Фосфор как почвенное удобрение

Как фосфор влияет на растения и почву

Фосфор в почве — важный макроэлемент, необходимый для питания растений. Он участвует в метаболических процессах, таких как фотосинтез, передача энергии, синтез и расщепление углеводов.

Фосфор содержится в почве в составе органических соединений и минералов. Тем не менее, количество легко доступного фосфора очень мало по сравнению с общим количеством фосфора в почве. Поэтому во многих случаях следует применять фосфорные удобрения, чтобы удовлетворить потребности сельскохозяйственных культур.

РЕАКЦИИ ФОСФОРА В ПОЧВЕ

Фосфор содержится в почвах как в органической форме, так и в неорганической (минеральной) форме, и его растворимость в почве низкая. Существует равновесие между твердым фосфором в почве и фосфором в почвенном растворе. Растения могут поглощать только фосфор, растворенный в почвенном растворе, а поскольку большая часть почвенного фосфора существует в виде стабильных химических соединений, в любой момент времени для растений доступно лишь небольшое количество фосфора.

Когда корни растений удаляют фосфор из почвенного раствора, часть фосфора, адсорбированного на твердой фазе, высвобождается в почвенный раствор для поддержания равновесия. Типы соединений фосфора, которые существуют в почве, в основном определяются ее pH, а также типом и количеством минералов в почве. Минеральные соединения фосфора обычно содержат алюминий, железо, марганец и кальций.

В кислых почвах фосфор имеет тенденцию реагировать с алюминием, железом и марганцем, в то время как в щелочных почвах преобладает фиксация с кальцием. Оптимальный диапазон pH для максимальной доступности фосфора составляет 6.0-7.0. Во многих почвах разложение органических материалов и растительных остатков способствует увеличению количества фосфора в почве.

ПОЛУЧЕНИЕ ФОСФОРА РАСТЕНИЯМИ

Растения поглощают фосфор из почвенного раствора в виде ортофосфат-иона: HPO4-2 или H2PO4-. Пропорция, в которой эти две формы абсорбируются, определяется pH почвы, когда при более высоком pH почвы поглощается больше HPO4-2. Подвижность фосфора в почве очень ограничена, поэтому корни растений могут поглощать фосфор только из своего непосредственного окружения.

Поскольку концентрация фосфора в почвенном растворе низкая, растения используют в основном активное поглощение против градиента концентрации (т.е. концентрация фосфора в корнях выше, чем в почвенном растворе). Активное поглощение — это энергоемкий процесс, поэтому условия, которые препятствуют активности корней, такие как низкие температуры, избыток воды и т. Д., Также препятствуют поглощению фосфора.

ФОСФОР ПРИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПОЧВЫ

Симптомы дефицита фосфора включают задержку роста и темно-фиолетовый цвет старых листьев, замедление цветения и развития корневой системы. У большинства растений эти симптомы проявляются, когда концентрация фосфора в листьях ниже 0.2%.

Избыток фосфора в основном препятствует усвоению других элементов, таких как железо, марганец и цинк. Чрезмерное удобрение фосфором является обычным явлением, и многие производители применяют излишне высокие количества фосфорных удобрений, особенно когда используются сложные удобрения NPK или когда поливная вода подкисляется фосфорной кислотой.

ФОСФОР В ПИТАТЕЛЬНЫХ РАСТВОРАХ И БЕСПРИВОДНЫХ СРЕДАХ

Допустимая концентрация фосфора в питательных растворах составляет 30-50 частей на миллион, хотя было обнаружено, что ее можно снизить до 10-20 частей на миллион. В непрерывно текущих питательных растворах концентрация может достигать 1-2 частей на миллион.

В беспочвенных средах, как и в почве, фосфор накапливается с каждым добавлением фосфора, и минералы фосфора и кальция или магния начинают выпадать в осадок. Типы образующихся минералов зависят от pH среды.

ТЕСТИРОВАНИЕ ФОСФОРА В ПОЧВЕ

Уровень содержания фосфора в почве дает меру способности почвы поставлять фосфор в почвенный раствор. Почвенный тест не измеряет общее количество фосфора в почве, потому что доступное количество фосфора намного меньше, чем общее количество. Он также не измеряет фосфор в почвенном растворе, потому что количество фосфора в почвенном растворе обычно очень мало и не отражает надлежащим образом количество фосфора, которое растения потенциально могут поглотить в течение вегетационного периода.

Тест на фосфор почвы на самом деле является показателем, который помогает предсказать потребность культуры в удобрениях. Рекомендации по внесению удобрений определены на основе множества полевых испытаний на многих почвах и культурах. Различные методы тестирования приводят к различным значениям, которые необходимо интерпретировать соответствующим образом. Например, результат 25 ppm фосфора, полученный с помощью метода тестирования «Olsen», может иметь иную интерпретацию, чем такой же результат, полученный с помощью метода тестирования «Bray».

Но на этом путаница не заканчивается — разные лаборатории, использующие один и тот же метод тестирования, могут определять разные интерпретации одних и тех же значений. Правильный отбор пробы почвы очень важен для получения результатов, которые действительно отражают уровень доступного фосфора. Например:

• Глубина отбора проб почвы — Поскольку фосфор в почве не подвижен, пробы, взятые с верхнего слоя почвы, обычно показывают более высокое количество фосфора, чем пробы, взятые из недр.
• Способы внесения удобрений — Большая часть внесенного в почву фосфора остается в пределах 1-2 дюймов от места нанесения. Следовательно, точное место отбора проб может значительно повлиять на результат.

Источник

Фосфор и фосфорные удобрения

Фосфор – один из трех важных химических элементов питания растений. После азота фосфор занимает второе место по важности, так как растения нуждаются в фосфоре на всех этапах своего развития.

Рассмотрим подробнее: чем грозит недостаток фосфора для растений, чем вреден переизбыток фосфора, как правильно подкормить растения фосфором и фосфорными удобрениями, когда производить подкормку.

Фосфор необходим ранней весной — он играет определяющую роль в корнеобразовании, и во время цветения и формирования урожая. Благодаря фосфору повышается зимостойкость растений.

В природе фосфор не встречается в свободном состоянии, а является действующим веществом простых и сложных фосфорных соединений. Главный источник органического фосфора в почве – гумус.

Недостаток фосфора в почве

У растений наблюдается угнетенный рост, образуются короткие и тонкие побеги, мелкие, быстроопадающие листья. Сами листья имеют темно-зеленую окраску с фиолетовыми оттенками.

Недостаток фосфора в первую очередь проявляется на старых листьях.

Засохшие листья черного цвета. При недостатке фосфора цветение и создание плодов задерживается.

Переизбыток фосфора в почве

Часто говорят, что переизбыток фосфора не страшен, ведь растение берет столько сколько ему необходимо. Но повышенные дозы фосфора блокируют поступление других питательных элементов к растению – это железо, цинк, медь, калий и др.

Переизбыток содержания фосфора в почве проявляется в образовании искривленных, маленьких листьев, преждевременное пожелтение листьев, появление на листьях ожогов и пятен, большая корневая система, обильное цветение, слабый рост побегов или его полное отсутствие, раннее созревание плодов.

Содержание фосфора в органических удобрениях

Фосфор выносится растениями из почвы при помощи корневой системы, и чтобы растения не испытывали с следующем году недостатка фосфора необходимо внести определенное количество удобрений в почву.

При внесении удобрений следует учитывать требовательность и отзывчивость культур на эти удобрения.

Запасы фосфора в почве хорошо пополняют перегной, навоз, компост. Разные типы навоза содержат различное количество фосфора.

В коровьем навозе содержится до 2,5 кг оксида фосфора на тонну навоза в течении первого года.

Конский навоз способен отдать до 3 кг оксида фосфора на тонну внесенного навоза. В конском навозе фосфор на 51% находится легкорастворимой, легкодоступной минеральной форме.

Древесная зола является преимущественно удобрением калиевым, кальциевым, фосфорным, а к тому же еще и является раскислителем кислой почвы. Содержание фосфора в золе до 7 % и он более в доступной форме, чем в суперфосфате.

Многие садоводы допускают ошибку внося под культуры суперфосфат и золу одновременно – это приводит к переводу части фосфора из суперфосфата в нерастворимое состояние, чем ухудшается фосфорное питание растений.

Содержание фосфора в минеральных удобрениях

Удобрения, содержащие фосфор можно разделить на три группы:

— удобрения содержащие фосфорные соединения растворимые в воде, доступные растениям;

— удобрения, содержащие фосфор, который не растворим в воде, но растворим в слабых кислотах (кислых почвах), усваивается всеми растениями;

— удобрения, содержащие фосфорные соединения не растворимые в воде и в кислотах, не усваиваются большинством культурных растений. Постепенно такое удобрение переходит в усвояемую форму за счет корневых выделений растений, кислотности почвы и других факторов.

К полностью растворимым удобрениям относятся суперфосфаты. Большую популярность среди садоводов и огородников получил суперфосфат. Суперфосфат в простой порошковой форме содержит 19 % оксида фосфора, в гранулированном виде не менее 20 %. Двойной суперфосфат производится в гранулированном виде и содержит 43-49 % фосфора в зависимости от марки.

Суперфосфат положительно влияет на рост и развитие всех сельскохозяйственных культур. Хорошие результаты дает суперфосфат при внесении его в почву под осеннюю перекопку участка.

Суперфос – фосфорное, концентрированное удобрение с содержанием оксида фосфора 38-40 %, половина соединений находятся в водорастворимой форме. Выпускают суперфос в гранулированном виде. По агротехнической эффективности превосходит суперфосфаты.

К удобрениям, содержащим фосфор относятся – преципитат с содержанием оксида фосфора 27-35 %, костная мука с содержанием оксида фосфора 30-35 %.

Костная мука – побочный продукт переработки костей домашних животных, ее эффективно вносить на кислых почвах, оказывает хорошее воздействие на урожай.

К удобрениям не растворимым ни в воде, ни в слабых кислотах относится фосфоритная мука – тяжелый порошок темно-серого цвета. Фосфоритная мука может усваиваться растениями только на кислых почвах и это удобрение вносят при основном внесении.

Усвоению фосфоритной муки благоприятствует тонкий помол и внесение одновременно с сульфатом аммония и другими кислыми удобрениями (навоз). Применяется при создании компостных и торфяных компостов.

Фосфор также содержится в комплексных минеральных удобрениях, так он может быть в разной дозировке от 16 % до 50 % (Аммофос 50%, Диаммонийфосфате 46 %, Нитроаммофос 24 %, Нитрофос 17 %, Нитрофоска 16 — 19 %). В основном все комплексные минеральные удобрения хорошо растворимы в воде.

Не превышайте рекомендуемой концентрации при внесении удобрений!

Видео — Фосфорные удобрения. Для чего они нужны

Источник

Фосфорные удобрения

Фосфорные удобрения – удобрения, содержащие в качестве основного питательного элемента фосфор. Различают три группы: водорастворимые, цитратно-лимоннорастворимые, труднорастворимые фосфорные удобрения. Применяются они в основной прием, при припосевном внесении и при подкормках. Основное сырье для производства – природные фосфаты (апатиты и фосфориты различных месторождений). [5]

Содержание:

Классификация фосфорных удобрений

Водорастворимые фосфорные удобрения

К этой группе относятся суперфосфаты. По способу производства и содержанию P₂O₅ суперфосфаты делятся на простые и двойные (тройные), по консистенции – на гранулированные и порошковидные. [2]

• Суперфосфат простой(СаН₂РО₄)₂ х Н₂О + 2СаSО₄ х 2Н₂О в порошковидной форме содержит 19 % усвояемого фосфора, а гранулированный – не менее 20 %. Кроме того, удобрение содержит 50–55 % СаSО₄. Наличие серы благоприятно сказывается на урожайности культур, положительно реагирующих на серу (рапса, капусты, брюквы, турнепса и др.), а также картофеля. [1]
• Суперфосфат двойной Са(Н₂РО₄)₂ х Н₂О производится в гранулированном виде, содержит 43 и 49% P₂O_5, в зависимости от марки. Свободная кислота в составе удобрения не превышает 2,5–5 %. Положительно влияет на рост и развитие всех сельскохозяйственных культур. [1]
• Суперфос – удобрение фосфорное концентрированное. Содержание P₂O₅ – 38–40 %. Половина соединений фосфора находится в водорастворимой форме. Получают путем химического воздействия на фосфоритную муку смеси серной и фосфорной кислот. Выпускается в гранулированном виде. По агрономической эффективности превосходит суперфосфаты. [2]

Цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные удобрения

• Преципитат СаНРО₄ х 2Н₂О содержит 27–38 % Р₂О_5. Внешне это порошок светло-серого или белого цвета. Получают путем нейтрализации фосфорной кислоты известковым молоком либо мелом и как отход желатинового производства. Растворим в лимоннокислом аммонии и хорошо усваивается растениями. Применяется для основного внесения. [5] Используется для добавки в корма. [5]
• Термофосфаты Nа₂О х 3СаО х Р₂О₅ + SiО₂ содержат 20–30 % фосфора в лимоннорастворимой форме. К этой группе удобрений относят томасшлак, мартеновский шлак, обесфторенный фосфат. Возможно производство из природных фосфатов, не пригодных для внесения в почву и трудно поддающихся химическому воздействию, с целью получения водорастворимых фосфорных удобрений.

Термофосфаты распространены в Западной Европе. В Германии это ренаний–фосфат, содержащий 25–30 % Р₂О₅. Получают спеканием фосфоритов с содой (20 %) и добавкой доменного шлака. Во Франции фоспаль (27–29 % Р₂О₅). Это плавленый фосфат. Получается из сенегальского алюмокальций фосфата при прокаливании при относительно невысоких температурах (550–600°C). [1]

Костяная мука – удобрение более эффективное, чем фосфоритная мука. Содержит 30–35 % Р₂О₅ и 1 % азота. Эффективна на кислых почвах, и даже на слабокислых оказывает значительное влияние на урожайность. Является побочным продуктом переработки костей. [2]

Труднорастворимые

• Фосфоритная мука – тяжелый порошок темно-серого цвета. Получают путем размола фосфоритов. Выпускается четыре марки. Содержание Р₂О₅ – 20, 23, 26 и 29 %. Диаметр частиц – не более 0.18 мм. Это медленно действующее удобрение применяется при основном внесении и фосфоритовании почвы. [1]
• Вивианит (болотная руда) Fe₃(РО₄)₂ х 8 Н₂О – мелкий порошок. Удобен для рассеивания. В чистом виде содержит 28 % Р₂О_5, с примесью торфа (торфовивианит) – 12–26 % Р₂О₅. Залежи вивианита встречаются в виде небольших гнезд или прослоек массы белесого цвета. На воздухе синеет. После добычи массу проветривают и подсушивают. [1]

Сахар

Суперфосфат используют для получения сахара

Применение

Сельское хозяйство

Фосфорные удобрения применяют для повышения плодородия почвы, в частности, для увеличения содержания фосфора и доступных растениям фосфорных соединений. Кроме того, преципитат, обесфторенный фосфат, костную муку применяют для минеральной подкормки животных. [5]

Промышленность

Суперфосфат используют в дрожжевой и сахарной промышленности (фото). В строительстве он применяется для огнезащитного покрытия древесины.

Двойной суперфосфат используют в химической промышленности в качестве источника фосфора и для приготовления тукосмесей. [3]

Побдробнее о фосфоре читайте в статье Фосфор.

Поведение в почве

Поведение фосфорных удобрений в почве зависит не только от вида удобрения, но и от физико-химических процессов, проходящих в самой почве.

При внесении они растворяются, и фосфат-ион постепенно переходит в различные соединения, присущие данному типу почв. Процесс этот медленный. Частично внесенные фосфатные удобрения (гранулированные, полурастворимые и нерастворимые) длительно сохраняются в почве в неизменном виде.

Виды фосфорных удобрений

Трансформация фосфора удобрений обусловлена следующими процессами:

Обменным (коллоидно-химическим) поглощением фосфора твердой фазой почвы.

Этот процесс наблюдается на поверхности гидратов полуторных оксидов (положительно заряженных коллоидных частиц) или на положительно заряженных участках отрицательно заряженных коллоидов (минералов каолинитовой и монтмориллонитовой групп, гидрослюд, коллоидов белковых групп). Обменное поглощение сильнее выражается в условиях кислой среды. Реакция среды вызывает изменение электрического потенциала почвенных коллоидов. Подкисление почвенного раствора благотворно влияет на большее поглощение анионов. Подщелачивание приводит к обратному результату. В почвах со слабокислой и нейтральной реакцией обменное поглощение выражено гораздо слабее.

Обменно-поглощенные ионы путем десорбции легко вытесняются в раствор другими анионами минеральных и органических кислот. Данные вещества всегда присутствуют в почвенном растворе, и недостатка в них не испытывает ни один тип почвы. Это и определяет высокую подвижность обменно-поглощенных фосфатов в почвах и, как следствие, их доступность растениям.

По своей доступности обменно-поглощенные фосфаты приравниваются к водорастворимым. [5]

Поглощением фосфора катионами кальция, магния, оксидами и гидроксидами железа, алюминия, марганца и титана по типу химического связывания.

Химическому поглощению в почвах подвергаются и водорастворимые фосфат-ионы удобрений, и фосфат-ионы, перешедшие в раствор из обменно-поглощенного состояния в результате десорбции. Ход и тип химического поглощения обусловливается типом почвы и степенью ее кислотности.

Величина кислотности почвы определяет растворимость солей различных металлов (магния, алюминия, кальция, железа, титана и др.). Взаимодействуя с растворимыми фосфат-ионами, эти соли переводят их в труднорастворимые соединения. Установлено, что наименьшее связывание фосфатов и их максимальная подвижность наблюдаются в интервале pH5,0–5,5. На более кислых почвах фосфат-ионы поглощаются оксидами железа и алюминия, на менее кислых – кальция и магния.

На почвах с нейтральной реакцией среды водорастворимые фосфорные удобрения в результате химического поглощения превращаются в двузамещенные фосфаты кальция и магния (CaHPO₄ x 2H₂O или MgHPO₄ и долгое время остаются именно в таком доступном для растений виде. В дальнейшем ион водорода постепенно замещается кальцием или магнием и образуются трехзамещенные фосфаты этих элементов (Ca₃(PO₄)₂ или Mg₃(PO₄)₂. С течением времени образуются и более основные фосфаты типа октакальцийфосфата (Ca₄H(PO₄)₃ x 3H₂O) – это еще менее растворимое соединение. Однако данные соли, находясь в свежеосажденном аморфном состоянии, сохраняют свойство растворяться в слабых кислотах и остаются частично доступными для растений. По мере ретрограции (старения) и перехода из аморфного в кристаллическое состояние фосфаты становятся недоступными для большинства растений.

В дерново-подзолистых почвах с кислой и слабокислой средой основными компонентами химического связывания фосфат-ионов из водорастворимых удобрений являются полуторные оксиды:

Опытным путем установлено, что ранее не использованный («остаточный») фосфор хорошо доступен растениям. В почве фосфаты удобрений не закрепляются намертво в значительных количествах. Более того, при дефиците фосфорных удобрений происходит мобилизация фосфатных ресурсов почвы. При этом происходит постепенная трансформация труднорастворимых фосфатов в более растворимые. [5]

Биологическим поглощением фосфора растениями и микрофлорой почвы.

Биологическое поглощение фосфора растениями возможно только из солей ортофосфорной кислоты. Ортофосфорная кислота является трехосновной и может отдиссоциировать три аниона: H₂PO₄ — , HPO₄ 2- и PO₄ 3- . В условиях слабокислой реакции среды, в которой чаще всего и растут растения, наиболее доступным является первый из перечисленных ионов, второй – в меньшей степени, третий практически не доступен.

Все соли ортофосфорной кислоты и одновалентных катионов (NH₄+, Na+, K+), а также однозамещенные соли двухвалентных катионов (Ca(H₂PO₄)₂ и Mg(H₂PO₄)₂) растворимы в воде и легко усваиваются растениями и микрофлорой почвы. [5]

Применение на различных типах почв

Особенности применения фосфорных удобрений для различных почв зависят от растворимости фосфорных соединений:

1. Фосфаты, растворимые в воде, применяются на всех почвах, под все культуры и в разные приемы.
2. Эффективность применения фосфатов, растворимых в слабых кислотах (цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные удобрения), на кислых почвах сильнее.
3. Труднорастворимые удобрения эффективны на почвах с кислой реакцией. К ним относятся почвы нечерноземной зоны и северные черноземы (деградированные и выщелоченные). [2]

Источник