Химия для растений польза или вред

Граждане опасаются стеллажа с минеральными удобрениями. Граждане говорят «Мы для того и завели огород, чтобы выращивать себе морковку и помидоры без всякой там химии. Вы нам покажите удобрение без химии. Мы в этом году пять тонн навоза привезли, и в прошлом – восемь. И три кило рыбы закопали под картошку. Кстати, чем бы томаты подлечить, у них листья скручиваются?»

Надо было и под томаты три кило рыбы закопать. А то они благодаря навозу оказались перекормлены нитратами, а без рыбы фосфора недополучили. Но рыба в парнике очень уж воняет.

Эта история со скручеными листьями у томатов не выдумана. Она повторяется каждый год у многих наших клиентов. При этом они действительно не пользуются азотными удобрениями. Только навоз. Беда только в том, что растения органическими удобрениями не питаются. Ими питаются почвенные грибы и микроорганизмы. А растения не едят органические удобрения.

Что до минеральных удобрений, то у растений с ними однозначные взаимоотношения.

Растения это едят.

Нравится нам это или нет, все мы состоим из химических элементов. В нас много углерода, кислорода, водорода. Чуть поменьше азота, но тоже приличное количество. Сера входит в состав аминокислот- метионина и цистеина. Фосфор. Зубы и кости, оно конечно, но не забудем и про главную энергетическую молекулу АТФ, которая трифосфат. Железо – это в детском саду знают, это гемоглобин. Про калий что-то слышали в связи с сердцем. И магний туда же.

И откуда мы всё это хозяйство получаем? Из еды. Причем не любой. Минеральные соединения мы усваивать не можем. За редким исключением. Хлорид натрия, например, можем. Воду можем. А так, нам чтобы жить нужно съесть кого ни будь. Курочку. Барашка. А откуда все эти элементы и вещества взялись в курочке и барашке? Из растений. Растения мы тоже кушать можем. А откуда элементы берут растения?

Растения живыми организмами не питаются. Они как раз умеют использовать элементы из неживой природы. Грандиозная штука: берут углерод из углекислого газа, водород и кислород из воды, и делают из них сахар. А потом путем сложных превращений из этого сахара образуют всё, что необходимо растительному организму. Аминокислоты и нуклеиновые кислоты, АТФ, жиры, алкалоиды и флавоноиды, эфирные масла и кумарины, витамин А и витамин С. Им неоткуда всё это взять. Они должны всё это синтезировать сами. Из простых неорганических соединений.

С кислородом, водородом и углеродом всё понятно. Растения берут их из воздуха и воды. Иногда растения даже подкармливают углекислым газом. С азотом сложнее. Азота много в земной атмосфере, но растениям он абсолютно недоступен. Растения могут усваивать азот только в форме нитратов и в виде аммония, но с некоторыми оговорками (в значительных количествах растения с ним не справляются).Зато азот могут извлекать некоторые бактерии. Ради них в значительной степени вносится в почву навоз. Еще он вносится для того, чтобы улучшить физические параметры почвы. Рыхлости добавить и приятности в структуре. Но главное – бактерии, микрофлора. И их благополучие. Крупные органические молекулы, находясь вне живого организма, разваливаются на более мелкие – разлагаются. В случае с навозом разлагаются продукты жизнедеятельности животных и та подстилка, на которой животное справляло нужду. При этом азот выделяется в виде аммиака. Его тут же подхватывают нитрифицирующие бактерии, и окисляют. Получается азотная кислота. Она реагирует с присутствующими в почве солями угольной кислоты и образует соли азотной кислоты –селитру.

Селитры это соли азотной кислоты. «Слово селитра представляет испорченное латинское название “sal nitri”» (словарь Брокгауза и Ефрона).

Бывает кальциевая селитра (очень полезна на кислых почвах), аммиачная селитра, калийная селитра (это из которой несознательная молодежь делает черный порох), натриевая селитра. Натриевую селитру еще называют чилийской селитрой. Удивительная штука с этой чилийской селитрой. В одном единственном месте, в Чили, она имеется в виде внушительных природных залежей. Называется это место пустыня Атакама. Про неё пишут турагенства и путешественники.

Пустыня Атакама

Про чилийскую селитру можно почитать тут:

Портрет нитронатрита (собственно чилийская селитра).

Взят отсюда

Вернемся к навозу. Из минеральных элементов навоз обогащает почву в первую очередь азотом. Но не непосредственно, а через деятельность находящихся в навозе бактерий. Бактерии эти в значительной степени поступают из пищеварительного тракта животных. Там обитает великое множество бактерий, и часть их выносится наружу вместе с экскрементами. Кстати, среди них имеются и весьма несимпатичные товарищи. Я много вожусь с почвой, и поэтому пару недель назад сделала прививку от столбняка. Этот неприятный тип как раз из желудочно-кишечного тракта в окружающую среду выделяется естественным путем. В ЖКТ он при этом абсолютно безвреден.

Главная проблема в хозяйствах, принципиально не использующих минеральные удобрения и вносящих в почву только навоз, это переизбыток в почве нитратов (да-да, переизбыток нитратов имет место в первую очередь при избытке навоза) и недостаток фосфора.

А почему навоз не снабжает почву фосфором? Да потому, что корове (курице, лошади) фосфор самой нужен. Она его совсем не жаждет нам отдать, пока жива. Другое дело калий. Если подстилка у коровы была соломенная, то из стеблей какое то количество калия в конечный продукт попадет.

Фосфор продукт в известной мере дефицитный. В почве его мало, в навозе нет почти нисколечки, вся надежда на то, что какое ни будь достойное животное найдет конец неподалеку, и из его останков можно будет фосфор извлечь. В отечественном садоводстве роль достойного животного часто играет мелкая рыба.

На нашей планете имеются природные соединения фосфора. Фосфориты и апатиты. Даже город есть с таким названием – Апатиты. Только фосфаты эти в воде не растворимые. Но это не беда. Особенно если речь идет про апатиты.

Фотографии аппатитов здесь

Такая вот красотища. Растениям их не одолеть. Но человеки изобрели такую хитрость. Они мелко размалывают фосфорит, и заливают его серной кислотой. Тут впору завопить «ужас-ужас-ужас, вот она химия то поперла!». Но в результате из этой аддской смеси получается смесь весьма миролюбивая: растфоримый в воде фосфат Ca(HPO4)2 и милый сердцу каждого художника гипс. Называется все это дело суперфосфатом. Такая противоречивая штука этот суперфосфат: и растворяется небыстро (потому как там плохо растворимый гипс), и бюст Аполлона из него не отольешь, потому что однажды таки растворится.

Очень хорошо растворяется другое удобрение – монофосфат калия (калиевая соль ортофосфорной кислоты). Продается в маленьких пакетиках. Исключительно хорошая штука. Снабжает растения и фосфором, и калием.

Калийные удобрения в последнее вреся приносят немало огорчений. Цены на них растут почти как на бензин. У нас в стране имеются большие залежи калия на Урале. Там, где некогда плескалось море, сейчас добывают минерал сильвинит. Довольно красивый. И даже, как выяснилось, целебный. В сильвинитовых пещерах лечат легочные и сердечно-сосудистые заболевания. А из сильвинита путем перекристаллизации получают калийные удобрения. Розовый хлорид калия (это он окрашивает в розовый цвет многие комплексные удобрения), сульфат калия и калимагнезию. Последняя для растений является еще и источником магния.

Вот как выглядит сильвинит.

А вот так выглядит рукотворная сильвинитовая пещера.

Вспомним школьный курс химии. Эту пакость под названием электролитическая диссоциация, из-за которой бедные школьники столько мучаются. Суть её в том, что в воде многие вещества оказываются в не совсем обычном виде. Растворимые соли, к примеру. Они и так то не совсем обычны. Существуют не в виде молекул, а в виде кристаллической решетки. Как кубики в коробке – калий-хлор-калий-хлор… А вода каждый такой кубик окружает и отдирает. Так и плавают отдельно окруженные водой калии, хлоры, и прочие катионы и анионы, как орешки в глазури. Их то как раз с большим удобством корневые волоски растений захватывают. И передают куда нужно для дальнейшего встраивания в сложные органические молекулы. А без воды никакие вещества в растение не попадут. Они должны раствориться, развалиться на ионы.

Так что минеральные вещества для питания растений должны быть обязательно водорастворимыми. И удобрять растения желательно вместе с поливом, или после полива.

И всё же. Чернику и землянику в лесу никто не удобряет. И это не мешает им плодоносить.
Это правда.
Но сельское хозяйство имеет две особенности.

Первое. В природных сообществах все минеральные вещества возвращаются обратно. Съела мышка зернышко, потом мышку съела лисичка, однажды и лисичкины дни закончатся. Но она никуда не денется, останется в том же лесу. Грибы и бактерии растащат её, минерализуют остатки, растения получат обратно и лисичкин фосфор, и лисичкин калий. А на огороде свеклу вырастили, собрали и унесли. Теперь нужно восполнить убыток фосфора, калия, магния, железа, бора, марганца.

Второе. Вы видели лесную землянику? А малину? А дикую морковку кто ни будь видел? Шиповник на берегу озера? Ягодки некрупные, цветки скромные. Про них так и говорят «скромные полевые цветы». А в саду мы что сажаем? Культурные сорта. Специально выведенные. С во-от такенными плодами. С повышенным содержанием сахара, ликопина и витамина С. Цветки вот такущие в вот такущих кистях. С мая по октябрь. Попробуйте посадить садовую розу или клубнику на опушку леса. Если даже не задавят неженку конкуренты, она изрядно измельчает. С голодухи. Потому, что нужно ей гораздо больше строительного материала, чем её дикому родственнику.

Пара ссылок. Хорошие статьи, хотя стиль небезупречен, но с лихвой возмещается информативностью.
здесь
и тут

И, конечно, учебник общей химии Н.Л.Глинки.

Милана. Биолог и владелец цветочного магазина

Для роста и развития растений необходимы питательные вещества. Часть из них зеленые насаждения получают непосредственно из почвы, а часть извлекают из минеральных удобрений. Искусственная минерализация почвы позволяет получать большие урожаи, но безопасна ли она? Однозначного ответа на этот вопрос современным селекционерам пока получить не удалось, но исследования в этой области продолжаются.

Польза или вред?

Многие минеральные удобрения считаются вредными для здоровья человека, а впитавшие их растения, едва ли не ядовитыми. В действительности данное утверждение – это не что иное, как устоявшийся стереотип, базирующийся на отсутствии агротехнических знаний.

Важно! Разница между органикой и минеральными удобрениями состоит вовсе не в пользе или вреде, а в скорости усвоения.

Органические удобрения усваиваются медленно. Чтобы растение смогло получить из органики необходимые ему вещества, она должна разложиться. В этом процессе участвует микрофлора почвы, что значительно замедляет его. От момента внесения натуральных подкормок в почву и до начала использования их растениями проходят недели и даже месяцы.

Минеральные удобрения поступают в почву уже в готовом виде. Растения получают к ним доступ сразу же после внесения. Это оказывает положительное воздействие на скорость роста и позволяет собрать хороший урожай даже там, где при обычных условиях подобное невозможно. К сожалению, на этом положительные стороны использования минеральных подкормок в большинстве случаев заканчиваются.

Неправильное применение их может привести к:

• исчезновению из почвы участвующих в естественном процессе разложения бактерий;
• загрязнению грунтовых вод и атмосферы (в загрязнении участвуют отельные компоненты минеральных удобрений, вымытые из почвы до их усвоения растениями);
• изменению кислотности почв;
• накоплению в почве нетипичных для естественной среды соединений;
• вымыванию из почвы полезных катионов;
• снижению количества гумуса в почве;
• уплотнению грунта;
• эрозии.

Умеренное количество минералов в почве полезно для растений, но многие овощеводы используют больше удобрений, чем нужно. Такое нерациональное использование приводит к насыщению минералами не только корня и стебля, но и той части растения, которая предназначена для употребления в пищу.

Важно! Нетипичные для растения соединения воздействуют на здоровье, провоцируют развитие болезней.

Пестициды и ядохимикаты

Чтобы растение быстро росло и развивалось, внесенных в почву удобрений бывает недостаточно. Получить хороший урожай можно лишь защитив его от вредителей. С этой целью фермеры используют различные пестициды и ядохимикаты.  Необходимость их применения возникает в случае:

• отсутствия естественных средств для борьбы с нашествием насекомых (поля обрабатывают против саранчи, мотыльков и т.д.);
• заражения растений опасными грибками, вирусами и бактериями.

Пестициды и ядохимикаты используют для борьбы с сорными травами, грызунами и другими вредителями. Химические вещества подбирают таким образом, чтобы они оказывали воздействие исключительно на конкретных грызунов, разновидность сорняков или вредителей. Культурные растения, подвергшиеся обработке вместе с сорняками, отрицательного воздействия химических веществ не испытывают. Обработка никак не отражается на их внешнем облике, но пестициды и ядохимикаты откладываются в почве и вместе с минералами сначала проникают в само растение, а оттуда и в человека, его употребившего.

К сожалению, химическая обработка полей в большинстве случаев является единственным способом получения хорошего урожая. Значительные посевные площади не оставляют альтернативных способов решения проблемы.  Единственным выходом из ситуации является отслеживание количества и качества используемых пестицидов. С этой целью созданы специальные службы.

Негативное влияние

Наибольший вред окружающей среде и человеку наносят различные аэрозоли и газы, распыленные над большими территориями. Неправильное применение ядохимикатов и удобрений чревато серьезными последствиями. При этом негативное воздействие может проявиться спустя годы и десятилетия.

Влияние на человека

При использовании удобрений и ядохимикатов необходимо придерживаться инструкции. Несоблюдение правил внесения подкормок и химических веществ может привести к отравлению не только самого овоща, но и человека.  Так, если в почву попала необоснованно высокая доза азота, при минимальном содержании в ней фосфора, калия и молибдена, в растениях начинают скапливаться опасные для организма человека нитраты.

Богатые нитратами овощи и фрукты воздействуют на желудочно-кишечный тракт, увеличивают риск развития онкологических заболеваний. Под воздействием большого количества химикатов и удобрений биохимический состав продуктов питания видоизменяется. Витамины и полезные вещества практически полностью из них исчезают, им на смену приходят опасные нитриты.

Человек, регулярно употребляющий овощи и фрукты, обработанные химикатами и выращенные исключительно на минеральных удобрениях, часто жалуется на головную боль, учащенное сердцебиение, онемение мышц, нарушения в работе зрения и слуха. Наибольший вред такие овощи и фрукты наносят беременным женщина и детям. Переизбыток токсинов в организме новорожденного может иметь непредсказуемые последствия.

Воздействие на почву

Как уже говорилось выше, минеральные удобрения и химикаты негативно воздействуют, прежде всего, на почву. Неправильное использование их приводит к истощению почвенного слоя, изменению структуры грунта, эрозиям. Так, попавший в грунтовые воды азот провоцирует рост растительности. В воде накапливаются органические вещества, уменьшается количество кислорода, начинается заболачивание, из-за чего ландшафт в этой местности может необратимо видоизмениться. Насыщенные минералами и ядами почвы могут иссушиться, плодородные черноземы перестают давать высокие урожаи, на менее плодородных почвах и вовсе ничего, кроме сорняков, не растет.

Влияние на окружающую среду

Негативное воздействие оказывают не только удобрения, но и процесс их производства. Земли, на которых испытывают новые виды удобрений, быстро выщелачиваются, теряют естественный плодородный слой. Перевозка и хранение химии не менее опасны. Контактирующие с ними люди обязаны использовать перчатки и респираторы. Хранить удобрения нужно в специально отведенном для этого месте, куда не будет доступа детям и домашним животным. Не соблюдение простых мер предосторожности может спровоцировать настоящую экологическую катастрофу. Так, некоторые ядохимикаты способны вызвать массовое опадение листвы с деревьев и кустарников, увядание травянистой растительности.

Полезные советы

Чтобы использовать минеральные удобрения без последствий для окружающей среды, почв и здоровья, фермеры должны придерживаться следующих правил:

• органические удобрения применяют всюду, где это возможно (современная органика – это не полная, но достаточно хорошая замена минеральным удобрениям);
• перед использованием удобрений читают инструкцию (при выборе их особое внимание уделяется составу почв, качеству самих удобрений, сорту и виду выращиваемой культуры);
• подкормку сочетают с мероприятиями по подкислению грунта (вместе с минералами вносят известь или древесную золу);
• используют лишь те удобрения, в составе которых содержится минимальное количество вредных добавок;
• сроки и дозу внесения минералов не нарушают (если подкормка азотом должна производиться в первых числах мая, то использовать это удобрение в начале июня может быть неправильно и даже опасно).

Важно! Для минимизации отрицательного эффекта от использования ненатуральных подкормок фермеры чередуют их с органическими веществами, что помогает снизить уровень нитратов и уменьшить риск интоксикации организма.

Полностью отказаться от ядохимикатов не получится, но в условиях небольшого фермерского хозяйства можно свести их использование к минимуму.

Заключение

Использование минеральных удобрений и ядохимикатов упрощает работу фермера, позволяя получить значительный объем урожая при минимальных затратах. Стоимость подкормок невелика, тогда как внесение их повышает плодородие почвы в несколько раз. Несмотря на существующий риск нанесения вреда почве и здоровью человека, использующие минеральные подкормки фермеры могут вырастить культурные растения ранее не желавшие приживаться.

Минерализация почвы повышает устойчивость растений к вредителям и болезням, позволяет хранить полученный продукт дольше обычного и улучшить товарный вид. Удобрения можно легко применять даже не имея специального агротехнического образования. Использование их имеет как плюсы, так и минусы, о чем более подробно было изложено выше.