ХИМИЯ ПОЧВЫ

ЖЕЛЕЗО для растений. Хелаты, искусственные хелатирующие вещества

При высоком среднем содержании железа в литосфере (5,06%) в отдельных группах материнских пород оно колеблется очень резко: глинистые породы содержат значительно больше железа (5,5— 8,5%), чем пески (со 1%); очень мало железа содержат известняки (счз 0,5%). При тех незначительных количествах железа, в которых нуждаются растения (), обычно его достаточно в почвах. Но в некоторых условиях реакции почвы железо находится в формах, недоступных для растений

Как отмечалось выше, при высоком значении Eh и достаточной влажности железо при участии микроорганизмов переходит в форму окисного Fe3+, которое растворимо лишь в сильнокислой среде (рН < 3), тогда как Fe2+ дает соединения, растворимые при рН 4—6, обычных в почвах. Резко окислительные условия ухудшают поступление железа в растения и в нейтральной, и даже в слабокислой среде.

В условиях сильнокислой реакции подвижность железа повышается и концентрация его может оказаться даже вредной для растений наряду с повышенными концентрациями А1 и Мп.

Железо принимает участие в окислительно-восстановительных процессах, необходимых для образования хлорофилла, поэтому недостаток железа сказывается в хлорозе растений: листья приобретают светло-желтую, а затем и совсем белую окраску .

Значительной подвижностью в почвах обладают внутрикомплексные соединения Fe с органическими веществами. В растворах хелатов металлы не образуют ионов и поэтому не осаждаются в нейтральной и щелочной среде.

Хелаты с железом в почве могут образовывать (помимо гумусовых кислот, о чем шла речь в главе о гумусе) также те органические кислоты, которые в небольших количествах выделяются корнями растений (яблочная, лимонная и др.), а также некоторые вещества, выделяемые микроорганизмами. Лимонно-кислое железо в качестве устойчивого источника Fe принято вносить в вегетационных опытах в водных и песчаных культурах. Образованием хелатов, предохраняющих Fe от перехода в нерастворимые формы, очевидно, объясняется то, что на богатых органическим веществом карбонатных почвах растения не страдают.от недостатка железа.

В практике используются искусственные хелатирующие вещества, предохраняющие металлы от связывания в недоступных растениям формах. Для железа (Fe2+) и других двухвалентных металлов хелатиру- ющими веществами могут служить: а) этилендиаминотетрауксусная кислота (EDTA), образующая хелат Fe(FeEDTA), устойчивый в нейтральной и кислой среде, и б) гидроксиэтилендиаминотетрауксусная кислота, HEDTA, хелат которой с железом (FeHEDTA) устойчив в условиях щелочной реакции.

Структурная формула FeHEDTA имеет следующий вид ( 53). На карбонатных почвах, где внесение солей железа (как FeS04) неэффективно, так как при рН почвенного раствора > 7 железо быстро осаждается, FeHEDTA можно использовать в качестве удобрения для устранения хлороза растений. Под каждое дерево цитрусовых в Южной Флориде (США) вносят 25 г Fe, что соответствует 284 г FeHEDTA. При помощи хелатов железа устраняется хлороз и многих других растений. В ряде случаев хелаты могут быть использованы для внекорневой подкормки.