ЭДТА в составе микроудобрений – новая угроза для урожайности и плодородия почв
Покупая продукты в магазинах, мы все чаще обращаем внимание на их состав, учимся расшифровывать аббревиатуры, напечатанные мелкими буквами на упаковках. Потому что знаем: среди консервантов, красителей и прочих веществ, закодированных таким образом, могут содержаться и вредные для здоровья. Но не менее внимательно нужно относиться и к аббревиатурам, указанным на упаковках удобрений. Ведь тут действует то же правило, что и в отношении пищевых продуктов: не навреди.
С наступлением очередного сезона полевых работ, множество агрономов, фермеров и просто дачников пополняют свои запасы удобрений и средств защиты растений. В последние годы они все чаще покупают хелатные микроудобрения, применение которых – удобный, эффективный и экономически оправданный способ обеспечить растения необходимыми элементами питания. Их преимущества уже оценили миллионы аграриев. Предложений таких препаратов на украинском рынке – множество. К сожалению, среди них немало и таких, которые могут не только принести пользу, но и нанести в перспективе серьезный ущерб. Среди веществ, наличие которых должно насторожить, часто встречается ЭДТА.
Прежде всего – безопасность
Какие бы препараты не планировал покупать сельхозпроизводитель – удобрения или средства защиты растений – перед ним постоянно стоит нелегкий выбор, ведь всегда есть желание приобрести именно тот продукт, который будет эффективным, безвредным, да еще и недорогим. И тут важно правильно расставить приоритеты. Конечно, все химические вещества, которые человек использует в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и т.д., должны быть нетоксичными, не накапливаться в почве и живых организмах. Отклонение от этих требований обязательно приведет через некоторое время к серьезным проблемам. И, сэкономив один раз небольшую сумму на покупке дешевого удобрения или пестицида, в будущем можно получить гораздо более серьезные убытки.
Транспортное средство для микроэлементов
Требования, касающиеся безопасности для человека и окружающей среды, в полной мере относятся и к используемым в производстве микроудобрений веществам – комплексонам. Чтобы растение могло легко поглотить и усвоить те или иные микроэлементы, они должны быть внесены в биологически активной форме. Иными словами, необходимо своеобразное «транспортное средство», которое доставит нужный элемент в растение и «отдаст» его. Таким удобным «транспортом» оказались биологически активные комплексоны, или хелатирующие агенты.
Производители микроудобрений используют в своих производственных циклах различные хелатирующие агенты, одним из которых является ЭДТА (EDTA).
Именно на ее основе сделано подавляющее большинство микроудобрений, которые продают в Украине. Распространены они и в других странах. Поэтому ученые изучают этот комплексон наиболее тщательно. Итак, что скрыто за такой непонятной рядовому украинскому фермеру аббревиатурой как ЭДТА?
ЭДТА – это органическое соединение (этилендиаминтетрауксусная кислота), которое впервые было получено австрийским химиком Фердинандом Мюнцем в Германии еще в 1935 году.
Основное свойство ЭДТА – это способность связывать ионы некоторых элементов, среди которых Са 2+, Fe 3+, Cu 2+, Ni 2+, Со 2+, Zn 2+. Она образует с ними особенно стабильные комплексы, которые назвали хелатами (от греческого chele – крабовая клешня). Это свойство, а также относительно невысокая стоимость хелатанта, обусловили его широкое использование в различных сферах деятельности человека, таких как аналитическая химия, медицина, промышленность, сельское хозяйство. Поэтому ежегодный объем мирового производства ЭДТА составляет более 100 тыс. тонн.
Влияние ЭДТА на почвы и культурные растения
Конечно, аграриев прежде всего интересует влияние удобрений с ЭДТА на растения, почвы и эффективность их применения. И вот здесь как раз и кроется множество проблем, которые проявляются не сразу.
В частности, доказано, что микроудобрения на основе ЭДТА непригодны для корневых подкормок на карбонатных и щелочных почвах (pH> 8).
ЭДТА способна отнимать кальций из любых структур, его содержащих, в том числе и из растительных клеток. А кальций – важный мезоэлемент, который участвует в ключевых физиологических и биохимических процессах, протекающих в живом организме. Внешне дефицит элемента может проявляться как увядание растений. Недостаток кальция приводит к снижению урожайности, ухудшению качества семян и плодов, уменьшению сроков их хранения. Поэтому, после внесения микроудобрений на основе ЭДТА, желательно проводить внекорневую обработку растений удобрениями, содержащими кальций.
Кроме того, ЭДТА не усваивается растением. Отдав растению микроэлемент, хелатант попадает в почву, концентрируясь в основном в ее верхнем десятисантиметровом слое. Так как ЭДТА очень устойчивое соединение, то, оказавшись в земле, не разрушается и может связывать тяжелые металлы (в том числе ртуть, мышьяк, кадмий, свинец и другие). Тяжелые металлы, находящиеся в почве в виде солей, обычно плохо усваиваются растениями. Образование же комплексов ЭДТА с тяжелыми металлами приводит к более интенсивному и неконтролируемому их поглощению корневой системой. Исследования показывают, что ЭДТА влияет на накопление растениями металлов даже на третий год после ее однократного внесения. В результате концентрация тяжелых металлов в растениях может повышаться до токсичного уровня, что приводит к их угнетению, уменьшению урожайности и снижению качества продукции.
ЭДТА и окружающая среда
Масштабное применение ЭДТА повышает риск ее негативного воздействия на окружающую среду, так как это химическое соединение плохо разрушается в природе. Поэтому за достаточно короткое время оно стало одним из самых распространенных антропогенных загрязнителей.
Включаясь в естественный круговорот веществ, ЭДТА постепенно попадает в природные водоемы, а со временем накапливается в мировом океане, где переводит отложения токсичных металлов в растворимые соединения. Это вызывает отравления планктона, рыб, птиц и высших животных. Примером экологической катастрофы, произошедшей в результате неконтролируемого применения ЭДТА, может служить ситуация, сложившаяся в дельте реки Миссисипи в США. Там сейчас течет поток, «обогащенный» ЭДТА и другими химическими веществами, способствующими увеличению ежегодной «мертвой зоны», которая охватывает огромную территорию.
Таким образом, использование соединений на основе ЭДТА является потенциально опасным для сельского хозяйства и окружающей среды. В долгосрочной перспективе оно приводит к увеличению загрязнения сельскохозяйственных земель, деградации почв, уменьшению урожайности и ухудшению качества сельскохозяйственной продукции.
Исправить эти последствия очень трудно, а иногда – и невозможно. Стоит вспомнить лишь о популярном когда-то препарате ДДТ, больше известном как просто «дуст». Из-за выраженной токсичности и способности сохраняться в окружающей среде, ДДТ запретили во всем мире и не используют уже полвека. Но до сих пор его находят в почвах и живых организмах в различных частях нашей планеты, даже в ледниках Антарктиды.
Для тех, кто хочет больше узнать о свойствах и использовании ЭДТА и других комплексонов, рекомендуем ознакомиться с книгами и статьями ученых, исследующих это вещество: С. Чугаева, О. Четверик, Ю. Самусенко, Е. Груздевой, В. Архиповой, А. Бучинской, А. Кульчинской, Л. Мартыненко, Н. Кузьминой, И. Автуховича, Д. Постникова, В. Васильева и других. Все эти материалы можно найти в свободном доступе в Интернете.