Кобальтовые удобрения
Кобальтовые удобрения — микроудобрения, обеспечивающие потребность сельскохозяйственных культур в микроэлементе кобальте.
Кобальт в жизни растений
Содержание кобальта в растениях в среднем составляет 0,00002%. Его количество может колебаться от 0,021 до 11,6 мг на 1 кг сухой массы. Большое количество содержится в клубеньках бобовых культурах. Также концентрируется в генеративных органах, накапливается в пыльце, ускоряет ее прорастание. В растениях примерно 50% кобальта находится в ионной форме, 20% — в форме кобамидных соединений и в составе витамина В12. Витамин В12 синтезируется микроорганизмами и поступает в растения из почвы, у азотфиксирующих растений образуется в клубеньках. В растениях обнаружен у бобовых, репы, гороха, лука. До 30% соединений составляют неидентифицированные стабильные органические соединения.
Выделена активированная (коферментная) форма витамина В12 — 5,6-диметилбензимидазолкобамидный коэнзим. В сочетании со специфическим белком образует метилмалонилизомеразу, катализирующую переход пропионата в сукцинат.
Кобальтметилкорриноид служить донором метильных групп для метилирования т-РНК. Известна коэнзимзависимая рибонуклеотид-редуктаза. Кобамидные коэнзимы участвуют в синтезе ДНК и клеточном делении. Реакция метилирования задействуется во многих процессах, например, в повышении устойчивости растений к некоторым болезням: возбудитель фузариозного вилта вырабатывает токсин — фузариевую кислоту, которая в результате метилирования образует нетоксичное метиламидное производное.
Кобальт является металлом с переменной валентностью, что определяет его окислительно-восстановительный потенциал в различных средах в реакциях окисления-восстановления. Однако в состав активных групп ферментов дыхательной цепи или фотосинтеза он не обнаружен.
В ряде исследований установлена связь кобальта с ауксиновым обменом и его действие на растяжение клеточных оболочек.
Кобальт необходим бобовым культурам при отсутствии связанного азота. Потребность составляет 1/330 от потребности в молибдене, а потребность в кобальте для азотфиксации составляет 1/10 от потребности для обеспечения роста клубеньков. Кобальт изменяет структуру азотфиксирующего аппарата, функционирование бактероидов происходит активнее. Капсулы вокруг бактероидов формируются раньше и дольше сохраняются. Положительно действует на размножение клубеньковых бактерий.
Действие кобальта на азотфиксацию проявляется также в его участие в синтезе леггемоглобина. Под действием кобальта повышается активность дегидрогеназ, гидрогеназы, нитратредуктазы, увеличивается содержания хлорофилла, общего гематина и связанного с хлорофиллом витамина Е.
При содержании кобальта в кормах менее 0,07 мг на 1 кг сухого сена животные заболевают акобальтозом, снижается продуктивность, при резкой недостаточности возможно гибель животных. Это обуславливает применение кобальтовых удобрений на лугах и пастбищах в районах кобальтовой недостаточности.
В природных условиях, связанных с геохимическими циклами железа и марганца, кобальт встречается в ионных формах Со 2+ и Со 3+ . В кислой среде кобальт подвижен, не мигрирует в растворах из-за сорбции оксидами железа, марганца и глинистыми минералами. При низких значениях рН происходит обмен Со 2+ и Мn 2+ с образованием Со(ОН)2, который осаждается на поверхности оксидов. С увеличением рН сорбция оксидами марганца резко увеличивается.
В почвенных растворах концентрация кобальта изменяется в интервале от 0,3 до 87,0 мкг/л. На распределение кобальта по профилю почвы влияют органическое вещество почвы и содержание глинистых частиц. Монтмориллонит и иллитовые глины хорошо сорбируют этот элемент. Органические хелаты кобальта подвижны, мигрируют в почве и доступны растениям.
Наиболее бедны дерново-подзолистые легкие песчаные почвы. При известковании почв потребность в кобальте возрастает. Положительное действие проявляется на почвах, обеспеченных основными элементами питания с реакцией почвенного раствора, близкой к нейтральной: чернозёмах, сероземах, окультуренных дерново-подзолистых и каштановых почвах. На нейтральных почвах кобальт находится в малоподвижной форме и недоступен растениям.
Кобальтовые удобрения
К кобальтовым удобрениям относятся сернокислый кобальт CoSO4⋅7H2O (20-21%), хлористый кобальт CoCl2⋅6H2O (24,8%), нитрат кобальта Co(NO3)2⋅6H2O (20,3%).
Источник
Кобальт
Кобальт – химический элемент периодической системы Менделеева. В природе распространен мало. Необходим для нормальной жизнедеятельности растений. Применяется как действующее вещество в комплексных и микроудобрениях, добавляется в минеральные удобрения. Используется для обработки семян, некорневой подкормки и внесения в почву в качестве припосевного удобрения.
Агрохимикаты
С XVI века на серебряных рудниках Саксонии люди добывали драгоценный металл. Они извлекали руду, обжигали ее и получали серебро. К сожалению, не во всех случаях его добыча была успешной. Иногда рудокопы, прокаливая руду в печах, не получали металла; кроме этого, в течение недолгого времени после обработки таких «неудачных» партий сырья люди погибали. Долгое время считалось, что причиной этому служил злой подземный дух Коболд, не желающий расставаться со своими сокровищами и недовольный тем, что его потревожили.
В 1735 году загадка была разрешена, когда шведский ученый Георг Бранд подробнее исследовал загадочную руду. Оказывается, несмотря на свою схожесть с серебряной, она отличалась от нее по составу. Во-первых, в ней имелась примесь мышьяка, который, образуя при высокой температуре ядовитые пары, и убивал несчастных рудокопов. Во-вторых, вместо серебра она содержала неизвестный металл, названный кобальтом.
Поначалу он практически не нашел применения, но затем, когда выяснилось, что чистый кобальт устойчив к коррозии, прочен и способен к намагничиванию, его начали активно использовать в изготовлении авиатурбин, микроэлектронике, производстве некоторых видов стекла. Будучи важным микроэлементом, он применяется и в сельском хозяйстве.
Физические и химические свойства
Кобальт (Cobaltum), Со – химический элемент побочной подгруппы восьмой группы периодической системы Менделеева. Атомный номер – 27. Атомная масса – 59,93. Относится к семейству железа и, так же, как железо и никель, к переходным элементам (3d). Проявляет свойства металла. Валентность переменная – II и III. По физическим и химическим свойствам близок к железу (Fe).
Кобальт – твердый, тягучий, блестящий металл. Внешне похож на железо. Как и последнее, обладает магнитными свойствами, но вода и воздух на него не действуют. В разбавленных кислотах кобальт растворяется намного труднее.
В природе данный элемент распространен мало. В земной коре его содержится около 0,004 % (по массе). Как правило, кобальт встречается в соединениях с мышьяком в виде минералов – кобальтового шпейса и кобальтового блеска.
- Плотность металла – 8,84 г/см 3 ,
- Температура плавления – 1494 °С,
- Температура кипения – 2960 °С.
Кобальт образует оксид кобальта (II) либо закись кобальта и оксид кобальта (III), а также окись кобальта, Сo2O3. Данным соединениям соответствуют гидроксиды Сo(ОН)2 и Сo(ОН)3. Этим соединениям, в свою очередь, отвечают два ряда солей. Однако соли трехвалентного кобальта нестойки и очень легко переходят в соли двухвалентного кобальта. Встречается также смешанный оксид Сo3О4. Точнее, его формула выглядит как СoО х Сo2О3.
В безводном состоянии соли кобальта имеют синий цвет, но их водные растворы и кристаллы розовые.
В земной коре кобальта содержится совсем немного. Повышенные концентрации обнаруживаются только в ультраосновных породах. Они колеблются в районе 100–200 мг/кг. В кислых породах это значение равно 1–15 мг/кг, а в осадочных – 0,1–20 мг/кг.
Кобальт не имеет собственных породообразующих минералов. Обычно он входит в состав минералов серы, железа, селена и мышьяка. В природных средах присутствует в двух состояниях окисленности – Со 2+ и Со 3+ , а также в виде комплексного аниона Со(ОН) 3– .
Количество кобальта в почве зависит от состава материнской породы. Кроме того, распределение данного элемента в почвенных слоях зависит от распределения в профилях почв физической глины, илистых фракций, оксидов железа и органического вещества, поскольку все перечисленные конгломераты способны фиксировать кобальт. Однако в большей степени он фиксируется частичками физической глины. Одновременно часто встречаются соединения кобальта с глинистыми минералами, оксидами железа и гумусовыми соединениями. Доля подобных веществ, фиксирующих кобальт в неподвижной и малоподвижных формах, составляет около 95 % валового содержания этого элемента в почве.
В почвах с преобладанием марганца замечено преобладание соединений кобальта и марганца. Из глинистых минералов максимальное количество кобальта фиксируется монтмориллонитом и иллитом.
Положительно заряженные комплексы кобальта практически полностью сорбируются почвенно-поглощающим комплексом, а в профиле почвы наиболее мобильны комплексы кобальта с отрицательным зарядом.
В растениях среднее содержание элемента – 0,01–0,6 мг/кг сухого вещества. При этом, отмечено, что бобовые культуры богаче кобальтом, чем злаковые.
Существенный источник загрязнения кобальтом – выплавка цветных металлов. Сжигание угля и другого топлива дает гораздо меньшие значения. При этом, придорожная почва и уличная пыль содержат повышенное количество кобальта.
| Содержание кобальта в основной и подвижной формах в почвах СНГ, (мг/кг), согласно данным: | |
| Почвы | Среднее содержание |
Источник