В сельскохозяйственном производстве важную роль играет уровень питания растений. Причем, если снабжение растений макроэлементами стало стандартом, подкормка микроэлементами все еще считается несущественной.

Проблема недостатка питательных элементов

Микроэлементы (железо, марганец, цинк, медь) как и макроэлементы необходимы растениям. Хотя микроэлементов требуется растениям значительно меньше в количественном выражении, это не меняет того факта, что отдельные микроэлементы невозможно заменить.

Стандартные анализы почвы дают нам информацию о содержании P, K, Mg а также рН. Оптимально было бы иметь полную информацию о содержании остальных макро- и микроэлементов. Но такие анализы делают только в некоторых лабораториях.

Микроэлементы усваиваются из почвы только совместно с водой. Поэтому, когда влажность почвы невысокая усвоение затруднено. В этом случае микроэлементы, содержащиеся в почве, (металлы Fe, Mn, Zn, Cu, а также B и Mo) могут переходить в химические формы, недоступные растениям. Причиной этого явления также являются физико-химические свойства почвы, ее структура, рН, содержание углекислорода кальция или соединений фосфора.

Небольшой недостаток какого-либо микроэлемента сначала может иметь у растений скрытую форму, при которой нет никаких внешних признаков этой нехватки. Но когда недостаток (например, Fe, Mn, Zn, Cu B и Mo) высокий, тогда симптомы этого заметны на растениях.

При недостатке микроэлементов необходимо провести некорневую подкормку посевов. Иначе состояние растений ухудшится (слабый рост, плохая устойчивость против болезней и вредителей), а в итоге – получится невысокий урожай плохого качества.

Решение проблемы недостатка питательных веществ

Хорошим решением этой проблемы является применение некоторых микроэлементов в форме хелатов. Они образуются химическим путем в виде соединения хелатизирующего вещества (лиганда) с катионом металла (например, Fe, Mn, Zn, Cu). Образно говоря, отдельная частица метала окружена большой частицей хелатизирующего вещества и закреплена несколькими химическими соединенями (название «хелат» происходит от греческого слова «chele», что означает клещи краба или шипцы).

Хелатизирующие вещества принадлежат к группе комплексирующих веществ, которых существует около 450.

Не все микроэлементы могут быть хелатизированы. Например, невозможно хелатизировать бор или молибден. Эти микроэлементы не имеют химических соединений, которые могли бы присоединить хелатизирующее вещество. Поэтому они присутствуют в удобрениях только в форме неороганиеских солей.

Согласно Директиве ЕС 2003/2033 только несколбько хелатизирующих веществ допускается применать в сельском хозяйстве. Хелаты этих соединений имеют высокую прочность. В список Европейской Комиссии хелатизирующих веществ включены: EDTA, DTPA, EDDHA, HEEDTA, EDDHMA, EDDCHA, IDHA, HBED. Причем на практике применяются только некоторые из них. Например, вещество EDTA присутствует на рынке уже 60 лет и чаще всего используется для хелатизации.

Самая важная черта хелатизирующих веществ это постоянная прочности (рК), которую принято называть мощностю хелата.

Постоянная прочности – показатель всех хелатизирующих веществ, хотя самые простые их них (например, лимонная кислота) образуют слабые, легко распадающиеся комплексные соединения. Чем выше постаянная прочности хелата (рК) тем он более устойчив при высоком рН среды (не разлагается до хелатизирующего вещества и металла в форме гидроокиси).

На практике – чем мощнее хелат, тем выше его цена.

На примере катиона Fe+3 можно приблизительно определить пределы рН почвы при котором экономически обосновано применение определенных продуктов:

• EDTA и IDHA при рН < 6,5
• DTPA при рН 6,5 - 7,5
• EDDHA и HBED при рН > 7,5

Поэтому самые мощные (и самые дорогие) хелаты (HBED) стоит применять в самых сложных условиях (например, при известковых почвах).

Свойства хелатов:

• легкая усвояемость растениями
• прочность (стабильность) – микроэлементы остаются в формах, пригодных для усвоения растениями при широком диапозоне рН
• защищенность микроэлементов от дестабилизации другими факторами (например, соединениями фосфора)
• более медленное вымывание из почвы
• меньший риск фитотоксичности для культуры
• разная форма удобрений – кристаллическая (микрокристаллы) и жидкая
• легкая и быстрая расторимость в воде
• применение в виде некорневой подкормки, почвенного удобрения, при фертигации и гидропонике
• возможность совместного применения с пестицидами и другими удобрениями (с учетом рекомендации производителя удобрений)

Защита окружающей среды

Директива OECD определяет, что продукт является биоразлагаемым, если в течении 28 дней разлагается 75 % продукта.

Сегодня единственным биоразлагаемым хелатизирующим веществом, применяемым в сельском хозяйстве, является IDHA. Он производится химическим путем и не имеет органического происхождения.

Удобрения, содержащие хелаты

Однокомпонентные – содержащие один хелатизированый элемент (Fe, Mn, Zn, Cu, Ca или Mg)

Многокомпонентные – смеси хелатов, содержащие несколько хелатизированных элементов (Fe, Mn, Zn, Cu, Ca или Mg).

Многокомпонентные смеси хелатов с не хелатными элементами (например, с NPK, Mg, Ca, B, Mo или Co).

Удобрения-смеси производятся под конкретные потребности для конкретных условий (локальные свойства почвы, недостаток каких-либо питательных веществ), а также под требования растений в зависимости от фаз их развития и роста.

Такие удобрения доступны в двух формах – blend (смесь) или compound (соединение).

Первое (blend) – это физическая смесь некоторых кристаллических удобрений, содержащих отдельные элементы. Это неоднородная смесь, заметны отдельные гранулы разного цвета.

Второе (compound) – это химическая смесь, образованная из нескольких жидких удобрений, содержащих отдельные элементы. В результате сушки и грануляции получается удобрение с однородным цветом и размером гранул. Важно то, что все гранулы однородны и с химической точки зрения.

Так что два удобрения в формах blend и compound могут быть идентичны по составу, но различаться внешне.

Это важно

Согласно Директиве 2003/2003 хелатом можно назвать продукт, в котором 80 % микроэлементов хелатизированы. Самые лучшие удобрения – это те, где количество соединенных частиц метала и количество хелатизурующего вещества равно (полная хелатизация).

Когда в процессе производства удобрения применяется меньше хелатизирующего вещества чем частиц метала получается чaстичная хелатизация. Например, удобрение где 80 % микроэлементов хелатизировано а 20 % не хелатизировано. В момент применения такого удобрения в неблагоприятных условиях часть катионов метала, которые не были хелатизированы, может быстро перейти в форму, недоступную растениям. Поэтому стоит внимательно читать этикету продукта и проверять содержит ли оно микроэлементы со 100 % хелатизацией.