Цитаты образуют стабильные комплексы с медью

Обновлено: 06.11.2024

Растения индикаторы (на которых признаки дефицита)

пшеница wheat
овес oats
ячмень barley
турнепс, turnip
бобы beans
травы herbs
салат, lettuce
лук, onions
морковь carrots
цветная капуста cauliflower
редька radish
столовая свекла red beet
свекла red beet
шпинат garlic
чеснок garlic
укроп dill
груша pear
яблоня apple
слива слива
абрикос apricot

хелат меди Cu, хелаты применение хелатных удобрений

Данный элемент влияет на прочность клеточных стенок растений, а также на содержание сахара и срок хранения плодов фруктовых деревьев. Он играет роль в нескольких ферментных процессах, включая образование хлорофилла.

Комплексное органическое микроудобрение, содержащее медь в хелатной форме, называется хелат меди (chelating copper) который облегчает дыхание, фотосинтез и играет важную роль в метаболизме углеводов и белков растений. . Прочитав статью, вы узнаете основные признаки недостатка микроэлемента, причины голодания растения, как устранить возникший недостаток меди в питании растения, почве и грунте. Какие существуют нормы внесения удобрения? Что просиходит с растением при недостатке микроэлементов-меди возможные причины болезни растения, замедление роста корней, листьев, низкая урожайность культуры. Применение удобрения в хелатной форме: концентрация и расход рабочего раствора хелата меди , интервал внесения chelating copper во время подкормки растений в течение вегетационного периода.

Минеральные удобрения хелаты с металлическими микроэлементами медью/ Fertilizers chelates with metal trace elements

хелатное удобрение, хелат меди chelating copper

Проявляются у растений на следующих почвах

Почвы, на которых чаще всего встречается недостаток меди

С высоким содержанием органического вещества
кислые почвы
песчаные почвы
торфяные почвы
рекультивированные почвы

Решение проблемы в период вегетации. Типичные анатомические изменения, индуцированные Cu-дефицитом, связаны с нарушениями лигнификации клеточных стенок.

В наибольшей степени эти изменения отмечаются в склеренхиме клеток стебля. Недостаточная лигнификация сосудов ксилемы, обусловленная подавлением активности полифенолоксидаз, проявляется даже при незначительном дефиците меди. Этот показатель рекомендуют использовать в целях растительной диагностики. При недостатке меди снижается активность ключевых ферментов, участвующих в процессах фотосинтеза и дыхания. Низкое содержание пластоцианина у растений обусловливает значительно большее уменьшение активности ФС 1 по сравнению с ФС 2. При остром дефиците меди в ФС 2 изменяется состав полипептидов и липидов, что проявляется в доминировании ненасыщенных жирных кислот. Нарушения фотосинтеза сопровождаются снижением в растениях уровня растворимых углеводов. При низком содержании меди нарушается формирование пыльцы, т. е. возникает стерильность.

У бобовых, кроме того, подавляется N2-фиксация. Формирование семян и зерен страдает от недостатка меди больше, чем вегетативный рост. Иными словами, для нормального образования генеративных органов необходимы более высокие дозы меди, чем для формирования вегетативных частей растений. Критическая стадия — микроспорогенез. Вызываемые недостатком меди нарушения в фотосинтезе и дыхании отражаются на энергетическом обмене растений, что вызывает у растений каскад вторичных физиологических эффектов.

При остром дефиците колосья и метелки не развиваются вовсе. У подсолнечника образуется мелкое, искривленное соцветие, листья верхнего яруса бледные. У льна наблюдаются укороченные междоузлия, розеточность листьев, склонность к полеганию. Из плодовых индикатором на недостаток меди выступает слива.

молодые листья в условиях недостатка меди желтеют, наблюдается ранний листопад, кора растрескивается, образуются натеки камеди, плодоношение слабое. У яблони увядают кончики побегов, образуются пучки новых побегов («ведьмины метлы»), рано опадают верхние листья.

Цитрусовые при остром дефиците меди практически не плодоносят, при умеренном недостатке проявляются симптомы, характерные для сливы и яблони.

Растения устойчивы к недостатку меди

  • Более устойчивы к недостатку меди горох, рожь, рапс.

Хелатная форма меди chelating copper: водорастворимое удобрение с медью, варианты фасовки хелата

Обратившись в компанию «ХИМСНАБ-СПБ» вы можете заказать фасовку хелатных удобрений (chelate fertilizers) в зависимости от объема закупки.

дефицит меди у растений, недостаток элемента медь

Признаки дефицита проявляются у чувствительных к недостатку меди культур: пшеницы, ячменя, овса, подсолнечника, льна, шпината, яблони, сливы, груши, цитрусовых.

У злаков заторможен рост, растения светло-зеленые, верхние листья сухие скрученные. Колосья и метелки недоразвиты, цветки стерильны.

симптомы дефицита меди Cu у растений, нехватка железа в почве, грунте

искривленные листья, хлороз curved leaves, chlorosis
истончение листьев thinning leaves
низкий уровень белка low protein
пониженная сопротивляемость грибкам пониженная сопротивляемость грибкам

Со временем дефицит меди Cu у растения и других микроэлементов может вызвать замедление роста, уменьшение урожайности культуры и сокращение продолжительности жизни. Критический уровень дефицита меди в вегетативных частях растений составляет 1-5 мг/кг сухой массы.

У однодольных наблюдается свертывание молодых листьев около средней жилки, потеря тургора и увядание растений. Листья ломкие, кончики листьев от желто-белой до желто-зеленой окраски. Задержка фазы стеблевания, образование колосьев слабое, колосья пустые и белые. У двудольных могут образоваться желто-коричневые некротические пятна, генеративное развитие замедляется. Корни длинные и тонкие, с белыми боковыми корешками.

применение хелатные медные удобрений для растений, внесение хелата меди

Как вносить хелатные медные удобрения в качестве подкормки и питания растений.
Как удобрять хелатом меди, приготовление раствора, нормы внесения питательных веществ.

Хелаты: как в них разобраться?


На рынке присутствуют разнообразные формы комплексных соединений металлов, используемых в кормлении животных. Все эти разнообразные формы называют «органическими микроэлементами», поскольку входящие в их состав микроэлементы образуют комплексы, или другие типы химических соединений, с органическими молекулами.

Химические процессы комплексообразования, или образования хелатов, понимаются по-разному различными специалистами отрасли кормопроизводства, что приводит к возникновению путаницы в терминах и интерпретации свойств продуктов. Часто встречаются такие термины, как «комплекс металла и аминокислот», «хелат металла и аминокислот», «комплекс металла с полисахаридом», «протеинат металла», однако официальные определения этих терминов расплывчаты и не проясняют ситуацию. В качестве примера в Таблице 1 приведены различные определения органических микроэлементов, используемых в сельском хозяйстве, в формулировках Ассоциации американских контролёров качества кормов (AAFCO, 1998).

Таблица 1. Органические комплексы минералов – определения терминов в формулировках AAFCO.

Комплекс металла и аминокислоты – продукт, образующийся при формировании комплекса между растворимой солью металла и аминокислотой.

Чтобы разобраться в запутанных определениях, характеризующих химические и физические свойства микроэлементов, прежде всего, необходимо выявить отличия между терминами «комплекс» и «хелат».

Термин «комплекс» может использоваться при описании соединений, образующихся при взаимодействии иона металла с молекулой или ионом (лигандом), которые обладают свободной парой электронов. Такие ионы металлов связываются с лигандом посредством атомов-доноров, например, кислорода, азота или серы. Лиганды, обладающие только одним атомом-донором, называются монодентатными, а лиганды, обладающие двумя и более атомами-донорами, называеются би-, три- или тетрадентатными, также их иногда называют полидентатными.

Аминокислоты являются бидентатными лигандами, образующими связи с ионами металла посредством кислорода карбоксильной группы и азота аминогруппы.

Этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) является примером гексадентатного лиганда, который содержит шесть атомов-доноров. ЭДТА образует очень прочные комплексы с большинством ионов металлов, и не очень подходит для образования хелатов минералов, поскольку биологическая доступность таких комплексов невысока.

Хотя могут образовываться хелаты, содержащие четыре, пять, шесть или семь колец, установлено, что наиболее стабильными являются хелаты, содержащие пять колец.

Также необходимо помнить о том, что хотя хелаты и являются комплексами, не все комплексы являются хелатами. Несмотря на простоту теории, объясняющей образование хелатов, необходимо строгое соблюдение множества условий для получения стабильного хелата минерала.

Лиганд должен содержать два атома, способных образовывать связи с ионом металла.

Лиганд должен образовывать гетероциклическое кольцо, причём металл должен располагаться «в конце» этого кольца.

Образование хелата металла должно быть пространственно (стерически) возможно. Для достижения стабильности необходимо соблюдать соотношение количества лиганда к минералу.

Истинные хелаты имеют «кольцевую структуру», образованную ковалентно-координационной связью между аминной и карбоксильной группами аминокислоты и ионом металла.

Как правило, хелаты образуются в результате реакции между неорганическими солями минералов, с приготовленной при помощи ферментов смесью аминокислот и небольших пептидов в контролируемых условиях. Такие аминокислотные и пептидные лиганды связываются с ионом металла не в одной точке, а в нескольких, в результате чего атом металла становится частью биологически стабильной кольцевой структуры. Аминокислоты и продукты ферментативного разрушения белков, например, небольшие пептиды, являются идеальными лигандами, поскольку они обладают как минимум двумя функциональными группами (аминной и гидроксильной), необходимыми для образования кольцевой структуры с минералом. Только «переходные элементы», например, медь, железо, марганец и цинк обладают необходимыми физико-химическими характеристиками, позволяющими им образовывать ковалентно-координационные связи с аминокислотами и пептидами с образованием биологически стабильных комплексов.

Аминокислоты и пептиды в качестве лигандов

Существуют различные мнения относительно преимуществ использования аминокислот в сравнении с пептидами при образовании хелатов минералов, ещё больше споров имеется по вопросу биологической доступности таких продуктов. Мы уже рассмотрели общие условия, необходимые для образования биологически стабильных хелатов минералов, однако следует также учитывать и другие факторы, оказывающие влияние на образование хелатов, основными из этих факторов являются:

  1. Состояние равновесия между количеством ионов металла и количеством лиганда.
  2. Кинетика реакций замещения между гидратированными ионами металла и имеющимися комплексами.
  3. Окислительно-восстановительные свойства иона металла и его комплексов.
  4. Реакции с участием координированных лигандов.

Очевидно, что такой сложный химический феномен не следует чрезмерно упрощать. Однако чтобы прояснить ситуацию касательно преимуществ аминокислот либо пептидов в процессе образования хелатов минералов, мы рассмотрим факторы, влияющие на состояние равновесия и стабильность таких комплексов.

При растворении в воде соли металла, например, сульфата меди (II), с добавлением аминокислоты в качестве бидентатного лиганда, образуется ряд комплексов, каждый из которых обладает собственной константой стабильности, которая зависит от рН раствора. Это показано на Рисунке 1 (реакция сульфата меди (II) с глицином). Из данных, показанных на этом рисунке можно сделать некоторые важные выводы:

  1. Количество различных содержащих металл соединений при заданных концентрациях металла и аминокислоты зависит от рН раствора.
  2. Хелаты ионов металла с двойным положительным зарядом не всегда нейтральны.
  3. Различные ионы металла обладают различными константами стабильности, поэтому количество металла в составе определённых соединений зависит не только от величины рН раствора, но и от константы стабильности комплекса.

Рисунок 1. График изменения содержания меди, включённой в состав различных соединений, при изменении рН в растворе, содержащем медь (II) (0,001М) и глицин (0,002М). Горизонтальная ось: рН. Вертикальная ось: % Cu++

У различных ионов металлов различные константы стабильности. Поэтому, количество металла, входящего в состав конкретного соединения, зависит не только от величины рН раствора, но и от константы стабильности комплекса.

Стабильность содержащего металл комплекса зависит как от свойств металла, так и от свойств лиганда. Увеличение заряда иона, уменьшение размера и увеличение аффинности электронов способствует большей стабильности. На стабильность комплексов влияют также некоторые характеристики лигандов: (1) щёлочность лиганда, (2) количество металло-хелатных колец на единицу лиганда, (3) размер хелатного кольца, (4) пространственные эффекты, (5) резонансные эффекты и (6) атом лиганда. Поскольку комплексные соединения образуются в результате кислотно-основных реакций, как правило, более щелочные лиганды образуют более стабильные комплексы. Также большое значение имеет размер хелатного кольца.

Ещё глубже проанализировав Рисунок 1, можно заметить наличие существенных отличий между относительной стабильностью хелатов металлов, образованных аминокислотами и стабильностью протеинатов металлов. Поскольку протеинат металла является продуктом реакции хелатообразования между растворимой солью и аминокислотами и/или частично гидролизованным белком, можно предположить, что для конкретного иона металла количество графиков, характеризующих образование различных соединений, в состав которых входит металл, при образовании протеината, будет намного больше, чем при образовании хелата этого же металла с аминокислотой. Если считать график, отражающий распределение количества меди между различными соединениями, индикатором относительной стабильности при данной величине рН, и учитывать бесконечное количество комбинаций, возможных в результате взаимодействия как отдельных аминокислот, так и ди-, три- и даже тетрапептидов, то, теоретически, общая стабильность протеината в широком диапазоне рН должна быть намного больше, чем стабильность хелата данного металла с аминокислотой.

Очевидно, что в реальных условиях рассмотренные дополнительные факторы будут оказывать влияние на стабильность хелата. Однако можно ожидать, что протеинаты металлов будут обладать физико-химическими свойствами, необходимыми для сохранения постоянства характеристик при изменении рН.

Несмотря на наличие некоторой противоречивой информации, образование хелатов металлов – это не такой уж сложный процесс, в основе которого лежат фундаментальные законы химии. Мы можем выделить две формы истинных хелатов минералов, каждая из которых обладает определёнными химическими и биофизическими свойствами. Внимательно изучив факторы, влияющие на образование хелатов минералов, можно выявить различия между продуктами по показателю биологической стабильности и, следовательно, биологической доступности.

доступность и усвоение меди растениями, даже при высоком содержании элемента в почве

  • Высокая концентрация ионов P, N и Zn в почве,
  • избыток растворимых соединений тяжелых металлов в почве,
  • жаркая погода.

Следующая цитата

Медь образует два ряда солей и комплексов. Комплексы Cu(I) обычно имеют (в зависимости от природы лиганда) линейное или тетраэдрическое строение, в то время как комплексы Cu(II) часто обладают плоской квадратной или искаженной октаэдрической конфигурацией, причем искажение обусловлено проявлением эффекта Яна—Теллера. Окислительно-восстановительные равновесия в растворах солей Cu(I) и (II) осложняются легкостью диспропорционирования Cu(I) в Cu(0) и Cu(II), поэтому комплексы Cu(I) обычно образуются только в том случае, если они нерастворимы (например, CuCN и CuI) или если связь металл—лиганд имеет главным образом ковалентный характер, а пространственные факторы благоприятны [34].

Обычным состоянием меди является двухвалентное, и Cu(II) образует многие устойчивые комплексы. Конфигурация 3d 9 делает ион Cu 2+ легко деформирующимся, благодаря чему он образует прочные связи с содержащими серу анионами, например с диэтилдитиокарбаматом, этилксантогенатом, рубеановодородной кислотой и дитизоном, давая растворимые в органических растворителях комплексы. По устойчивости своих комплексов двухвалентные переходные металлы располагаются в следующий ряд: Mn<Fe<Co<Ni<Cu>Zn. Наибольшие различия в поведении элементов наблюдаются при использовании высокополяризующихся лигандов; это облегчает отделение меди от других металлов этого ряда. Медь(II) образует также комплексы с лигандами, содержащими кислород, особенно в щелочных растворах, причем эти комплексы часто имеют полиядерный характер. Известным примером служит жидкость Фелинга.

Читайте также: