Медь — это не только фунгицид

Медь известна человечеству с древности. Огородники и садоводы используют медный купорос для защиты растений от грибковых болезней. Чем ещё полезна медь для растений и человека?

Медь в жизни растений

В растительной клетке примерно 2/3 меди находится в нерастворимом, связанном состоянии. Наибольшее количество меди сосредоточено в семенах и наиболее жизнеспособных, растущих частях растений. 70 % меди, находящейся в листе, сконцентрировано в хлоропластах.

Физиологическая роль меди в растительном организме тесно связана с её участием в ферментативных процессах непосредственно как катализатора или в составе медьсодержащих ферментов. Медь катализирует окисление аскорбиновой кислоты, обеспечивает ассимиляцию нитратного азота и фиксацию азота атмосферы. Медь нужна растениям также для образования хлорофилла, участвует в метаболизме протеинов и углеводов.

Медь в растениях

• регулирует большинство окислительно–восстановительных процессов;
• способствует процессам усвоения азота, превращения его в аминокислоты;
• усиливает интенсивность дыхания;
• усиливает водоудерживающую и водопоглощающую способность растений;
• повышает также засухо–, морозо– и жаростойкость.

Медь участвует в регуляции гормонального баланса растений: за счёт регулирующего воздействия на содержание ингибиторов роста фенольной природы медь повышает устойчивость растений к полеганию.

Последствия и признаки дефицита меди

При недостатке меди у растений задерживаются рост и цветение, наблюдаются хлороз, увядание. У злаков при остром дефиците меди белеют кончики листьев и не развивается колос, у плодовых высыхает верхушка, растения могут стать бесплодными.

При недостатке меди растения менее устойчивы к патогенам и неблагоприятным условиям, например, к таким как заморозки. При отсутствии меди растения не могут развиваться вообще и вскоре после появления всходов погибают. Главный признак дефицита меди —  белые кончики листьев.

Последствия и признаки избытка меди

Предельно допустимое содержание меди в поливной воде – 1,0 мг/л, так как в более высокой концентрации этот элемент токсичен. Это приводит к сжиганию корневых кончиков, а в результате – к избыточному росту боковых корней. Излишки меди в питательном растворе препятствует поглощению железа, молибдена и цинка – на новых листьях могут проявиться признаки дефицита железа, а старые листья покрываются коричневыми пятнами и затем отмирают, рост культуры приостанавливается.

У некоторых растений наблюдаются дополнительные симптомы избытка меди. Например, у шток-
розы розовой появляются ненормально рассеченные листья, а лепестки цветков становятся голубыми или даже черными.

Наиболее чувствительны к избыточному содержанию меди в почве злаки, бобовые, шпинат, саженцы цитрусовых и гладиолусы.

Медные удобрения

Медь в почве

В среднем в растениях содержится 0,0002% меди, или 2 мг на 1 кг массы, меняется в зависимости от от видовых особенностей и почвенных условий. С урожаем разных культур выносится 7-27 г меди на 1 га.

Валовое содержание меди в почвах колеблется в пределах от 0,1 до 150 мг/кг почвы. В пахотном слое в подвижной форме находится преимущественно двухвалентный катион меди в обменно-поглощенном состоянии. Медь входит в состав минералов почвы и органического вещества.

Наибольшее количество меди связывается монтмориллонитом и вермикулитом, оксидами железа и марганца, гидроксидами железа и алюминия. С медью могут образовываться устойчивые комплексы гуминовых и фульвокислот, поэтому верховые торфяники, дерново-карбонатные, болотные, заболоченные, песчаные и супесчаные почвы бедны медью.

Известкование кислых почв уменьшает доступность меди растениям, так как способствует закреплению в почве. Известь действует как адсорбент меди, а также за счет подщелачивания создает условия для образования устойчивых комплексов с органическими соединениями.

Растения испытывают дефицит меди, а почвы считаются бедными, при содержании в почвах Нечерноземной зоны — менее 1,5-2,0 мг, в Черноземной зоне — менее 2,0-5,0 мг на 1 кг почвы. Потребность в медных удобрения преимущественно отмечается в Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском районах России.

Медьсодержащие удобрения

Медные удобрения эффективны на торфяных, легких песчаных и дерново-глеевых почвах. На осушенных торфяниках даже при внесении полного минерального удобрения полноценный урожай зерновых и других культур возможно получить только при внесении меди.

Подвижность меди в почве возрастает при подкислении реакции почвенного раствора, уменьшении содержания органического вещества и глинистой фракции. Закреплению меди способствуют высокое содержание органических веществ и карбонатов, щелочная реакция и тонкий гранулометрический состав почвы, с большой долей ила.

Медный купорос CuSO₄⋅5H₂O часто используется садоводами и огородниками в качестве профилактического средства против грибковых болезней. Его же можно использовать и в качестве медного удобрения. Медный купорос содержит 25,4% меди и хорошо растворяется в воде. Для удобрения достаточно раз в год рассыпать по грядкам порошок медного купороса в расчёте 1 г на квадратный метр площади.

Предпосевную обработку семян проводят опрыскиванием 0,1-0,2% раствором сульфата меди или опудриванием. Расход раствора при опрыскивании — 6-8 мл на 100 г семян. Для опудривания 100 г семян применяют 50-200 мг хорошо просушенного и размолотого медного купороса.

Суперфосфат с медью содержит 0.4-0.8% меди. Он используется для внесения в почву, обработки семян и внекорневых подкормок.

Пиритные огарки — медные удобрения местного значения, содержащие 0,2-0,7% меди, отход промышленности при производстве серной кислоты. В их состав входят примеси железа, марганца, кобальта, цинка, молибдена. Недостатком пиритных огарков является наличие мышьяка, свинца и других тяжелых металлов, поэтому их применение требует систематического контроля за потенциальным загрязнением почвы, растений и сельскохозяйственной продукции. Вносят один раз в 4-5 лет в дозе 50-60 г на квадратный метр осенью под перекопку или весной под предпосевную культивацию.

В качестве медных удобрений используются шлаки цинкоэлектролитных и медеплавильных заводов, содержащих 0,2-0,5% меди. Также — низкопроцентные окисленные медные руды с содержанием примерно 0,9%.

Медь в жизни человека

О важности меди для организма человека известно с древних времен. Так, древнегреческий врач и философ Эмпедокл носил медные сандалии, считая, что именно они обеспечивают ему живость ума и воображения. Ибн Сина прописывал медный порошок при переломах костей и рекомендовал привязывать медные пластинки к гнойным ранам. Народы ханты и ненцы в Тюменской области настаивают воду на порошке металлической меди, которую пьют при переломах костей. В Сирии и Египте новорожденным для профилактики рахита и эпилепсии надевают медные браслеты.

Учёные же выяснили, что в организме человека медь участвует

• в процессе дыхания тканей;
• в процессах анаболизма (синтеза новых структур и веществ);
• синтезе гемоглобина и других железопорфиринов, пигментов кожи, волос, глаз;
• влияет на функционирование желез внутренней секреции;
• необходима для процессов генерации энергии в клетке.

Медь играет важную роль в процессах биосинтеза гема и, соответственно, гемоглобина. Поэтому её недостаточность, так же как и железа, может привести к анемии. Медь играет важную роль в антиоксидантной защите организма, обладает противовоспалительными и антисептическими свойствами.

Она регулирует обмен катехоламинов, серотонина, тирозина, меланина, способствует повышению активности инсулина и более полной утилизации углеводов. Необходима для роста и размножения, входит в состав пигмента меланина.

Этот микроэлемент участвует в формировании структуры белков соединительной ткани – коллагена и эластина, которые являются структурными компонентами костной и хрящевой ткани, кожи, легких, стенок кровеносных сосудов. Медь участвует в образовании миелиновых оболочек нервов, дегенерация которых приводит к рассеянному склерозу и другим тяжелым нарушениям нервной системы.

Последствия и признаки дефицита меди

При недостатке меди

• развивается анемия, которая плохо корректируется препаратами железа;
• волосы теряют цвет — седеют раньше времени;
• происходит частичное облысение;
• появляется общая слабость;
• снижается дыхательная функция;
• на коже появляются язвы;
• снижается аппетит;
• сердечная мышца атрофируется;
• проявляется остеопороз и другие патологии костной и хрящевой тканей;
• человек становится чувствительнее к холоду — часто зябнет;
• у детей наблюдается задержка роста;

Последствия и признаки избытка меди

Некоторые соединения меди могут быть токсичны при превышении ПДК в пище и воде. Содержание меди в питьевой воде не должно превышать 1 мг/л (СанПиН 2.1.4.1074-01), однако недостаток меди в питьевой воде также нежелателен. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сформулировала в 1998 году это правило так: «Риски для здоровья человека от недостатка меди в организме многократно выше, чем риски от её избытка».

В 2003 году в результате интенсивных исследований ВОЗ пересмотрела прежние оценки токсичности меди. Было признано, что медь не является причиной расстройств пищеварительного тракта.

Существовали опасения, что гепатоцеребральная дистрофия (болезнь Вильсона — Коновалова) сопровождается накоплением меди в организме, так как она не выделяется печенью в желчь. Эта болезнь вызывает повреждение мозга и печени. Однако причинно-следственная связь между возникновением заболевания и приёмом меди внутрь подтверждения не нашла. Установлена лишь повышенная чувствительность лиц, в отношении которых диагностировано это заболевание к повышенному содержанию меди в пище и воде.

Излишняя концентрация ионов меди придаёт воде отчётливый «металлический вкус». У разных людей порог органолептического определения меди в воде составляет приблизительно 2—10 мг/л. Естественная способность к такому определению повышенного содержания меди в воде является природным механизмом защиты от приёма внутрь воды с излишним содержанием меди.

Получить избыточное количество меди при обычном образе питания очень сложно, но возможно, если

• происходит хроническое отравление медью из-за её высокого содержания в воде (особенности источника воды или медный трубопровод), постоянного использования медной посуды;
• имеются хронические воспалительные болезни типа ревматоидного артрита, системной красной волчанки и других;
• диагностированы цирроз печени или патологии щитовидной железы.

Симптомы отравления медью неспецифичны и без анализов могут быть отнесены к другим причинам. Обычно наблюдаются:

• слабость и быстрая утомляемость;
• тошнота и рвота;
• боли в животе;
• тремор рук и ног;
• нарушения походки и глотания;
• желтизна кожи.

Избыток меди выводится из организма печенью с помощью желчи, с калом и мочой. При значительной передозировке элемента могут возникнуть нарушения в работе почек, вплоть до почечной недостаточности и нарушения выведения мочи.

Продукты питания богатые медью

Взрослому человеку без проблем со здоровьем рекомендуется потреблять 900 мкг меди в день. Существует много продуктов с её высоким содержанием. Хорошими источниками меди являются:

• мясные субпродукты (почки, печень);
• орехи (арахис, фундук);
• креветки, кальмары, устрицы и другие моллюски;
• зерновые и бобовые;
• картофель;
• темная листовая зелень (шпинат, базилик);
• сухофрукты, особенно чернослив;
• какао;
• дрожжи.

Из этого списка нетрудно понять, что постная трапеза доставляет достаточное количество меди. Только при наличии каких-то болезней потребуется применение аптечных препаратов.