Фосфор в почве является важнейшим макроэлементом, необходимым для питания растений. Он участвует в метаболических процессах, таких как фотосинтез, передача энергии, синтез и расщепление углеводов.
Фосфор содержится в почве в виде органических соединений и минералов. Тем не менее, количество легкодоступного фосфора очень мало по сравнению с общим количеством фосфора в почве. Поэтому во многих случаях фосфорные удобрения следует вносить для удовлетворения потребностей сельскохозяйственных культур.
Фосфор находится в почвах как в органической, так и в неорганической (минеральной) форме, и его растворимость в почве низкая. Существует равновесие между твердофазным фосфором в почве и фосфором в почвенном растворе. Растения могут усваивать только фосфор, растворенный в почвенном растворе, а поскольку большая часть почвенного фосфора существует в виде стабильных химических соединений, в любой момент времени растениям доступно лишь небольшое количество фосфора.
Когда корни растений удаляют фосфор из почвенного раствора, часть фосфора, адсорбированного твердой фазой, высвобождается в почвенный раствор для поддержания равновесия. Типы соединений фосфора, которые существуют в почве, в основном определяются рН почвы, а также типом и количеством минералов в почве. Минеральные соединения фосфора обычно содержат алюминий, железо, марганец и кальций.
В кислых почвах фосфор вступает в реакцию с алюминием, железом и марганцем, тогда как в щелочных почвах преобладает фиксация с кальцием. Оптимальный диапазон pH для максимальной доступности фосфора составляет 6,0-7,0. Во многих почвах разложение органического материала и растительных остатков вносит свой вклад в доступный фосфор в почве.
Растения поглощают фосфор из почвенного раствора в виде иона ортофосфата: либо HPO4-2, либо H2PO4-. Доля, в которой поглощаются эти две формы, определяется рН почвы, когда при более высоком рН почвы поглощается больше HPO4-2. Подвижность фосфора в почве очень ограничена, поэтому корни растений могут поглощать фосфор только из ближайшего окружения.
Поскольку концентрация фосфора в почвенном растворе низкая, растения используют преимущественно активное поглощение против градиента концентрации (т.е. в корнях концентрация фосфора выше, чем в почвенном растворе). Активное поглощение является энергозатратным процессом, поэтому условия, подавляющие деятельность корней, такие как низкие температуры, избыток воды и т. д., также подавляют поглощение фосфора.
Симптомы дефицита фосфора включают задержку роста и темно-фиолетовую окраску старых листьев, подавление цветения и развития корневой системы. У большинства растений эти симптомы появляются, когда концентрация фосфора в листьях ниже 0,2%.
Избыток фосфора в основном препятствует усвоению других элементов, таких как железо, марганец и цинк. Чрезмерное удобрение фосфором является обычным явлением, и многие производители вносят излишне большое количество фосфорных удобрений, особенно при использовании составных удобрений NPK или при подкислении поливной воды с помощью фосфорной кислоты.
Допустимая концентрация фосфора в питательных растворах составляет 30-50 ppm, хотя было установлено, что она может быть снижена до 10-20 ppm. В питательных растворах, которые текут непрерывно, концентрация может быть всего 1-2 ppm.
В беспочвенных средах, как и в почве, фосфор накапливается с каждым добавлением фосфора, и минералы фосфора и кальция или магния начинают осаждаться. Типы образующихся минералов зависят от рН среды.
Почвенный тест не измеряет общее количество фосфора в почве, потому что доступное количество фосфора намного меньше, чем общее количество. Он также не измеряет фосфор в почвенном растворе, потому что количество фосфора в почвенном растворе обычно очень низкое и не отражает должным образом количество фосфора, которое растения потенциально могут поглощать в течение вегетационного периода.
Почвенный тест на фосфор на самом деле является показателем, который помогает предсказать потребность урожая в удобрениях. Рекомендации по применению удобрений определяются на основе многочисленных полевых испытаний на многих почвах и культурах. Различные методы тестирования приводят к различным значениям, которые необходимо интерпретировать соответствующим образом.
Но путаница на этом не заканчивается — разные лаборатории, использующие один и тот же метод тестирования, могут по-разному интерпретировать одни и те же значения. Правильное взятие образца почвы очень важно для получения результатов, которые действительно отражают уровень доступного фосфора.
Поскольку фосфор неподвижен в почве, пробы, взятые из верхнего слоя почвы, обычно показывают большее количество фосфора, чем пробы, взятые из недр.
Большая часть фосфора, вносимого в почву, остается в пределах 1-2 дюймов от места внесения. Таким образом, точное место, откуда берутся пробы, может значительно повлиять на результат.
Читать статью полностью
