Стратегия применения фосфорных удобрений

Содержание

Стратегия применения фосфорных удобрений

Если вы уже знакомы с такими понятиями, как формула расчёта урожайности в зависимости от содержания фосфора в почве, принципы фосфорного питания, корректировка коэффициента использования удобрений растениями из почвы в зависимости от глубины ее обработки, и другими основными принципами питания культур, то в продолжение темы вам также будет полезна информация о стратегии и целесообразности применения фосфорных удобрений.

Часто от практикующих агрономов можно слышать, что на их определённых полях блокируется работа тех или иных удобрений, фосфор не срабатывает должным образом, недостаточно влаги в почве и так далее. Поэтому необходимо более подробно изучить этот вопрос, опираясь на опыт и мнения специалистов, с учётом отличий в условиях возделывания той или иной культуры.

Три аниона ортофосфорной кислоты разной валентности:

‒ двузамещённый HPO₄ 2-

‒ трёхзамещённый PO₄ 3-

Трёхзамещённый не имеет практического значения в питании культур, поэтому описание его особенностей опустим. Большее значение имеют монофосфат и дифосфат.

Концентрация данных элементов в почве зависит от её кислотности. Поэтому необходимо производить замеры pH почвы на каждом поле, чтобы оценить конкретную ситуацию с их содержанием и сделать соответствующие выводы.

Так в кислой почвенной среде содержание монофосфата (одновалентного) достаточно большое. По мере приближения к нейтральной кислотности и перехода в щелочную среду его концентрация снижается, а в щелочных почвах и вовсе сводится к минимуму.

У дифосфата (двухвалентного) обратная зависимость. То есть в кислой среде ‒ минимальное его содержание, ближе к нейтральной ‒ оно увеличивается, и в щелочной среде ‒ его концентрация выше, чем монофосфата.

Кислотность почвы.

Специалисты агрономии знают основные принципы поведения фосфатов, подтверждение которых можно найти и в научной литературе, что в кислой среде фосфор осаждается и переходит в недоступную для растений форму благодаря реакции с катионами алюминия и железа. Хотя в свежеосаждённом виде он ещё какое-то время доступен для поглощения растениями.

Оптимальной pH почвы для фосфорного питания возделываемой культуры считается близкая к нейтральной. Хоть при этом и происходит блокировка фосфора, но всё же в меньшей степени, чем в кислой среде. И меньше, чем при переходе в щелочную среду, особенно в карбонатных почвах, где он уже блокируется кальцием. Этот макроэлемент тоже, взаимодействуя с фосфатами, способен образовывать недоступные для растений формы (так называемое «старение фосфора в почве»). Однако в свежеосаждённом виде они также первое время всё же поглощаются культурой.

Многие агрономы, измерив pH почвы своего поля и убедившись, что среда в ней кислая, решают, что применять фосфорные удобрения им нельзя, что это будет экономически неоправданно. То же самое касается и карбонатных почв. Но ведь не на всех полях такие уж идеальные условия по показателям pH и содержанию карбонатов. Тем не менее, мероприятия по фосфорному питанию на таких почвах всё-таки вполне могут сработать. И вот здесь мы и подходим к самому главному принципу в стратегии оправданного применения фосфорных удобрений.

Способ внесения.

Обратимся к документальному фильму «Агрохимия: за и против». По сути, это интервью академика Б. А. Ягодина, который написал уникальный учебник для изучения агрохимии в вузах в своё время. И в нашей теме важную роль имеет конкретная цитата из этого фильма: «Разбрасыватель. Его точнее бы назвать разбазариватель». Конечно же, такое название для разбрасывателя удобрений может вызвать некое недоумение. К какому же виду удобрений, по логике этого агрохимика и почвоведа, относится его утверждение? Ведь, к примеру, внесение азотных удобрений методом разбрасывания вполне работает и оправданно. При таком питании переходы азота в нитратную форму предусмотрены природой. И эти питательные вещества в почвенном растворе будут распределяться равномерно, и в хорошей доступности к корневой системе растений. А вот в отношении фосфорного удобрения название «разбазариватель» наиболее точно характеризует целесообразность использования метода разбрасывания. Другими словами, где фосфор внесён, там он и останется. Поэтому, с агрономической точки зрения, агрохимической и экономической, фосфорные удобрения наиболее эффективно вносить в рядок с семенами. Допускается также и внесение немного ниже ряда семян. Главное условие, чтобы эти удобрения не соприкасались с большим количеством почвы. Объясняется это тем, что при равномерном распределении и перемешивании с большим количеством почвенной массы нет уверенности, что корневая система растений успеет достаточно развиться и максимально поглотить близлежащие объёмы фосфора до перехода его в труднодоступное состояние.

Специфика потребления фосфора растениями.

И ещё один нюанс в подтверждение целесообразности припосевного внесения фосфорных удобрений. К примеру, у пшеницы взрыв по потребности азота происходит в фазу кущения. В фосфорном же питании этот взрыв происходит в самом начале вегетации и держится до молочной спелости. То есть фосфор потребляется более равномерно. И при этом растения могут накапливать фосфор впрок, запасать его концентрации в своих тканях, и в дальнейшем реутилизировать новым органам, новому приросту. Поэтому и складывается такая стратегия обеспечения растений фосфором именно с доступностью на ранних стадиях развития.

Определение дозировки.

После определения содержания фосфора в почве конкретного поля рассчитывается стартовая доза внесения фосфорного удобрения. И возникает вопрос: а какая же именно стартовая доза и какого удобрения не вызовет токсичности культуры на начальных этапах роста? Это нужно выяснять путём экспериментирования, нужно проверять на конкретных почвах. На практике используют и 100кг/га, и 130кг/га аммофоса прямо в рядок с семенами зерновых культур, с рапсом и так далее. И никаких негативных последствий при этом не наблюдается. Можно ли больше, выдержит ли растение, выдержит ли пропускная способность семяпроводов? Однозначного ответа нет, эти моменты нужно проверять.

Читать статью Таблица удобрений для дачника и сроки их внесения

Сочетание фосфорного и азотного питания.

Также очень важным фактором в стратегии применения фосфорных удобрений является обеспечение азотного питания. Агрономы отмечают, что без такого сочетания должным образом фосфор на их полях не срабатывает в полной мере и не оправдывает ожиданий по прибавке к урожайности.

К примеру, в Сибири на высоком азотном фоне в почвах, после паровых предшественников фосфор отлично работает, показывает превосходные результаты. Там и стартового азота предостаточно, и по вегетации он очень быстро накапливается.

На озимых культурах можно распределить ранневесеннюю подкормку на 2-3 приёма, если обеспечить при этом качественное внесение и корректные дозы удобрений.

То есть также необходимо обращаться и к стратегии применения азотных удобрений. Проводятся расчёты по фосфору, всё это балансируется, чтобы потом обеспечить азотное питание.

И в заключение, ещё несколько нюансов:

В научной литературе можно встретить утверждение, что монофосфат адсорбируется корнями растений легче, чем дифосфат. То есть он является более легкоусвояемым многими культурами.
Кроме того, агрономы отмечают, что внесение фосфора на низком азотном фоне приводит к стимулированию развития корневой системы растений. Корни развиваются интенсивнее в поисках азота. Ведь кроме нитратной его формы в почвенном растворе, азот при соприкосновении с почвенными частицами и аммонийную форму может принимать, на которую рекомендуется всегда проводить анализ почвы. Вот к этим элементам и будут стремиться корни, что позволит растениям также потреблять и дополнительный фосфор из нижележащих горизонтов. Такой вот дополнительный плюс стартового фосфорного питания.
Что касается заделки фосфора под вспашку на глубину, то здесь возникают некоторые разногласия во мнениях. С одной стороны там влажный непересыхающий слой почвы, и когда корни его достигают, они уже достаточно хорошо развиты и охватывают более широкие площади для питания. Но с другой стороны перемешивание фосфорных удобрений с большим количеством почвы не совсем оправданно, как уже упоминалось выше. Возможно, поэкспериментировать и проверить эффективность именно такого применения всё же стоит.

Конечно же, для извлечения наибольшей выгоды и получения высокой эффективности от применения фосфорных удобрений необходимо более подробно изучить их разновидности, оценить плюсы и минусы каждого из них, узнать их отличия и определиться со способами их применения. А это уже тема для новой статьи.

Фосфорные удобрения

Фосфорные удобрения – удобрения, содержащие в качестве основного питательного элемента фосфор. Различают три группы: водорастворимые, цитратно-лимоннорастворимые, труднорастворимые фосфорные удобрения. Применяются они в основной прием, при припосевном внесении и при подкормках. Основное сырье для производства – природные фосфаты (апатиты и фосфориты различных месторождений). [5]

Содержание:

Классификация фосфорных удобрений

Водорастворимые фосфорные удобрения

К этой группе относятся суперфосфаты. По способу производства и содержанию P₂O₅ суперфосфаты делятся на простые и двойные (тройные), по консистенции – на гранулированные и порошковидные. [2]

Суперфосфат простой(СаН₂РО₄)₂ х Н₂О + 2СаSО₄ х 2Н₂О в порошковидной форме содержит 19 % усвояемого фосфора, а гранулированный – не менее 20 %. Кроме того, удобрение содержит 50–55 % СаSО₄. Наличие серы благоприятно сказывается на урожайности культур, положительно реагирующих на серу (рапса, капусты, брюквы, турнепса и др.), а также картофеля. [1]
Суперфосфат двойной Са(Н₂РО₄)₂ х Н₂О производится в гранулированном виде, содержит 43 и 49% P₂O_5, в зависимости от марки. Свободная кислота в составе удобрения не превышает 2,5–5 %. Положительно влияет на рост и развитие всех сельскохозяйственных культур. [1]
Суперфос – удобрение фосфорное концентрированное. Содержание P₂O₅ – 38–40 %. Половина соединений фосфора находится в водорастворимой форме. Получают путем химического воздействия на фосфоритную муку смеси серной и фосфорной кислот. Выпускается в гранулированном виде. По агрономической эффективности превосходит суперфосфаты. [2]

Цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные удобрения

содержат фосфорные соединения, не растворимые в воде, но растворимые в слабых кислотах (2%-ной лимонной кислоте). Применяются для основного внесения. Используются на всех почвах, под все культуры. Особенно эффективны на кислых. [5]

Преципитат СаНРО₄ х 2Н₂О содержит 27–38 % Р₂О_5. Внешне это порошок светло-серого или белого цвета. Получают путем нейтрализации фосфорной кислоты известковым молоком либо мелом и как отход желатинового производства. Растворим в лимоннокислом аммонии и хорошо усваивается растениями. Применяется для основного внесения. [5] Используется для добавки в корма. [5]
Термофосфаты Nа₂О х 3СаО х Р₂О₅ + SiО₂ содержат 20–30 % фосфора в лимоннорастворимой форме. К этой группе удобрений относят томасшлак, мартеновский шлак, обесфторенный фосфат. Возможно производство из природных фосфатов, не пригодных для внесения в почву и трудно поддающихся химическому воздействию, с целью получения водорастворимых фосфорных удобрений.

Термофосфаты распространены в Западной Европе. В Германии это ренаний–фосфат, содержащий 25–30 % Р₂О₅. Получают спеканием фосфоритов с содой (20 %) и добавкой доменного шлака. Во Франции фоспаль (27–29 % Р₂О₅). Это плавленый фосфат. Получается из сенегальского алюмокальций фосфата при прокаливании при относительно невысоких температурах (550–600°C). [1]

Труднорастворимые

удобрения содержат фосфорные соединения, не растворимые в воде, плохо растворимые в слабых кислотах и полностью растворимые в сильных кислотах (серной и азотной). [5]

Фосфоритная мука – тяжелый порошок темно-серого цвета. Получают путем размола фосфоритов. Выпускается четыре марки. Содержание Р₂О₅ – 20, 23, 26 и 29 %. Диаметр частиц – не более 0.18 мм. Это медленно действующее удобрение применяется при основном внесении и фосфоритовании почвы. [1]
Вивианит (болотная руда) Fe₃(РО₄)₂ х 8 Н₂О – мелкий порошок. Удобен для рассеивания. В чистом виде содержит 28 % Р₂О_5, с примесью торфа (торфовивианит) – 12–26 % Р₂О₅. Залежи вивианита встречаются в виде небольших гнезд или прослоек массы белесого цвета. На воздухе синеет. После добычи массу проветривают и подсушивают. [1]

Фосфорные удобрения - Сахар

Сахар

Фосфорные удобрения - Сахар

Суперфосфат используют для получения сахара

Применение

Сельское хозяйство

Фосфорные удобрения применяют для повышения плодородия почвы, в частности, для увеличения содержания фосфора и доступных растениям фосфорных соединений. Кроме того, преципитат, обесфторенный фосфат, костную муку применяют для минеральной подкормки животных. [5]

Промышленность

Суперфосфат используют в дрожжевой и сахарной промышленности (фото). В строительстве он применяется для огнезащитного покрытия древесины.

Двойной суперфосфат используют в химической промышленности в качестве источника фосфора и для приготовления тукосмесей. [3]

Побдробнее о фосфоре читайте в статье Фосфор.

Поведение в почве

Поведение фосфорных удобрений в почве зависит не только от вида удобрения, но и от физико-химических процессов, проходящих в самой почве.

При внесении они растворяются, и фосфат-ион постепенно переходит в различные соединения, присущие данному типу почв. Процесс этот медленный. Частично внесенные фосфатные удобрения (гранулированные, полурастворимые и нерастворимые) длительно сохраняются в почве в неизменном виде.

Виды фосфорных удобрений

Трансформация фосфора удобрений обусловлена следующими процессами:

Обменным (коллоидно-химическим) поглощением фосфора твердой фазой почвы

Этот процесс наблюдается на поверхности гидратов полуторных оксидов (положительно заряженных коллоидных частиц) или на положительно заряженных участках отрицательно заряженных коллоидов (минералов каолинитовой и монтмориллонитовой групп, гидрослюд, коллоидов белковых групп). Обменное поглощение сильнее выражается в условиях кислой среды. Реакция среды вызывает изменение электрического потенциала почвенных коллоидов. Подкисление почвенного раствора благотворно влияет на большее поглощение анионов. Подщелачивание приводит к обратному результату. В почвах со слабокислой и нейтральной реакцией обменное поглощение выражено гораздо слабее.

Обменно-поглощенные ионы путем десорбции легко вытесняются в раствор другими анионами минеральных и органических кислот. Данные вещества всегда присутствуют в почвенном растворе, и недостатка в них не испытывает ни один тип почвы. Это и определяет высокую подвижность обменно-поглощенных фосфатов в почвах и, как следствие, их доступность растениям.

По своей доступности обменно-поглощенные фосфаты приравниваются к водорастворимым. [5]

Химическому поглощению в почвах подвергаются и водорастворимые фосфат-ионы удобрений, и фосфат-ионы, перешедшие в раствор из обменно-поглощенного состояния в результате десорбции. Ход и тип химического поглощения обусловливается типом почвы и степенью ее кислотности.

Величина кислотности почвы определяет растворимость солей различных металлов (магния, алюминия, кальция, железа, титана и др.). Взаимодействуя с растворимыми фосфат-ионами, эти соли переводят их в труднорастворимые соединения. Установлено, что наименьшее связывание фосфатов и их максимальная подвижность наблюдаются в интервале pH5,0–5,5. На более кислых почвах фосфат-ионы поглощаются оксидами железа и алюминия, на менее кислых – кальция и магния.

На почвах с нейтральной реакцией среды водорастворимые фосфорные удобрения в результате химического поглощения превращаются в двузамещенные фосфаты кальция и магния (CaHPO₄ x 2H₂O или MgHPO₄ и долгое время остаются именно в таком доступном для растений виде. В дальнейшем ион водорода постепенно замещается кальцием или магнием и образуются трехзамещенные фосфаты этих элементов (Ca₃(PO₄)₂ или Mg₃(PO₄)₂. С течением времени образуются и более основные фосфаты типа октакальцийфосфата (Ca₄H(PO₄)₃ x 3H₂O) – это еще менее растворимое соединение. Однако данные соли, находясь в свежеосажденном аморфном состоянии, сохраняют свойство растворяться в слабых кислотах и остаются частично доступными для растений. По мере ретрограции (старения) и перехода из аморфного в кристаллическое состояние фосфаты становятся недоступными для большинства растений.

В дерново-подзолистых почвах с кислой и слабокислой средой основными компонентами химического связывания фосфат-ионов из водорастворимых удобрений являются полуторные оксиды:

Опытным путем установлено, что ранее не использованный («остаточный») фосфор хорошо доступен растениям. В почве фосфаты удобрений не закрепляются намертво в значительных количествах. Более того, при дефиците фосфорных удобрений происходит мобилизация фосфатных ресурсов почвы. При этом происходит постепенная трансформация труднорастворимых фосфатов в более растворимые. [5]

Биологическое поглощение фосфора растениями возможно только из солей ортофосфорной кислоты. Ортофосфорная кислота является трехосновной и может отдиссоциировать три аниона: H₂PO₄ — , HPO₄ 2- и PO₄ 3- . В условиях слабокислой реакции среды, в которой чаще всего и растут растения, наиболее доступным является первый из перечисленных ионов, второй – в меньшей степени, третий практически не доступен.

Все соли ортофосфорной кислоты и одновалентных катионов (NH₄+, Na+, K+), а также однозамещенные соли двухвалентных катионов (Ca(H₂PO₄)₂ и Mg(H₂PO₄)₂) растворимы в воде и легко усваиваются растениями и микрофлорой почвы. [5]

Применение на различных типах почв

Особенности применения фосфорных удобрений для различных почв зависят от растворимости фосфорных соединений:

Что такое фосфорные удобрения и как их использовать в саду и в цветнике

Фосфор – необходимый элемент питания для всех растений. Если он поступает в достаточном количестве и в доступной форме, растения лучше развиваются, цветут и плодоносят.

фосфорные удобрения

Фосфорсодержащие удобрения делятся на 2 основные группы: водорастворимые (простой и двойной суперфосфат) и нерастворимые (преципитат, томасшлак, термофосфаты, костяная мука и другие).

Содержание

Роль фосфорных удобрений в развитии растений

Фосфор контролирует постоянные обменные процессы, входит в состав ДНК и РНК. Значительно повышает засухо- и морозоустойчивость растений. Особенно в фосфоре нуждаются молодые, интенсивно растущие саженцы.

Фосфорное голодание. Проявляется в изменении окраски листьев на пурпурную, бронзовую и задержке цветения и созревания.

Сроки внесения. Фосфорные удобрения, в том числе и водорастворимые, не вымываются из почвы. Их заделывают ближе к корням, вносят под перекопку осенью или весной: труднорастворимые фосфорные удобрения (фосфоритная мука) заделывают осенью, суперфосфаты – весной.

Виды фосфорных удобрений

Отдельные виды минеральных фосфорных удобрений различаются между собой не только по процентному составу, но и по степени растворимости.

Водорастворимые фосфорные удобрения более универсальны: их можно применять и на кислой, и на щелочной почве.

Трудонорастворимые фосфорные удобрения (фосфоритная и костная мука) используют только на кислых почвах: эти удобрения вносят заранее, по осени, под глубокую перекопку.

Основные комплексные удобрения с фосфором

Двойные азотно-фосфорные удобрения:

Аммофос: сложное водорастворимое фосфорно-азотное удобрение (фосфор — 50%, азот — 12%), где оба элемента содержатся в легко усваиваемой форме. Нитроаммофос: азотно-фосфорное удобрение (фосфора — 11-24 % и азот — 16—23 %), подходит для применения на почвах с нормальным или повышенным содержанием калия.

Диаммофос (гидрофосфат аммония, диаммонийфосфат) Фосфорно-азотное удобрение (фосфор — 46-50%, азот — 18%). Диаммофос снижает кислотность почвы, используют в качестве припосевного удобрения под большинство овощных культур.

Двойные фосфорно-калийные удобрения:

Тройные сложные удобрения: аммофоска и нитрофоска, магний-аммоний-фосфат.

Азофоска (нитроаммофоска) Сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение (содержание азота, фосфора и калия примерно равное) — одно из самых эффективных минеральных удобрений, где фосфор находится в водорастворимой форме. Нитроаммофоску можно использовать как универсальное удобрение на любом типе почв. Применяется для допосевного и посадочного внесения, а также для подкормок.

Особенности подкормки фосфорными удобрениями по овощным, плодовым и цветочным культурам

Томаты. При посадке в лунку вносят 15 г простого суперфосфата. Если при посадке удобрение не вносилось, то во время цветения можно провести жидкую подкормку: 100 г простого суперфосфата на 10 л теплой воды. Полив из расчета 0,5 л на куст. Или внести пол чайной ложки азофоски в одну ямку при высадке рассады томатов, перцев и баклажанов.

Яблоня. Под молодую яблоню (до 4 лет) в приствольный круг по осени вносят 70 г, под взрослую (5–10 лет) – 100–200 г двойного суперфосфата. При фосфорном голодании деревья можно опрыскать раствором суперфосфата (50 г на 10 л воды).

Малина. По осени вносят 15–20 г двойного суперфосфата или 40 простого суперфосфата на 1 м. плантации. Подкормка по листу (малина, смородина, крыжовник) полезна с применением нитроаммофоски: 20 г на 10 л воды.

Виноград. Фосфор необходим при цветении и для созревания ягод. Однако недостаток фосфора явление довольно редкое: проявляется в том, что листья винограда становятся мелкими и вялыми, при сильном недостатке – скручиваются в трубочку, ягоды осыпаются и грозди становятся рыхлыми. Поэтому первую подкормку фосфорсодержащим удобрением делают в начале фазы цветения, вторую – в середине лета. Для подкормки делают раствор из 15 г аммиачной селитры и 25 г суперфосфата на 10 л воды.

Декоративные многолетники. В цветник по осени под перекопку вносят из расчета на 1 м.: аммофос – 15–25 г или диаммофос – 20г.

Комнатные цветы. Добавляют при пересадке 0,3 чайной ложки костной муки на 1 л свежего грунта.

Избыток фосфора. Как он проявляется и что делать?

Природные почвы с высоким содержанием доступного для растений фосфора встречаются редко. Но в результате ежегодного внесения фосфорных удобрений в течение нескольких лет, особенно в увеличенных дозах, может накапливаться избыточное количество фосфора. В этих случаях ежегодное внесение фосфорных удобрений не нужно, достаточно вносить раз в 2–3 года. Под влиянием высоких доз суперфосфата в растение меньше поступают некоторые микроэлементы (цинк, бор и др.).

Признаки нехватки фосфора у растения

Листья окрашиваются сначала в более темный зеленый цвет, а потом приобретают пурпурный или фиолетовый оттенок. Симптомы голодания проявляются в первую очередь на старых листьях.
Листья деформируются и преждевременно опадают.
Растение становится приземистым: тормозятся его развитие и рост, корневая система развивается слабо.