Значение уровня содержания фосфора в почве для растений
Если почвы, предназначенные для выращивания сельскохозяйственных культур отличаются низкой подвижностью доступного для растений фосфора, одной из основных задач для улучшения почвенного плодородия должно стать приоритетное обеспечение фосфором в системе удобрений
Фосфор является одним из трех основных элементов питания, так как он осуществляет непрерывный контроль над обменными реакциями в растении.
Процессы фотосинтеза, образования органических веществ — белков, крахмала, жиров, сахарозы, ряд аминокислот), дыхания, углеводного обмена протекают в растительном организме при участии фосфорной кислоты. Фосфор находится в различных органоидах и ядрах клеток в составе ряда органических соединений (ДНК и РНК, АТФ, фосфатиды, фосфопротеиды, фитин, сахарафосфаты, липоиды, нуклеопротеиды, ряд ферментов и витаминов) и минеральных веществ (фосфаты кальция, магния, калия, аммония и др.).
Поэтому в целях повышения естественного плодородия почвы необходимо оптимизировать уровень содержания в ней фосфора путем применения фосфорсодержащих удобрений (суперфосфат простой и двойной, суперфос, фосфоритная мука и т.д.) в основное внесение (осень или весна под вспашку) и в виде подкормок растений в период вегетации (под корень, по листу).
Внесение фосфорных удобрений способствует повышению урожайности и улучшению его качества, увеличению содержания сахаров и крахмала в корнеплодах, плодах, овощах; улучшению качества зерна и его выполненности; повышению зимостойкости озимых и многолетних культур, ускорению развития и созревания плодов. Оптимальное содержание фосфора в почве также благоприятствует накоплению в плодах красящих и ароматических веществ. При планировании внесения удобрений необходимо учитывать, что при подкормке растений по вегетации через листья передвижение его в другие органы идет медленнее и в небольших количествах, чем через корневую систему при внесении в почву.
Недостаток фосфора проявляется в задержке роста и развития растений – образуются мелкие листья, опаздывает цветение, плоды и цветки образуются мелкие, плохо проходит созревание плодов.
Физиологическое заболевание при нехватке фосфора в растении начинается со старых нижних листьев. Они приобретают темно-серую или темно-зеленую окраску. Со временем между жилками появляются бурые пятна, затем они сливаются и листья преждевременно отмирают. Это связано с недостатком хлорофилла при нарушениях фотосинтеза. Весь жизненный цикл развития замедляется.
Рост надземных частей и корней ослабляется. Края больных листьев при фосфорном голодании загибаются кверху. Часто на стеблях, ветвях, на черешках, в пазухах и с нижней стороны листьев появляется фиолетово-красная (антоциановая) окраска. Однако, антоциановая окраска листьев является наследственным признаком, например, у некоторых сортов и гибридов кукурузы. К тому же подобный окрас может появляться после холодной и затяжной весны, с наступлением тепла со временем он исчезает.
Наиболее частыми признаками недостатками фосфора у разных культур являются:
— у плодовых косточковых культур плоды ненормально зеленые, иногда с ярким румянцем;
— у кукурузы сверху початок заострен, с кривыми рядами зерен, верхушка засыхает;
— у всех видов капусты вдоль жилок снизу старых листьев пурпуровая окраска. Рост их задерживается;
— у картофеля ухудшается качество клубней, в мякоти образуются бурые пятна, которые при варке затвердевают;
— у бобовых задержка роста (растения – карлики), цветения и плодоношения, покраснение стеблей.
В условиях значительного фосфорного дефицита часто проявляются признаки азотного голодания, что объясняется уменьшением использования азота для синтеза органических соединений вследствие недостатка фосфора. Поэтому признаки азотного и фосфорного голодания часто совпадают.
При наличии этих признаков у растений необходимо проводить лабораторную листовую и почвенную диагностику и по ее результатам своевременно предпринимать меры по повышению содержания фосфора, чтобы не потерять урожай.
(Автор: А.Ильяшенко — агроном отдела защиты растений и агрохимии ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора»).
Напоминаем вам, что для защиты ваших культур от дефицита фосфора вы можете приобрести высокоэффективные жидкие листовые удобрения Фолирус Премиум или Фолирус Супер в интернет-магазине — по очень привлекательным ценам, напрямую у производителя и без переплат посредникам!
Источник
Оптимальное содержание фосфора почве
Содержание доступного фосфора ( Р2О5 ) в почве довольно стабильно в отличие от азота (аммиачного — NH4, нитратного — NO3). Чтобы в этом убедиться, достаточно найти старый агрохимический очерк и посмотреть динамику содержания фосфора по периодам многолетних исследований. Каждое поле по-своему уникально и содержание фосфора при сравнении разных участков может отличаться в разы. Именно на этом принципе и должна выстраиваться стратегия применения азотных удобрений с целью получения максимальной экономической отдачи.
Коэффициент использования фосфора из почвы.
Содержание усвояемых фосфатов – динамичный показатель, изменяющийся под влиянием свойств почвы, интенсивности земледелия и ряда других причин.
Коэффициент использования фосфора в среднем варьирует от 5 (дерново-подзолистые и серые лесные почвы) до 15% (черноземы карбонатные, каштановые и сероземы), но на самом деле диапазон гораздо шире. В практике условий Западной Сибири обычно 10% (черноземы некарбонатные) при условии, что фосфорные удобрения не применяются.
Зерновые культуры на тонну товарной продукции с учетом побочной выносят 12-14 кг фосфора.
Градация содержания подвижного фосфора в почве по Чирикову (мг/кг почвы).
Очень высокое > 200
Расчет планируемой урожайности по содержанию доступного фосфора в почве.
Для расчета нам понадобится вышеперечисленная информация.
Среднее содержание фосфора в почве – 100 мг/кг,
средний коэффициент использования из почвы (КИП) — 0,1 (10%),
средний вынос зерновыми культурами — 13 кг.
Диагностический слой содержания фосфора – 20 см.
Средняя плотность почвы 1,2 г/см 3 .
Расчет потребления культурой:
100 мг/кг (содержание фосфора в почве) x 0,1 (КИП) = 10 мг/кг
Расчет выноса фосфора культурой:
10 мг/кг x 2,4 (диагностический слой 20 см * плотность почвы 1.2 г/см 3 / 10 для перевода в метровую и килограммовую метрики) = 24 кг/га
Расчет урожайности культуры:
24 кг/га / 13 кг/т (вынос культурой) = 1,85 т/га или 18,5 ц/га.
Таким образом, при среднем содержании доступного фосфора в почве 100 мг/кг мы потенциально можем получать 18,5 ц/га зерновых культур при условии достаточного содержания других макроэлементов (азот и калий).
Напоминаем, что каждое поле индивидуально по содержанию фосфора и соответственно потенциал урожайности будет разным. Для расчетов Вам поможет программа от АгроСайта
Методики определения фосфора должны быть стандартными по Кирсанову и Чирикову (метод Мачигина для расчета в программе не подходит).
Стратегия применения азотных удобрений.
В отличие от фосфора и калия, азот самый нестабильный макроэлемент в почве. Он минерализуется из гумуса, поглощается растениями с коэффициентом до 80%, нитрифицируется в аэробных и денитрифицируется в анаэробных условиях. Мы крайне рекомендуем Вам разобраться в этом процессе в статье НИТРИФИКАЦИЯ .
Аммонийная форма поглощается в 2,5 раза слабее нитратной. Поэтому его диагностика должна производиться ежегодно, но даже в этом случае сложно предугадать его поведение в почве из-за разных погодных условий по температурному режиму и влагообеспеченности. Поэтому если Вы не профессионал по азотному питанию для Вас есть проверенная на практике стратегия.
Определить поля с наивысшим содержанием фосфора.
Из данных полей выбрать наиболее отдаленные от парового предшественника (по ротации севооборота 3-я, 4-я культуры после пара)
Рассчитать потенциал урожайности по фосфору для каждого поля.
Внести стартовую дозу азотных удобрений при посеве (100 кг аммиачной селитры дает прибавку на уровне 5-6 ц/га)
Если прибавка 5-6 ц/га по вашим прикидкам не дотянет до уровня средней урожайности по парам в вашем хозяйстве, необходимо провести зяблевую обработку после уборки предшественника в первую очередь именно на этих полях. Агротехника в свою очередь поможет вам как увеличить коэффициент использования фосфора из почвы, так и увеличит накопление азота за счет ускорения процесса нитрификации.
Совет: если Вы решаетесь на дополнительные затраты по применению удобрений и увеличение агротехнических мероприятий, то должны чутко отнестись к мероприятиям по защите растений от сорных растений, болезней и вредителей с целью сохранения прибавки урожайности.
Чем выше уровень интенсивности в хозяйстве, тем выше экономические потери от сорняков, болезней и вредителей.
на рассылку АгроСайт-новости и получайте новые статьи на почту.
Источник
Фосфор в почве – свойства и основные функции в выращивании растений
Для современного сельхозпроизводства применение удобрений стало одним из важнейших мероприятий для повышения урожайности почв. Однако, применение комплексных удобрений и стимуляторов роста не всегда дает ожидаемый результат. Во многом определяющим фактором стабильной урожайности культур выступает внесение удобрений имеющих длительный эффект действия. Одним из направлений поддержания плодородия выступает внесение удобрений, поддерживающих фосфор в почве, как основного средства обеспечивающего фитосанитарное состояние растений.
Свойства и основные функции фосфора для растений
Фосфор в жизни растений играет важную многоплановую роль. Как один из главных элементов питания организма растения он потребляется в виде солей ортофосфорной кислоты и солей полифосфорных кислот. После поступления в растение он сразу же включается в реакцию и включается в состав разных соединений. Наиболее важным моментом здесь выступает включение фосфора в состав кислот отвечающих за построение цитоплазмы и ядра клеток.
Он входит в состав веществ участвующих в процессе прорастания семян, обеспечивающих выделение ферментов отвечающих за рост растения. В тканях растений присутствует не только органический фосфор, здесь имеется большое количество неорганических фосфорных соединений, необходимых для создания резерва фосфора для синтеза других соединений обеспечивающих рост и жизнедеятельность клеток.
Фосфор в почве используется как удобрение
Соединения фосфора выполняют исключительно важную роль в обеспечении энергетического обмена внутри организма, в процессах деления и размножения клеток. Без фосфора невозможен углеводородный обмен, процессы фотосинтеза, поглощения углекислого газа и выделения кислорода.
Фосфор в природе
Как известно фосфор чрезвычайно подвижный элемент, который в чистом виде практически нигде не встречается. Дело в том, что он легко вступает в химическую реакцию с другими химическими веществами и образует большое количество органических и неорганических соединений
Фосфорные соединения
Самым важным, из ряда фосфорсодержащих соединений, выступает кальциевая соль фосфорной кислоты. Это соединение добывается в виде минералов. К числу фосфорсодержащих минералов относится и апатит. Фосфор входит в состав белковых веществ животного и растительного происхождения. Самое большое количество его содержится в костях позвоночных живых организмов в виде фосфата кальция.
В чистом виде он был впервые выделен в 17 веке Брандом, известным алхимиком.
Фосфор один из важнейших элементов питания растений. Здесь задействуются анионы солей ортофосфорной кислоты. Вторым по важности соединением, в котором содержится полезный для организмов растений фосфор выступает соли полифосфатных кислот, отвечающих за образование новых органических соединений.
Формы фосфора в почве
По разным оценкам содержание фосфора в почве колеблется от 0,01 до 0,3% общей массы. Процентное содержание минерала зависит от состава пород которые были источником почвы. Чем больше фосфорсодержащих минералов в родительской форме породы, тем больше процент его содержания и в современном состоянии почвы.
Фосфор в почве в больших количествах содержится в грунте богатым гумусом. Из этого нетрудно сделать вывод, что наибольшее количество фосфора содержится в богатых черноземах, а наименьшее в песчаных и подзолистых.
Основными формами фосфора в почве выступают минеральная и органическая формы. В минеральной форме фосфор представлен в форме первичных минералов гидроксилапатита и фторапатита. В виде органических соединений входит в состав гумуса и разлагающихся остатков животных, растений и микроорганизмов.
В первом, неорганическом виде в почве фосфор растениями не усваивается, а вот подвижный фосфор в почве, вступающий в реакцию с другими веществами усваивается очень хорошо. Основным продуктом получающимся из первичного соединения в виде минералов является образование солей ортофосфорной кислоты, они и являются основным источником фосфора для питания растений.
По разным оценкам общий баланс фосфора в почвах может составлять 300 кг на 1 гектаре для слабых и истощенных почв и около 9 тонн для богатых черноземов.
Содержание элемента в различных типах почв
Структура содержания фосфора в разных типах почв зависит от баланса минеральных и органических форм вещества. Для дерново-подзолистых почв, а так же каштановых содержание вещества в виде минеральной составляющей определяется на уровне 70-90% от общего содержимого. Для черноземов и сероземов с высоким содержанием гумуса норма определяется на уровне 55-65% органического фосфора от общего содержания. Среди минеральных форм элемента чаще всего встречаются фторапатит и гидроксилапатит.
В результате химических реакций образующиеся соли фосфорной кислоты обладают различными степенями растворимости в воде. Это свойство напрямую связано с возможностью растений получать элемент с влагой. Наиболее доступными для питания растений являются одновалентные катионы и замещенные соли двухвалентных катионов.
Наиболее насыщенные фосфором почвы, такие как черноземы, каштановые грунты больше всего имеют соединения двухзамещенные и трехзамещенные фосфаты кальция и магния.
Чернозем – одна из наиболее насыщенных фосфором почва
Грунты, насыщенные железом и алюминием, такие как дерново-подзолистые и красноземы имеют в основном содержание фосфатов железа и алюминия. В таких почвах водорастворимые соединения фосфора содержат небольшое количество всего около 1 миллиграмма на 1 килограмм грунта.
В кислой реакции среды в почвах происходит обменное поглощение фосфатов алюминия и железа. И поскольку это обратимая реакция, то вещества становятся доступными для питания растений.
Еще одним путем пополнения фосфора организмов растений и микроорганизмов выступает превращение растворимых солей фосфора в органические фосфорсодержащие соединения. После жизненного цикла бактерий и микробов, большое количество вещества снова становится доступным для потребления растений, оставшаяся же небольшая часть переходит в состав гумуса.
Особенное место в балансе вещества в почве занимает подвижный фосфор. Эти соединения становятся доступными благодаря извлечению их из почвы благодаря слабокислотным или слабощелочным соединениям. Таким образом, эти слабые реакции дают возможность получить растениям фосфор в минимально необходимом виде.
Определение фосфора в почве проводится несколькими методами, среди которых применяется вытяжка подвижного фосфора при помощи хлорной кислоты, при котором выходят растворимые соли фосфорной кислоты.
В современной науке используется методы, разработанные для каждого типа почв. Однако, делать окончательные выводы о содержании фосфора в грунте и после этого делать прогнозы урожайности однозначно нельзя. В прогнозах важную роль играют сами растения, часто выступающие как катализатор химической реакции.
Признаки отклонения от нормы
Большая роль, которая отводится фосфорсодержащим соединениям, в жизни растений обусловлена его воздействием на многие процессы в растениях. Например, фосфор активно влияет на накопление углеводных составляющих в организме растений, обмене азотных веществ, образовании аминокислот. Все это указывает на важность поддержания баланса в обмене веществ в живом организме растения.
Недостаток фосфора в почве
Как уже указывалось вещество играет важную роль в общем обмене веществ в организме растения. Небольшой недостаток фосфора в почве чаще всего сказывается на репродуктивной функции растения. В фазе активного роста недостаток фосфора нарушается синтез белка, и соответственно уменьшается его содержание в растении, особенно в молодых побегах и частях где идет наиболее интенсивный синтез веществ. Вследствие недостатка обмена вещества, замедляется рост растения, и происходит перераспределение веществ между более старыми и молодыми побегами. Так из Старых листьев, активные вещества перемещаются к точкам роста, обескровливая таким образом более старые части. Наиболее наглядно это заметно на листве растений. На начальном этапе они приобретают красноватый или фиолетовый оттенки, могут становиться темно-голубого или темно-зеленого цветов. Происходит замедление созревания плодов, уменьшение их количества, снижение массы.
Недостаток фосфора в почве влияет на рост растений
Недостаток фосфора чаще всего заметен у растений в самом раннем возрасте – недостаточно развитая корневая система в этот период не способна обеспечить фосфором другие органы из-за чего наблюдается задержка в развитии. Отставание в развитии на начальном этапе жизненного цикла растения сказывается на протяжении всего периода, даже если в дальнейшем растение получит необходимое количество полезных веществ для роста.
избыток фосфора в почве
В отличие от недостатка вещества в почве избыток фосфора приводит к не менее пагубным последствиям. Переизбыток активного фосфора приводит к образованию избыточного количества солей из-за чего происходит насыщение грунта солями. Растения в таких условиях утрачивают возможность нормально проводить обмен веществ, к примеру, из химических реакций полностью выпадает железо. Избыток фосфора приводит к перестройке организма растения, оно начинает жить в более жестких условиях, как результат листья становятся мелкими, цветы в основном не способны к опыления, да и сами плоды получаются мелкими. Стебли растений становятся жесткими и ломкими.
Способы оптимизации уровня элемента в почве
Основным действенным способом оптимизации фосфора в почве выступает внесение минеральных и органических удобрений.
Вторым по популярности и действенности видом удобрений выступает класс удобрений слаборастворимых в воде, но хорошо растворимых в кислотах. Примером такого удобрения может быть преципитат, некоторые виды термофосфатов. Несмотря на нерастворимость в воде фосфор в этих удобрениях находится в доступной для растения форме.
Третьим, видом удобрений выступают удобрения, которые плохо растворяются как в воде, так и в кислотах. Эти удобрения имеют специфический долгий срок действия и несмотря на труднодоступность для растений также используются для улучшения качества почв. Костяная мука или фосфоритная мука применяются для комплексного решения проблемы повышения плодородия почв.
Фосфорные удобрения в большинстве своем производятся путем термической обработки природных фосфатов в результате чего получаются соли ортофосфорной кислоты. В большинстве своем фосфорсодержащие удобрения являются концентрированными формами двойного суперфосфата или сложных комплексных удобрений. Аммофос, нитроаммофоска наиболее известные названия этих удобрений.
Другой не менее продуктивный метод повышения содержания фосфора в грунте является внесение органических удобрений
Баланс фосфора в почвах
1) минеральные и органические удобрения – основная;
2) семена растений – 2-3 кг/га·год.
1) вынос урожаями сельскохозяйственных культур – основная;
2) потери в результате водной эрозии – 5-10 кг/га·год;
3) вымывание в грунтовые воды – наблюдается только на лёгких и торфяных почвах, где может достигать 3-5 кг/га·год.
Анализ приходных статей показывает отсутствие каких-либо существенных источников компенсации потерь фосфора из почвы, кроме удобрений. Исключительную роль в обеспечении бездефицитного баланса фосфора играют минеральные удобрения, потому что в составе органических в почву возвращается значительно меньше фосфора, чем отчуждается урожаями.
Источник