Новости



2016-03-03

 ' ТЕРРА ОРГАНИК - от простого к сложному…'

 ПРОЕКТ ТЕРРАОРГАНИК                       www.terraorganic.ru 

 

Микрогуматы, нано гуматы, коллоидные частицы гумиенового вещества и экологическое земледелее.

 

Для понимания вопроса о возможности или невозможности применения микрогуматов в экологическом землееделии необходимо прежде всего разобраться с терминологией и с тем, что называется гумусом, гуминовым веществом, гуминовыми кислотами и всеми другими субстанциями, называемыми гуматы.

 

Для полного понимания природы и строения гуминовых веществ необходим краткий обзор исследований, проведенных в данной области.

 

Термин - «гуминовые вещества» (производное от латинского humus - «земля» или «почва»). История изучения гуминовых веществ насчитывает более двухсот лет. Впервые гуминовые вещества выделил из торфа и описал немецкий химик Ф. Ахард в 1786 году. Немецкие исследователи также разработали первые схемы выделения и классификации гуминовых веществ. В середине XIX века большой вклад в исследование свойств этих соединений внес шведский химик Я. Берцелиус, а потом, в XX веке, и Советские ученые М.А. Кононова, И.В.Тюрин, И.В. Перминова, Д.С. Орлов, О.Д. Сидоренко, Т.А. Кухаренко и другие.

 

Гуминовые вещества являются основной органической составляющей почвы и воды. Они образуются при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов и абиотических факторов среды. Академик И.В. Вернадский называл гумус продуктом коэволюции живого и неживого планетарного вещества. Более развернутое определение уже в 90-х годах XX века дал профессор Д.С. Орлов: «Гуминовые вещества - это более или менее темноокрашенные азотсодержащие высокомолекулярные соединения, преимущественно кислотной природы». До настоящего времени определение гуминовых веществ имело скорее философский смысл, а причины кроются в специфике образования и строения этих соединений.

 

Образование гуминовых веществ, или гумификация - второй на нашей планете по масштабу процесс превращения органического вещества после фотосинтеза. В результате фотосинтеза на земле ежегодно связывается не менее 50·109 т атмосферного углерода, а при отмирании живых организмов на земной поверхности оказывается более 40·109 т углерода. Часть отмерших остатков минерализуются до СO2 и Н2O, остальные превращаются в гуминовые вещества. По разным источникам, ежегодно в процесс гумификации на планете вовлекается 0,5-2,6·109 т углерода.

 

Образование гуминовых веществ не управляется генетическим кодом, а основано на принципах естественного отбора. В итоге в природе остаются самые устойчивые к биоразложению структуры. В результате образовывается стохастическая, вероятностная смесь молекул, в которой нет соединений тождественных друг другу. Гуминовые вещества являются очень сложной смесью природных соединений, не существующих в живых организмах.

 

К началу XX века было достоверно установлено, что гуминовые вещества (ГВ) не индивидуальное соединение, а сложная смесь макромолекул переменного состава и стахостического строения, к которой неприменимы законы классической термодинамики и теории строения вещества. Фундаментальные свойства гуминовых веществ - это нестехиометричность состава, нерегулярность строения, гетерогенность структурных элементов и полидисперсность. Когда мы имеем дело с гуминовыми веществами, то исчезает понятие молекулы - мы можем говорить только о молекулярном ансамбле, каждый параметр которого описывается распределением. Соответственно, к гуминовым веществам невозможно применить традиционный способ численного описания строения органических соединений - определить количество атомов в молекуле, число и типы связей между ними.

 

Гуминовые вещества можно условно разделить на три составляющие:

- гумин или гумус - неизвлекаемая часть ГВ, не растворимая ни в щелочах, ни в кислотах;

- гуминовые кислоты - часть ГВ, растворимая в щелочах и нерастворимая в кислотах;

- фульвокислоты - часть ГВ, растворимая и в щелочах, и в кислотах.

Комплекс гуминовых и фульвокислот образует гумусовые кислоты, наиболее подвижную и реакционноспособную часть гуминовых веществ, активно участвующую в природных химических процессах.

 

Для ГВ из различных источников происхождения характерен единый принцип строения: наличие каркасной части, т.е. ароматического углерродного скелета, замещенного алкильными и функциональными группами, среди которых преобладают карбоксильные, гидроксильные и метоксильные, и переферической части, обогащенной полисахаридными и полипептидными фрагментами. ГВ занимают одону из самых высоких ступенек в иерархии сложности строения природных органических соединений, превосходя нефти, лигнины и угли.

 

Такая сложная и разветвленная структура объясняет очень широкий спектр реакций, в которые могут вступать гуминовые вещества, особенно это касается их наиболее реакционноспособной части - гумусовых кислот. Благодаря карбоксильным, гидроксильным, карбонильным группам и ароматическим фрагментам гумусовые кислоты вступают в ионные, донорно-акцепторные и гидрофобные взаимодействия. Они способны образовывать водородные связи, активно участвовать в сорбционных процессах.

 

Гуминовые вещества хорошо связывают воду, способны образовывать комплексы с металлами и соединения с различными классами органических веществ. Тем самым с одной стороны они выполняют функцию своеобразных посредников, при переносе питательных и биологически активных веществ в живых организмах, а с другой стороны гуминовые вещества способны связывать различные классы экотоксикантов, смягчая действие загрязнений на живые организмы.

 

Гуминовые вещества содержатся в органогенных породах к которым относятся уголь, торф, сапропель, горючие сланцы. Запасы бурого угля в мире превышают 1 трлн т, запасы торфа больше 500 млрд тонн, запасы сопропеля составляют более 500 млрд м3. В плодородных почвах гуминовых веществ содержится от 1% до 12%, при этом больше всего их в черноземах.

 

Гуминовые вещества участвуют в структурообразовании почвы, накоплении питательных элементов и микроэлементов в доступной для растений форме, регулировании геохимических потоков металлов в водных и почвенных экосистемах.

 

Гумусовые кислоты связывают в прочные комплексы ионы металлов и органические токсины в воде и почве. Наиболее активен свободный токсикант, связанное вещество не так опасно, поскольку теряет биодоступность. Таким образом гуминовые вещества не только формируют плодородную почву, но и участвуют в метаболических процессах живых организмов.

 

На сегодняшний день гуминовые вещества достаточно широко применяют в расттениеводстве в качестве стимуляторов роста или микроудобрений.

 

В отличие от аналогичных синтетических регуляторов роста, гуминовые препараты не только влияют на обмен веществ растений. При систематическом их использовании улучшается структура почвы, ее буферные и ионообменные свойства, становятся активнее почвенные микроорганизмы. Особого внимания заслуживают адаптогенные свойства - гуминовые препараты повышают способность растений противостоять болезням, засухе, переувлажнению, переносить повышенные дозы солей азота в почве. Преимущества гуминовых препаратов заключаются также в том, что они повышают усваивание питательных веществ, а значит, нужно меньше минеральных удобрений без ущерба для урожая.

 

Необходимо отметить, что в последнее время перспективными считают органо-минеральные микроудобрения, содержащие гуматы с добавкой Fe, Cu, Zn, Mg, Mn, Mo, Co и B в хелатной форме. Такие удобрения хорошо применять на карбонатных почвах, где при высоких концентрациях микроэлементов содержание их в доступной для растений форме достаточно ограничено. Обычно для этих целей применяют микроудобрения на основе синтетических лигандов, которые накапливаются в почве, что ухудшает ее свойства. К применение в органическом земледелие такие удобрения не годятся.

 

На сегодняшний день весьма актуальна задача получения гуминовых производных с заданными свойствами. То есть надо найти такой способ их модификации, после которого усиливаются уже имеющиеся положительные свойства и появляются новые. Желательно вдобавок, чтобы такой способ можно было использовать в промышленном масштабе. При решении этой сложной научной проблемы надо, с одной стороны, максимально сохранить гуминовый каркас после определенных технологических воздействий - в этом залог нетоксичности и устойчивости к биоразложению, а с другой стороны, максимально модифицировать в нужном направлении активные группы.

 

Необходимо сказать несколько слов о предлагаемых технологических методах и практических подходах в производстве агро препаратов, основанных на использовании гуминового вещества и в частности на использовании микрогуматов.

 

В целях повышения урожайности сельскохозяйственных культур, выращиваемых по технологиям экологического земледелия, нами разработано жидкое органическое удобрение ТерраОрганик.

Микрогуматы или нано гуматы, или колллоидные частицы гуминового вещества для ТЕРРАОРГАНИК производятся нами путем дробления природных гуминовых веществ, не путем нагревания или иного химического воздействия, а путем воздействия на ГВ микровихревых гидродинамических структур что гарантирует нашу технологию от возникновения каких-то не естественных (искуственных) химических образований. Помятуя, что ГВ является смесью, конгламератом стахостических гуминовых молекул, на месте разрыва ГВ образуются свободные межмолекулярные связи к которым за счет донорно-акцепторных электронов прикрепляются атомы микроэлементов и небольшие белковые образования – метаболиты полезной почвенной микрофлоры. Таким образом, полученные при помощи нашего молекулярного нано дробления, отдельные коллоидные частицы ГВ имею размер менее 100НМ и согласно современной терменологии являются нано частицами. С другой стороны полученные нано частицы (коллоидные частицы) ГВ имеют абсолютно природное происхождение, так как сформированы в результате естественных, природных микробиологических процессов из естественного, природного сырья.

 

Микрогуматы имеют естественное происхождение и являются естественными транспортными системами в трофической цепочке внешняя среда – растение.

 

Природа миллиарды лет (с момента зарождения почвы на планете) использует гумус в качестве естественного транспорта для передачи питательных веществ из внешней среды в растение. При этом размер гумусовых частиц, молекул гуминового вещества, нигде и никогда не рассматривался в качестве принципиально критичного аспекта трафической цепочки.

 

Академик Прянишников впервые указал на то, что гуминовые вещества не являются питанием для растений, а вяляются исключительно транспортным средством для передачи питательных веществ из внешней среды внутрь клетки растения.

 

Нет ничего более естественного и природного, чем гуминовое вещество. Никто не сможет оспорить тот факт, что в процессе образования (естественного, природного синтеза) гуминового вещества, его молекулы не мгновенно превращаются в сложнейшие органические соединения, а с начала формируется каркасная часть – ароматический углеродный скелет, к которому с течением времени в естетственных условиях присоединяются карбоксильные, гидроксильные и карбонильные группы, которые обеспечивают способность гумусовых кислот вступать в ионные и донорно-акцепторные взаимодействия, образовывать водородные связи, активно участвовать в сорбционных и ионообменных процессах.

 

Микрогуматы (наногуматы, коллоидные частицы гуминового вещества) не накапливаются в организмах растений, животных, человека. Это подтверждается самой природой, так как в растениях, в клетках растений, от корня до кончиков листьев, не обнаруживатся скоплений молекул гуминового вещества. По крайней мере такого накопления молекул гуминового вещества в живых организмах никто на сегодняшний день не зафиксировал. В отличии от гуминового вещества, графитовые (углеродные) нанотрубки, как наиболее распространенный в наше время вид искусственных углеродных наночастиц, ТОКСИЧНЫ и накапливаются в организме растения, животного и человека, что многократно подтверждено на протяжении последних 15 лет.

 

Полная экологическая безопасность гуминовых веществ в любом естественном агрегатном состоянии для любых живых организмов доказана присутствием гуминовых веществ на нашей планете в течение по крайней мере последнего миллиарда лет.

 

В отличии от искусственных нано частиц, нано гуматы, коллоидные частицы природного гуминового вещества не накапливаются в организме как растений, так и животных. Эксперименты проведенные в МГУ и других всемирно известных научных центрах не зафиксировали накопление гуминовых веществ в клетках живых организмов. Это подтверждается многовековым применением гуматов в качестве удобрений и био протекторов. Выращивание экологической продукции на черноземных почвах, исключительно богатых гуминовыми веществами не запрещено нигде в мире. В том случае, если бы частицы гуминового вещества несли бы в себе отрицательные экологические последствия для растений и животных, это было бы выявлено по крайней мере за последние 200 лет, но подобные отрицательные экологические явления не выявлены. Таким образом утверждение, что применение природных гуминовых веществ в виде коллоидных частиц гуминового вещества ведет к непредсказуемым, неизвестным эффектам, оказываемым на окружающую среду по меньшей степени голословно, если не сказать ошибочно.

 

Наши опоненты могут сказать, что как гуминовое вещество, так и графитовые нанотрубки состоят из атомов углерода и на основании этого факта сделать логичный с точки зрения формальной логики, но абсолютно абсурдный с точки зрения естественно научной методологии вывод: гуминовое вещество, также как и углерродные нанотрубки токсичны. Ошибка кроится в том, что подобный подход бездоказательно переносит свойства одного вещества (углеродных нанотрубок) на все вещества (гуминовое вещество, молекулы гуминового вещества) содержащие углерод и имеющие нано размеры. В этом случае не учитывается молекулярное строение различных нано частиц. С нашей точки зрения препаративная форма вещества имеет определяющее значение в его экологической безопасности.

 

При решении любого вопроса, тем более научного, необходимо здравомыслие. Следование строгим законам логики порой приводит к полному абсурду. Как в рассуждениях, так и в исследованиях необходимо опираться только на достоверные результаты опытов над естественными природными процессами. Все искусственное, не природное вносит искажение в реальную картину происходящего, подталкивая нас к ложным выводам, к получению не достоверных результатов опытов.

 

Исследуя искуственные нано объекты, ни в коем случае нельзя переносить результаты этих опытов на естественные, природные нано объекты. Это будет методологической ошибкой.

 

Считаем необходимым отметить, что нано дробление, основанное на микровихревом воздействии вязкой жидкой среды на твердую частицу, является нано технологией. Но вместе с этим получаемая продукция является абсолютно природным био органическим удобрением, био препаратом. Таким образом мы считаем не правомерным утверждение о том, необходимо огульно запрещать в органическом земледелии все нано препараты, полученные при помощи нано технологий. Каждое подобное разрешение или запрет безусловно необходимо весомо аргументировать. На приммере производства ТЕРРАОРГАНИК мы доказываем, что результатом нано технологий могут являться природные био препараты, допустимые к применению в органическом земледелии.

 

Мы готовы полностью согласится с утверждением, что действие искусственных нано частиц должно быть досканально изучено, прежде чем эти нано вещества, содержащие искусственные нано частицы, будут разрешены для применения в био хозяйствах. Но запрещать применение в био хозяйствах всех гуминовых нано удобрений, гуминовых нано протекторов природного происхожждения по меньшей мере странно, а по большей просто преступно, так как это наносит огромный удар по отечественным био хозяйствам, лишая их конкурентных преимуществ.

 

Гумус, или гуминовое вещество является основой плодородия почв. Гумус аккумулирует в почве азот, кислород и микроэлементы, формирует структуру почвы, регулирует реакции ионного обмена и условия питания живых организмов путем изменения растворимости минеральных компонентов. К сожалению, под воздействием антропогенных факторов интенсивных агротехнологий количество гумуса в почве сокращается, падает природная способность почв к самовосстановлению, падает естественная буферность почв. Согласно подсчетам, за последние 200 лет в мире были потеряны около двух миллиардов гектаров плодородных сельскохозяйственных почв. Потери земель вследствие засоления за последние 150 лет составили около ста миллионов гектар, и примерно такая же площадь сейчас занята почвами с пониженной продуктивностью. Утрата гумуса, от которого зависят практически все важнейшие свойства почв, особенно быстро протекает в последние десятилетия.

 

Пестициды, широкий класс химических веществ, которые являются неотъемлемым атрибутом современных интенсивных агротехнологий, представляют очень серьезную опасность для людей и животных, так как, накапливаясь в организме, меняют естественные обменные процессы на клеточном уровне, что в итоге приводит к снижению иммунитета и во многих случаях к –  летальному исходу объекта накопления. По данным ученых США, в период 1984-1995 годов в тканях человека в 15 раз (!) увеличилось содержание остатков гербицидов и пестицидов. Постоянное применение пестицидов приводит к мутагенным изменениям в грибах, они становятся устойчивыми к самым сильным химическим ядам. Результатом такой практики является увеличение количества применяемых пестицидов.

 

Антропогенное воздействие, связанное с попаданием в почву радионуклидов, также представляет скрытую экологическую опасность, так как ионизирующие излучения обладают высокой биологической активностью. Они способны вызвать ионизацию любых химических соединений биосубстратов, образование активных радикалов и этим индуцировать длительно протекающие реакции в живых тканях. Поэтому результатом биологического действия радиации является нарушение нормальных биохимических процессов с последующими функциональными и морфологическими изменениями в клетках и тканях.

 

Но все эти опасности представляются незначительными по сравнению с опасностью искусственного внедрения генно модифицированных растений в агробиоценозы и трофические цепочки людей, животных и растений.

 

Масштабное выращивание генно модифицированных растений приводит к драматическим изменениям агробиоценоза посевных площадей и прилегающих территорий. Вместо ожидаемого уменьшения применения минеральных удобрений и ядохимикатов при выращивании генно модифицированных растений на практике происходит значительное увеличение использования указанных средств. При этом, как правило, трансгенные организмы вытесняют природные, препятствуя сохранению и восстановлению естественного биологического разнообразия и баланса.

 

75% трансгенов, направляемых на сертификационные испытания, не получают разрешения на использование в качестве продуктов питания, так как содержат био токсины. Продукты питания, содержащие генно-модифицированные организмы (ГМО), являются биологическим оружием пролонгированного действия, так как приводят к бесплодию уже во втором поколении. Доказано, что некоторые виды трансгенов токсичны, являются причиной аллергических реакций и вызывают подавление активности иммунной системы.

 

В США, где законодательно разрешили употребление продуктов питания с ГМО, в 4-5 раз увеличилось количество аллергических заболеваний, а в Скандинавских странах, где трансгенные организмы категорически запрещены, уровень аллергических заболеваний постоянно снижается. Использование генно-модифицированных организмов в качестве продуктов питания с течением времени приводит к росту онкологических, сердечно-сосудистых, нейро-дегенеративных, аутоиммунных заболеваний, вплоть до изменения психики и поведения человека. Таким образом, ГМО представляет реальную угрозу биологической и продовольственной безопасности, как отдельных стран, так и всего мирового сообщества.

 

ТЕРРАОРГАНИК, как препарат основанный на использовании микрогуматов, нельзя сравнивать с ГМО. Такое сравнение было бы принципиальной ошибкой. В гуминовом веществе не присутствуют молекулы ДНК. Гуминовое вещество не является живой субсттанцией. Гуминовое вещество не способно к САМОПРОИЗВОЛЬНОМУ (без участия внешних воздействий) воспроизводству. Это принципиальное отличие всего живого от неживого!

 

Нано гуматы, микрогуматы или коллоидные частицы ГВ представляют из себя не живую субстанцию, они не размножаются и существуют в природе с древнейших времен.

 

Апологеты ГМО технологий утверждают, что продовольственную безопасность человечества можно обеспечить исключительно при помощи ГМО продуктов питания. Изучение сложившейся агроэкологической обстановки в мире и анализ сегодняшнего состояния аграрного производства говорит об обратном. Выход из создавшейся продовольственной ситуации существует и находится в области биологизации сельского хозяйства.

 

Получение экологически безопасной продукции невозможно без проведения экомониторинга. Токсиканты различной природы мигрируют, поглощаются растениями и поступают в пищевые цепи. Простейший экомониторинг должен оценить уровень загрязнения окружающей среды. Без этого невозможно рекомендовать какие-либо мероприятия по восстановлению экосистемы.

 

Безусловно потребители биопродукции должны знать, какую пищу они покупают в магазинах, что содержится в продуктах питания. Какие потенциальные угрозы здоровью могут нести эти продукты. Потребитель биопродукции, заботящийся о своем здоровье, наверняка не был бы рад продукту, который содержит составляющие, вызывающие негативные последствия.

 

Мы абсолютно согласны и поддерживаем мысль о том, что несправедливо не указывать на этикетке содержание ГМО и нано частиц искусственного поисхождения. Принцип заботливости нарушается, если продукт используется при том, что неизвестно побочное воздействие ГМО и дальнейшая судьба искусственных наночастиц. Неопределенным, непредсказуемым, неизвестным является эффект от применения продуктов питания, содержащих ГМО и искусственные наночастицы. Необходимо отметить, что таким же непредсказуемым, неизвестным является действие, оказываемое ГМО и нано частицами искусственного поисхождения на окружающую среду.

 

В завершении настоящей статьи считаем необходимым отметить важную функцию, которую играют гуминовые вещества целиком и микрогуматы в частности в обменных процессах, происходящих в организме растений.

 

Кроме участия в трофических цепочках гуминовые вещества и микрогуматы принимают участие в эксудации продуктов метаболизма клетки. Так как микрогуматы не накапливаются в растениях, то они частично разлагаются, а частично тем или иным способом выводятся из организма растения. По-видимому на осободившиеся от микроэлементов и других биологически активных и питательных веществ молекулярные связи микрогуматы присодиняют продукты метаболизма клеток и выводят их из клетки, обеспечивая тем самым интенсификацию обменных процессов. Косвенным подтверждением этого является доказанная интенсификация обменных процессов у растений обработанных ТЕРРАОРГАНИК и доказанное увеличение гумуса в почве в результате применения ТЕРРАОРГАНИК, содержащего микро гуматы в виде коллоидных частиц. В процессе эксудации микрогуматы попадают в ризосферу, освобождая организм растения от продуктов метаболизма, тем самым интенсифицируя обменные процессы и обогощая ризосферную зону гуминовыми веществами.

 

Думаем, что без детального изучения особенностей ТЕРРАОРГАНИК говорить о его потенциальной опасности как нано препарата или препарата, использующего нано технологии в технологии производства по крайней мере преждевременно. Надеемся, что наша статья поможет лучше узнать состав, механизм действия ТЕРРАОРГАНИК, последствия для окружающей среды и, занимающиеся данной темой специалисты, подтвердят наш вывод о полной безопасности препарата при использовании в органическом земледелии.

 

Москва

Научно-консультационный центр

КОРПОРАЦИЯ СИНТЭК

Октябрь 2015 год

 


все новости …