Биурет карбамида, чего бояться?

ТАК ЛИ СТРАШЕН БИУРЕТ, КАК ЕГО МАЛЮЮТ?О том, что биурет токсичен для растений известно давно – с середины прошлого века. С тех пор было собрано и систематизировано немало фактического материала: описаны симптомы интоксикации многолетних и однолетних культур при поступлении биурета «сверху» (через лист при внекорневой обработке)  и «снизу» (через корневую систему при внесении биурета в почву).

автор: Александр Гончаров

Были выявлены очень чувствительные (ананас, цитрусовые), умеренно чувствительные (злаки, бобовые) и устойчивые (хвойные породы) виды растений.   Установлена предельная  для каждого вида концентрация биурета в карбамиде при почвенном внесении и листовых подкормках. Большинство полевых культур без проблем переносят внекорневые подкормки карбамидом, который содержит 1% биурета. Картофель и томаты более «нежные» — для внекорневой подкормки этих культур  желательно использовать карбамид с примесью биурета не более 0,5%. А цитрусовые и ананасы настолько чувствительны, что биурета в карбамиде для листовой подкормки должно быть не более 0,35%.

Но, как оказалось, не все «тайны» биурета были  раскрыты. В том числе «за кадром»  остался  механизм токсичного действия этого вещества. В большинстве публикаций отсутствует  четкая информация о том, на какие биохимические процессы в растении воздействует биурет и каким способом.

ТОКСИЧНОСТЬ БИУРЕТА: КАК И ПОЧЕМУ?

Мы знаем жизнь наполовину,
О многом судим по рассказам,
Мешают нам чужие спины
Увидеть всю картину разом

В. Щедрин

Что достоверно известно о поведении биурета в растении?амид

 Во-первых, биурет может попасть в растение через корень и/или листовую поверхность. Клеточные мембраны могут быть проницаемыми для биурета: небольшая полярная  молекула без липофильных частей может перемещаться путем простой диффузии.

При поступлении через корень биурет движется по ксилеме к листьям, поэтому концентрация биурета в надземной части  проростков намного выше, чем в корнях. Основным «транспортером» биурета при акропетальном движении является транспирация. Критическая концентрация биурета  для злаков (риса, ячменя) и саженцев многолетних растений (авокадо, цитрусовых) — 0,1 ммоль / л.

При внекорневом внесении раствора, содержащего биурет, это вещество остается в тканях обработанных листьев и практически не перемещается в растении.

 Во-вторых, биурет поступает в растение  в растение медленно: скорость поглощения биурета на один-два порядка ниже, чем скорость поглощения мочевины. Растения риса, например, поглощают  биурет со скоростью 0,5 мкмоль / г корня за час, а мочевину  — со скоростью 6 мкмоль / г корня за час.

При внекорневом внесении биурет также «отстает» от карбамида. Поэтому симптомы «отравления» проявляются не сразу:  листья цитрусовых желтеют только через 3-4 недели после внесения карбамида с примесью 0,5% биурета.

 В-третьих, биурет в растении  сохраняется в исходном виде: растения не имеют специализированных ферментов для расщепления этого вещества. В листьях апельсинов, например, биурет сохраняется даже через 8 месяцев после опрыскивания.

 В-четвертых, при повторном внесении биурета его концентрация в растении возрастает, то есть для этого вещества характерен эффект кумуляции (накопления). Поэтому при многократном внесении карбамида с относительно невысоким (менее 1,4%) содержанием биурета его концентрация в растениях может оказаться неожиданно высокой.

 В-пятых, при внекорневом внесении биурета присутствие мочевины значительно ускоряет скорость поступления и усиливает токсичный эффект. При обработке растений Xanthium pensylvanicum  раствором 0,5% мочевины и 0,03% биурета, листья желтеют через 5 дней, а при обработке только раствором биурета – через 15-20 дней.

Высокая концентрация биурета нарушает синтез белков в растении. Кроме того, биурет разрушает хлоропласты и провоцирует «искусственное старение» листьев.

О том, что высокая концентрация биурета негативно влияет на синтез белка, было известно еще в конце 1950-х годов (Webster et al.,1957). Опыты с растениями Xanthium pensylvanicum  показали, что  биурет вызывал  резкое уменьшение содержания белка в обработанных листьях. При этом биурет не влиял на адсорбцию мочевины и ее гидролиз,  на окисление и гидролиз  аминокислот,  на расщепление белков.

Таким образом, биурет не стимулировал разрушение существующих белковых молекул, а ингибировал синтез новых.  Выяснилось, что в присутствии биурета  три аминокислоты (аланин, глутамат и лейцин) не могли «встроиться» в состав белковых молекул  .

Исследователи сделали вывод, что блокирование биосинтеза белков биуретом могло быть следствием  одной из трех причин: а) нарушения  синтеза аминокислот; б) непосредственного влияния на процесс синтеза белка; в) воздействия на другую «мишень», при котором блокирование синтеза белка является вторичным эффектом.

 Ингибирующий эффект  смеси биурета и карбамида был намного сильнее, чем действие одного лишь биурета. Эта закономерность подтверждает, что токсичное действие биурета не связано с воздействием этого вещества на  метаболизм мочевины в растении.

В опытах других исследователей (Ogata & Yamamoto,  1959) было установлено, что токсичная доза биурета препятствовала абсорбции минеральных элементов, но не их перемещению. Это вызвало дефицит минеральных элементов и нарушило синтез аминокислот и функционирование цикла лимонной кислоты.

К сожалению, более «свежих» исследований по этой теме мне обнаружить не удалось.

Токсичное действие биурета проявляется не только в задержке роста и развития растений, но и в хлорозе – пожелтении листьев. Пожелтение начинается на кончике и краях листовой пластинки и распространяется дальше. Визуальное проявление хлороза пропорционально дозе биурета, поэтому практически одинаковую «картинку» можно видеть, как при внесении относительно небольшого количества карбамида с высоким содержанием биурета, так и наоборот — при внесении высокой нормы карбамида с небольшой примесью биурета. В листьях, поврежденных биуретом, происходит  потеря крахмала, разрушение тилакоидной и гранальной мембран в хлоропластах.

Выяснилось (Achor & Albrigo,  2005) , что после обработки листьев биуретом хлоропласты утратили запас пластоглобул (липидных тел) и все признаки внутренних мембран. Изменения в структуре хлоропластов в листьях, поврежденных биуретом, были аналогичны изменениям в стареющих листьях грейпфрута ( Citrus paradise ) и апельсиновых растений: в хлоропластах «старых» листьях также разрушаются  пластоглобулы и внутренние мембраны.

Японские исследователи сравнили хлороз листьев  у проростков риса, поврежденных биуретом,  с хлорозом у проростков, пострадавших от холода (Yoshida et al.,  1996).  Они предположили, что причиной разрушения хлоропластов и в том, и в другом случае являются реактивные формы кислорода – вещества, которые образуются в стрессовых условиях и причиняют «самоповреждения» клеточным структурам растений.

Как уменьшить токсичность биурета для растений? Если речь идет о внекорневых подкормках удобрениями, в составе которых присутствует биурет (карбамид, КАС), то никак. Единственный действенный метод – не использовать удобрения с высоким содержанием биурета на чувствительных растениях.

Но при внесении загрязненных биуретом удобрений в почву их токсичность можно уменьшить, если…подождать. При достаточно продолжительном (в пределах 3 недель) интервале между внесением удобрения в почву и посевом «безвредной» становится даже высокая норма карбамида с 5-8% биурета.

Почему? Потому что за это время значительная часть биурета разрушается почвенными бактериями и микромицетами!

БИУРЕТ И ПОЧВЕННЫЕ БАКТЕРИИ

Чтоб от будних дней унылых
Не впадать в анабиоз
Мы работаем вполсилы,
Отдыхая на износ.

В.Щедрин

В отличие от мочевины, биурет не является «естественной» молекулой в круговороте азота. В почву биурет попадает вместе с синтетическим карбамидом (как вредная примесь), либо образуется в процессе распада гербицидов из класса s-триазинов (атразина, симазина, прометрина, тербутрина).

В процессе биодеградации s-триазинов «предшественником» биурета является циауроновая кислота. При ее разложении бактериальными гидролазами образуются биурет, мочевина, углекислый газ и аммиака.

Для разложения мочевины(карбамида) на «запчасти» существует множество разновидностей специализированного фермента- уреазы. Этот фермент используют бактерии, растения и животные. Что касается биурета, то  ферментов для его деструкции нет ни у растений, ни у животных. Правильнее будет сказать – его нет в тканях животных. Это уточнение является  существенным, так как микроорганизмы, разлагающие биурет, обитают в кишечнике многих животных. Впервые ферментативный гидролиз биурета был обнаружен в 1928 году,  использовались ферменты из кишечника свиньи. Потребовалось более  40 лет, чтобы обнаружить, что обитающие  в рубце (желудке) КРС бактерии также способны превращать биурет в аммиак и углекислый газ.

В желудке КРС биурет разлагается намного медленнее, чем карбамид. Поэтому токсичная доза биурета для коров в двадцать раз выше, чем токсичная доза карбамида. В 1958 году биурет был запатентован как перспективный источник небелкового азота в рационе КРС,  в 1975 году был выпущен первый коммерческий продукт, а с 2003 года биурет был одобрен для использования в рационе дойных коров. Как говорится, не прошло и полувека…

Бактерии, расщепляющие (гидролизирующие) биурет обитают не только в кишечнике жвачных, но и в почве. Например, Rhizobium leguminosarum bv. Viciae 3841- симбиотическая азотфиксирующая бактерия, обитающая на корнях гороха и чечевицы. О том, что ризобии могут использовать биурет как источник азота, науке стало известно только в 2011 году (Cameron et al., 2011).

Талант расщеплять биурет с помощью фермента биуретгидролазы  обнаружился и у других обитателей почвы — бактерий родов Pseudomonas, Herbaspirillum , Rhodococcus sp , а также у некоторых грибов, архей и зеленых водорослей.

Биуретгидролаза  катализирует первый этап расщепления биурета: продуктами распада являются аммоний  и аллофанат. Затем в нейтральной или кислой среде происходит спонтанное декарбоксилирование аллофаната с образованием мочевины. Или, как вариант, аллофанат  расщепляется  аллофанатгидролазой до аммония и бикарбоната.

В процессе биодеструкции одна  молекула  биурета превращается в три иона аммония и два иона бикарбоната. То есть в три молекулы аммиака и две – углекислого газа.

Так как биурет в качестве источника азота использует только часть почвенной микрофлоры, внесение биурета в почву может стимулировать увеличение численности некоторых микроорганизмов. Эта особенность биурета используется в лесном хозяйстве США  и Новой Зеландии – внесение карбамида с высоким содержанием биурета в хвойных насаждениях благотворно влияет на темпы минерализации органического вещества (в т.ч. растительных остатков) в почве.

Скорость гидролиза биурета в почве значительно меньше, чем скорость гидролиза мочевины. В «живых» почвах с высокой микробиологической активностью для расщепления нескольких (1-3) кг/га биурета вполне достаточно 2 недель.

Если для биологического расщепления биурета условия неблагоприятные (слишком холодно/жарко/сухо), необходимо ждать дольше – до 3-4 недель. Торопиться не стоит – спешка может обойтись очень дорого, особенно при внесении высоких  норм (200-300 кг/га карбамида или 300-400 л/га КАСа) удобрений, загрязненных биуретом.

В опытах Maddy Bygd (2020)  влияние микробиологической деструкции биурета на всхожесть с/х культур было наглядно продемонстрировано при посеве семян кукурузы в  термически обработанную почву.  Стерилизованная почва  сохранила весь внесенный в нее биурет (в чистом виде и в смеси с мочевиной), поэтому только 25% всходов появились над поверхностью почвы. Но ненадолго — через несколько дней погибли и эти растения.

Таким образом, токсичного действия биурета при внесении «грязной» мочевины в почву можно избежать, если предоставить почвенной микрофлоре достаточно времени для биологической деструкции этого вещества. Результат будет зависеть от многих факторов: нормы удобрения (фактического количества биурета, кг/га), способа его внесения, активности почвенной микрофлоры, погодных условий и времени.

Но откуда вообще берется это вещество?

ВЕРНЫЙ СПУТНИК КАРБАМИДА

чтоб дело мастера боялось,

он знает много страшных слов

В.Поляков

Биурет является продуктом конденсации двух молекул карбамида, протекающей с отщеплением аммиака. Отсюда и название этого вещества, указывающее на наличие двух остатков мочевины в его молекуле.

Как в карбамиде образуется биурет? Для того, чтоб  исчерпывающе ответить на этот вопрос, необходимо предварительно рассмотреть процесс синтеза карбамида.

Промышленный синтез карбамида основан на взаимодействии аммиака с углекислым газом:

 2NH3 + CO2↔(NH2)2CO + H2O + 110 кДж.

На первой стадии синтеза из газообразных аммиака и двуокиси углерода образуется карбамат аммония:

2 NH3 (газ) + CO2 (газ) = NH2 – COONH4 (жидк) + Q

Скорость реакции возрастает приблизительно пропорционально квадрату давления, а также увеличивается при повышении температуры. Высокая температура (160- 170 С) и давление (18-20 МПа) на 1-ой стадии процесса ускоряет образование карбамата аммония.

На 2-ой стадии карбамат аммония превращается в карбамид, отщепляя воду:

NH2 – COONH4 = NH2 – CO – NH2 (жидк) + H2O (жидк) – Q

Вторая стадия процесса протекает с поглощением тепла, поэтому увеличение температур смещает равновесие вправо, т.е. возрастает степень конверсии карбамата в карбамид.

Обе реакции обратимы, их равновесие и скорость зависят от температуры и давления, соотношения реагентов NH3 и CO2 , количества H2O в реакционной смеси.

Плав синтеза представляет собой сложную систему, состоящую из карбамида, карбамата аммония, аммиака, диоксида углерода и воды.

Как следует из уравнения синтеза карбамида, на каждый моль воды получаемого карбамида образуется моль воды. Поэтому  из производственного цикла следует вывести 0,3 кг воды на 1 кг карбамида. Для получения гранулированной мочевины раствор необходимо выпарить  до консистенции плава, содержащего почти 100% карбамида.

Именно процесс дистилляции и выпаривания карбамида  является причиной образования биурета в карбамиде.

При нагреве карбамида до 130 С (температуры плавления) и выше происходит термическое разложение его молекул на изоциановую кислоту и аммиак:

CO (NH2) 2 = NH4CNO + NH3

При увеличении температуры ускоряется разложение мочевины и  возрастает концентрация изоциановой кислоты в растворе. Реакция термического разложения мочевины интенсивно происходит  при пониженном давлении и/или при удалении аммиака. Высокое давление, высокая концентрация аммиака и относительно низкая температура препятствуют термолизу карбамида.

В результате реакции между изоциановой кислотой  и карбамидом образуется биурет:

NHCO + CO (NH 2 ) 2    =  NH 2 CONHCONH 2

Реакция  является экзотермической, то есть происходит с выделением тепла. Если реакция происходит  при высокой температуре, продуктами реакции является не только биурет, но и другие  вещества: циануровая кислота, триурет и меламин.

Итоговое уравнение реакции получения биурета из мочевины выглядит так:

2(NH2)2CO→NH2CONHCONH2 + NH3

Содержание биурета возрастает как с увеличением концентрации плава, так и с увеличением времени нахождения плава при повышенных температурах.

Поэтому выпаривание водного раствора мочевины до концентрации 98-99% должно проводиться при температуре, которая не превышает температуру плавления мочевины.

Это позволяет уменьшить содержание биурета в плаве, поступающем после выпарного аппарата на грануляцию, а также уменьшить образования биурета во время прохождения плава через грануляционную башню.

После выпарного аппарата расплавленную мочевину нельзя оставлять в трубопроводе или какой-либо ёмкости при высокой температуре в течение длительного времени. Несоблюдение этого условия может свести на нет все преимущества, которые достигаются за счёт максимального сокращения времени пребывания раствора в выпарном аппарате.

Если технологический процесс синтеза карбамида и его последующего гранулирования (приллирования) отлажен, настроен и происходит без «приключений», примесь биурета в карбамиде будет в пределах нормы – не более  стандартных 1,4%.   Но если в производственном цикле были сбои (остановки), и плав карбамида слишком долго «варился» или очень медленно остывал, примесь биурета в готовой продукции может оказаться запредельной.

КАРБАМИД БЕЗ БИУРЕТА?

нехорошо ведь это как то

что хорошо лишь где нас нет

В.Поляков

  Существуют несколько способов очистить карбамид.

Для получения химически чистого карбамида с примесью биурета менее 0,05% используют  селективную адсорбцию с помощью ионообменных смол. Селективность процесса и емкость сорбентов высокая, но этот метод весьма затратный – сорбенты и их регенерация стоят недешево. Поэтому для очистки карбамида, предназначенного для использования в качестве удобрения, ионообменные смолы не используют.

Можно извлечь биурет из карбамида с помощью органических растворителей – алифатических кетонов. Но это – явно не бюджетное решение проблемы.

Поэтому большинство современных методов очистки карбамида от биурета в процессе производства азотных удобрений  «встраивают» в процессы выпари­вания и кристаллизации растворов.

Известно, что реакция образования биурета из кар­бамида обратима, в присутствии избыточного количества аммиака ее можно сдвинуть в сторону «восстановления» карбамида. Эта особенность используется при выпаривании раствора карбамида — процесс происходит в токе аммиака.

Кроме того, аммиаком обрабатывают (при повышенном давлении) раствор до или после упаривания, а также «чистят» аммиаком гранулы карбамида. В гранулированном карбамиде концентрация биурета существенно уменьшается при обработке гранул газообразным аммиаком при температуре 140″С и давлении 80 атмосфер: при таких условиях биурет превращается в карбамид.

В аппаратах интенсивного действия дистилляцию (выпаривание) карбамида проводят с большой скоростью при возможно более низкой темпера­туре (нагрев выше 110 С – не более 10 секунд). На всех стадиях технологического процесса, начиная с узла дистилляции и кончая грануляцией, поддерживается минимально допустимая температура. Связь узлов дистилляции и выпарки исключает промежуточные сборники раствора и длительное пребывание плава в трубопроводах.

Существуют и другие способы, в которых используется газовая среда или не растворяющие карбамид жидкости (минеральное масло). Такие ухищрения позволяют проводить выпаривание плава при температуре ниже температуры плавления карбамида: вода испаряется, а расплав карбамида отделяют от минерального масла после кратковременного нагрева плава выше температуры плавления карбамида.

Двухступенчатое выпаривание раствора  при высоком давлении и относительно невысокой температуре позволяет получить суспензию,  содержащую 85-90 % карбамида, которую затем нагревают до температуры плавления кристаллов карбамида и выпаривают в токе воздуха.

Распространенной схемой очистки карбамида от биурета является промежуточная кристаллизация карбамида. Содержание биурета в насыщенном растворе карбамида всегда выше, чем в кристаллическом карбамиде, находящемся в равновесии с этим раствором.   Поэтому после кристаллизации раствора карбамида можно отделить кристаллы (которые содержат минимум биурета) от раствора. Кристаллы, при необходимости, обрабатывают газообразным аммиаком,  плавят и гранулируют. А раствор возвращают на одну из стадий процесса синтеза карбамида, где в реакционной среде содержится избыток аммиака при повышен­ном давлении. При этом биурет в «отработанном» растворе снова превращается в карбамид и включается в технологический цикл.

БИУРЕТ С ПОЛЬЗОЙ И ПОЛЬЗА ОТ БИУРЕТА

Нечаянному счастью и беде
отыскивая место в каждом быте,
на дереве реальности везде
есть почки непредвиденных событий.

И. Губерман

Существует три возможных направления использования биурета в растениеводстве: а) как компонент «медленного» удобрения, то есть удобрения с медленным  высвобождением азота; б) как стимулятор роста; в) как гербицида широкого спектра действия. В определенных условиях биурет может использоваться как препарат двойного действия: «гербицид + удобрение» или «удобрение +стимулятор»

Медленный  микробиологический гидролиз биурета и относительно невысокая растворимость этого вещества в воде позволяют рассматривать биурет как перспективный компонент удобрения с медленным высвобождением азота.

Недостатком биурета как удобрения является его токсичность для растений, но этот недостаток в определенных обстоятельствах является преимуществом. Например, при длительном интервале между внесением биурета в почву и посевом (внесение осенью под яровые культуры). В этом случае осенью (или даже рано весной)  биурет будет действовать как гербицид, уничтожающий всходы сорных растений. А после микробной трансформации токсичное вещество превратится в полезное: гербицид преобразуется в доступное и полезное для культуры азотное удобрение.

Известно, что внекорневая обработка растений водным раствором биурета и мочевины повреждает листья, стимулируя процесс ускоренного «старения». Существует вариант предуборочной десикации посевов концентрированным раствором аммиачной селитры  или сульфата аммония – сенникация. Цель сенникации – быстро «состарить» растения для ускорения дозревания и оперативного проведения уборки. Карбамид с очень высоким содержанием биурета можно рассматривать как альтернативный вариант препарата для сенникации. Естественно, что с очевидными ограничениями: с посевом последующей культуры не стоит торопиться. Очевидным преимуществом такого способа «досушивания» растений перед уборкой является то, что  биурет (и карбамид) будут использованы микробиотой почвы как источник азотного питания и будут стимулировать разложение пожнивных остатков.

Вполне вероятно, что у таких технологий есть перспективы. Но доля безопасного использования биурета необходимо знать, за какое время произойдет его биологическая деструкция в конкретных условиях. И с какой нормой внесения справится микрофлора почвы.

Для того, чтобы избежать повреждения культурных растений высокой нормой биурета, растения можно «научить» расщеплять биурет. Для этого достаточно «пересадить» растению гены  бактерии, ответственные за синтез  биуретгидралазы – фермента, который  разрушает биурет. Японские ученые  (Ochiai K., Uesugi A. Uesugi A et.al. 2020) создали ГМО рис со сверхэкспрессией биуретгидролазы. Растения расщепляют биурет в клетках без каких-либо негативных последствий. Более того, ГМО рис утилизирует выделяющийся в процессе деструкции биурета аммиак, то есть используют биурет как полноценный источник азотного питания. Таким образом, ГМО культура получает преимущество: биурет, который является для других (сорных) растений «ядом», для ГМО культуры является источником питания. Которым не надо «делится» и который сохраняется в почве намного дольше, чем карбамид.

Способность биурета медленно растворяться и медленно разлагаться был использован в   экспериментальном фосфорно-азотном удобрении BPAM- полифосформамиде биурета. Это удобрение синтезировалие из мочевины, фосфорной кислоты и оксида железа. Усовершенствованная версия BPAM, содержащая суперабсорбент на основе акриламида и оболочку из активированного угля , успешно удерживала влагу, медленно высвобождала  азот (5,66%) и фосфор (11,7% ) и отлично поглощала катионы в засоленной почве.

Небольшая норма биурета действует нам некоторые растения как стимулятор роста. Например, проростки  хвойных деревьев (пихты Дугласа, например) положительно реагируют на присутствие 15-25 кг/га биурета в почве:  увеличивается высота растений, диаметр стебля, ускоряется фотосинтез и поглощение питательных веществ из почвы (Xue et al. 2004). При десятикратном увеличении  нормы (до 250 кг биурета / га ) рост  замедлялся, при стократном увеличении нормы ( 2500 кг/га  биурета) все растения погибали .

В экспериментах с внекорневой обработкой сеянцев тсуги западной и пихты Дугласа раствором биурета (22,4 кг/га) и карбамида было установлено, что масса сеянцев, обработанных максимальной дозой биурета, была на 14% больше, чем масса сеянцев без биурета (Richard E. Miller, 1988).

Отмечалось стимулирующее действие биурета на урожайность и накопление сахара растениями сахарной свеклы. В «классических» опытах Ф.В. Турчина максимальная урожайность сахарной свеклы была получена не в варианте «0»  содержания биурета в мочевине, а  при концентрации биурета 1,15-2,7%.  При этом следует принять во внимание, что в опыте вносились очень высокие нормы карбамида – 450 кг д.в. азота/га. Соответственно, примесь 2,7% биурета – это присутствие в почве на момент посева почти 30 кг биурета/га.

Существует патент СССР на изобретение, выданный гражданину  США Мартину Лирою Уикли. В патенте описывались  различные варианты использования биурета как стимулятора роста сахарной свеклы. По мнению автора, поглощение биурета растением увеличивает концентрации сахарозы в тканях растения, ингибируя образование полисахаридных цепей. Синтез сахарозы в процессе фотосинтеза продолжается, а синтез  полисахаридов и крахмала блокируется. Изобретатель считал, что внесение 0,001 — 0,03 частей биурета на 1 часть сахарозы увеличит выход сахара из сахарной свеклы и  сахарного тростника. Вегетирующие растения  сахарной свеклы обрабатывались  примерно за 6 недель до уборки суспензией, содержащей 22 -28  кг/га биурета, при этом возрастала не только концентрация сахара, но и урожайность в целом. Стимулирующее действие биурета, по данным автора изобретения, проявлялось также при внесении на поверхность почвы ( после посева, но до появления всходов) 14-28 кг/га биурета в форме суспензии.

Достоверность  информации и возможность использовать изобретение Мартина Лироя Уикли на практике вызывают сомнения. Особенно рекомендации использовать тот же метод для увеличения сахаров в картофеле (для  приготовления чипсов) или бахчевых культурах. Но, вполне возможно, что этот метод «работает», и биурет действительно окажется эффективным стимулятором для некоторых с/х культур.

КАК УМЕНЬШИТЬ РИСК?

Причины всех бесчисленных потерь
я с лёгкостью нашёл в себе самом
и прежние все глупости теперь
я делаю с оглядкой и умом.

И. Губерман

Если обобщить информацию из разнообразных источников, можно сделать несколько выводов:

  1. Удобрения, содержащие карбамид (мочевину), обязательно содержат биурет. Поэтому карбамид приллированный и гранулированный, а также КАС неизбежно загрязнены биуретом.
  2. Современные технологии ограничивают концентрацию биурета в карбамиде 1,4%, но при нарушении технологии содержание этого вещества может многократно превосходить граничные показатели.
  3. Реальная опасность биурета проявляется при проведении внекорневых подкормок. Биурет способен сохраняться и накапливаться в растениях, кумуляция биурета  может создать токсичную концентрацию этого вещества. Замедленное проявление симптомов усугубляет неприятный «сюрприз»:  токсичное действие биурета можно принять за проявление фитотоксичного действия гербицида или стрессовую реакцию на неблагоприятные погодные условия.
  4. Для того, чтобы исключить повреждение растений биуретом при проведении внекорневых подкормок существуют два метода: а) полностью отказаться от использования карбамида и КАСа для обработок по листу; б) использовать карбамид или КАС после лабораторного определения содержания биурета в партии удобрения.
  5. Внесенный в почву биурет при соблюдении некоторых ограничений не создает проблем. Повреждение проростков и молодых растений возможно при внесении удобрений с биуретом при посеве или за несколько дней перед ним. Ленточное внесение на глубину более 15 см практически исключает токсичное воздействие биурета на всходы. При внесении карбамида или КАСа за 2-3 недели до посева риск повреждения растений минимален.
  6. Прикорневые подкормки вегетирующих посевов карбамидом (методом Бузницкого, культиватором) или КАСом ( «штанами») не создают проблем из-за относительно небольшой нормы удобрения ( и содержащегося в нем биурета) и фазы развития культурного растения.
  7. Полезные свойства биурета изучены еще хуже, чем вредные. Поэтому вполне возможно, что это вещество покажет себя с «хорошей» стороны. Как перспективное удобрение хвойных насаждений или стимулятор накопления сахаров, например.

7 фактов про биурет

  1. Молекула биурета содержит  крупные фрагменты двух молекул мочевины (карбамида). Отсюда и название – bi(два) + urea (мочевина). При нагреве мочевины до высокой температуры образуется не только биурет, но и другие вещества – триурет, например.
  2. В почве биурет «живет» недолго – его расщепляют бактерии, актиномицеты и некоторые микромицеты. Эти же микроорганизмы расщепляют не только биурет, содержащийся в карбамиде, но и биурет, образующийся при распаде молекул S- триазинов ( атразина, симазина, тербутрина, прометрина).
  3. Активным деструктором биурета являются азотфиксирующие бактерии Rhizobium leguminasorum. Так выглядит фермент биуретгидралаза (BiuH ) ризобии
  4. В почве немало видов микроорганизмов, расщепляющих и биурет, и триурет. В «живой» почвой с активной микробитой детоксикация происходит очень быстро – за 3-4 недели в почве расщепляются несколько десятков килограмм биурета.
  5. Если «пересадить» растениям ген бактерии, отвечающий за выработку фермента биуретгидролазы, растения не только нейтрализуют токсичное вещество, но используют его как источник минерального азота. На фото 5А – угнетение «обычных» растений риса, чем выше доза биурета, тем сильнее эффект. На фото 5 реакция стойкого ГМО риса и нестойкого «дикого» (W) риса на высокую дозу биурета.
  6. Некоторые растения имеют врожденную устойчивость к высоким дозам биурета. Например, некоторые хвойные деревья растут в почвах с очень высоким содержанием биурета. Более того, биурет в качестве азотного удобрения полезен не только для хвойных пород, но и для микрофлоры почвы.
  7. Симптомы токсичного действия биурета не отличаются живописностью – при внекорневом внесении листья желтеют и не восстанавливают зеленый цвет. Новые листья растут «как положено». К симптомам на фото биурет не имеет никакого отношения – это результат применения баковой смеси карбамида с высокой концентрацией в рабочем растворе с несколькими удобрениями и пестицидами.