Хелаты и хелаторы

Почти все минеральные соли в растворе, в той или иной степени, диссоциируют (т.е. распадаются ) на ионы. Таким образом, в растворе присутствуют положительно заряженные частицы (катионы) и отрицательно заряженные частицы (анионы). Положительные частицы соединяются с отрицательными и вновь распадаются.

Разновидности хелаторов

На сельскохозяйственном рынке есть много форм хелаторов. Многие из них имеют органическую основу, но есть и ряд неорганических. Основная идея применения комплексонов для улучшения растворимости удобрительных солей построена на том, что многие хелаты металлов имеют гораздо большую растворимость (иногда на порядок), чем соли неорганических кислот. Учитывая также, что в хелате металл находится в полуорганической форме, для которой характерна высокая биологическая активность в тканях растительного организма, можно получить удобрение гораздо лучше усваиваемое растением.
Эффективность воздействия микроэлемента на любой живой организм, в том числе и на растение, прямо зависит от формы, в которой он пребывает. Недостаточное поступление микроэлементов в растения нередко связано с нахождением их в почве в нерастворимой, недоступной для растения форме.

В природе, находясь в почве, растения используют естественные хелаты, такие, как гуминовые и фульвокислоты. Так же хелаты образуются при взаимодейстии ризосферы с солями почвы. При гидропонном выращивании растений, необходимо дать микроэлементы растению в легкоусвояемой форме. При использовании состава, не содержащего хелатирующих агентов, при применении субстратной гидропоники, особенно при капельном поливе, существует проблема отложений в субстрате малорастворимых соединений. Введение хелаторов в раствор позволяет решить эту проблему.

Для себя я определил следующие хелаторы для разных элементов

Для кальция – ОЭДФ

Для железа – ДТПА

Для микроэлементов – EDTA

 

Сравнение хелаторов ОЭДФ и ЭДТА:

ОЭДФ

ЭДТА

Образует устойчивые комплексы в широком диапазоне pH. Способна образовывать комплексы в сильнокислых средах.

Для каждого элемента существует коридор pH, обеспечивающий существование устойчивого комплекса. Так, комплекс железа с ЭДТА эффек-тивен при борьбе с хлорозом только на умеренно-кислых почвах. В щелочной среде он нестабилен.

Образует устойчивые комплексы различного состава с молибденом (молибдат-ионом).

Комплексы с молибденом (молибдат-ионом) сравнительно малопрочные, в щелочной среде разлагаются.

Комплексонаты переходных элементов имеют свойство дополнительно хелатировать борат-ионы.

Аналогичное свойство хелатов ЭДТА не обнаружено.

ОЭДФ устойчива по отношению к действию микроорганизмов почвы.

ЭДТА подвержена кислотному и энзиматическому гидролизу.

При разложении ОЭДФ образуются фосфаты, которые усваиваются растением.

Разложение ЭДТА в природных средах приводит к образованию более токсичных продуктов, чем исходное вещество.

Специфичность взаимодействия ОЭДФ с ионами кальция позволяет изменять физико-химические и гранулометрические свойства различных минеральных удобрений. Применение ОЭДФ должно проводится в условиях, которые не способствуют образованию нерастворимых ассоциатов (жёсткость рабочих растворов). Подкисление в случае очень жёстких природных вод устраняет этот недостаток.

Комплексообразование ЭДТА с ионами кальция и магния не приводит к образованию нежелательных нерастворимых продуктов.

Строго дифференцируемые условия растворимости комплексов ОЭДФ позволяют получать микроудобрения пролонгированного действия.

Нерастворимые комплексы ЭДТА менее устойчивы, чем растворимые.

ОЭДФ является регулятором роста, обладает антимикробными и антивирусными свойствами.

ЭДТА обладает антивирусными свойствами

Сейчас наиболее распространенными хелаторами являются:

  • этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА)
  • диэтилентриаминпентауксусная кислота (ДТПА)
  • дигидроксибутилендиаминтетрауксусная кислота (ДБТА)
  • этилендиаминдиянтарная кислота (ЭДДЯ)
  • оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ)
  • нитрилтриметиленфосфоновая кислота (НТФ)

Однозначного ответа на вопрос, какой комплексон следует использовать для получения биологически активных микроэлементов, дать невозможно.

Характер действия комплексонов на минеральное питание, продуктивность, химический состав растений в зависимости от состава хелатных соединений, условий, способов питания и генотипической специфики культур исследован далеко недостаточно. Слабая изученность проблемы, а также сложность поведения хелатообразующих соединений в системе почва – растение обуславливает противоречивость мнений о значимости биорегуляторной функции того или иного комплексообразователя.
Связано это прежде всего с тем, что сами комплексоны для растений практически инертны. Главная роль принадлежит катиону металла, а комплексон играет роль транспортного средства, обеспечивающего доставку катиона и его устойчивость в почве и питательных растворах.
Первые четыре кислоты (ЭДТА, ДТПА, ДБТА, ЭДДЯ) являются комплексонами, содержащими карбоксильные группы, а кислоты ОЭДФ и НТФ – комплексоны на основе фосфоновых кислот.
Из комплексонов, содержащих карбоксильные группы, наиболее оптимальной является ДТПА, она позволяет использовать комплексонаты (особенно железа) на карбонатных почвах и при рН выше 8, где другие кислоты малоэффективны, на этом мы останавливались выше.
Комплексонаты на основе НТФ имеют низкую растворимость и более узкий рабочий диапазон рН.
В настоящее время за рубежом предпочтение отдается производству микроудобрений на основе ЭДТА (Голландия, Финляндия, Израиль, Германия). Это связано, прежде всего, с ее доступностью и относительно низкой стоимостью.
Из комплексонов, содержащих фосфоновые группы, наиболее перспективной является ОЭДФ. На ее основе могут быть получены все индивидуальные комплексонаты металлов, применяемых в сельском хозяйстве, а также композиции различного состава и соотношения.
В таблице 6 приведена сравнительная характеристика свойств комплексонов ОЭДФ и ЭДТА и комплексонатов на их основе.

helates

В последнее время активно проводятся исследования аминокислотных хелатов. Перед началом исследований хелаторных свойств аминокислот были исследованы хелатирующие свойства “Трилона Б” (EDTA) и гуминовых кислот. Они показали не оптимальную эффективность, т.к. Трилон удерживал катион слишком сильно, а гуминовые кислоты слишком слабо.

Стабильность аминокислотных хелатов намного выше. Производитель аминокислотных хелатов обещает повышение урожайности, ссылаясь на богатый опыт применения хелатов в различных странах.

 

Из статьи: Eyal Ronan is the Chief Agronomist at Haifa Chemicals

МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ (Издание третье, переработанное и дополненное) Под редакцией доктора с.-х наук, профессора, чл.-кор. УААН С.Ю. Булыгина

Fertipower

Хелаты микроэлементов и их применение автор: Миргород Д., директор компании АгриСол

Related Posts

Немного о выборе удобренийНемного о выборе удобрений

Какое-то время тому назад, я обещала поделиться информацией о соотношении элементов питания, да все времени не было. Потом Константин нашел таблицу Россича (очень полезную таблицу!) и, казалось бы, актуальность темы снизилась. Но потом где-то прозвучала

Водоросли. Спирулина.Водоросли. Спирулина.

Спирулина ( лат. Spirulina) — обобщённое название ряда видов цианобактерий (сине-зелёных водорослей) из рода Arthrospira. Нередко эти виды рассматриваются в составе рода Spirulina Turpin ex Gomont, 1892. Наиболее известный вид — Arthrospira platensis ( syn.

Светокультура как способ выявления потенциальной продуктивности растений.Светокультура как способ выявления потенциальной продуктивности растений.

Ф и з и о л о г и я   р а с т е н и й Том 34, вып. 4 1987г. Н. Н. ПРОТАСОВА Институт физиологии растений им. К. А. Тимирязева Академии наук