Растущее население планеты требует производства все большего количества пищи. Основной ее источник – растениеводство. Однако невозможно получать высокие и стабильные урожаи сельскохозяйственных культур в промышленных масштабах без применения агрохимических средств – удобрений, гербицидов, инсектицидов, фунгицидов и т.д.
К сожалению, не только пестициды, но и некоторые удобрения опасны для окружающей среды. Так, в последнее время подтверждается все больше тревожных фактов, связанных с использованием микроудобрений, произведенных на основе ЭДТА.
В 1940-е годы на мировом рынке появился новый вид микроудобрений – хелатные, или хелаты, которые произвели своеобразную революцию в деле обеспечения культур питательными веществами. Аграрии получили прекрасное "транспортное средство", доставляющее необходимые элементы прямо в растения. При этом элементы питания усваивались быстро и практически полностью, чего не было при применении микроэлементов в виде неорганических солей.
В качестве "транспортного средства" хелатирующие агенты оказались настолько эффективными, что сейчас распространены очень широко. Их популярность вызвана способностью переводить малодоступные элементы в более подвижные и биологически активные формы, обеспечивая полноценность питания растений, усиливая их устойчивость к неблагоприятным факторам среды, улучшая иммунную систему, снижая уровень стресса от применения средств защиты, повышая плодородие почвы и т.д.
Первой из хелатантов в 1935 году была синтезирована этилендиаминтетрауксусная кислота или ЭДТА. Сырьем для ее производства служат этилендиамин, формальдегид и синильная кислота. Позже на рынке появились и другие, более современные и эффективные, хелатирующие агенты (ОЭДФ, НТФ, ДТПА, производные янтарной кислоты).
Несмотря на широкий выбор хелатантов, многие производители микроудобрений и сегодня продолжают использовать именно ЭДТА. При этом они преследуют единственную цель – снижение себестоимости конечного продукта и успех в конкурентной борьбе, поскольку ЭДТА – один из самых дешевых хелатантов. Однако использование этого соединения вызывает в мире не только беспокойство, но и прямой протест, весомых причин для которого много.
Сельское хозяйство
По сравнению с другими хелатантами, эффективность ЭДТА небольшая. Вызвано это следующими факторами.
ЭДТА является синтетической молекулой, которую растение не способно использовать в обычных природных условиях.
Хелатированные ЭДТА химические элементы могут применяться только на почвах с кислотно-щелочным показателем (рН) менее 8, поэтому микроудобрения на ее основе неэффективны на карбонатных и щелочных грунтах. В то же время, устойчивые соединения каждого химического элемента требуют своего значения рН, а с железом и молибденом этот хелатант образует настолько химически нестабильные соединения, что они проявляют склонность к распаду еще до попадания в растение.
Чрезвычайно высокая способность ЭДТА образовывать хелатные соединения может привести к повреждению растений. После выполнения функции по транспортировке нужного химического элемента ЭДТА не теряет активности и захватывает в растении другой элемент, связывает его и выводит наружу, исключая из цикла питания. Особенно опасно такое воздействие в отношении кальция. Как показали исследования американских ученых, ЭДТА забирает кальций из стенок растительных клеток, что приводит к увяданию растения, снижению урожайности, ухудшению качества семян и плодов, сокращению сроков их хранения. Такие же проблемы возникают и с марганцем после применения железа, хелатированного ЭДТА.
Расщепление комплексов на основе ЭДТА приводит в большинстве случаев к образованию более токсичных продуктов, чем исходная форма, что оказывает чрезвычайно негативное влияние на почвообразующие микроорганизмы и, соответственно, на плодородие почвы.
Способность этого соединения сохранять свою активность в течение длительного времени – до 19 месяцев – повышает биодоступность тяжелых металлов – ртути, мышьяка, кадмия, свинца и т.д. В почве эти токсичные для растений элементы находятся в виде солей и поэтому плохо ими усваиваются. А ЭДТА образует с ними соединения, доступные для растений, что приводит к их поглощению и негативным проявлениям в виде хлороза, слабого развития, снижения способности к усвоению питательных веществ, уменьшению использования молекулярного азота бобовыми культурами и т.п.
Обнаружена токсичность и самой ЭДТА для некоторых видов растений.
Экология
Экологи всего мира обращают внимание на неспособность ЭДТА разлагаться в природной среде в течение длительного времени, что приводит к образованию значительных концентраций этого соединения в почве, воде, живых объектах. Например, об этом неоднократно предупреждали такие известные исследователи хелатов из разных стран как Н. Дятлова, В. Темкина, К. Попов, Л. Мартыненко, Н. Кузьмина, Р. Нанда, В. Агравал и другие. Учитывая, что сельское хозяйство применяет микроудобрения в больших масштабах, оно является серьезным источником загрязнения окружающей среды ЭДТА со всеми вытекающими последствиями для здоровья человека и биоразнообразия.
Вследствие накопления этого хелатанта в мировом океане, происходит растворение отложений тяжелых металлов, что вызывает отравления животных и недостаток кислорода в воде.
Накопление соединений ЭДТА с ионами металлов, находящимися в почве, приводит к проникновению этих вредных веществ в водоемы и подземные воды, в том числе – в источники питьевой воды, и даже к уничтожению природных экосистем. Примером такой экологической катастрофы может служить образовавшаяся в дельте реки Миссисипи мертвая зона, непригодная для обитания живых существ.
Выводы
Риски для ведения сельского хозяйства, экологическая угроза для жизни планеты и существования человека – слишком весомые факторы, заставляющие ответственно отнестись к дальнейшему использованию этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Развитые страны уже много лет призывают мировое сообщество ограничить ее применение. Так, еще в 1991 году в Германии была принята Декларация об уменьшении загрязнения воды ЭДТА. Полностью запрещено ее использование в Австралии.
Особого внимания заслуживает тот факт, что человечество уже создало и успешно использует безвредную альтернативу этому опасному продукту.
Главный вопрос: перевесит ли здравый смысл, или опять победят деньги?
Олег Тригуб,
кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник Устимовской опытной станции растениеводства института растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН
Потребительская инфляция
Учетная ставка
Официальный курс евро
Официальный курс доллара
Международные резервы
Главные темы