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% P2O5, 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 % Р2О5. 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]
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 % Р2О5, 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:
- Фосфаты, растворимые в воде, применяются на всех почвах, под все культуры и в разные приемы.
- Эффективность применения фосфатов, растворимых в слабых кислотах (цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные удобрения), на кислых почвах сильнее.
- Труднорастворимые удобрения эффективны на почвах с кислой реакцией. К ним относятся почвы нечерноземной зоны и северные черноземы (деградированные и выщелоченные). [2]
Источник
АЗОСВиВ – филиал ФГБНУ СКФНЦСВВ
Последние новости
Вход в систему
Труднорастворимые фосфаты в питании растений винограда
Труднорастворимые фосфаты в питании растений винограда
Перов Николай Николаевич, доктор сельскохозяйственных наук
Рябцова Светлана Александровна, кандидат сельскохозяйственных наук
Перова Лидия Ивановна, научный сотрудник сектора управления плодородием почв
ГНУ Анапская ЗОСВиВ СКЗНИИСиВ Россельхзакадеми
В работе показано, что труднорастворимые фосфаты доступны однолетним и многолетним культурам, в частности – винограду. Рядом авторов установлено, что растения генетически приспособлены использовать эти формы фосфора. На алюмо- и железофосфатах в гидропонной культуре прирост сухого вещества новообразований винограда был на 51-73% больше, чем у растений на растворимой форме фосфора.
It has been shown that soluble phosphates available annual or perennial crops, in particular — the grapes. Several authors found that plants genetically adapted to use these forms of phosphorus. On aluminum-and iron phosphate in hydroponic culture growth of grape solids tumors was 51-73% higher than that of plants in the form of soluble phosphorus.
Ключевые слова: агроруды, алюмофосфаты, железофосфаты, виноградное растение, однолетний прирост.
Keywords: agroores, aluminophosphates, iron phosphate, grape plant, one-year increase.
Труднорастворимые вещества в питании растений изучались с 1699г. Эти исследования носили эпизодический характер. В постановке многих опытов с изучением труднорастворимых фосфатов были допущены методические ошибки и потому получали отрицательный результат.
Работы в этом направлении с 1938г. были приостановлены. Однако, время от времени, исследователи возвращались к вопросу о доступности растениям труднорастворимых веществ. Применив гидропонную среду (битое бутылочное стекло) с нанесенными на нее свежеосажденными алюмо- и железофосфатами, изучался только один фактор – доступность их растениям. В работе показаны преимущества питания этими веществами.
Эффективными они оказались и в предпосадочной обработке корней саженцев многолетних культур: винограда, яблони, однолетней культуры табака. Получен положительный эффект при дражировании ими семян полевых культур (риса). Полученные результаты в данной работе позволяют продолжать исследования с труднорастворимыми веществами и сократить применение растворимых дорогостоящих удобрений.
Фосфорные удобрения имеют высокую стоимость в связи, с чем находятся в дефиците в растениеводстве [1]. Возникла необходимость дополнительных исследований в сложившемся положении. Одним из таких путей является изучение в качестве источника фосфорного питания труднорастворимых алюмо- и железофосфатов.
С одной стороны исследованиями показано, что действие труднорастворимых фосфатов близко или превышает действие растворимых форм фосфора [3, 4], а с другой стороны, что они вообще неэффективны [5].
Целью исследования было изучение ростовых процессов виноградного растения в условиях фосфорного питания практически нерастворимых AlPO4 и FePO4. Исследования велись на сорте Рислинг итальянский, подвой Кобер 5ББ. Растения выращивали при естественном освещении в гидропонной культуре на питательной смеси Гельригеля. В качестве наполнителя использовали бытылочное стекло измельченное до 2-9 мм. Свежеосажденные фосфаты железа и алюминия были приготовлены нами в лаборатории.
Опыты по винограду заложили по следующей схеме: на фоне NK испытывали AlPO4 и FePO4 в виде пленки на стекле, KH2PO4 – фосфор в растворимой форме,NK при полном исключении фосфора. Повторность опыта четырех кратная.
В опыте исследован видовой состав аэробных бактерий и родовой состав грибов по вариантам опыта. Аэробные бактерии в основном были представленыPscudomonas Sp., Bac. Megatherium, Bac. Mesentericus, Bac. Mycoides. Из грибов преобладали Penicillium Sp., Fusarium Sp., Mucor Sp., Botritis cinerea.
Наибольшее количество аэробных бактерий отмечено у растений на алюмофосфатах. В этом же варианте у растений винограда был максимальный рост и накопление сухого вещества.
Развитие аэробных бактерий связано с корневыми выделениями винограда. Во взаимоотношениях аэробных бактерий и олигонифриллов была установлена следующая закономерность: при увеличении числа аэробных бактерий уменьшается количество олигониртофиллов и наоборот (таб. 1).
Таблица 1 – Количество микроорганизмов в опытах с формами фосфора на винограде
Источник