Перекись водорода для растений и семян: свойства, когда целесообразна, рецепты

Пероксид водорода (он же перекись водорода) H₂O₂ в качестве сильного окислителя широко применяется в самых различных сферах – от медицины до ракетостроения. Достаточно обширное применение находит и гидроперит – клатрат пероксида водорода и карбамида (мочевины) CO(NH₂)₂, общеизвестного азотного удобрения. Между тем гидроперит в растениеводстве как-то не прижился, и в то же время немало растениеводов-любителей считают перекись водорода для растений поистине чудодейственным средством в саду и на огороде, см. напр. ролик:

Видео: о применении перекиси водорода для растений

Однако не меньшее число растениеводов перекись водорода, что называется, ругмя ругают, и поводов для этого у них находится не меньше. Причины такого разнобоя – высокая двойственная химическая активность данного вещества. Высокая химическая активность для средств агрохимии совершенно нехарактерна, наоборот, их стараются делать низко- или среднеактивными для удобства применения неподготовленными или малоквалифицированными работниками. Но, имея дело в пероксидом водорода (и с пероксидами вообще), только лишь обоснованными дозировками и проверенными рецептами не обойтись – нужно еще и правильно использовать препараты, соблюдая определенные требования к способам их приготовления и самым процедурам применения. Поэтому цель данной публикации – рассказать, когда, как, и какими способами применима перекись водорода для растений и семян безусловно с пользой.

Свойства и формы

Чистый пероксид водорода – довольно тяжелая (ρ = 1,4 г/см³) вязкая бесцветная жидкость, замерзающая при –0,432 ^оС и кипящая при +150,2 ^оС. Попадание ничтожных (следовых) количеств перекиси водорода на слизистые рта дает характерный металлический привкус. Растворимость в воде и полярных органических растворителях (спирт, эфир) – абсолютная, т.е. в любой пропорции. В растворе любой концентрации перекись водорода нестойка, распадается на воду и кислород, поэтому ее концентрированные растворы – вещества химически агрессивные, взрывоопасные и опасные в обращении. В любительской агротехнике находит применение только медицинский 3% водный раствор перекиси водорода, да и то чаще всего еще более разбавленный.

Пероксид и металлы

При избытке кислорода и в присутствии катализаторов, которыми могут быть некоторые переходные металлы (см. ниже) вместо молекулярного кислорода конечным газообразным продуктом распада может стать крайне агрессивный и токсичный озон O₃. В свою очередь, распад пероксида водорода много ускоряется в контакте с теми же переходными металлами; из широко применяемых в быту и агротехнике (в виде хим. соединений) к ним относятся железо, медь, цинк, молибден, кобальт и др. Отсюда первое условие: применять в работе с перекисью водорода любые металлические предметы нельзя, см. рис.:

Дело не в том, что вы можете отравиться озоном, а в том, что пероксид «отъест» мельчайшие частички металла-катализатора и образование кислорода в рабочем растворе усилится, в то время как рецепты, дозировки и способы применения рассчитаны на нормальную скорость его выделения. Кислород необходим для жизни, но чрезмерное его количество для нее же губительно. Лабораторные животные в атмосфере чистого кислорода под нормальным давлением (105 кПа или 766 мм. рт. ст.) выживают не более получаса, а самые выносливые растения до 1-2 суток.

Примечание: американские астронавты в «Аполлонах» дышали чистым кислородом под давлением 283 мм. рт. ст., что дало возможность много уменьшить массу обитаемых капсул. На заре советской космонавтики тоже пробовали 100% кислородную атмосферу в космических аппаратах, но быстро от нее отказались вследствие высокой опасности и неустранимого влияния на здоровье космонавтов. Американцы после полетов на Луну тоже отказались от чистого кислорода в пользу атмосферного воздуха под нормальным давлением.

Пероксид на растениях и в почве

Даже при правильном обращении избыток выделяемого перекисью кислорода может вызвать химические ожоги растений. Особенно – когда они сами активно вегетируют, выделяя тот же кислород. Как следствие, обработка растений средствами с перекисью водорода должна производиться, когда вегетация растений замирает – под вечер, в пасмурную погоду с плотной облачностью. Недопустимо применять препараты пероксида на прямом солнечном свету; фитоподсветку, если она есть, нужно выключить не менее чем за 3-4 часа до применения и на 4-6 час. после него.

Перекись водорода обладает хорошей системной активностью в растениях, а в его клетках действует как ингибитор биосинтеза и мутаген средней силы (мутагенного действия пероксида на животных не отмечено). Поэтому недопустимо попадание пероксида водорода на/в:

1. Зародыши семян – растения из них вырастут чахлыми, слабыми, малопродуктивными вследствие нарушения генома.
2. В корневой ком растения – избыток кислорода убьет анаэробные нитрифицирующие бактерии, и не переработанный до нитратного аммонийный или амидный азот обожжет корни.
3. На любые части ювенильных растений, т.е. молодых, активно наращивающих биомассу «не думая» пока что о цветении – во всех их органах интенсивно идут биосинтез и деление клеток. На первых порах рост ювенильных, к примеру, рассады, может резко ускориться вследствие, напр., насыщения почвы кислородом, но впоследствии значительная доля сеянцев окажется бесплодными переростками, своего рода растительными импотентами.
4. На почки, точки роста и опушенные питающие корешки взрослых растений – там активно идет биосинтез.
5. На бутоны цветочно-декоративных, по той же причине.
6. По той же самой причине – на бутоны, цветы и формирующиеся плоды продуктивных культур (плодоовощных, плодоягодных, цветочных на срезку).
7. В пазухи листьев комнатных – там очень нежные ткани под тонкой кутикулой, т.е. вероятность кислородного ожога много выше. Недаром же вредители комнатных предпочитают въедаться именно туда.

Примечание, к п. 2: нитрификация азота в почве многоступенчатый процесс. Какого-то одного вида почвенных бактерий, перерабатывающих любые соединения азота в усваиваемые растениями нитраты, нет. Среди бактерий-нитрификаторов есть и аэробные, и анаэробные. Для последних кислород – смертельный яд.

Что дает гидроперит

Что будет, если медицинскую перекись водорода для растений заменить гидроперитом? В одной таблетке аптечного гидроперита содержится (по массе) 35% пероксида водорода и ок. 60% карбамида; остальное – балласт. 1 таблетка при растворении в воде даст 0,63 г пероксида и прим. 1,1 г карбамида. 0,63 г пероксида это 0,45 мл; столько же перекиси водорода содержится в 15 мл аптечного 3% раствора. Для дозировки до рецептам такое количество подходит, но мочевины получается явный избыток сравнительно с агротехническими нормами внесения, причем большой.

С избытком карбамида можно справиться, если уменьшить дозировку до 1 (одной) таблетки на 2-3 л воды или даже на 5 л. При внесении поливом под корень с соотв. предосторожностями (см. далее) «кислородный коктейль» для корней все равно получится – выделившийся O₂ будет использован на месте, прежде чем улетучится в атмосферу, а мочевина даст амидный азот, активизирующий нитрификаторов и повышающий их живучесть. Т.е., при помощи гидроперита вместо 3% перекиси водорода возможна азотная подкормка растений одновременно с оздоровлением их корневой системы. Но – только для лиственно-декоративных и ювенильных продуктивных культур, т.к. избыток азота угнетает цветение и плодоношение, а в корнеплодах и зеленных приводит к накоплению нитратов.

Примечание: признаки перекармливания растений азотом – темные, плотные, более обычного блестящие листья. Если такое замечено, применение гидропирита и азотных удобрений следует прекратить, пока растения не оправятся от «азотного переедания». По комнатным лиственно-декоративным – тоже, т.к. от избытка азота они становятся чувствительным к болезням, вредителям и плохо переносят зимовку.

Меры предосторожности

Для человека 3% перекись водорода не опасна, но подавляет деление клеток. Поэтому работать в медицинским пероксидом водорода нужно в перчатках: вследствие нарушения возобновления слущивающейся кутикулы кожи воздействие на нее перекиси водорода может привести к кожным и воспалительным заболеваниям; раны пероксид хорошо очищает, но потом они долго заживают.

Примечание: автору этих строк, тогда крепкому, выносливому, хорошо тренированному молодому человеку, удалили 3% перекисью водорода ушную пробку. Побочный результат – тяжелый наружный и средний отит (воспаление наружного и среднего уха), из-за которого пришлось 3 недели проваляться в санчасти. Впрочем, во времена, когда любой нормальный солдат хотел от службы только дембеля, это не было в тягость.

В работе с гидроперитом нужно использовать защитные перчатки, очки и марлевую повязку или респиратор-лепесток, и ни в коем случае не допускать попадания препарата внутрь: для животных мочевина – сильный яд, почему и выводится из организма. Характерный признак начала интоксикации пероксидом водорода – металлический привкус во рту и, возможно, резь в глазах. В таком случае нужно немедленно прекратить работу и обратиться к врачу. Меры самопомощи – обильно промыть или прополоскать пораженные места водой.

Рецепты и способы

Препараты перекиси водорода применяются по растениям более всего в след. направлениях:

1. Замачивания семян – «кислородный толчок» стимулирует прорастание, а свободный кислород убивает присутствующие на его оболочке споры фитопатогенов;
2. Поливом – с целью кислородной аэрации (оксидирования) и дезинфекции почвы, стерилизации («прижигания») отмерших корешков – ранки от погибших корневых волосков излюбленный путь инвазии черной ножки рассады и др. растительных инфекций), подавления развития фитопатогенов-анаэробов;
3. Направленным опрыскиванием – для уничтожения сосущих вредителей, стимуляции растения на борьбу с ними, оздоровления лиственно-декоративных и, для цветочно-декоративных, задержки растений на фазе цветения;
4. Для обеззараживания посуды под растения, теплиц, инвентаря и оборудования – их просто промывают 3% раствором. Безопасно, эффективно, экологически чисто, но, в переводе стоимости на медицинские пузырьки, непомерно дорого.

Что значит двойственность

Теперь, перед практическими рекомендациями, пришла пора пояснить упомянутую выше «химическую двойственность» перекиси водорода. Это вещество все привыкли считать окислителем, но в одной среде (растворе) с окислителями более сильными или сравнимой силы пероксид водорода становится… восстановителем. Применительно в теме это значит, что все его полезные свойства пропадают, а вред для растений усиливается. Поэтому перекись водорода недопустимо применять в след. случаях:

• Приготовлять его растворы на хлорированной воде или с добавками фторсодержащих соединений (некоторые пестициды) – фтор окислитель сильнее кислорода, а хлор лишь немного слабее. Конечным итогом окислительно-восстановительных реакций (редокса) будет интенсивное выделение свободного кислорода, который сожжет растение.
• То же самое – в растворе, содержащем другие сильные окислители: хлорную известь (хлорку), перманганат калия (марганцовку).
• Готовить растворы на воде, содержащей органику: дождевой отстоянной (пусть и прокипяченной), скважинной, не прошедшей хлорирования и дегазации, вторичной на полив из септика с барботером и активным илом. Причина: многие белки – такие же катализаторы интенсификации распада пероксида, как и переходные металлы.
• То же самое – на воде из железной бочки.
• Нельзя применять перекись водорода совместно с препаратами йода и брома – пероксид восстановит эти слабые галогены до свободных форм, которые обожгут растения.

Вывод из всего этого набора ограничений прост: безопасные для растений растворы с перекисью водорода нужно готовить на кипяченой водопроводной воде. Что, безусловно, серьезно ограничивает применение пероксида по культурам открытого грунта и тепличным.

Замачивание семян

Для стимуляции прорастания пероксидом водорода пригодны семена, в которых полностью зарастает микропиле – отверстие для входа пыльцевой трубки. Как правило, это мелкие сухие семена с плотной оболочкой: томатов и др. пасленовых, моркови, редиса, свеклы и т.п. Семена тыквенных, бобовых и др. стимулировать пероксидом нельзя – мутаген непременно проникнет в зародыш.

Как всегда в любительщине (в лучшем смысле этого слова) рецептов подготовки семян пероксидом известно множество. Но, исходя из принципа: «Кислород к зародышу – да, неразложившаяся перекись – ни в коем случае!», любые рецепты и способы, связанные с продолжительным замачиванием в рабочем растворе (слева на рис.), следует отвергнуть.

Замачивание семян в перекиси водорода по единственно правильной методике производится так:

1. Разложить семена в мелкой широкой тарелке по возможности так, чтобы они не соприкасались друг с другом;
2. Подогреть на водяной бане дор 40-42 ^oC «свежий» (до того ни разу не откупоривавшийся) пузырек 3% перекиси водорода. Не забудьте свернуть резьбовую пробку, не то бабахнет! Газоплотную внутреннюю пробку нужно, не вынимая, проткнуть шилом, «цыганской» иглой или просверлить в нет отверстие диам. ок. 1 мм. Греть пузырек нужно не менее 12-15 мин, чтобы полностью прогрелось и его содержимое;
3. Вынуть внутреннюю пробку, осторожно налить раствору в тарелку так, чтобы он еле покрыл семена;
4. Тарелку осторожно покачивать 2-4 мин (справа на рис.), чтобы семена все время омывались свежим раствором, а избыток кислорода улетучивался;
5. Обработанные семена немедленно промыть водой, просушить газетой или ветошью, и досушить до полной сухости на газете или тряпочке.

Примечание: о стимуляции к прорастанию перекисью водорода семян такой довольно капризной культуры, как овощной (сладкий, болгарский, салатный) перец см. видео:

Видео: обработка семян перекисью перед посевом на примере перца

Полив

Поливы растений препаратами перекиси водорода проводятся не чаще чем раз в неделю. Дозировки: 15 мл 3% аптечного пероксида на 1 л воды для молодых растений или 20-30 мл его же для взрослых. Гидроперита нужно растворять, как сказано выше, 1 таблетку на 2-3 л для взрослых и на 4-5 л для молодых. Годность поливного раствора – не более 15 мин, поэтому для достаточно больших растительных массивов готовить его нужно порциями.

Однако полив растений составами на основе перекиси водорода даст должный эффект без побочных, только если правильно его провести. Совершенно недопустим полив дождеванием (поз. 1 на рис.), что для ювенильных, что для взрослых растений.

Комнатные нужно поливать (особенно – раствором гидроперита) из посуды с оттянутым носиком, равномерно распределяя дозу по краю горшка (поз. 2). С лейки нужно снять пробку и рассеиватель, чтобы исключить забрызгивания раствором листовых пазух (поз. 3). Рассаду лучше всего поливать из медицинской спринцовки (поз. 4), тоже по краю посуды или (если рассада контейнерная) посередине промежутков между стволиками, чтобы сразу в корневой ком попало как можно меньше раствора. В теплице лучше пролить раствором гидроперита посадочные лунки (поз. 5), а рассаду в них высаживать не ранее, чем раствор полностью впитается в землю.

Опрыскивание

Действие перекиси водорода при внекорневой обработке растений происходит 2-мя различными путями. Но требования к приборам для опрыскивания в том и другом случае идентичны, т.к. определяются изложенными выше ограничениями.

Нельзя опрыскивать растения растворами с перекисью водорода из ручных опрыскивателей-«пшикалок» (помповых без подкачки, или пистолетных), они дают или слишком крупные брызги, или широкую неоднородную струю (слева на рис.).

Совершенно недопустимо обрабатывать рассаду и низкорослые растения из лейки вместо опрыскивателя (в центре). Опрыскиватель нужен помповый непрерывного действия (с подкачкой давления в бак, справа). Распылитель настраивают так, чтобы струя была как можно уже и превращалась в «туман» на расстоянии не более 15-20 см от сопла; с этого расстояния и проводят обработку. Вести струю нужно осторожно, чтобы препарат не попал куда не надо. Опрыскивание текущего участка прекращают, едва на нем образуется влажная пленка, не дожидаясь появления стекающих капель, и переводят струю на следующий.

Рецепты и схемы их действия

По первому рецепту 50 г сахара и 30 мл 3% перекиси водорода растворяют последовательно в 1 л воды. Этот препарат активизирует растительный фермент глюкозооксидазу, в ходе деятельность которого также образуется пероксид, и частично имитирует его действие.

Свекловичный и тростниковый сахар – дисахарид сахароза. Часть пероксида расходуется на его разложение до моносахарида глюкозы, а часть действует как инсектоакарицид с овицидной активностью. Глюкоза обладает неплохой системной и трансламинарной активностью; «почуяв» ее, растение активнее задействует глюкозооксидазу. Метаболит реакции с нею – глюконовая кислота и ее соли – глюконаты, сильные стимуляторы жизнедеятельности растений. Нашей – тоже, вспомните-ка, зачем врач назначает глюконат кальция?

Опрыскивание растений таким раствором более профилактическое, вредителей и патогены он не уничтожает, но побуждает растение активнее с ними бороться. Но передозировка, наоборот, его угнетает, грубо говоря, наподобие действия гормоноподобного гербицида-десиканта. Кроме того, остатки «сладенького» могут привлечь еще вредителей.

Обработку перекисью водорода с сахаром нужно проводить не чаще раза в 2 недели. Растению же нужно дать необходимых ему металлических микроэлементов с небольшим избытком, для образования глюконатов. Поэтому применение данного состава лучше производить по такой схеме: подкормка полным комплексным удобрением с микроэлементами –> ждем неделю –> опрыскивание –> ждем неделю –> подкормка и т.д.

Примечание: как приготовить профилактический спрей с перекисью водорода для комнатных растений, см. видеоруководство:

Видео: обработка перекисью комнатных растений

Другой рецепт может быть и лечебным, от тли, белокрылки, щитовки, фитофторы томатов и др. вредителей и болезней растений. Периодичность профилактических обработок данным составом 2-3 недели; лечебных – 7-10 дней. Рецептура (указано в последовательности введения компонент):

1. тепловатая вода – 1 л;
2. мелко натертое хозяйственное мыло – 1 ст. л. без верха;
3. аммиак водный медицинский (нашатырный спирт) – 10 мл;
4. пероксид водорода 3% — 15 мл.

Раствор применяют немедленно по приготовлении; выработать его нужно не более чем за 10-15 мин. Промежуточным метаболитом происходящей за это время реакции будет свободный азот. Лечебную обработку проводят направленно по скоплениям вредителей. Процент кислорода в микроатмосфере вокруг скоплений вредителей резко упадет. Насекомые, как трахейнодышащие, очень чувствительны к его содержанию. От временного удушья часть их погибнет, а остальные будут угнетены и на некоторое время перестанут размножаться. А растение получит быструю «сытную» подкормку по листьям в виде конечных метаболитов – нитратов – и, возможно, применения пестицидов для уничтожения остатков популяции и не понадобится.

Примечание: от клещей этот препарат, увы, неэффективен. Хотя дышат они тоже вроде как трахеями, но к недостатку кислорода куда менее чувствительны, чем насекомые.