на что влияет фосфор для растений

Как фосфор влияет на растения и почву

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

РЕАКЦИИ ФОСФОРА В ПОЧВЕ

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

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

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

ПОЛУЧЕНИЕ ФОСФОРА РАСТЕНИЯМИ

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

ФОСФОР ПРИ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПОЧВЫ

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

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

ФОСФОР В ПИТАТЕЛЬНЫХ РАСТВОРАХ И БЕСПРИВОДНЫХ СРЕДАХ

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

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

ТЕСТИРОВАНИЕ ФОСФОРА В ПОЧВЕ

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

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

Источник

Виды и названия фосфорных удобрений, их значение и способы применения

Для нормального роста и развития растения нуждаются в микроэлементах. Часть из них поступает из почвы в растворенном виде через корни, но дефицит важнейших элементов – фосфора, азота, калия восполняют с помощью подкормок.

Что относится к фосфорным удобрениям и чем они полезны

Фосфорные удобрения – источник энергии растений, внесение их в грунт – залог богатого урожая.

Важно, чтобы вещества, необходимые растениям, не просто попали в грунт, но и чтобы они были в доступной для растений форме. Соли (фосфаты) и оксиды фосфора вносят для подкормки культурных растений.

Значение фосфора для растений трудно переоценить:

Если фосфор в почве содержится в недостаточном количестве, то рост и развитие культур замедляется:

Фосфорное удобрение помогает решить назревающие проблемы и даже избежать их.

Читайте также
Чем можно подкормить огурцы в открытом грунте. Виды и расписание подкормок от высадки рассады и до окончания плодоношения
Требовательные к составу грунта огурцы всегда сигнализируют о дефиците необходимых минеральных и органических веществ своим внешним видом, количеством и вкусом плодов. Чем подкормить огурцы в…

Назначение

Фосфор в жизни растений играет огромную роль. Он является частью молекул белка, необходимого для деления клеточных ядер, участвует в формировании вегетативных частей растения, способствует накоплению ф плодах сахаров, жиров, крахмала.

При возникновении признаков, указывающих на дефицит фосфора, необходимо внести в почву минеральные удобрения. Нужно сказать, что избыток фосфора не опасен, поэтому можно не бояться превысить рекомендуемую дозировку.

Виды фосфорных удобрений

Существуют различные фосфорные удобрения, их виды можно условно разделить на три большие группы:

В зависимости от химического состава, удобрения в разной степени могут использоваться растениями. Например, фосфор из фосфатов более или менее доступен, а потому и соединение более или менее полезно.

Классификация фосфорных удобрений приведена для удобства, чтобы понимать, с какими соединениями проще иметь дело. Первая группа универсальна, эти удобрения можно использовать на любой местности.

Вторая годится для слабокислых и выщелоченных почв, третья – только для кислых. Жидкие фосфорные удобрения имеют свои тонкости, нужно учитывать время года и дозировку.

Читайте также
Что такое сидераты для огорода, когда лучше их сеять и когда закапывать
Подкармливать почву на огороде можно не только химическими удобрениями. Естественный и натуральный путь повышения плодородности грунта – сидераты. Для огорода они станут также спасением от сорняков и…

Аммофос

В результате химической реакции между ортофосфорной кислотой и аммиаком получают аммофос (аммоний фосфорнокислый). Аммофос содержит азот в форме соли аммония (а не нитратов), в нем нет хлора, зато высоко содержание фосфора.

Фосфорная мука

Фосфорная (фосфоритная) мука содержит полезные добавки (кальций, магний, кремнезем), не растворяется в воде и используется на кислых почвах.

Мелкодисперсная фаза сильно пылит, поэтому рассыпать удобрение нужно максимально аккуратно.

В качестве подкормки рекомендована растениями: горчице, гречихе, люпину, гороху, доннику. На другие растения (злаки, томаты, репа) фосфорная мука не оказывает никакого влияния, они не могут усвоить фосфор в такой форме.

Эффективно использование удобрения с органикой: торфом и навозом.

Диаммофос

Комплексное удобрение, которое содержит, так же, азот и калий (кроме того, магний, серу, цинк, железо), рекомендовано для подкормки большинства овощных и декоративных культур.

Диаммофос повышает устойчивость культур к засушливой, холодной, дождливой погоде; способствует улучшению вкусовых качеств, накоплению сахаров и крахмала.

Вносят в почву вместе с органическими веществами: навозом, перегноем, птичьим пометом. Диаммофос не растворим в воде и долго остается в почве.

С наибольшей благосклонностью к диаммофосу относится клубника (7 г/м 2 ), картофель (8 г/м 2 ), плодовые деревья (20 г/ один приствольный круг), растения теплиц (35 г/ м 2 ).

Суперфосфат

Содержание фосфора в суперфосфатах доходит до 50%, так же обнаруживаются азот, сера, молибден (в малых количествах).

Суперфосфаты в большей степени способствуют росту и развитию роз, а так же, помидоров, огурцов, клубники, винограда, яблок.

Применяют в сухом виде перед посадкой (20г под каждый саженец) овощных культур и кустов (50-70 г под каждый).

Весной во время активной вегетации применяют жидкий фосфор (100 г простого суперфосфата на 10 л воды), на один куст – ½ л раствора.

Монофосфат

Удобрение монофосфат постепенно утрачивает популярность, поскольку появились более современные удобные удобрения. Но окончательно списывать со счетов монофосфат рано. Он содержит до 20% действующего вещества, а также серу, азот, гипс.

Монофосфат легко впитывает влагу из воздуха, поэтому его нужно хранить тщательно закрытым.

Гранулированный

Удобная форма делает легким и хранение, и подкормку. В таком удобрении 50% активного действующего вещества, еще 30% кальция сульфата, цинк, магний.

За 3-4 недели до внесения в почву гранулы смешивают с известью или золой.

Аммонизированный

Используется для подкормки, главным образом, крестоцветных (капуста, репа, редька, рапс, горчица и другие) и масличных культур. Богат серой и аммиаком.

Производители

Поскольку влияние фосфора на рост и развитие различных культур сложно переоценить, а в почвах из года в год его содержание становится только меньше, производство фосфорных удобрений приобретает все большую популярность.

Выгодно производить удобрения, в том числе фосфорные, обогащая руду с содержанием оксида до 50%. Первоначально оксиды переводят в соли ортофосфорной кислоты, а затем минеральные удобрения.

Сырье для производства фосфорных удобрений добывают на Дальнем Востоке, за Полярным кругом, в Хибинах.

Апатиты переводят в апатитовый концентрат, а из него делают суперфосфат: при взаимодействии с серной кислотой получаются растворимые соли.

Чтобы из порошка получить гранулы, добавляют доломит (известняк), нейтрализующий избыточную кислоту, а затем гранулируют и сушат.

Можно приготовить фосфорное удобрение своими руками. Для этого, при закладывании компоста в него добавляют фосфоритную или костную муку.

Разложение этих фосфатов происходит так же долго, как созревание компоста. Можно добавить удобрение в уже готовый компост, но тогда это должен быть суперфосфат.

Нормы и сроки внесения

Чтобы в растениях накапливалось необходимое количество этого полезного минерального вещества, нужно знать, когда, сколько и каким образом вносить подкормку, чтобы не допустить ожогов на листве, корнях, но и так, чтобы нужный период не возникал дефицит.

Роль фосфора особенно велика в период вегетации.

Для правильного выбора вида удобрения нужно учитывать тип почвы и вид растения, для которого готовится подкормка. Фосфорные удобрения отлично «работают» в паре с органикой, которая дополнительно создает кислую среду.

С осенней перекопкой огорода (клумбы, газона) и подготовкой его на зиму, вносят удобрения в сухом виде. Есть смысл говорить о долгоиграющих веществах (фосфорной или костной муке).

Весной вносят «быстрые» подкормки, которые либо заранее растворяют в воде, либо хорошо увлажняют в почве.

Как использовать

Применение фосфорных удобрений не случайно так популярно. Благодаря им повышается урожайность культур, улучшается вкус и качество собранного урожая.

Правила заделки фосфатов

Фосфаты обладают низкой активностью в почве, поэтому их заделывают неглубоко, в слое, где расположена корневая система.

Гранулы рассыпают на поверхности почвы либо растворяют в воде и полученным раствором поливают культуры. Фосфаты, которые реагируют медленно, вносят осенью, во время перекапывания огорода.

Такой способ насыщения почвенного слоя фосфором предпочтительнее, поскольку создается задел на длительный период. Для внесения в кислые почвы фосфорные удобрения смешивают с известью или золой, либо эти вещества заранее вносят в почву, а после добавляют «быстрые» удобрения.

Способы заделки подкормки:

Способы подкормки

В заключение хочется отметить, что пренебрежительное отношение к подкормкам в результате приводит к истощению плодородного слоя и дальнейшему вырождению овощных и плодовых культур.

В заключение делаем вывод, что минеральные вещества нужны растениям для полноценного роста и созревания, но роль фосфора особенно велика. При его дефиците растения

При этом, даже вызревая, плоды уменьшаются в размерах, теряют вкус, сладость. Своевременное внесение химических веществ позволяют повысить урожайность и добиться отличных вкусовых качеств.

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Home » Агрохимия » Фосфор в жизни растений

Популярные статьи

Приложения для Android

Фосфор в жизни растений

Фосфор — химический элемент, известен в нескольких модификациях: белый, красный, черный и металлических, представляющих собой твердые вещества, соответствующего цвета. Впервые выделен гамбургским аптекарем Геннингом Брандтом в 1669 г. из. Его роль в жизни растений впервые упоминается Дендональдом в 1795 г. Швейцарский естествоиспытатель Соссюр несколько позже обнаружил фосфат кальция в золе всех проанализированных им растений.

Содержание фосфора в растительном организме

Потребление фосфора растениями меньше, чем азота, на его долю приходится 0,2-1,0% массы сухого вещества. Распределение фосфора в растениях то же, что и азота: большего всего его накапливается в репродуктивных органах и органах, где интенсивно происходят процессы синтеза органических веществ. Азот и фосфор в растительных организмах характеризуются довольно устойчивым соотношением в урожае.

Соотношение азота и фосфора для зерна, корней, клубней, сена примерно составляет 1:0,3, тогда как между азотом и калием оно может варьировать от 1:0,6 до 1:1,4. В вегетационных опытах, меняя соотношение азота и фосфора в питательных средах, можно добиться различное соотношение этих элементов в растениях, однако в полевых условиях это соотношение стабильно благодаря свойству почвы регулировать питание растений.

Таблица. Среднее соотношение основных элементов питания в урожае растений, % 1

Культура	N	P2O5	K2O
Озимая пшеница, зерно	100	32	60
Сахарная свекла, корни	100	29	106
Картофель, клубни	100	30	140
Клевер луговой, сено	100	31	901

Фосфор в растениях представлен в минеральном (5-15%) и органическом (85-95%) виде. Минеральные соединения фосфора — фосфаты калия, кальция, магния и аммония. Органические соединения: нуклеиновые кислоты, нуклеопротеиды и фосфатопротеиды, аденозинфосфаты, сахарофосфаты, фосфатиды, фитин.

Нуклеиновые кислоты — рибонуклеиновая (РНК) и дезоксирибонуклеиновая (ДНК) — высокомолекулярные соединения, имеющие форму спиральных нитей (25 А в диаметре) и состоящие из комбинаций нуклеотидов. В состав нуклеотидов входят азотистые основания, сахара и фосфорная кислота. Углеводный компонент РНК — рибоза, в ДНК — дезоксирибоза.

Соединяясь между собой в различных комбинациях, нуклеотиды образуют нуклеиновые кислоты. Одна молекула нуклеиновой кислоты может иметь тысячи комбинаций нуклеотидов, соединяющихся между собой кислотными остатками фосфорной кислоты. Комбинации нуклеотидов в нуклеиновых кислотах образуют своеобразный шифр, которым записываются наследственные свойства организма. Благодаря практически бесконечному количеству комбинаций нуклеотидов создается огромное разнообразие видов всех живых существ.

ДНК — молекула, хранящая всю информацию о генетических свойствах организма, РНК непосредственно участвует в синтезе белковых веществ. На долю фосфора в нуклеиновых кислотах приходится около 20%. Молекулы нуклеиновых кислот присутствуют во всех тканях и органах растений, в любой растительной клетке. В листьях и стеблях растений на долю нуклеиновых кислот приходится 0,1-1,0% сухой массы, в молодых листьях и в точках роста побегов — больше, в старых листьях и стеблях — меньше. Наибольшее содержание нуклеиновых кислот в пыльце, зародыше семян, кончиках корней.

Нуклеиновые кислоты могут образовывать комплексы с белками — нуклеинопротеиды, входящие в состав клеточных ядер.

Фосфор участвует в энергетическом обмене растительных клеток за счет аденозинфосфатов, способные при гидролизе выделять энергию. По количеству остатков фосфорной кислоты различают аденозинмонофосфат (АМФ), аденозиндифосфат (АДФ) и аденозинтрифосфат (АТФ). Молекула АТФ состоит из пуринового основания (аденина), сахара (рибозы) и трех остатков ортофосфорной кислоты:

Энергоемкие фосфатные макроэргические связи (волнистая линия) содержат 50280 Дж энергии, а при их разрыве выделяется 31 425 Дж. При этом теряется один кислотный остаток фосфорной кислоты, а АТФ переходит в АДФ. АДФ также может участвовать в этой схеме с образованием АМФ.

Аденозинфосфатные соединения в растительной клетке являются аккумулятором энергии, которая расходуется во многих жизненно важных процессах клетки, например, биосинтезе белков, жиров, углеводов, аминокислот и других соединений. Образование АТФ в растениях происходит благодаря процессам дыхания. Кроме аденозинфосфатных соединения известны другие макроэргические соединения, включающие в состав фосфор.

Фосфатиды, или фосфолипиды, также содержатся в любой растительной клетке. Представляют собой сложные эфиры глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и фосфорной кислоты. Входят в состав фосфолипидных мембран, регулируют проницаемость клеточных органелл и плазмалеммы. Так, в цитоплазме растительных клеток содержится лецитин — фосфатид — жироподобное вещество, производное диглицеридфосфорной кислоты.

В тканях растений присутствуют сахарофосфаты, или фосфорные эфиры сахаров. Известно свыше десяти подобных соединений. Участвуют в дыхании растений, превращении простых углеводов в сложные в процессе фотосинтеза, и взаимных трансформациях. Фосфорилирование — реакция образования сахарофосфатов. Содержание сахарофосфатов в растениях в зависимости от возраста, условий питания составляет от 0,1 до 1,0% сухой массы.

Фитин — кальциево-магниевая соль инозитфосфорной кислоты. По содержанию в растениях фитин среди остальных фосфорорганических соединений занимает первое место.

Таблица. Формы фосфорнокислых соединений в растениях, % P₂O₅ к сухому веществу 2

Культура	Общее содержание фосфора	В том числе органический фосфор					Минеральный фосфор	В % от общего фосфора
лецитин	фитин	нуклеопротеиды	прочие	всего	органический	минеральный
Пшеница, зерно	0,860	0,032	0,609	0,130	—	0,771	0,089	89,6	10,4
Клевер, сено	0,554	0,050	0,300	0,050	0,084	0,484	0,070	87,0	13,0

Фитин содержится в молодых органах и тканях растений, больше всего в семенах. Например, в семенах бобовых и масличных культур на его долю приходится 1-2% сухой массы, в семенах злаков — 0,5-1,0%. В семенах фитин является запасом фосфора для прорастания и появления молодых всходов.

Большая часть в растениях концентрируется в репродуктивных органах и молодых растущих частях. Фосфор ускоряет образование корневой системы. Максимум потребления фосфора приходится на первые фазы роста и развития. В дальнейшем легко реутилизируется, то есть передвигается из старых тканей в молодые и используется повторно.

Значение фосфора

У прядильных культур образуется длинное тонкое и крепкое волокло.

Избыток фосфора приводит к преждевременному развитию и раннему плодоношению, снижая тем самым урожайность.

Недостаток фосфора вызывает замедление роста и развития растений, снижается синтез белка и сахаров, листья формируются мелкие и узкие, задерживаются цветение и созревание плодов. Нижние листья становятся темно-зеленой окраски с красно-фиолетовым, лиловым, синеватым или бронзовым оттенком, края загибаются кверху.

Между азотным и фосфорным питанием растений имеется взаимосвязь: недостаток фосфора замедляет синтез белков в тканях, при этом повышается содержание нитратов. Чаще это проявляется при несбалансированном питании растений, то есть завышенных дозах азота.

Растения наиболее чувствительны к дефициту фосфора в молодом возрасте, когда слаборазвитая корневая система не обладает достаточной поглощающей способностью. Дефицит в этот период не может быть восполнен в последующем, даже при оптимальном фосфорном питании.

Максимальное поглощение фосфора происходит на период интенсивного роста вегетативной массы.

Источники фосфорного питания растений

В природных условиях источником фосфорного питания растений являются соли ортофосфорной кислоты — фосфаты, а также после гидролиза пиро-, поли- и метафосфаты. Последние в почве отсутствуют, но могут входить в состав сложных удобрений.

Таблица. Соотношение недиссоциированных молекул H₃PO₄ и её анионов при различных значениях рН среды, % 3

Трехзамещенные фосфаты (ортофосфаты) двухвалентных катионов нерастворимы в воде и недоступны для большинства. Однако свежеосажденные трехзамещенный фосфат кальция, образующийся из одно- и двузамещенных фосфатов в процессе химического поглощения почвой, в аморфном состоянии немного лучше поглощается растениями. По мере старения, эти аморфные трифосфаты переходят в кристаллические формы и теряют доступность для растений.

Трехвалентные катионы ортофосфорной кислоты [АlРO₄, Аl(ОН)₃РO₄, FеРO₄, Fе₂(OН)₃РO₄ и др.] не доступны растениям, составляют большую часть минеральных фосфатов кислых почв.

В качестве источника фосфорного питания растений является фосфаты в обменно-поглощенном (адсорбированном) почвенными коллоидами состоянии. Эти анионы вытесняются анионами минеральных и органических кислот (лимонной, яблочной, щавелевой). В почве в системе твердая фаза—раствор анионы содержатся в достаточном количестве. В процессе дыхания корни выделяют углекислый газ, который при растворении подкисляет реакцию и образуют гидрокарбонат-ионы. Последние вытесняют адсорбированный фосфор в раствор из ППК.

Экспериментально подтверждено, что обменно-поглощенные анионы фосфорной кислоты по доступности для растений приближаются к водорастворимым фосфатам. Однако количество последних в почве мало, поэтому адсорбированные фосфаты имеют большое значение в балансе фосфорного питания растений.

Некоторые растения обладают способностью усваивать фосфат-ион органических соединений, например, фитина и глицерофосфатов, благодаря корневым выделениям, содержащим фермент фосфатазу. Под действием фосфатазы отщепляется анион фосфорной кислоты от органических соединений и поглощается растением. К таким растениям относятся горох, кукуруза, бобы. Фосфатазная активность возрастает в условиях дефицита фосфора.

В процессе филогенеза растения приспособились к питанию из растворов с очень низкими концентрациями. В исследованиях М.К. Домонтовича все опытные растения (овес, кукуруза, пшеница, горох, горчица и гречиха) могли поглощать фосфор из растворов с концентрациями от 0,01 до 0,03 мг Р₂O₅ на 1 л. Принято считать, оптимальной концентрацию фосфора для питания растений — 1 мг/л.

Поглощенный корнями фосфор быстро включается в синтез сложных органических соединений уже непосредственно в корнях. В опытах с тыквой, 30% меченого фосфора 32 Р через 30 с после поглощения обнаруживалось в составе органических соединений, через 3-5 мин — 70% поглощенного фосфора. В первую очередь фосфор расходуется на синтеза нуклеотидов. Для транспортировки фосфора к другим частям растения, фосфор вновь трансформируется в минеральные соединения.

Источник