Зростаюче населення планети вимагає виробництва все більшої кількості їжі. Основним її джерелом є рослинництво. Однак неможливо отримувати високі й стабільні врожаї сільськогосподарських культур в промислових масштабах без застосування агрохімічних засобів – добрив, гербіцидів, інсектицидів, фунгіцидів тощо.
На жаль, не тільки пестициди, але і деякі добрива небезпечні для навколишнього середовища. Так, останнім часом знаходить підтвердження все більше тривожних фактів, пов’язаних з використанням мікродобрив, вироблених на основі ЕДТА.
У 1940-і роки на світовому ринку з’явився новий вид мікродобрив – хелатні, або хелати, які зробили своєрідну революцію у справі забезпечення культур поживними речовинами. Аграрії отримали чудовий «транспортний засіб», що доставляє необхідні елементи безпосередньо в рослини. При цьому елементи живлення засвоювалися швидко і практично повністю, чого не було при застосуванні мікроелементів у вигляді неорганічних солей.
Як «транспортний засіб» хелатуючі агенти виявилися настільки ефективними, що зараз стали дуже поширеними. Їх популярність викликана здатністю переводити малодоступні елементи в більш рухливі й біологічно активні форми, забезпечуючи повноцінність живлення рослин, посилюючи їх стійкість до несприятливих факторів середовища, покращуючи імунну систему, знижуючи рівень стресу від застосування засобів захисту, підвищуючи родючість ґрунту тощо.
Першою з хелатантів у 1935 році була синтезована етилендіамінтетраоцтова кислота або ЕДТА. Сировиною для її виробництва є етилендіамін, формальдегід і синильна кислота. Пізніше на ринку з’явилися й інші, сучасніші та ефективніші, хелатуючі агенти (ОЕДФ, НТФ, ДТПА, похідні бурштинової кислоти).
Незважаючи на широкий вибір хелатантів, багато виробників мікродобрив і сьогодні продовжують використовувати саме ЕДТА. При цьому вони переслідують єдину мету – зниження собівартості кінцевого продукту і успіх у конкурентній боротьбі, оскільки ЕДТА – один з найдешевших хелатантів. Однак використання цієї сполуки викликає в світі не тільки занепокоєння, але й прямий протест, вагомих причин для якого багато.
Сільське господарство
У порівнянні з іншими хелатантами, ефективність ЕДТА невелика. Спричинено це наступними факторами.
ЕДТА є синтетичною молекулою, яку рослина не здатна використовувати в звичайних природних умовах.
Хелатовані ЕДТА хімічні елементи можуть застосовуватися тільки на ґрунтах з кислотно-лужним показником (рН) менше 8, тому мікродобрива на її основі неефективні на карбонатних і лужних ґрунтах. У той же час, стійкі сполуки кожного хімічного елемента вимагають свого значення рН, а із залізом і молібденом цей хелатант утворює настільки хімічно нестабільні сполуки, що вони проявляють схильність до розпаду ще до потрапляння в рослину.
Надзвичайно висока здатність ЕДТА утворювати хелатні сполуки може призвести до пошкодження рослин. Після виконання функції з транспортування потрібного хімічного елемента, ЕДТА не втрачає активності і захоплює в рослині інший елемент, зв’язує його і виводить назовні, виключаючи з харчового циклу. Особливо небезпечний такий вплив щодо кальцію. Як показали дослідження американських вчених, ЕДТА забирає кальцій зі стінок рослинних клітин, що призводить до в’янення рослин, зниження врожайності, погіршення якості насіння й плодів, скорочення термінів їх зберігання. Такі ж проблеми виникають і з марганцем після застосування заліза, хелатованого ЕДТА.
Розщеплення комплексів на основі ЕДТА призводить в більшості випадків до утворення продуктів, токсичніших ніж вихідна форма, що спричиняє надзвичайно негативний вплив на ґрунтоутворюючі мікроорганізми і, відповідно, на родючість ґрунту.
Здатність цієї сполуки зберігати свою активність протягом тривалого часу – до 19 місяців – підвищує біодоступність важких металів – ртуті, миш’яку, кадмію, свинцю тощо. У ґрунті ці токсичні для рослин елементи перебувають у вигляді солей і тому погано ними засвоюються. А ЕДТА утворює з ними сполуки, доступні для рослин, що призводить до їх поглинання і негативних проявів у вигляді хлорозу, слабкого розвитку, зниження здатності до засвоєння поживних речовин, зменшення використання молекулярного азоту бобовими культурами і т. ін.
Виявлена токсичність і самої ЕДТА для деяких видів рослин.
Екологія
Екологи всього світу звертають увагу на нездатність ЕДТА розкладатися в природному середовищі протягом тривалого часу, що призводить до утворення значних концентрацій цієї сполуки в ґрунті, воді, живих об’єктах. Наприклад, про це неодноразово попереджали такі відомі дослідники хелатів з різних країн як Н. Дятлова, В. Тьомкіна, К. Попов, Л. Мартиненко, Н. Кузьміна, Р. Нанда, В. Агравал та інші. З огляду на те, що сільське господарство використовує мікродобрива у великих масштабах, воно є серйозним джерелом забруднення навколишнього середовища ЕДТА з усіма наслідками для здоров’я людини та біорізноманіття, що з цього випливають.
Внаслідок накопичення цього хелатанта в світовому океані, відбувається розчинення відкладень важких металів, що викликає отруєння тварин і нестачу кисню у воді.
Накопичення сполук ЕДТА з іонами металів, що знаходяться в ґрунті, призводить до проникнення цих шкідливих речовин у водойми та підземні води, в тому числі – в джерела питної води, і навіть до знищення природних екосистем. Прикладом такої екологічної катастрофи може служити утворення в дельті річки Міссісіпі мертвої зони, непридатної для існування живих організмів.
Висновки
Ризики для ведення сільського господарства, екологічна загроза для життя планети та існування людини – занадто вагомі фактори, що змушують відповідально поставитися до подальшого використання етилендіамінтетраоцтової кислоти (ЕДТА). Розвинені країни вже багато років закликають світову спільноту обмежити її застосування. Так, ще в 1991 році у Німеччині була прийнята Декларація про зменшення забруднення води ЕДТА. Повністю заборонено її використання в Австралії.
На особливу увагу заслуговує той факт, що людство вже створило і успішно використовує нешкідливу альтернативу цьому небезпечному продукту.
Головне питання: «Чи переважить здоровий глузд, чи знову переможуть гроші?».
Автор Олег Тригуб, кандидат сільськогосподарських наук,
старший науковий співробітник Устимівської дослідної
станції рослинництва інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН