Природный подход: микроудобрения на основе органических кислот
Хелатные удобрения
В промышленных условиях для повышения эффективности применения удобрений на основе микроэлементов уже несколько десятилетий широко используются искусственные синтетические хелаторы в качестве комплексообразователей. Считают, что хелатные комплексы металлов в несколько раз более эффективно поглощаются растениями, чем хорошо растворимые минеральные соли. Это дает возможность в несколько раз снизить норму ввода микроэлементов в пересчете на действующее вещество и, следовательно, снизить затраты на дорогостоящее сырье и избежать чрезмерного загрязнения почвы и грунтовых вод.
До недавнего времени в Украине и за рубежом в качестве хелатирующего агента в состав препаратов микроудобрений традиционно включали этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА, англ.: ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA). Это связано, прежде всего, с необоснованным предпочтением использования «химии» в сельском хозяйстве, которое достигло широкого размаха в связи с бурным развитием химической промышленности. К преимуществам ЭДТА можно отнести высокую стабильность хелатных комплексов, благодаря чему их можно смешивать с фосфатами в широком диапазоне рН. Устойчивость ЭДТА к биодеградации почвенными микроорганизмами является и преимуществом, и недостатком, поскольку это означает, что у микроорганизмов просто-напросто отсутствуют механизмы защиты от токсического действия этой синтетической кислоты. Показано, что продукты трансформации ЭДТА еще более токсины для растений и микроорганизмов, чем исходное соединение.
Естественные хелаторы
Как уже было сказано выше, в естественных условиях в случае дефицита минералов растения способны секретировать в почву органические кислоты, аминокислоты и пептиды, которые увеличивают доступность минеральных солей. Секретируемые корнями соединения эффективно растворяют, связывают (хелатируют) и транспортируют минералы из почвы. При нанесении удобрений непосредственно на листья эта естественная система питания растении не задействована. Поэтому так важно вносить удобрения именно с теми веществами, с помощью которых растения поглощают минералы из почвы в естественных условиях. Если обработать растения и почву минералами, находящимися в слаборастворимой (плохо доступной) форме, то растения будут вынуждены вырабатывать вещества, способствующие их всасыванию. Это потребует затрат времени и энергии. Поэтому эффективные препараты должны содержать определенное количество минералов в такой форме, которая может быть незамедлительно использована растениями, а именно в виде низкомолекулярных комплексов с легкоусвояемыми натуральными кислотами.
Органические кислоты.
Растения синтезируют различные кислоты, например лимонную, яблочную, фумаровую и т.п. Некоторые из этих кислот используются для транспорта минералов в растительном организме. Другие выделяются корнями для растворения и поглощения минералов из почвы.
В качестве иллюстрации важности органических кислот для минерального питания растений можно привести несколько интересных фактов. При дефиците железа концентрация органических кислот в надземных частях растений может возрастать в 3 раза, а в корнях в 10 раз! Органические карбоновые кислоты, аминокислоты и сахара активно секретируются прорастающими семенами. Кроме того, фрукты и овощи часто содержат кислоты не столько для защиты от патогенных микроорганизмов, сколько для локального подкисления почвы в месте прорастания семян.
Базируясь на результатах научных исследований можно выделить 5 основных преимуществ использования натуральных органических кислот для получения микроудобрений перед синтетическими:
1) натуральные кислоты являются естественными компонентами системы минерального питания растений;
2) результаты полевых испытаний препаратов, содержащих натуральные органические кислоты, показали более высокую эффективность по сравнению с аналогами, не содержащими органических кислоты;
3) отсутствие токсичности для растений и микроорганизмов;
4) органические кислоты используются растениями в качестве источника энергии и оказывают стимулирующее действие на растительный организм.
5) натуральные хелатные комплексы лучше усваиваются в клетках растений, так как легко преодолевает восковую кутикулу растений.