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 нанестив перспективесерьезный ущерб. Среди веществ, наличие которых должно насторожить, часто встречается ЭДТА, предупреждает журналист, эколог Анна Козельская

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⁺, Zn²⁺. Она образует с ними особенно стабильные комплексы, которые назвали хелатами (от греческого chele - крабовая клешня). Этосвойство, 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 сталоодним 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: В. Васильева, С. Чугаева, А. Бучинской, А. Кульчинской, Л. Мартыненко, Н. Кузьминой, Ю. Самусенко, И. Автуховича, Д. Постникова, О. Четверик, Е. Груздевой, В. Архиповой и других. Все эти материалы можно найти в свободном доступе в Интернете.

Автор: Журналист, эколог Анна Козельская

ЕДТА в складі мікродобрив – нова загроза для врожайності і родючості ґрунтів

Купуючи продукти в магазинах, ми все частіше звертаємо увагу на їх склад, вчимося розшифровувати абревіатури, надруковані дрібними літерами на упаковках. Тому що знаємо: серед консервантів, барвників та інших речовин, закодованих таким чином, можуть міститися й шкідливі для здоров’я. Але не менш уважно потрібно ставитися й до абревіатур, зазначених на упаковках добрив. Адже тут діє те ж правило, що і стосовно харчових продуктів: не нашкодь.

З настанням чергового сезону польових робіт, безліч агрономів, фермерів і просто дачників поповнюють свої запаси добрив і засобів захисту рослин. В останні роки вони все частіше купують хелатні мікродобрива, застосування яких – зручний, ефективний і економічно виправданий спосіб забезпечити рослини необхідними елементами живлення. Їх переваги вже оцінили мільйони аграріїв. Пропозицій таких препаратів на українському ринку – безліч. На жаль, серед них чимало й таких, які можуть не тільки принести користь, але й завдати в перспективі серйозної шкоди. Серед речовин, наявність яких має насторожити, часто зустрічається ЕДТА.

Перш за все – безпека

Які б препарати не планував купувати сільгоспвиробник – добрива або засоби захисту рослин – перед ним постійно стоїть нелегкий вибір, адже завжди є бажання придбати саме той продукт, який буде ефективним, нешкідливим, та ще й недорогим. І тут важливо правильно розставити пріоритети. Звичайно, всі хімічні речовини, які людина використовує в сільському господарстві, харчовій промисловості і т.д., повинні бути нетоксичними, не накопичуватися в ґрунті і живих організмах. Відхилення від цих вимог обов’язково призведе через деякий час до серйозних проблем. І, заощадивши один раз невелику суму на купівлі дешевого добрива або пестициду, в майбутньому можна отримати набагато серйозніші збитки.

Транспортний засіб для мікроелементів

Вимоги щодо безпеки для людини і навколишнього середовища в повній мірі стосуються і речовин, що використовуються у виробництві мікродобрив, – комплексонів. Щоб рослина могла легко поглинути і засвоїти ті чи інші мікроелементи, вони повинні бути внесені в біологічно активній формі. Іншими словами, потрібен своєрідний «транспортний засіб», який доставить потрібний елемент в рослину і «віддасть» його. Таким зручним «транспортом» виявилися біологічно активні комплексони, або хелатуючі агенти.

Виробники мікродобрив використовують в своїх виробничих циклах різні хелатуючі агенти, одним з яких є ЕДТА (EDTA).

Саме на її основі зроблено переважну більшість мікродобрив, які продають в Україні. Поширені вони і в інших країнах. Тому вчені вивчають цей комплексон найбільш ретельно. Отже, що приховано за такою незрозумілою пересічному українському фермеру абревіатурою як ЕДТА?

ЕДТА – це органічна сполука (етилендіамінтетраоцтова кислота), яку вперше отримав австрійський хімік Фердинанд Мюнц в Німеччині ще в 1935 році.

Основна властивість ЕДТА – це здатність зв’язувати іони деяких елементів, серед яких Са ²⁺, Fe ³⁺, Cu ²⁺, Ni ²⁺, Со ²⁺, Zn²⁺. Вона утворює з ними особливо стабільні комплекси, які назвали хелатами (від грецького chele – крабова клешня). Ця властивість, а також відносно невисока вартість хелатанта, зумовили його широке використання в різних сферах діяльності людини, таких як аналітична хімія, медицина, промисловість, сільське господарство. Тому щорічний обсяг світового виробництва ЕДТА складає більше 100 тис. тонн.

Вплив ЕДТА на ґрунти і культурні рослини

Звісно, аграріїв насамперед цікавить вплив добрив з ЕДТА на рослини, ґрунти й ефективність їх застосування. І ось тут якраз і криється безліч проблем, які проявляються не відразу.

Зокрема, доведено, що мікродобрива на основі ЕДТА непридатні для кореневих підживлень на карбонатних і лужних ґрунтах (pH> 8).

ЕДТА здатна забирати кальцій з будь-яких структур, що його містять, в тому числі і з рослинних клітин. А кальцій – важливий мезоелемент, який бере участь в ключових фізіологічних і біохімічних процесах, що протікають в живому організмі. Зовні дефіцит елементу може проявлятися у в’яненні рослин. Недолік кальцію приводить до зниження врожайності, погіршення якості насіння і плодів, зменшення термінів їх зберігання. Тому, після внесення мікродобрив на основі ЕДТА, бажано проводити позакореневу обробку рослин добривами, що містять кальцій.

Крім того, ЕДТА не засвоюється рослиною. Віддавши рослині мікроелемент, хелатант потрапляє в ґрунт, концентруючись в основному в його верхньому десятисантиметровому шарі. Оскільки ЕДТА дуже стійка сполука, опинившись в землі вона не руйнується і може зв’язувати важкі метали (в тому числі ртуть, миш’як, кадмій, свинець та інші). Важкі метали, що знаходяться в ґрунті у вигляді солей, зазвичай погано засвоюються рослинами. А утворення комплексів ЕДТА з важкими металами призводить до більш інтенсивного й неконтрольованого їх поглинання кореневою системою. Дослідження свідчать, що ЕДТА впливає на накопичення рослинами металів навіть на третій рік після її одноразового внесення. В результаті концентрація важких металів в рослинах може підвищуватися до токсичного рівня, що призводить до їх пригнічення, зменшення врожайності та зниження якості продукції.

ЕДТА і навколишнє середовище

Масштабне застосування ЕДТА підвищує ризик її негативного впливу на навколишнє середовище, тому що ця хімічна сполука погано руйнується в природі. Тому за досить короткий час вона стала одним з найпоширеніших антропогенних забруднювачів.

Долучившись до природного кругообігу речовин, ЕДТА поступово потрапляє в природні водойми, а з часом накопичується в світовому океані, де переводить відкладення токсичних металів в розчинні сполуки. Це викликає отруєння планктону, риб, птахів і вищих тварин. Прикладом екологічної катастрофи, що сталася в результаті неконтрольованого застосування ЕДТА, може бути ситуація, що склалася в дельті річки Міссісіпі в США. Там зараз тече потік, «збагачений» ЕДТА й іншими хімічними речовинами, що сприяють збільшенню щорічної «мертвої зони», яка охоплює величезну територію.

Таким чином, використання сполук на основі ЕДТА є потенційно небезпечним для сільського господарства та навколишнього середовища. У довгостроковій перспективі воно призводить до збільшення забруднення сільськогосподарських земель, деградації ґрунтів, зменшення врожайності та погіршення якості сільськогосподарської продукції.

Виправити ці наслідки дуже важко, а іноді – і неможливо. Варто згадати лише про популярний колись препараті ДДТ, більше відомий як просто «дуст». Через виражену токсичність і здатність зберігатися в навколишньому середовищі, ДДТ заборонили у всьому світі і не використовують уже півстоліття. Але дотепер його знаходять в ґрунтах і живих організмах в різних частинах нашої планети, навіть у льодовиках Антарктиди.

Для тих, хто хоче більше дізнатися про властивості і використання ЕДТА й інших комплексонів, рекомендуємо ознайомитися з книгами і статтями вчених, які досліджують цю речовину: Л. Мартиненко, Н. Кузьміної, І. Автуховича, Д. Постникова, В. Васильєва, Ю. Самусенка, С. Чугаєва, О. Четверик, О. Груздевої, В. Архипової, А. Бучинської, А. Кульчинської та інших. Всі ці матеріали можна знайти у вільному доступі в Інтернеті.

Автор: Журналист,  еколог Ганна Козельська