Юрий Кукушкин - Химия вокруг нас

Марганцевые удобрения обычно используют на черноземных и других нейтральных или слабощелочных почвах. Их внесения в кислые подзолистые почвы обычно не требуется. Марганец способствует усвоению растениями азота и накоплению хлорофилла, а также синтезу аскорбиновой кислоты (витамина С). Недостаток марганца в растениях проявляется в побурении и опадании листьев.

Молибдена в отличие от марганца мало в кислых почвах, но обычно достаточно в нейтральных и слабощелочных. Установлено, что молибден непременно входит в клубеньковые бактерии, связывающие в соединения атмосферный азот. При недостатке молибдена в почве нарушается синтез в растениях белковых веществ. Он способствует усвоению растениями азотного удобрения — селитры.

Вероятно, важную роль в жизнедеятельности растений играет кобальт, но пока об этом можно судить лишь на основании косвенных данных. В конце прошлого века в некоторых районах Новой Зеландии, Австралии, Англии и других стран была распространена болезнь скота — сухотка. Это заболевание влекло за собой снижение содержания гемоглобина в крови животных, потерю аппетита, сокращение удоев молока, прекращение прироста живой массы. Трудом многих ученых было установлено, что сухотка связана с недостатком в организме кобальта (акобальтоз), который, в свою очередь, связан с недостатком его в почвах этих районов. Для устранения заболевания в корм скоту стали добавлять кобальтсодержащие соли. В настоящее время установлено, что организм животных и человека синтезирует витамин B 12, недостаток которого приводит к злокачественному малокровию. Непременной составной частью витамина B 12является кобальт. Вероятно, недостаток кобальта в почве приводит к недостатку его в растениях, а затем и в организме животных, что сказывается на содержании в организме витамина B 12.

Хотелось бы еще раз отметить, что удобрения хороши при употреблении в научно обоснованных количествах. Большой избыток любого удобрения не на пользу растениям, а через них и человеку. Во всем должна быть мера. В случае удобрений эту меру определяют химики-аналитики, проводящие химический анализ почв. Уместно также напомнить старую поговорку, которая гласит: «Нет плохих почв, а есть плохие хозяева».

Для выращивания урожая культурные растения необходимо защищать от сорняков и болезней. Химические вещества, применяемые для уничтожения растений (чаще всего сорных), называют гербицидами. Это слово происходит от латинских герба — трава, растение и циде — убивать. В настоящее время имеется большой ассортимент сложных органических соединений, обладающих гербицидными свойствами. Старейшим же гербицидом была соль NaClO 3. Она относится к гербицидам сплошного действия, так как уничтожает все растения подряд. Ее применяли для удаления травы с дорог и дорожек. Первым гербицидом избирательного действия была серная кислота, которая широко использовалась в некоторых странах еще перед второй мировой войной. При разбрызгивании ее водного раствора на посевах злаковых культур она легко стекала с узких листьев злаковых растений, имеющих воскоподобную поверхность. В результате кислота не причиняла вреда этим культурным растениям. Широколистные двудольные сорняки захватывали больше серной кислоты, лучше удерживали ее и потому гибли. Таким образом, серная кислота является гербицидом морфологической избирательности.

Специалисты считают, что свыше 80% заболеваний культурных растений обусловлено грибками. Химические средства борьбы с грибковыми и бактериальными болезнями сельскохозяйственных растений называют фунгицидами (от лат. слова фунгус — гриб). Наиболее распространенные среди садоводов-любителей фунгициды содержат соединения меди (II). Широко известна бордосская жидкость, являющаяся раствором, в состав которого входят медный купорос CuSO 4и гашеная известь Ca(OH)2. Она впервые была использована в 1885 г. для борьбы с мучнистой росой виноградных лоз. Не трудно догадаться, что это произошло во Франции в окрестностях города Бордо. Несколько позже было установлено, что раствор, состоящий из 3Cu(OH) 2·CuCl 2, имеет преимущества, так как обладает меньшей коррозионной активностью. Еще раньше для борьбы с мучнисторосяными грибками растений начали использовать измельченную серу. Это средство применяют и по сей день. Наряду с серой для этой же цели используют отвар, получаемый ее кипячением с известью. Это средство и в настоящее время считается довольно эффективным фунгицидом. Однако соединения серы иногда плохо действуют на другие растения и прежде всего на некоторые сорта яблонь и груш.

Растворимые соединения меди ядовиты для вредителей зеленых растений, т.е. обладают фунгицидными свойствами. Медный купорос CuSO 4·5H 2O является одним из наиболее эффективных препаратов контактного действия для борьбы с болезнями плодовых деревьев, виноградников и других растений. Смесь медного купороса (1 кг CuSO 4·5H 2O и 0,75 кг свежегашеной извести на 100 л воды) называют бордоской жидкостью. Она представляет собой водную суспензию из 3Cu(OH) 2, CuSO 4и CaSO 4. Для образования стойкой суспензии молярное соотношение CuO:CaO должно быть равно 1:0,75, а массовое 1:0,53. В связи с частичным переходом во времени гашеной извести в карбонат кальция (в результате поглощения CO 2из воздуха) массовое соотношение берут 1:0,75.

При смешении раствора медного купороса с раствором соды Na 2CO 3образуется жидкость, которую издавна называют бургундской. Она является суспензией основного карбоната меди (II) состава 3Cu(OH) 2·2CuCO 3. Бургундская жидкость имеет некоторое преимущество перед бордосской, заключающееся в лучшей прилипаемости к растениям и отсутствием комков, забивающих распылительные устройства.

Отметим также, что медный купорос используют для борьбы с чрезмерным развитием водной растительности в водохранилищах.

Сухая смесь основного сульфата меди (II) 3Cu(OH) 2·CuSO4 и основных карбонатов меди (II) используется для протравливания семян и их опыления. Ее получают смешиванием медного купороса и мела при 50...60°C. Процесс ведут до прекращения выделения пузырьков CO 2. Для опыления используют порошок, получающийся выпариванием раствора досуха. В промышленности этот препарат обозначают буквами АБ.

Для борьбы с вредителями садов и слизнями используют сульфат железа (III) Fe 2(SO 4) 3. Его применяют также для уничтожения мхов, лишайников и грибных спор. Этот препарат действует на них уже при концентрации 0,14%. Однако по своим фунгицидным свойствам сульфат железа (III) примерно в 10 раз слабее, чем медный купорос.

В сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений и с грызунами широко используют соединения мышьяка. Из них наибольшее распространение получил арсенат кальция Ca 3(AsO 4) 2. Издавна известен сложный препарат, в состав которого входят медь (II) и мышьяк (III), называемый парижской или швейнфуртской зеленью. Она имеет состав 3Cu(AsO 2) 2·Cu(CH 3COO) 2и получается из As 2O 3, Na 2CO 3, CuSO 4и уксусной кислоты. Вначале получают раствор метаарсенита натрия: