имидазола в котором образует дополнительную (третью) связь с центральным атомом микроэлемента. По этой причине хелаты микроэлементов практически сразу после подкормки включаются в метаболизм, а ионы должны пройти процесс хелатизации. А вот, к примеру, калий, который относится к группе потенциалобразующих элементов, прекрасно усваивается из раствора в ионной форме и содержится в самом растении в ионной форме, поэтому использовать в питании хелат калия, конечно, можно, но затратно и абсолютно бессмысленно.
Ведущий специалист ГК «АгроМастер», к. с.-х. н. Хорошкин А.Б.
Смотрите также
