Fosfor u biljnom svijetu i fosforna gnojiva

Fosfor, element iz trojstva najvažnijeg i najpotrebnijeg za biljke. Fosfor je jedinstven po tome što kontrolira metaboličke procese koji se odvijaju u tijelu biljaka i istovremeno im je izvor energije. Jedinstvenost fosfora, između ostalog, leži u činjenici da je ova komponenta dio RNK i DNK te mnogih drugih tvari koje igraju ključnu ulogu u životu biljnog organizma.

S dovoljnom količinom fosfora u tlu, svi metabolički procesi biljnog organizma napreduju bolje, dolazi do normalnog rasta, razvoja, plodonošenja, ali s njegovim nedostatkom svi se ti procesi narušavaju, a često i nedostatak fosfora za biljke postaje prava katastrofa. Čak i mali nedostatak fosfora u tlu može dovesti do zastoja u razvoju sjemenskih komora, usporavanja rasta, promjene boje biljaka, oblika lisnih ploha i njihovog ranog osipanja. Listne ploče se nalaze na donje delove biljke, s jakim nedostatkom fosfora u tlu, počinju odumirati, pojavljuju se tamne mrlje... Povrće potpuno prestaje rasti, biljke postaju niske, počinju grmiti.

S akutnim nedostatkom fosfora u tlu ili nemogućnošću apsorpcije korijenovim sustavom, korijenje koje drži biljku počinje odumirati, a drveće često pada.

Sve ove nevolje mogu se izbjeći pravovremenom primjenom fosfornih gnojiva u tlo, a zanimljiva je činjenica da je gotovo nemoguće "prehraniti" tlo fosforom. Uočeno je da su čak i na onim područjima gdje je količina fosfora bila nekoliko puta veća od norme, biljke izgledale potpuno zdrave i davale stabilne godišnje prinose. Stvar je u tome što biljke apsorbiraju fosfor iz tla u količini koja im je potrebna i ne skupljaju previše.

Međutim, prije nego što počnete gnojiti tlo fosforom, morate saznati pravi razlog njegovog nedostatka, jer se događa da u tlu ima fosfora, ali u obliku koji je biljkama nedostupan. Postoji nekoliko razloga za to, a to je prekomjerna primjena kalijevih gnojiva i nedostatak mikroflore tla i visoka vlažnost tlo.

Tek nakon što se utvrdi razlog, možete početi primjenjivati ​​gnojiva koja sadrže fosfor, usput je potrebno znati i koliko ga sadrži određeno gnojivo kako bi se deficit uklonio što je prije moguće.

Najveća količina fosfora sadržana je u dvostrukom superfosfatu, ima ga oko 50%. Ovo gnojivo savršeno je za otvoreno i zaštićeno tlo jer u svom sastavu ne sadrži takozvane balastne tvari i ne dovodi do zaslanjivanja tla. Često dvostruki superfosfat unesite na jesen. Radi pojednostavljenja izračuna, napominjemo da se oko 20 grama ovog gnojiva stavlja u kutiju šibica.

Jednostavan zrnati superfosfat, sadrži oko 20% fosfora. Ova vrsta gnojiva najčešće se koristi u mješavini s amonijevim nitratom i koristi se na neutralnim ili blago alkalnim tlima. Kutija šibica sadrži do 22 grama ovog gnojiva.

Jednostavan superfosfat u prahu, sadrži 15 do 19% čistog fosfora. Ovo gnojivo savršeno je topljivo u vodi, ali se ne može miješati s kalcijem ili amonijevim nitratom. Jednostavni superfosfat u prahu može se primijeniti pod bilo koje biljke, ali ne zaboravite to maksimalan efekat dat će samo na alkalnim ili neutralnim tlima. U običnu kutiju šibica, ovo gnojivo stane do 23 grama.

Fosforitno brašno, ima nečistoće željeza, aluminija i drugih elemenata u tragovima, i naravno fosfora, koji je oko 30% u sastavu fosfatne stijene. Ovo gnojivo je topljivo u vodi i može se koristiti kao folijarno prelivanje... Fosfatne stijene možete miješati s bilo kojim gnojivom. Ima efekta čak i na kisela zemljišta i primjenjuje se za sve usjeve, osim povrća. Kutija šibica sadrži oko 30-32 grama brašna.

Osim ovih jednostavnih gnojiva, fosfor je sadržan i u složenim gnojivima, gdje se i njegove doze razlikuju, pa je u amofosu fosfor oko 50%, u dijamonijevom fosfatu nešto manje od 47%, u nitroammofosu od 22 do 24%; nitrofos sadrži oko 17%, karboamofos nešto manje od 26%, a poznati nitrofos, ovisno o proizvođaču, od 18 do 19%.

Osim u kemijskim spojevima, fosfor se nalazi i u biljnim organizmima, njihovom voću i bobicama. Štoviše, tamo je u obliku koji je već dostupan biljkama, ali, nažalost, u maloj količini. Tako, na primjer, svi čuveni pelin sadrži u svom sastavu oko 1% fosfora dostupnog biljkama, perje nešto manje od jedan posto, dušica puzavica oko pola procenta. U voću ima puno fosfora, na primjer, plodovi rowana sadrže oko 1,2% fosfora, a glog 1,1%.

Koristeći ovo znanje i ove biljke ili plodove, vi, bez upotrebe hemije, obogaćujete tlo svoje lokacije fosforom neophodnim za biljke. Međutim, ne zaboravite da je sadržaj fosfora u biljnim organizmima nizak, a ako biljke pokazuju znakove ozbiljnog izgladnjivanja fosfora u vašem području, tada je najbolje koristiti pouzdana kemijska gnojiva.

N. V. Khromov , kandidat bioloških nauka

Prehrana biljnih kultura fosforom

Povrće koristi mnogo manje fosfora od kalijuma i azota. Ali potrebno je njegovo stalno prisustvo u tlu i svim dijelovima biljaka. Dovoljna količina fosfora za vrijeme klijanja sjemena pozitivno utječe na brzinu nicanja sadnica i ubrzava početni razvoj biljke. Bez fosfora nemoguće je formiranje dobro razgranatog korijenskog sistema. Osigurava normalan rast nadzemnih dijelova biljaka, ubrzava početak plodonošenja. Visokokvalitetna prehrana fosforom omogućuje vam da dobijete visokokvalitetno sjeme povrća. Potreba za fosforom u biljkama raste pri niskim temperaturama i osvjetljenju, kao i u uvjetima visoke relativne vlažnosti.

Optimalna opskrba biljaka povrća fosforom pozitivan uticaj o upotrebi dušika. U isto vrijeme, fosfor, zajedno s kalijem, uravnotežuje ili sprječava negativan učinak viška dušika u biljkama.

Od nekoliko vrsta fosfatnih gnojiva, najpoznatije, najprikladnije i najučinkovitije u upotrebi pod povrtarskih kultura jednostavan i dvostruki superfosfat. Superfosfat također može sadržavati male količine kalcija, sumpora, bora, bakra i kobalta, koji su također korisni za biljke.

Fosfor je biljkama najpristupačniji kada je kiselost otopine tla 6,2-7,5 pH. U krastavcima, u periodu početnog rasta nakon sadnje sadnica, fosforu je potrebno 30% manje od dušika, tokom cvatnje - 75% količine dušika, a pri masovnom plodonošenju - oko 40%. Nedostatak fosfora u početni period rast i razvoj se ne mogu nadoknaditi u narednim periodima. Svako smanjenje fosfora u tlu na početku plodonošenja krastavaca odmah se odražava na povećanje nitrata u plodovima. Fosfor djeluje na rano sazrijevanje krastavca učinkovitije kada se hrani nitratnim dušikom. Kombinacija fosfora i dušika u tlu doprinosi bolja apsorpcija magnezijum krastavci. Za 10 kg stakleničkih krastavaca potrebno je 10 g fosfora. Što se tiče dvostrukog superfosfata, ovo je 20-25 g gnojiva. Fosfor se apsorbira u odraslim biljkama krastavaca u u većoj mjeri oni ih koriste na produktivnim organima nego na vrhovima. U razdoblju aktivnog plodovanja, na primjer, ima ga više u plodovima nego u lišću, 3,5 puta. Preljev od korijena ekstrakti iz superfosfata mogući su samo u prvoj polovici vegetacijske sezone u koncentraciji od 0,5 do 2 g / l.

Fosfor je potreban za paradajz i dobro se apsorbuje tokom vegetacije. Postoje dvije mogućnosti korištenja superfosfata pri uzgoju rajčice: stvaranje potpunog glavnog preljeva ili dodavanje većine fosfora u preljev, nakon čega slijede dva ili tri korijenska preliva u koncentraciji od 1,5-2 g / l. Folijarno prelivanje fosforom obično se ne koristi na paradajzu, kao na drugim kulturama. To je zbog činjenice da se lišće apsorbira element s učinkovitošću od 50% tek peti dan nakon prskanja. U pogledu uklanjanja sa berbom, fosfor u paradajzu je na petom mjestu i iznosi 0,4 g / kg. U isto vrijeme, velika potreba za fosforom opstaje od klijanja do postavljanja prvih plodova.

Fosfor je posebno potreban u prvim danima rasta i razvoja sadnica paradajza. Utvrđeno je da je sadnicama u dobi od 35 dana potreban fosfor star 8 puta manje od 15 dana. Ali koncentracija otopine tla potrebna je za sadnice pet puta slabiju nego za odraslu biljku. Fosfor najbolje apsorbira paradajz na 22 ° C, a povećanje temperature tla sa 12 na 18 ° C povećava njegovu apsorpciju za 8 puta.

Tokom perioda intenzivnog rasta, krompir može apsorbovati do 0,1 g / m² fosfora dnevno. Optimalni omjer fosfora i dušika za njega u otopini tla je 0,8-0,9 jedinica na jedinicu dušika. Hranjenje superfosfatom potrebno je tokom perioda pupanja i cvatnje. Da biste to učinili, uzmite 1 kg dvostrukog gnojiva, ulijte uz uzastopno miješanje u 10 litara vode, zatim razrijedite 1 litru infuzije za hranjenje vodom 10 puta. Sa nedostatkom vlage i tokom sušnih godina, krompir izbacuje više fosfora nego kalijuma. U prosjeku je potrebno 1, 5 g fosfora po 1 kg gomolja. Osim što ubrzava njihovo sazrijevanje, povećava otpornost na viruse, plamenjaču i kraste, a također povećava i škrob.

Fosfor je neophodan za salatu u početnom periodu rasta u fazi formiranja glavice. Sa normalnim sadržajem fosfora u tlu, salata ga koristi za trećinu. Po 1 kg prinosa, uklanjanje elementa je oko 0,01 g dnevno, što je tri puta manje dušika i šest puta manje od kalija. Sa nedostatkom fosfora, zelena salata slabo raste, a sa viškom u poređenju sa azotom puca prerano. Fluktuacije u apsorpciji fosfora su beznačajne pri različitim brzinama fotosinteze. Usjevima kupusa potreban je fosfor nakon sadnje sadnica za rast korijenovog sistema. Za kupus je element neophodan za stvaranje više guste glavice kupusa... Fosfor, osim što povećava prinose, ubrzava sazrijevanje glavica kupusa, povećava njihov sadržaj šećera, povećava otpornost biljaka na bolesti. Beli kupus nosi 1,4 g fosfora po 1 kg useva, karfiol - dvostruko više. Pekinški kupus i brokoli imaju najveće zahtjeve za fosfor.

Tokom perioda intenzivnog rasta listova, luk troši 6 puta manje fosfora od azota. Uklanjanje elementa povećava se u razdoblju formiranja lukovica, što ubrzava sazrijevanje lukovica i sjemena. Začinske sorte može podnijeti 1,2 g / kg fosfora s usjevima, a slatke - 1,1 g / kg.

Prilikom sjetve rotkvica potrebno je uvođenje superfosfata. Za stvaranje 1 kg rotkvice troši se 1,4 g fosfora, na poplavnim tlima - 0,9 g, a u stakleniku - 0,6-0,7 g.

Nakon rezanja, superfosfat je također uključen u sastav preljeva od peršina, 5-10 g / m², a za celer njegova doza je 20-30 g / m². U stakleniku peršin prenosi 0,6 g fosfora po 1 kg proizvoda.

Hren i katrana fosfor neophodni su ravnomerno tokom vegetacije u malim dozama.

Tikvice, tikvice, papar i patlidžan trebaju fosfor od trenutka klijanja sjemenki. Nakon sadnje sadnica i do kraja vegetacije, potreba za ovim usjevima za fosforom je umjerena, ali konstantna. Bundeva usvaja i obrađuje element doslovno od prvih minuta klijanja sjemena.

Vapnenje kiselog tla povećava upotrebu unetog fosfora sa 1,5 na 7 puta. Najbolji uvjet za apsorpciju od strane svih biljaka na svim tlima je održavanje na konstantnoj razini, ali u niskim koncentracijama. Minimalna temperatura tla za normalnu apsorpciju fosfora od strane biljaka je 15 ° C. Fosfor iz drvenog pepela lakše je dostupan povrću nego iz superfosfata.

Pastrnak, peršin, celer, kopar, hren, bijeli luk, spanać i kiselica akumuliraju najviše fosfora u proizvodima.

E. Feofilov Počasni ruski agronom

Za biljke, dušik je element s nedostatkom. Dušik je dio proteina, enzima, nukleinske kiseline, klorofil, vitamini, alkaloidi. Razina ishrane dušikom određuje veličinu i intenzitet sinteze proteina i drugih dušikovih organskih spojeva u biljkama i procese rasta. Biljke mogu koristiti samo mineralni dušik. S nedostatkom dušika u staništu, rast biljaka je inhibiran, formiranje bočnih izdanaka i ogoljevanje u žitaricama je oslabljeno, a primjećuju se i sitni listovi. Istodobno se smanjuje grananje korijena, a omjer mase korijena i nadzemnog dijela može se povećati. Jedna od najranijih manifestacija nedostatka dušika je blijedozelena boja lišća, uzrokovana slabljenjem sinteze klorofila. Dugotrajno gladovanje dušikom dovodi do hidrolize proteina i uništavanja klorofila, prvenstveno u donjem, starijem lišću i odljevu topivih dušikovih spojeva u mlađe lišće i tačke rasta. Zbog uništavanja klorofila, boja donjeg lišća, ovisno o vrsti biljke, dobiva žute, narančaste ili crvene tonove, a uz izražen nedostatak dušika moguća je nekroza, isušivanje i odumiranje tkiva. Izgladnjivanje dušika dovodi do kraćeg vegetativnog rasta i ranijeg sazrijevanja sjemena.

Fosfor biljke apsorbiraju u obliku višeg oksida PO4 i ne mijenjaju se, ugrađujući se u organska jedinjenja. U biljnim tkivima koncentracija fosfora iznosi 0,2-1,3% suhe mase biljke. U biljci funkcionira samo u obliku ostataka fosforne kiseline. Cijela izmjena se svodi na fosforilaciju (dodavanje kiselog ostatka) i transfosforilaciju (prijenos kiselog ostatka s jedne tvari na drugu). Fosfor je element opskrbe energijom (ATP, ADP). Aktivira rast korijenovog sistema i polaganje generativnih organa. Ubrzava razvoj svih procesa. Povećava zimsku izdržljivost. Vanjski simptom gladovanja fosforom je plavkasto-zelena boja lišća, često s ljubičastom ili ljubičastom bojom (dokaz kašnjenja u sintezi proteina i nakupljanju šećera). Listovi postaju manji i uži. Rast biljaka je obustavljen, sazrijevanje usjeva je odgođeno. S nedostatkom fosfora, smanjuje se brzina apsorpcije kisika, mijenja se aktivnost enzima uključenih u respiratorni metabolizam, a neki ne-mitohondrijski oksidacijski sustavi (oksidaza glikolne kiseline, askorbat oksidaza) počinju aktivnije djelovati. U uvjetima gladovanja fosforom aktiviraju se procesi razgradnje organofosfornih spojeva i polisaharida, inhibira se sinteza proteina i slobodnih nukleotida.

Sadržaj kalijuma u tkivima je u prosjeku 0,5-1,2% na osnovu suhe težine. Kalij nije uključen ni u jedno organsko jedinjenje. U stanicama je prisutan uglavnom u ionskom obliku i lako je pokretan. Najveća količina kalija koncentrirana je u mladim rastućim tkivima, karakterizirana visokim stupnjem metabolizma. Poznato je da kalij sudjeluje u regulaciji viskoznosti citoplazme, u povećanju hidratacije njenih koloida i sposobnosti zadržavanja vode. Kalij služi kao glavni protuion za neutraliziranje negativnih naboja anorganskih i organskih aniona. Transport ugljikohidrata u biljci povezan je s preraspodjelom kalija. Kalijum je aktivator mnogih enzimskih sistema. S nedostatkom kalija, lišće počinje žutjeti odozdo prema gore - od starih do mladih. Listovi na rubovima postaju žuti. Nakon toga, njihovi rubovi i vrhovi poprimaju smeđu boju, ponekad s crvenim "zahrđalim" mrljama; dolazi do smrti i uništenja ovih područja. Listovi izgledaju kao izgorjeli. S gladovanjem kalijumom, funkcioniranje kambija se smanjuje, razvoj vaskularnog tkiva je poremećen, debljina stanične stjenke epidermisa i zanoktice smanjuje se, a procesi diobe i produženja stanica su inhibirani. Kao rezultat skraćivanja internodija, mogu se formirati rozetasti oblici biljaka. Apikalni i apikalno-bočni pupoljci prestaju se razvijati i odumiru, aktivira se rast bočnih izdanaka i biljka poprima oblik grma. Nedostatak kalija smanjuje produktivnost fotosinteze, prvenstveno zbog smanjenja brzine odljeva asimilira iz lišća: tijekom gladovanja kalijumom pada više od dva puta.

Fosfor je jedan od glavnih nutrijenata, bez kojeg je nemoguće zamisliti normalan rast biljaka. Izjednačava se s kalijem i dušikom, odgovoran je za tijek svih metaboličkih procesa i vitalnost usjeva. Ako ovaj element u tragovima nije dovoljan u tlu, vegetacija može potpuno uginuti. Zato je potrebno na vrijeme identificirati problem i riješiti ga uz pomoć fosfornih gnojiva prije početka najgoreg - gubitka usjeva.

U tlu se nalazi dovoljna količina fosfora normalan rast kulture i njihove otpornost na nepovoljne vremenske uslove, uključujući smanjenje temperature.

Ako ovaj element u tragovima nije dovoljan, sva vegetacija može umrijeti zbog prestanka funkcioniranja reproduktivnog sistema odgovornog za reprodukciju. Izgled sjemena bit će poremećen, a usjevi će u potpunosti izgledati kao obična trava.

Koji su znakovi nedostatka elementa

Kako bi biljku na vrijeme spasili od bilo koje bolesti ili gljivice koja napadne nakon iscrpljivanja usjeva, važno je znati o znakovima nedostatka jednog ili drugog korisnog mikroelementa. U ovom slučaju govorit ćemo o fosforu.

Nedostatak fosfora utiče na biljke na sljedeći način:

• boja lišća najprije postaje tamnozelena, a zatim poprima tamno ljubičasta boja;
• lišće može promijeniti oblik pa čak i prerano otpasti;
• na donjem dijelu lišća pojavljuju se tamne mrlje;
• kultura može izgubiti visinu i postati poput minijaturnog grma;
• posmatrano slab razvoj korijena... Ponekad stabljika padne s tla.

Sve se to moglo izbjeći ako se tlo na vrijeme zasiti potrebnim kompleksom hranjivih tvari. Ali prije dodavanja fosfora u tlo, morate shvatiti zašto je nastao ovaj problem.

Korištenje fosfornih gnojiva i koliko se može primijeniti

Postoji ogroman broj mineralnih nutritivnih kompleksa koji sadrže fosfor, ali se razlikuju po nazivima.

Oni mogu razlikuju se po koncentraciji ovog elementa u tragovima i prisutnosti nečistoća. Stoga će se potreba za gnojidbom i njihova količina razlikovati. O tome će se dalje govoriti.

Superfosfat ne sadrži samo fosfor, već i malu količinu magnezija i sumpora. Bolje je koristiti ovu sirovinu razrijeđen, tada će asimilacija tvari biti učinkovitija.

Ova hrana može se koristiti za razne usjeve. Štoviše, nema ograničenja u sastavu tla, kompleksi koji sadrže fosfor mogu se koristiti u svakom slučaju.

Superfosfat se može koristiti ne samo u čista forma, ali takođe zajedno s drugim gnojivima... Znatno će povećati otpor vegetacije na pad temperature, poboljšati imunitet i osigurati visok prinos svih usjeva. I žitarice, i povrće, i voće.

Ova se mast uzgaja u vodi uz proračun 100 g po kanti.

Amonijev hidrogenfosfat (diammofos)

Ova agrokemikalija može povećati bazičnost i značajno smanjiti nivo kiseline u tlu. Osim izravno fosfornih kompleksa, može se koristiti i diammophos istovremeno sa organskim, na primjer, sa izmetom ptica ili stajskim gnojem. No, istovremeno je važno sve razrijediti vodom i ostaviti neko vrijeme tako da se sastav ulije.

Najčešće se amonijev hidrogenfosfat koristi u proljeće u procesu sadnje usjeva unošenjem male količine ( oko 20 g) u svaku rupu.

Ammophos

Ova tvar se koristi za neutraliziranje viška fosforne kiseline. Tijekom reakcije pojavit će se dušik, ali će njegova koncentracija biti znatno niža od koncentracije samog fosfora. Iako će oba elementa u tragovima zasititi tlo u dovoljnoj količini, jer se dobro apsorbiraju.

Ova mast se može uvesti u gotovo sve kulture.

Ali koncentracija amofosa bit će nešto drugačija:

• for voćke i grmlje treba oko 30 g agro-hrana za svakoga kvadratnom metru plot;
• za usjeve - 20 g;
• ukrasno bilje i travnjaci - 15 g.

Najčešće se fosfatna stijena koristi za gnojidbu tla u jesen. Savršen je za crno tlo, sivu šumu, močvarno i podzolično tlo.

Ovo gnojivo sadrži oko 30% fosfora u svom sastavu i zbog svojih svojstava preporučuje se za upotrebu. istovremeno sa stajskim gnojem za stvaranje komposta.

Koštano brašno

Koštani obrok je živopisan primjer organsko đubrivo koja sadrži veliku količinu fosfora. Za one vrtlare koji se ne usuđuju koristiti tuk zbog svojih hemijska metoda pravljenje, brašno odlična prilika oploditi tlo organskim tvarima.

Koštani obrok će vam omogućiti kuhanje savršen kompost bez upotrebe kemikalija.

Talog

Ovo gnojivo je predstavljeno u obliku praha sa koncentracijom fosfora od 30 % ... Preporučuje se upotreba za bilo koje tlo i sve gajene biljke, i kao dodatno punjenje, i za potpunu prehranu svih zemljište.

Što se tiče njegove efikasnosti, talog ni na koji način nije inferioran čak ni od superfosfata. Štaviše, on može smanjiti kiselost tla, što ima pozitivan učinak na posebno kisela područja.

Termofosfat

Razlikovati otvorenu šljaku, defluorinirani fosfat i tomoslag. Štoviše, druga se opcija smatra najkoncentriranijom i pokazuje odlične rezultate na crnom tlu.

Potreba za fosfor-kalijevim gnojivima

Fosfor-kalijevi kompleksi su rasprostranjeni zbog svojih univerzalnost... Mogu se primijeniti u jesen i proljeće, u bilo kojem periodu vegetativnog razvoja vegetacije. Jedina razlika je u tome što će količina varirati.

Najpopularnija gnojiva iz ove serije su nitrophoska i nitroammophoska... Također je vrijedno razmotriti gotovu skladišnu kompoziciju smjera fosfor-kalij kao jesen, oni mogu zamijeniti prethodna dva. Uključuje kalijum, fosfat, bor, kalcijum i magnezijum. Štaviše, kalijuma je najviše, skoro 20%.

Pregledi

Najpopularnija fosfor-kalijeva gnojiva su:

• nitrophoska;
• nitroammophoska;
• nitrophos.

Preporučuje se upotreba ovih kompleksa hrane u proljece... Štaviše, za svaki kvadratni metar zemlje potrebno vam je oko 50 g kompozicija. Fosfor-kalijeva gnojiva mogu se koristiti za prehranu ne samo kulturnih biljaka, već i voćaka.

Da biste dobili dobru žetvu, važno je uvijek kontrolirati zasićenje tla hranjivim tvarima.

Budući da odsutnost barem jedne tvari može uzrokovati potpuno iscrpljivanje biljaka i njihovu daljnju smrt, važno je pratiti usjeve. Većina važnih mikronutrijenata uzimaju se u obzir fosfor i kalij. Zato upotreba ovih tuka zaslužuje posebna pažnja... Nadamo se da će vam ovaj članak omogućiti uzgoj dobrog usjeva.

Sažetak na tu temu:

ULOGA I ZNAČAJ FOSFORA U Hranjenju biljaka

- jedan od najčešćih elemenata na površini Zemlje; nivo njegovog sadržaja u zemljinoj kori iznosi 0,1% mase. Ne javlja se u slobodnom stanju zbog svoje kemijske aktivnosti; tvori oko 190 minerala, od kojih su najvažniji apatit Ca5 (PO4) 3F, fosforit Ca3 (PO4) 2 i fluorit CaF2. Fosfor se nalazi u svim elementima zelenih biljaka, još više u plodovima i sjemenkama. Sadržan u životinjskim tkivima, dio je bjelančevina i drugih esencijalnih organskih spojeva, sastavni je dio života.

Fosfor ima posebnu ulogu u ishrani biljaka. On obavlja energetske i ustavne funkcije u biljkama i drugim organizmima. Fosfor je dio mnogih vitalnih organofosfornih spojeva, među kojima su ATP i nukleinske kiseline od najveće važnosti, sudjelujući u gotovo svim biokemijskim procesima energetskog metabolizma u stanici, prijenosu nasljednih informacija, sintezi enzima, proteina, ugljikohidrata i druge supstance. Makroergičke veze ATP -a glavni su akceptor energije koja nastaje tijekom fotosinteze i u procesu staničnog disanja, kao i glavni opskrbljivač energijom potrebnom za sintezu bjelančevina, masti, ugljikohidrata i aktivnu opskrbu biljaka hranjivim tvarima. Važna uloga fosfora u sastavu fosfatida je stvaranje lipidnih citoplazmatskih membrana koje kontroliraju opskrbu biljaka hranjivim tvarima.

Budući da fosfor "kontrolira" gotovo sve biokemijske procese biljnog života, pravovremeno opskrbljivanje fosforom njihovom ishranom od iznimne je važnosti za formiranje visoki prinosi poljoprivredne kulture.

Utvrđeno je da nedovoljna opskrba biljaka fosforom u prvih 12-15 dana nakon nicanja sadnica negativno utječe na rast i razvoj biljaka tijekom cijele vegetacijske sezone, a posljedično i na produktivnost, čak i ako dalje biljke bili dobro opskrbljeni fosforom. Prve dvije sedmice nakon klijanja kritičan su period za biljke u smislu ishrane fosforom. Izgladnjivanje fosfata u tom razdoblju dovodi do metaboličkih poremećaja u biljkama i smanjenja njihove produktivnosti.

Rezultati dugotrajnih eksperimenata pokazuju da je na drveno-podzoliranim tlima sa niskim sadržajem pokretnih fosfata (40–70 mg P205 po 1 kg tla) produktivnost plodoreda manja od 2,0 tce / ha. Sa sadržajem P, 05120-140 mg / kg, povećava se na 3,5-4,0 tce / ha, a sa visokim sadržajem P, 05 (250-300 mg / kg), produktivnost se povećava na 5-6 t zu / ha ha i iznad. S povećanjem sadržaja mobilnih fosfata u tlu, ovisnost prinosa usjeva o nepovoljnim vremenskim uvjetima značajno se smanjuje.

Fosfor (od grčkog phosphoros - svjetlosni) ima jedan stabilan nuklid 31P (atomska masa 30.974). Takođe pronađeno u agrokemijskim istraživanjima široka primjena umjetni radioaktivni izotopi 32P i 33P, koji imaju respektivno visoku i meku energiju P-zračenja s poluživotom od 14,3 i 25,3 dana. Fosfor je otkrio N. Brandt 1669. Prvobitno je dobijen iz urina životinja. 1771 K. Scheele je predložio metodu za dobivanje fosfora iz koštanog pepela.

Među hemijski elementi zemljine kore (litosfera), fosfor je na 13. mjestu. Prosječan sadržaj fosfora u zemljinoj kori iznosi 0,12%. Zbog visoke reaktivnosti, fosfor u slobodnom stanju se ne pojavljuje u prirodi. Svi minerali koji sadrže fosfor su soli fosforne kiseline. Uobičajeni su među magmatskim i sedimentnim stijenama. Fosfor se takođe nalazi u meteoritima u obliku gvožđa, nikla i kobalt fosfida; stoga se može pretpostaviti da je prije pojave kisika na Zemlji fosfor bio dio metalnih fosfida.

U skladu s elektronskom strukturom atoma fosfora lS22s22p63s23p3, njegovo oksidacijsko stanje može varirati od 3 "do 5+, ali u svojim najstabilnijim spojevima pokazuje valenciju 5+, 3+ i 3".

Poznat je veliki broj minerala koji sadrže fosfor. Najčešći među njima su apatiti. U tresetnim močvarama i močvarnim mjestima često se lokalno nalazi vivianite Fe3 (P04) 2 * 8H2O. Mnogo rjeđe roditeljske stijene sadrže minerale koji sadrže fosfor - torbernit Cu (U02) 2 (P04) 2 * 12H20, trifilit Li (Fe, Mn) P04, ambligonit LaAI (P04) F.

"Fosfor -" element života i misli " - uvijek će biti potreban čovječanstvu, i to se mora imati na umu i danas i u budućnosti" (Fersman, 1983).

Želja pristalica biološke poljoprivrede da biljkama opskrbe fosfor bez upotrebe fosfornih gnojiva nema stvarne osnove. Nije slučajno što je fosfor nazvan "ključem života", budući da u prirodi nema tako vitalnih biokemijskih procesa u kojima on ne sudjeluje izravno. Po svom značaju u ishrani biljaka, povećanju produktivnosti poljoprivrednih usjeva i kvaliteti biljne proizvodnje, fosfor slijedi dušik, a na tresetnom tlu i černozemima fosfor zauzima vodeće mjesto.

Važan pokazatelj sve veće važnosti fosfora za čovječanstvo može biti njegova industrijska potrošnja.

Od 1985. do 2005. iskopano je i iskorišteno 29 milijardi tona fosfata, dok je u prethodnih 80 godina oko 24 milijarde tona.

Valja napomenuti da se, za razliku od dušika, čiji se sadržaj u tlu u prirodnim uvjetima stalno nadopunjuje zbog atmosferskih padavina i mikroorganizama koji učvršćuju dušik, jedini izvor fosfora u tlu su matične stijene. Vodeći faktor koji određuje rezerve fosfora u tlu je njegov sadržaj u matičnoj stijeni.

Fosfor je dio mineralnih, organskih i organo-mineralnih spojeva tla.

Fosfor u tlu može se uslovno podijeliti u četiri grupe:

1) fosfor sadržan u rastvoru tla - fosfatni ioni i rastvorljivi organski spojevi koji sadrže fosfor;

2) fosfati adsorbovani na površini koloida tla;

4) fosfor, koji je dio organske tvari tla.

S polivalentnim metalima, fosfatni ioni tvore širok raspon slabo topivih i nerastvorljivih fosfata, koji se čvrsto zadržavaju u tlu na mjestu nastanka i postaju slabo dostupni biljkama. Oblici ovih spojeva mogu biti metabolički apsorbirani fosfatni ioni, fosfati koji su kemijski čvrsto vezani na površini mineralnih i organskih koloida, amorfni i kristalni fosfati (minerali) Ca, AI, Fe, Mg, Ti, Pb itd. Fosfati su direktni rezerve za biljke.

Izmjenjivačka adsorpcija fosfatnih iona događa se na površini sekundarnih minerala gline, oksida željeza i aluminija:

Ravnotežna koncentracija fosfora u otopini tla (fosfatno puferiranje tla) stalno se nadopunjuje zbog mineralizacije organske tvari i prijenosa izmjenjivih adsorbiranih fosfatnih iona i fosfornih spojeva amorfnih i kristalnih minerala u otopinu.

Poznato je da se ioni H, PO-4 HPO2-4 kreću u korijenje biljaka uglavnom kao rezultat difuzije s velikim protokom vode potrošene za transpiraciju. Pri niskoj vlažnosti tla kretanje fosfora do korijena je posebno sporo i može ograničiti njegovu potrošnju biljkama. Zbog toga se slabo topljiva fosforna gnojiva trebaju ravnomjerno rasporediti u vlažnom sloju tla kako bi se povećala njihova dostupnost biljkama.

Fosfor sadržan u organskim tvarima tla može biti dostupan biljkama tek nakon njegove enzimske hidrolize mikroorganizmima, a budući da je značajan dio fosfora uključen u organska jedinjenja, za njegovu mineralizaciju potrebno je potpuno razlaganje organske tvari koja sadrži fosfor . Ovaj proces nije specifičan i mogu ga provesti mnoge vrste mikroorganizama.

Organska tlo u tlu također ima veliki indirektan utjecaj na dostupnost fosfora biljkama zbog sposobnosti huminskih i fulvinskih kiselina da stvaraju nerastavljive komplekse (helate) s kationima dvo- i trovalentnih metala:

Kao rezultat keliranja katjona polivalentnih metala, njihova koncentracija u otopini tla se smanjuje, a paralelno se smanjuje i stvaranje nerastvorljivih fosfornih spojeva s metalima. Osim toga, kiseline koje se oslobađaju tijekom razgradnje organske tvari tla i biljnih ostataka značajno povećavaju topljivost kalcijevih fosfata. U svim tlima, bez iznimke, s povećanjem sadržaja organske tvari, dostupnost fosfora biljkama značajno raste. Stoga se, kako bi fosfor netopljivih gnojiva bio pristupačniji, unose u tlo zajedno s organskim gnojivima.

FOSFOR U BILJKAMA

Fosfor je dio organskih i mineralnih spojeva biljaka. Odnos organskog i neorganskog fosfora u biljkama zavisi od biološke osobine usjevi, starost i opskrba biljaka fosforom. U organima mladih biljaka udio organskog fosfora uvijek je veći (90-95%) nego u starim (60-70%). Istodobno, s povećanjem razine opskrbe biljaka fosforom, povećava se udio nerastvorljivih anorganskih fosfata u starim biljnim organima. Važno je napomenuti da čak i sa snažnim nedostatkom fosfora, njegov mali dio u biljkama ostaje u rezervi u anorganskom obliku. Glavni rezervni oblik fosfora u biljkama, a prvenstveno u njihovim reproduktivnim organima (sjemenke), je fitin - kalcijevo -magnezijeva sol fitinske kiseline. Sadržaj ukupnog fosfora u glavnim kulturama prikazan je u tabeli. 1.

Fosfor je također član različitih koenzima i grupa prostate. Adenozin trifosfat (ATP) igra ključnu ulogu u metabolizmu kao čuvar i nosilac energije. Zbog raspada energetski bogatih tripolifosfatnih visokoenergetskih veza oslobađa se energija potrebna za sintezu ugljikohidrata, bjelančevina, masti itd. Ili se pohranjuje energija fotosinteze koja se oslobađa tijekom raspada organskih tvari.

Tablica 1. Sadržaj fosfora u biljkama

FOSFORNA HRANJA BILJAKA

Glavni izvor prehrane fosfora za biljke su anioni ortofosforne kiseline N2R0-4 i HPO2-4, sadržani u otopini tla. Prisutnost određene količine aniona P03-4 u slabo alkalnim tlima, s jedne strane, nije značajna za prehranu biljaka zbog niske koncentracije i male pokretljivosti P03-4 zbog velike gustoće naboja. S druge strane, nakon adsorpcije PO3-4 na površini stijenke stabla korijena, koja u pravilu ima slabo kiseli ili neutralni medij u graničnoj zoni, fosfatni ion se, vezanjem vodikovog iona, pretvara u monovalentni ion dihidrogen fosfat:

Stoga, u kojem god obliku fosfatni ioni bili u otopini tla, oni ulaze u biljne stanice uglavnom u obliku monovalentnog aniona H2PO-4.

Uz anione ortofosforne kiseline (N3RO4), postoji mogućnost ulaska aniona pirofosforne (difosforne) kiseline (N4R207) u biljke, međutim, neki praktično u fosfornoj ishrani biljaka difosfati nemaju, jer anioni pirofosforne i polifosforne (Nn + 2RnO3n + 1) kiselina praktično ne postoje u prirodnim uslovima.

U jako kiselim rastvorima (pri pH< 3) преобладает Н3Р04, а в сильнощелочных растворах (при рН >10) - ion R04-3, međutim, njihov udio pri pH jednakom od 4 do 9 je beznačajan. Ovisno o reakciji medija, anioni fosforne kiseline mogu postojati u otopini u obliku:

Biljke troše uglavnom ione fosfora iz otopine tla, stoga, za procjenu plodnosti tla i nutritivnog statusa biljaka, ukupni sadržaj fosfora u tlu ima manji bitan nego količina labilnih fosfata u njemu.

Treba imati na umu da se ponašanje fosfatnih iona u otopini tla značajno razlikuje od njihovog ponašanja u konvencionalnim hranjivim otopinama. Kritična koncentracija fosfora, koja ograničava brzinu njegove apsorpcije u biljkama, veća je u tlu nego u hranjivoj otopini. Ove se razlike mogu objasniti malim volumenom i veličinom poprečni presjek filmska voda na granici korijena i tla, što sprječava difuziju iona i slobodno kretanje vode u tlu, što dovodi do lokalnog osiromašenja fosfora na površini korijena.

Može se pretpostaviti da ako se sadržaj fosfora u otopini tla ne bi nadopunio zbog njegovih značajnijih rezervi u čvrstom dijelu tla, tada bi biljke u razdoblju intenzivnog rasta za 2-3 dana potpuno iscrpile fosfor rastvor zemljišta. Otuda slijedi da je stupanj opskrbe biljaka fosforom uvelike određen brzinom desorpcije labavo vezanih fosfata čvrste faze u otopinu tla. Potrošnja fosfora u biljkama ovisi i o brzini njegove difuzije u otopini tla do površine korijena, transportu H2PO4- kroz staničnu membranu i intenzitetu njegovog uključivanja u metaboličke procese.

Kad koncentracija fosfatnih iona u otopini tla dosegne stanje ravnoteže s čvrstom fazom, smanjenje njegovog sadržaja u krutoj fazi prestaje sve dok potrošnja fosfora u biljkama ne uzrokuje pomak u ravnoteži zbog smanjenja koncentracije fosfata joni u rastvoru. Optimalno stanje ravnoteže može se uzeti u obzir kada brzina oslobađanja fosfatnih iona iz čvrste faze tla u otopinu tla odgovara brzini njihove apsorpcije od strane biljaka.

Studije su pokazale da pri optimalnoj vlažnosti tla biljke ne doživljavaju gladovanje fosforom pri koncentraciji fosfora u otopini tla većoj od 0,2 mg / l.

Brzina apsorpcije fosfora od strane biljaka iz tla može se suditi po povećanju njegovog sadržaja u biljnoj biomasi u određenom vremenskom periodu. Zbog činjenice da sadržaj fosfora u otopini tla nikada nije visok i da je njegov sadržaj u njoj dovoljan za prehranu biljaka samo 2-3 dana, u razdoblju intenzivnog rasta biljaka u većini slučajeva njihova potrošnja fosfora kvantitativno odgovara brzina desorpcije fosfata iz tla u čvrstoj fazi.

Većina poljoprivrednih kultura tokom vegetacije troši 20-40 kg fosfora (P205) sa svakog hektara tla. Stoga stupanj zadovoljstva biljaka fosforom neće ovisiti o početnom sadržaju istog u otopini, već o sposobnosti tla da nadopuni i održi koncentraciju fosfata u otopini tla tijekom cijele vegetacijske sezone.

Premještanje fosfora zbog difuzije i / ili fluksa mase povezano je sa sadržajem vode u tlu, što osigurava učinkovitiji prijenos fosfora iz čvrste faze tla do korijena biljaka u teškom tlu nego u lakom tlu. Voda koju biljke apsorbiraju tijekom transpiracije služi kao glavno prijevozno sredstvo i isporuka fosfora i drugih hranjivih tvari u korijenov sistem. Voda zauzima oko 20-30% volumena ilovastog tla, 10-20%-pjeskovite ilovače i ne pokriva u potpunosti aktivnu zonu upijanja korijena, koje uslijed stalnog rasta prodire u tlo i zahvaljujući korijenu dlake, razviti nova područja tla s većim udjelom fosfata -jona.

Treba napomenuti da je koncentracija fosfora u otopini različitog značaja za biljke na različitim tlima. Laka tla drže manje vode nego težak; stoga je, s jednakim udjelom vlage (% HB) i istom koncentracijom fosfatnih iona u otopini tla, ukupna količina fosfora u tekućoj fazi lakog pjeskovitog tla mnogo manja od one u teškim tlima. Stoga, s jednakom koncentracijom fosfora u otopinama tla, biljke se bolje opskrbljuju njime u teškim tlima nego u lakšim tlima.

S nedostatkom fosfora, biljke slabo rastu, listovi im postaju mali, tamnozeleni s plavkastom nijansom, a lisne žile često imaju crveno-ljubičastu antocijan boju.

Znakovi izgladnjivanje fosfora postaju posebno uočljivi po hladnom vremenu - prvo na starom, a zatim na mladom lišću, posebno su jasno vidljivi na kukuruzu, repu, žitaricama, jagodičastim usjevima itd. S vremenom se pojavljuju žuto -smeđe mrlje po rubovima lišća, zatim tamnosmeđe mrlje. U žitaricama, s nedostatkom fosfora, stabljika postaje gruba i drvenasta, listovi su mali, smješteni gotovo okomito. U kupusu se grimizna boja pojavljuje duž vena donjih (starih) listova. S nedostatkom fosfora, donji listovi rajčice, a zatim i svi drugi, dobivaju crveno-ljubičastu nijansu. Cvatnja i sazrijevanje primjetno kasne u svim biljkama. Veličina i broj plodova, klasova u klasju, a time i prinos značajno su smanjeni.

Za razliku od dušika, čiji su spojevi nestabilni u tlu i lako se gube kao posljedica denitrifikacije i ispiranja, većina fosfornih spojeva u tlu je nerastvorljiva i praktično se ne izlučuje iz njega. Slaba topljivost mineralnih i organskih spojeva koji sadrže fosfor glavni je razlog široke dostupnosti fosfata i gnojiva u tlu biljkama. Stoga je jedan od najvažnijih zadataka agrokemije fosfora razvoj metoda za povećanje dostupnosti fosfata iz tla biljkama.

FOSFORNA GNOJIVA

Fosfatna gnojiva su bitan alat povećanje prinosa usjeva i kvaliteta proizvoda. Dugo su stari narodi koristili zdrobljene kosti kao fosforno gnojivo. U drugoj polovici 18. stoljeća. u Engleskoj i Škotskoj već su postojale tvornice za mljevenje životinjskih kostiju radi oplodnje. Po prvi put industrijsku proizvodnju fosfornih gnojiva (superfosfata) tretiranjem koštanog brašna sumpornom kiselinom započeo je u Engleskoj 1843. D.B. Loosom (1814-1900). Utvrđeno je da se kao rezultat obrade prirodnih fosforita sumpornom kiselinom stvara vodotopivi kalcijev dihidrogenfosfat Ca (H2PO4) 2 dostupan biljkama. H, 0 i gips. Ovaj princip dobijanja jednostavnog superfosfata i dalje se koristi u svim zemljama.

Fosfatna gnojiva uobičajeno je podijeliti se u tri grupe: rastvorljiv u vodi; slabo rastvorljiv u vodi, ali rastvorljiv u slabim kiselinama (rastvorljiv u citratima); rastvorljiv samo u jakim kiselinama.
Prva grupa uključuje jednostavne, dvostruke superfosfate i superfose, industrijski dobivene od apatita ili fosforita, u kojima je većina fosfora predstavljena vodenim i / ili bezvodnim dihidrogenfosfatom (mono -istisnuti fosfat) kalcijum - Ca (H, PO4). Fosforna gnojiva topiva u citratima (slabo topljiva) uključuju industrijska gnojiva - talog, defluorirani fosfat, termofosfate, aktivirane fosfate i otpad iz metalurške industrije (troske). Fosfor u ovim gnojivima uglavnom predstavljaju dvobazni kalcijevi fosfati (CaHP04, CaNaP04). tetrakalcijum fosfat Ca4P209, oktakalcijum fosfat Ca4H (P04) 3 itd.

Većina tehnološki procesi dobivanje gnojiva koja sadrže fosfor temelje se na tretiranju apatita i fosforitnog koncentrata sumpornom, fosfornom ili dušičnom kiselinom ( mokri način), koji uništavaju izvornu strukturu prirodnog apatita (trikalcijum fosfat), pretvarajući ga u rastvorljivi kalcijum -dihidrogen -fosfat Ca (H2P04) 2. H20. Trenutno se 75-80% fosfatnih gnojiva u svijetu dobiva tretiranjem fosforita ili apatita sumpornom ili fosfornom kiselinom, 15-20% se tretira dušičnom kiselinom, a oko 5% gnojiva dobiva se mehaničkim putem (fosfatno brašno) ili termička obrada fosfatnih sirovina.

Podjela fosfornih gnojiva prema njihovoj topljivosti ne odražava u svim slučajevima njihovu gnojidbenu vrijednost, a dobra topljivost fosfornih gnojiva nije uvijek njihova prednost. U alkalnim krečnjačkim i jako kiselim tlima umjereno topiva fosforna gnojiva često su učinkovitija od visoko topivih gnojiva, jer se potonja prilično brzo retrogradno pretvaraju u teško topive fosfate.

Promjenom veličine granula (čestica) fosfornih gnojiva može se u određenoj mjeri regulirati topljivost i interakcija fosfora s tlom. Velike granule se polako otapaju, a fosfor koji se u njima nalazi manje je učvršćen u tlu. Da bi se smanjilo učvršćivanje fosfora u tlu, granuliraju se sva lako topiva gnojiva koja sadrže fosfor i fosfor, a kako bi se povećala topljivost teško topivih gnojiva s fosforom, pretvaraju se u praškasto stanje i temeljito se miješaju s tlom.

Najjednostavniji i najjeftiniji način dobivanja fosfornog gnojiva je mljevenje prirodnog fosforita, prethodno odvojenog od otpadnih stijena. To ne zahtijeva nikakve druge materijalne troškove. Stoga je upotreba I t P205 u obliku fosfatne stijene oko 2-3 puta jeftinija od superfosfata.

Fosforno brašno se može koristiti na kiselim zemljištima sa hidrolitičkom kiselošću većom od 2,5 meq / 100 g. Na neutralnim i karbonatnim zemljištima biljke ne mogu asimilirati fosfor fosfornog brašna.

Upotreba fosfatnih stijena kao gnojiva ima dugu istoriju. U Francuskoj i Njemačkoj 1860 -ih. fosforiti su se naširoko koristili za poboljšanje kiselih zemljišta. U Rusiji se fosfatna stijena prvi put koristila kao gnojivo 1860 -ih i 80 -ih godina. jedan od najvećih ruskih agrohemičara A.N. Engelhardt (1832-1893). Poljski eksperimenti, koje je proveo na kiselim trsko-podzoliranim tlima Smolenske pokrajine, pokazali su da se unošenjem fosforitnog brašna značajno povećava prinos djeteline, ozime raži i mnogih drugih usjeva.

Velika potreba mnogih ruskih tla za fosforom i nedostatak topljivih fosfornih gnojiva postali su važan poticaj za znanstvenu potragu za učinkovitom zamjenom industrijskih fosfornih gnojiva prirodnim fosforitima, koju je izvršilo osoblje laboratorije D. N. Pryanishnikova.

Treba napomenuti da je upotreba fosfatne stijene kao gnojiva nakon uspješnih eksperimenata A.N. Engelhardt i D.I. Mendeleev nije dobio široku distribuciju zbog njihovih oprečnih rezultata, budući da u tim godinama teorija kiselosti tla još nije bila razvijena, pitanja kemije tla i njihove apsorpcijske sposobnosti ostala su neistražena. Sve to nije omogućilo pravilno objašnjenje razloga djelovanja fosforita i predviđanje učinkovitosti njegove uporabe. U djelima K.K. Gedroyts je utvrdio postojanje hidrolitičke kiselosti tla, na osnovu čega se utvrđuje učinak fosfatne stijene.

Profesor Katedre za agrohemiju TSKhA B.A. Golubev (1893-1952) predložio je pouzdanu metodu za predviđanje efikasnosti korištenja fosfatne stijene prema vrijednosti hidrolitičke kiselosti tla, koja se danas široko koristi u agrokemijskoj praksi.

Fosforitno brašno se prilično sporo otapa u tlu, pa ne djeluje odmah, već ga biljke koriste postupno. Iz tog razloga se ne koristi za sjetvu ili za gnojenje usjeva. Sve to čini nužnim, unatoč visokim tehnološkim troškovima, proizvodnju univerzalnih topivih gnojiva koja sadrže fosfor u svim zemljama.

Za razliku od topljivih fosfornih gnojiva (na primjer, superfosfata), dostupnost fosfora nakon njihove primjene s vremenom se značajno smanjuje na kiselim i krečnjačkim tlima, upotreba fosfornog brašna u biljkama na kiselom tlu može se povećati u sljedeće 2-3 godine. S tim u vezi, fosfatne stijene se obično primjenjuju u relativno velikim količinama (200-400 kg po hektaru) kako bi se povećao sadržaj mobilnog fosfora u tlu i dugoročni posljedici.

Dominantnu poziciju u proizvodnji topljivih gnojiva koja sadrže fosfor zauzima fosforna kiselina. U 2011. više od 60% topljivih gnojiva koja sadrže fosfor u svijetu dobiveno je tretiranjem fosforita i apatita fosfornom kiselinom. Svestranost ove kiseline u proizvodnji jednostranih fosfornih gnojiva (na primjer, dvostrukog superfosfata) i mnogih kompleksna gnojiva doprinosi stalnom povećanju opsega njegove upotrebe.

Ekstraktivna fosforna kiselina dobiva se preradom fino mljevenog fosforita ili apatita potreban iznos sumporne kiseline i naknadno odvajanje fosfogipsa.

Od industrijski topljivih fosfornih gnojiva najrašireniji su pojedinačni i dvostruki superfosfat, a posljednjih godina superfos itd.

Superfosfat je prvo industrijsko gnojivo. Ideja o dobivanju topljivog fosfornog gnojiva povezana je s imenom J. Liebig -a, koji je 1840. predložio tretiranje životinjskih kostiju sumpornom kiselinom.

Dvostruki superfosfat. Koncentrirani (dvostruki) superfosfat dobiva se na isti način kao i jednostavni superfosfat, ali umjesto sumpornom kiselinom, apatit ili fosforitni koncentrat se tretira fosfornom kiselinom, koja se proizvodi u susjednim radionicama ili u drugim kemijskim postrojenjima.

U Rusiji se koncentrirani superfosfat naziva dvostrukim, u većini drugih zemalja - trostrukim.

Učinkovitost djelovanja superfosfata, poput drugih fosfornih gnojiva, uvelike je posljedica smjera procesa transformacije fosfata u tlu. Kada se superfosfat unese u tlo, kalcijev dihidrogenfosfat se otapa i djelomično hidrolizira, stvarajući kalcijev hidrogenfosfat i fosfornu kiselinu.

Kao rezultat razdvajanja H, P04 in okruženje postoji lokalno zakiseljavanje tla uz granule. Stupanj zakiseljavajućeg učinka superfosfata na tlo ovisi o dozi gnojiva, hemijskom i granulometrijskom sastavu tla. Snažno lokalno zakiseljavanje tla u blizini lokacija čestica gnojiva značajno povećava topljivost željeznih i aluminij -hidroksida (Fc.AKOH),), koji s fosfornom kiselinom (Fe, A1P04) tvore netopive željezne i aluminijske fosfate. S povećanjem udaljenosti od granule gnojiva i neutraliziranjem fosforne kiseline, otopina postaje manje kisela. U tim uvjetima, najtopljiviji strangit (Fc (OH) 2H2P04) i variscit (A1 (OH) 2H2P04) mogu biti dominantni proizvodi reakcije željeznih i aluminij -hidroksida s fosfornom kiselinom. U budućnosti, pri pH> 5, ioni N2RO-4 i NRO2-4 prevladavat će u otopini tla i sudjelovati u stvaranju različitih fosfata.

Tako fosforna kiselina sadržana u superfosfatu u kiselim tlima doprinosi kemijskom fiksaciji fosfora koji se unosi u njih u obliku slabo topljivih aluminijskih i željeznih fosfata. Stoga će neutraliziranje tla vapnenjem povećati učinkovitost superfosfata. Sustavna uporaba superfosfata ne uzrokuje zamjetno zakiseljavanje tla, jer fosforna kiselina brzo stupa u interakciju s željeznim i aluminij -hidroksidima.

Superfosfat - univerzalno gnojivo, koristi se na svim tlima kao glavno i predsjetveno (predsadno) gnojivo. Njegova površinska primjena jer je prehrana biljaka bez dubokog ukorijenjenja u tlo neučinkovita, jer se fosfor ne kreće u tlu (osim pjeskovitog), njegova površina difuzije ne prelazi 1-3 cm godišnje, pa će biti prostorno nedostupan korenov sistem biljke. Ovo je posebno važno za mlade biljke koje se uzgajaju na tlima siromašnim fosforom korijenski sistem Još nije razvijeno, kao ni u području nedovoljne vlage.

Granulacija (veličine granula 2-4 mm) superfosfata smanjuje njegov kontakt s tlom i brzinu otapanja te povećava njegovu dostupnost biljkama. Svi superfosfati sadrže male količine elemenata u tragovima (Zn, Mn, Cu, Mo) prisutnih u fosfatnim rudama.

Rastvorljiva fosforna gnojiva efikasnija su ako se primjenjuju lokalno na tlo (u koncentriranim trakama ili trakama) nego kada se pomiješaju sa cijelom zapreminom obradivog sloja, budući da se brzo difundiraju fosfatni ioni u okoliš

Granule topivog gnojiva praćene naknadnim taloženjem u manje topljivim oblicima. Miješanjem rastvorljivih fosfornih gnojiva s tlom značajno se ubrzavaju procesi retrogradacije fosfata, zbog čega se smanjuje njihova dostupnost biljkama.

Fosforna gnojiva topiva u citratima. Talog se dobiva taloženjem ekstrakcijske fosforne kiseline s vapnenim mlijekom:

H3P04 + Ca (OH) 2 -> CaHP04- 2H20

Talog sadrži do 38-42% P2O5 u obliku kalcijevog hidrogenfosfata CaHPO4 * 2H20. Slabo je topiv u vodi, ali topiv u organskim i mineralnim kiselinama, pa ga fosfor prilično dobro apsorbira. Na kiselim tlima talog se pretvara u rastvorljivi dihidrogen fosfat:

2CaHP04 + 2H2CO3 -> Ca (H2P04) 2 + Ca (HCO3) 2

Talog- nehigroskopski svijetlosivi prah. Praktično se ne peče. Kada se talog primijeni prije sjetve kao glavno gnojivo, njegova je efikasnost uporediva s onom superfosfata.

Termofosfati. Termofosfati uključuju gnojiva dobivena kalciniranjem (ili topljenjem) prirodnih apatita i fosfata s različitim čvrstim tvarima (soda, magnezij i kalcijevi karbonati i silikati itd.), Kao i metalurški otpad koji sadrži fosfor. Na visokim temperaturama (1200-1500 ° C) kristalna struktura apatita se uništava i u njega se unose kationi iz dodanih soli, uslijed čega nastaju topljivija jedinjenja fosfora. Proizvodnja termofosfata od velikog je značaja za zemlje koje nemaju naslage sumpora. Izbjegava se upotreba sumporne kiseline u proizvodnji fosfatnih gnojiva. S porastom cijene sirovina koje se koriste u proizvodnji kiselina, termofosfati će naći široku primjenu u poljoprivredi.

Industrijska proizvodnja termofosfata stapanjem apatita s magnezijevim sulfatom prvi je put uspostavljena u Njemačkoj i Poljskoj 1948. Trenutno postoji nekoliko metoda termičke prerade apatita i fosforita u gnojiva: hidrotermalno defluoriranje; fuzija sa silicijum dioksidom (kvarcni pijesak) i sodom; taljenje sa silikatima i / ili sulfatima magnezijuma i / ili kalijuma; sinterovanje sa oksidima alkalnih i / ili zemnoalkalnih metala itd.

Glavna razlika (nedostatak) svih slabo topivih fosfornih gnojiva (termofosfati, talozi, metalurške troske itd.) Od topivih gnojiva koja sadrže fosfor (superfosfat, složena gnojiva) je prilično spor prijelaz njihovih fosfata u rastvorljiv oblik dostupan biljkama odmah nakon nanošenja na tlo. Njihova puna upotreba prije sjetve (sadnje) ne može u potpunosti zadovoljiti visoku potražnju za fosforom mladih, intenzivno rastućih usjeva na tlu s niskim sadržajem pokretnih fosfata.

Defluorirani fosfat dobiva se tretiranjem rastaljenog apatita ili fosforita na temperaturi od 1400-1500 ° C vodenom parom i 2-5% kvarcnog pijeska. Kao rezultat interakcije vodene pare i silicijevog dioksida s rastopljenim fluoroiatitom, iz njega se uklanja gotovo sav fluor, arsen, živa, cink, kadmij, a u talini, ovisno o tehnološkom režimu, uglavnom trikalcijev fosfat, hidrogenfosfat i kalcij nastaju silikati.

Proizvodi se u rotacijskim kosim cilindričnim pećima koje se koriste u industriji cementa. Nakon hlađenja taline se drobi i melje u mlinovima za vijke. Defluorirani fosfat je sivi prah koji sadrži 28–32% P205 i 0,02–0,2% fluora. Koristi se u stočarstvu za pripremu krmne smjese i u uzgoju biljaka kao glavno gnojivo.

Alkalni termofosfat dobiva se sinteriranjem apatita ili fosfata sa sodom i kvarcnim pijeskom u rotacijskim pećima na 1200-1300 ° C. Na ovoj temperaturi, apatit stupa u interakciju sa sodom i silicijum dioksidom, stvarajući natrijum kalcijum fosfat i kalcijum silikat.

Alkalni termofosfat sadrži 26-28% fosfora topivog u citratima (P205), kao i male količine elemenata u tragovima. Pušta se u obliku praha. Fino mljeveni fosfat teško se nanosi jer je vrlo prašnjav i lako se peče. Kako bi se uklonio ovaj nedostatak, posljednjih godina razvijena je metoda za proizvodnju labavih granula veličine 1-2 mm. Brzo se otapaju u tlu, a njihov fosfor koriste biljke. U usporedbi s praškastim (prašnjavim) zrnatim alkalnim fosfatom (koji nije prašnjav) na neutralnim i alkalnim tlima u prvoj godini primjene, djeluje nešto lošije, ali ga tada nadmašuje. Na kiselim tlima učinkovitost praškastog i labavo granuliranog termofosfata približno je ista. Ako pokretni fosfor u neutralnim i vapnenastim tlima biljkama osigurava biljke na početku rasta, tada termofosfati daju isti porast prinosa kao i topljiva fosforna gnojiva, a na jako kiselim tlima zbog sadržaja aktivnih baza i silicijeve kiseline nastale tijekom hidrolize silikati i fosfati, termofosfat je superiorniji od superfosfata:

NaCaP04 + 2H20 -> NaOH + CaHP04

Ca2Si04 + 2N2O -> 2Sa (ON) 2 + H4Si04

Baze Ca (OH) i NaOH lokalno neutraliziraju kiselost tla i na taj način sprječavaju stvaranje željeznih i aluminijskih fosfata koji su biljkama nedostupni, a želatinozna silicijeva kiselina adsorbira se na površini minerala gline, amorfnog željeza i oksida aluminija ili se kemijski veže topljivo oblika željeza i aluminija, te time smanjuje fiksaciju fosfatnih iona:

ZA1 (OH) 3 + 2H4Si04 -> Al3 (Si04) 2

3Fe (0H) 3 + 2H4Si04 -> Fe3 (Si04) 2

Osim toga, silicijeva kiselina sprječava kristalizaciju svježe istaloženih fosfata i njihovu transformaciju u hidroksilapatit i karbonatni apatit. Iz tog razloga termofosfati imaju širok raspon djelovanja i mogu se koristiti na kiselim, neutralnim i alkalnim tlima, ako nisu posebno siromašna fosforom.

Metalurške šljake (tomoslag, visoke peći i otvorene šljake). Prisutnost fosfora i silicija u čeliku značajno narušava njegova svojstva (čvrstoću, otpornost na koroziju, savitljivost itd.). Za vezivanje fosfora i drugih štetne nečistoće u proizvodnji i preradi lijevanih gvožđa bogatih fosforom, čelik se dodaje CaO (fluks), punjenje (mješavina potrebnih komponenti za topljenje) ili metal rastopljen na temperaturi od 1400-1500 ° C. Primljeni nusproizvodi metalurgije-troske sadrže 5-20% R205 i 50-60% CaO i vrijedna su fosforna i krečna gnojiva. Šljake su dobile naziv ovisno o metalurškom procesu u kojem se dobivaju. Postoje troske iz visokih peći (5-10% P205), koje su otpad od proizvodnje sirovog željeza i proizvodnje čelika-otvorenog ognjišta, Bessemera, Thomasa i drugih. po francuskom metalurgu B. Metoda peći za preradu sirovog gvožđa u čelik, tomoslags (12-20% R205) - nazvana po engleskom inženjeru S. Thomasu, koji je 1879. predložio metodu pretvarača (kutlače). Uz fosfor i kalcij, troske sadrže: MgO - 2-4%; MnO - 1-3; Si02 - 6-8; A 1,0,-1-2%, 20-70 mg / kg bora, 10-60 mg / kg bakra; 5-10 mg / kg molibdena i 2-5 mg / kg kobalta.

Metalurške troske su tamni prah u kojem je fosfor u obliku kalcijevog tetrafosfata rastvorljivog u citratima Ca4P209 i silikokariotita Ca5 (P04) 2 Si04. Prisustvo Ca, Si04 i CaSiO u trosci sprječava retrogradnu razgradnju fosfata u tlu zbog stvaranja kalcijevih silikata H4Si04H Ca (OH) tijekom hidrolize. U pogledu probavljivosti biljaka, troske fosfati su blizu taloga. Djeluju relativno sporo, pa ih je potrebno unijeti unaprijed. Posebno je racionalno uvesti troske za višegodišnje zasade voća, mahunarke i žitarice (lucernu, djetelinu, bobicu, kršu itd.), Jer ovdje nije potreban brz početni, već dugotrajni učinak gnojiva.

Termofosfati i šljaka imaju višestruko blagotvoran učinak na prehranu biljaka - djeluju ne samo kao fosforno gnojivo, već i kao gnojivo od vapna koje sadrži magnezij i elemente u tragovima. Na kiselim tlima superiorniji su od superfosfata, a na neutralnim i alkalnim tlima termofosfati su inferiorni u odnosu na superfosfat. Na tlima dobro opskrbljenim fosforom, razlika u djelovanju je značajno smanjena.

Treba se osvetiti da putovi transformacije termofosfata u tlu do sada nisu detaljno proučavani, ali se može pretpostaviti da na kraju nastaju isti fosfati Ca, Fe i A1 u približno istom omjeru kao i kada su topljivi dodaju se fosfati, a njihovi omjeri i oblici ovise prvenstveno o stanju tla.

PRIMJENA FOSFORNIH GNOJIVA

Dobra opskrba biljaka hranjivim tvarima, a prije svega fosforom, na početku rasta omogućava mladim biljkama da u kratkom vremenskom periodu stvore prilično moćan korijenov sistem, što im pomaže u boljoj upotrebi u budućnosti. nutrijenata tla i gnojiva.

Fragmentacija primijenjene doze fosfora (osim one prije sjetve) čak ni na lakim tlima ne daje nikakvu prednost u odnosu na jednokratnu primjenu cijele doze. Vrijeme uvođenja složenih gnojiva koja sadrže fosfor treba odrediti na osnovu potreba biljaka u dušiku.

Farme sa visokim stepenom hemikalizacije poljoprivrede, umjesto godišnje primjene fosfornih gnojiva za pojedinačne usjeve plodoreda, mogu unositi njihovu ukupnu količinu „u rezervu“ - jednom u 2-3 godine. Gnojiva se ne smiju dodavati u zalihe duže vrijeme zbog smanjenja pokretljivosti fosfata u tlu s vremenom i smanjenja dostupnosti fosfora biljkama. Stoga se nakon 2-3 godine fosforna gnojiva ponovno unose u zalihe. Glavna primjena fosfornih gnojiva najčešće se kombinira s primjenom kalijevih gnojiva, nakon čega slijedi njihovo unošenje plugom bez skimera za vrijeme jesenjeg oranja. Unošenje fosfora u rezervat ne bi trebalo provoditi samo na pjeskovitim tlima.

Osim toga, kada se primjenjuju visoke doze fosfornih gnojiva, smanjuje se udio fiksiranog fosfora, zbog čega se povećava stupanj njegove upotrebe biljkama.

Uvođenje fosfornih gnojiva u rezervu praktično ne povećava potrošnju fosfora žitaricama za stvaranje usjeva u odnosu na godišnju primjenu i osigurava smanjenje troškova rada i opreme. Najracionalnije je dodati fosforna gnojiva u zalihe za kultiviranu i krmnu travu.

U isto vrijeme, u sadašnjim ekonomskim uslovima u poljoprivredi u Rusiji, najefikasnija metoda korištenja ograničenih resursa fosfornih gnojiva je njihova primjena prilikom sjetve (sadnje) poljoprivrednih kultura.

Metode primjene fosfornih gnojiva. Načini primjene fosfornih gnojiva ovise o njihovom obliku. Optimalne metode za primjenu topljivih (na primjer, superfosfatnih) i nerastvorljivih (na primjer, fosfatnih stijena) fosfornih gnojiva su različite. Rastvorljiva fosforna gnojiva mogu se unositi nasumično, nakon čega slijedi unošenje u tlo plugom sa skimerom, lokalno - zajedno sa sjemenom tokom sjetve (sadnje), remenima, trakama, redovima blizu sjemena ili dublje u gornji sloj tla. Uz lokalnu primjenu predsjetve, fosforna gnojiva stavljaju se u neposrednu blizinu nerazvijenog korijenja mladih biljaka i na taj način im osiguravaju raspoloživi fosfor, što je posebno važno na početku razvoja biljaka.

Primarni tehnološki zadatak proizvodnje i upotrebe topivog fosfora i kompleksnih gnojiva koja sadrže fosfor je smanjiti njihovu interakciju (kontakt) s čvrstim dijelom tla kako bi se spriječilo intenzivno stvaranje slabo topljivih fosfata.

Zbog granulacije topljivih fosfornih gnojiva i njihovog lokalnog postavljanja u tlo, fiksacija fosfora je značajno ograničena, zbog čega se biljka bolje koristi.

Značajna prednost lokalne primjene topljivih fosfornih gnojiva u odnosu na njihovu raširenu primjenu uočena je u sljedećim slučajevima:

Uz ograničenu opskrbu tla fosfornim gnojivima, to je dovoljno samo za predsjetvenu (skoro sedimentnu) primjenu. U tom slučaju lokalno postavljanje gnojiva (10-15 kg P205 po 1 ha) u blizini sjemena potiče intenzivan početni rast i razvoj biljaka zbog visokog sadržaja dostupnog fosfora u neposrednoj blizini mladog korijenja. Uz rednu primjenu, fosforna gnojiva treba staviti što je moguće niže (2-3 cm) zasijanog sjemena;

Miješanjem male količine fosfornog gnojiva sa cijelim obradivim slojem, zbog čega se fosfor brzo fiksira u tlu. Istodobno, povećanje doze predsjetvenog gnojiva na 20 kg P2O5 po hektaru značajno smanjuje povrat fosfora, a pri većim dozama fosfora učinkovitost njegove predsjetvene primjene manja je od one rasipanja sa plugom;

Na kiselim, slabo kultiviranim drveno-podzoliranim tlima i crvenicama koje sadrže veliku količinu topljivih oblika željeza i aluminija. Pod tim uvjetima, uz lokalnu primjenu fosfornih gnojiva na području njihove lokacije dugo vrijeme ostaje velika koncentracija topljivog fosfora, koja biljkama osigurava najbolju prehranu fosforom;

U stepskim regijama gdje je nepovoljno vrijeme, a prije svega suša, ograničavaju topljivost fosfornih gnojiva i difuziju fosfatnih iona u korijenje. Prednost dubokog ugradnje fosfornih gnojiva u stepsku zonu nastaje zbog činjenice da u donjem dijelu obradivog sloja tlo duže zadržava vlagu, sadrži većinu aktivnog korijena, pa čak i u sušnim godinama fosfor ostaje u oblik koji usvajaju biljke;

Kod uzgoja usjeva sa slabo razvijenim korijenovim sistemom (na primjer, luk) i usjeva sa kratkom vegetacijom (rotkvice, zeleni usjevi itd.) Koji zahtijevaju često zalijevanje... Plitko postavljeni fosfor u sloju obradivog tla (na dubini od 12-15 cm) pruža bolji pristup njegovim biljkama od raspršenog gnojenja, u kojem se gnojiva raspršuju u sloju obradivog tla, a previše nedostupan fosfor se nalazi u zona rasta korijena na početku razvoja biljke. Tračna primjena fosfornih gnojiva na potrebnu dubinu sloja obradivog tla postiže se kada se zapečate posebnim otvaračima.

Rašireno đubrenje važnije je za usjeve sa dobro razvijenim korijenovim sistemom (višegodišnje trave, suncokret, kupus) koji zahtijevaju veliku površinu za ishranu.

Slabo i umjereno topljiva fosforna gnojiva (fosfatne stijene, termofosfati, metalurška troska), koja se samo u interakciji s tlom pretvaraju u topljivija spoja dostupna biljkama, za poboljšanje kontakta s AUC -om potrebno je dobro pomiješati se s tlom. Ovo je posebno važno za fosfatne stijene, čija upotreba bez temeljitog miješanja sa tlom značajno smanjuje njegovu efikasnost u godini primjene.

Treba napomenuti da biljke također mogu apsorbirati hranjive tvari kroz lišće i druge nadzemne organe. Brzina njihove apsorpcije od strane pojedinih usjeva različita je i uvelike ovisi o morfološkoj strukturi lišća i kemijskoj prirodi hranjivih tvari. Apsorpcija fosfatnih iona biljkama kroz lišće ponekad se događa brže nego kroz korijenje i završava se u prosjeku nakon 2-3 dana. U tu svrhu najprikladniji su fosfati amonijuma NH4H2P04, magnezijuma MgHP04 i kalijuma KH, P04. Stoga se čini da je, kako bi se izbjeglo značajno fiksiranje fosfora u tlu i povećao koeficijent njegove upotrebe u biljkama, preporučljivo primijeniti rastvorljiva fosforna gnojiva u obliku folijarnih preliva. U isto vrijeme, budući da visoka koncentracija otopina uzrokuje ozbiljna oštećenja (opekotine) na lišću, samo se razrijeđene (0,1-0,2%) otopine mogu koristiti za folijarnu obradu fosfatna gnojiva ... Da bi se zadovoljile potrebe biljaka za fosforom pri tako niskim koncentracijama otopina tijekom vegetacije, potrebno je provesti 10–20 folijarnih preliva, što je skupo i stoga nije ekonomski opravdano. Štaviše, moguće je folijarno prihranjivati ​​samo vegetativne biljke, tj. kada su biljke već formirale dovoljno razvijen lisni aparat. Štoviše, potreba za fosforom u biljkama najveća je na početku njihovog rasta i razvoja. U tom smislu, folijarno hranjenje fosforom i drugim hranjivim tvarima može biti samo dodatno hranjenje.

Fosfor u biljkama

Fosfor ima izuzetno važnu ulogu u životu biljaka. Većina metaboličkih procesa odvija se samo uz njegovo sudjelovanje. Gotovo uvijek je u drugom minimumu (nakon dušika).

Fiziološka uloga fosfora (C 3). Dio je najvažnijih organskih spojeva koji aktivno sudjeluju u metabolizmu biljaka: nukleinske kiseline (DNK i RNK), nukleoproteini, fosfoproteini, fosfatidi (fosfolipidi), visokoenergetski spojevi (ATP itd.), Šećerni fosfati, fitin, vitamini, itd. Sadržaj fosfora (P2O5) u biljkama i uklanjanje usjeva poljoprivrednim kulturama Sadržaj je u prosjeku 0,5% suhe tvari, varira od 0,1 do 1,5%, a ovisi o biološkim karakteristikama usjeva, starosti biljaka i njihovim organima , uslovi ishrane fosforom itd. d. Dakle, zrno mahunarki sadrži 1-1,5% P2O5, žitarice-0,8-1%. Slama tih i drugih usjeva sadrži manje fosfora u odnosu na sjeme - 0,2-0,4%.

Fosfor se u biljkama distribuira slično dušiku, njegov je pratilac. U prosjeku, sadržaj fosfora u biljnim organima iznosi 30% količine dušika (C 17). Više fosfora nalazi se u mladim i vitalnim organima, lišće sadrži više fosfora nego stabljike.

Uklanjanje fosfora usjevima u prosjeku iznosi 15-50 kg / ha, što varira ovisno o biološkim karakteristikama usjeva i nivou prinosa.

Izvori fosfora za biljke. Glavni izvori su soli ortofosforne kiseline (C 19), koja je, budući da je trobazna, sposobna formirati tri vrste aniona - N2RO4–, NRO42–, RO43– (S 20) i, posljedično, tri vrste soli - mono-, di- i trisupstituisane fosfate čija se topljivost i dostupnost biljkama razlikuje ovisno o kationima.

Izvori fosfora mogu biti i soli metafosforne i polifosforne (piro-, tripolifosforne itd.) Kiseline, koje biljke ne apsorbiraju izravno, već se hidroliziraju u tlu do ortofosfata (C 21-24).

Osim toga, korijenje nekih biljaka (grašak, pasulj, kukuruz itd.) Luči enzim fosfatazu, koji cijepa anion fosforne kiseline iz jednostavnih organskih spojeva. Kao posljedica toga, njegovi organski spojevi mogu poslužiti kao izvor fosfora za ove biljke.

Pretvaranje fosfora u biljkama. Fosfor koji je ušao u biljke vrlo brzo prelazi u sastav organskih spojeva. Međutim, fosfor se u njima nalazi direktno kao ostatak fosforne kiseline. Tako je 85-95% fosfora u organskom obliku (C 26). Mineralni fosfati - kalcijum, kalijum, magnezijum i amonijum fosfati - znatno su manji (5-15%), ali su od velikog značaja, budući da su rezervni i transportni oblik fosfora. Na primjer, fosfor organskih spojeva korijena može preći u nadzemni dio tek nakon transformacije u mineralne fosfate.

Dinamika potrošnje fosfora tokom vegetacije. Kritični period u odnosu na fosfor u svim usjevima uočava se u fazi klijanja. Nedostatak fosfora u tom periodu naglo smanjuje prinos, bez obzira na daljnju opskrbu biljaka. Istovremeno, korijenov sistem u početnim fazama rasta je slabo razvijen i često ne može ući dovoljne količine asimilirati fosfor tla i gnojiva primijenjena prije sjetve. Stoga se široko preporučuje primjena fosfora prije sjetve.

Periodi maksimalne potrošnje fosfora za različite usjeve ne podudaraju se. Na primjer, proljetna pšenica konzumira sav fosfor koji joj je potreban do kraja faze sjetve, dok lan, čak i do cijelog razdoblja cvatnje, apsorbira samo 58%, a pamuk u fazi punog cvatnje asimilira samo 10% maksimalnog sadržaja fosfora Dakle, period maksimalnog perioda Apsorpcija fosfora u pšenici se posmatra u fazama stabljike i sakupljanja, u lanu - u fazama cvetanja i sazrevanja, u pamuku - u periodu formiranja vlakana.

Znakovi nedostatka fosfora za biljke. Rast i razvoj biljaka se usporavaju, veličina lišća se smanjuje, cvjetanje i sazrijevanje usporavaju (C 31-33). Fosfor se reciklira, pa se njegov nedostatak najprije očituje donje lišće koje postaju tamnozelene, blatno zelene, a zatim crvenkasto-ljubičaste, ljubičaste ili ljubičaste

Fosfor u tlu. i rezerve fosfora u tlu. Ukupni sadržaj varira od 0,01 do 0,3% i prvenstveno ovisi o mineraloškom sastavu matičnih stijena. Osim toga, tlo bogato humusom sadrži više fosfora (humus sadrži 1-2% P2O5). Dakle, minimalni sadržaj fosfora u drveno -podzoli pješčanoj, maksimalni - u černozemna tla... Vitalna aktivnost biljaka uzrokuje biološko nakupljanje fosfora u gornjim horizontima tla

Ukupne rezerve fosfora u obradivom sloju po hektaru variraju od 0,3 tone na laganim drveno-podzoliranim tlima do 9 tona u černozemima

Oblici fosfora u tlu i njegova transformacija Fosfor se u tlu nalazi u organskim i mineralnim oblicima, organskog fosfora je manje, dio je nespecifičnog dijela humusa, kao i neraspadnutih ostataka biljaka i mikroorganizama.

Prevladava mineralni fosfor, koji u drveno-podzoličkim, kestenastim i sivim tlima čini 70-90% ukupnog sadržaja, a u tlima s visokim sadržajem humusa (dakle, organski fosfor)-sivo šumsko tlo i černozem-55-65 % (C 44). Mineralni fosfor je uglavnom u obliku primarnih minerala i, prije svega, fluorapatita [Ca3 (PO4) 2] 3 · CaF2 i hidroksilapatita [Ca3 (PO4) 2] 3 · Ca (OH) 2.

Fosfor organskih spojeva i primarnih minerala biljke ne asimiliraju izravno. Kao rezultat trošenja primarnih minerala, nastaju sekundarni minerali, koji su različite soli ortofosforne kiseline. Fosfati nastaju i tijekom mineralizacije organskog fosfora pod utjecajem fosforobakterija.

Soli fosforne kiseline karakteriziraju različita topljivost i stoga dostupnost biljkama.

Topivi u vodi su fosfati monovalentnih katjona [KH2PO4, (NH4) 2HPO4, Na3PO4], kao i monosupstituirane soli dvovalentnih katjona [Ca (H2PO4) 2, Mg (H2PO4) 2]. Lako su dostupne biljkama.

Topivi u kiselini su disupstituirani kalcijevi i magnezijevi fosfati (CaHPO4, MgHPO4) i svježe istaloženi trisupstituirani fosfati u amorfnom stanju [Ca3 (PO4) 2, Mg3 (PO4) 2]), koji su nerastvorljivi u vodi, ali se rastvaraju u slabim kiselinama (organska , karbonski) ... Ovi spojevi, pod utjecajem kiselih izlučevina korijena, kao i organskih i mineralnih kiselina koje stvaraju mikrobi, postupno se otapaju i postaju dostupni biljkama.

Ne otapaju se u vodi i slabim kiselinama, zbog čega su kristalni oblici trisupstituiranih kalcijevih i magnezijevih fosfata biljkama gotovo nedostupni. No neke biljke - lupin, heljda, senf, u manjoj mjeri grašak, slatka djetelina, estrava i konoplja - imaju sposobnost asimilirati fosfor iz trisupstituiranih fosfata. Najmanje dostupni biljkama su fosfati željeza i aluminija (AlPO4, FePO4) Važna uloga u stvaranju uslova za ishranu fosforom, hemijska apsorpcija fosfata rastvorljivih u vodi (retrogradacija fosfora), koja se javlja u tlu tokom bilo koje reakcije okoline, igra važnu ulogu.

U neutralnim tlima zasićenim bazom (černozemi, kestenjasta tla) nastaju dvo- i tri-supstituirani kalcijevi i magnezijevi fosfati:

Ca (H2PO4) 2 + Ca (HCO3) 2 → 2CaHPO4 ↓ + 2H2CO3;

PPA) Ca2 + + Ca (H2PO4) 2 → PPA) 2H + + Ca3 (PO4) 2 ↓.

U kiselom tlu, koje karakterizira povećan sadržaj aluminija i željeza (busen-podzolična, crvena tla), fosfati ovih elemenata talože se:

Ca (H2PO4) 2 + 2Fe3 + → 2FePO4 ↓ + Ca2 + + 4H +;

PPK) Al3 + + K3PO4 → PPK) 3K + + AlPO4 ↓.

Zbog retrogradnosti, vodotopivi fosfati sadržani su u tlu u neznatnim količinama (u pravilu ne više od 1 mg / kg tla).

Anioni fosforne kiseline u tlu mogu se apsorbirati izmjenjivo, učvršćujući na površini pozitivno nabijene koloidne čestice aluminija i željezovih hidroksida. U većoj mjeri, apsorpcijska izmjena fosfata dolazi do izražaja tijekom kisele reakcije medija. Proces apsorpcije izmjenom je reverzibilan, odnosno fosfatni ioni se također mogu istisnuti iz PPC -a u otopinu drugim anionima. Kao rezultat toga, anioni fosforne kiseline apsorbirani izmjenom lako su dostupni biljkama.

Topljive soli fosfora troše ne samo biljke, već i mikroorganizmi, pretvarajući se u organska jedinjenja koja sadrže fosfor. Nakon odumiranja mikroba, glavna količina biološki apsorbiranog fosfora ponovno postaje dostupna biljkama, s izuzetkom malog dijela koji je prešao u sastav humusa.

Za šumsko-podzolična i siva šumska tla standardizirana je metoda Kirsanov: ekstrakt iznosi 0,2 N. HCl, soli rastvorljive u vodi i kiseline rastvorljive u fosfornoj kiselini prelaze u rastvor.

U nekarbonatnim černozemima sadržaj mobilnog fosfora određuje se prema Chirikovu: tlo se obrađuje s 0,5 N. CH3COOH.

Kiseline se ne koriste na karbonatnim tlima, jer se za razgradnju karbonata troše slabo kiseli ekstrakti, a koncentriraniji mogu otopiti fosfate koji su biljkama nedostupni. Stoga se sadržaj mobilnog fosfora u karbonatnim černozemima određuje prema Machiginu pomoću 1% (NH4) 2CO3, koji ima alkalnu reakciju.

Apsolutni rezultati dobiveni bilo kojom metodom nisu informativni, budući da je stalan utjecaj korijena biljke na tlo tijekom vegetacije daleko od ekvivalentnog otapanja bilo kojeg reagensa. Na primjer, kada otopina stupi u interakciju s tlom, uspostavlja se ravnoteža, a u prisutnosti biljaka koje konzumiraju fosfor, njegova koncentracija u tekućoj fazi tla stalno se smanjuje, stimulirajući prijelaz novih količina fosfata u otopinu.

Međutim, uspoređujući prinos usjeva u poljskim pokusima provedenim na tlu s različitim sadržajem mobilnog fosfora, može se zaključiti koliko je jedno ili drugo tlo opskrbljeno fosforom, a dobivenu pravilnost izraziti u obliku grupe koja je od praktičnog značaja.