Управление фосфором – различные пути, различные результаты

Фосфор является одним из важнейших элементов в питании растений. При росте сельскохозяйственных культур, после органического вещества, азота и калия фосфор часто бывает дефицитным элементом.

Органическое вещество содержит азот и другие питательные вещества для питания растений. Некоторая часть фосфора находится в составе органического вещества. Когда органическое вещество исчерпывается при интенсивной обработке почвы, эрозии, а также с выносом урожая, фосфорный дефицит становится актуальной проблемой. Сейчас, когда мы стремимся к нулевой обработке почвы, возможно необходимо увеличить количество фосфорных удобрений для более интенсивного севооборота и восстановления органического вещества.

Исследования показали постепенное улучшение эффективности методов оценки состояния фосфора в почве и эффективности применения фосфорных удобрений. Данная статья позволит объяснить поведение фосфора в почве.

Динамика фосфора в почве

Корни растений поглощают фосфор в двух формах: гидрофосфат (HPO₄^2-) и дигидрофосфат (H₂PO₄^2-). Обе формы также называются ортофосфатами. Данные анионы (отрицательно заряженные ионы), притягивают катионы (положительно заряженные ионы) кальция (Са²⁺) в щелочных почвах, а также железо (Fe²⁺), марганец (Mn²⁺) и алюминий (Al³⁺) в кислых почвах.

Наличие и концентрация этих ионов (Ca, Fe, Mn, Al) зависит в первую очередь от величины рН.

Наличие подвижного фосфора в почве напрямую связано с растворимостью (способностью растворяться в грунтовом растворе) характерных для разных типов фосфорсодержащих молекул. Растения потребляют фосфат-ионы из почвенного раствора. Количество доступного фосфора зависит от коэффициента растворимости его в грунтовом растворе. А скорость пополнения запасов фосфора в грунтовом растворе зависит от растворимости фосфатов.

Содержание фосфора в щелочных почвах

В щелочных почвах растворимость фосфора в первую очередь зависит от количества находящегося в почве кальция. Кальций является основным элементом в щелочных почвах и реагирует с ортофосфатами с образованием фосфатов кальция. Фосфат кальция в щелочной среде имеет низкую растворимость, таким образом этого количества часто бывает недостаточно для формирования урожая.

После проведения анализа почвы можно эффективно оценить наличие доступного фосфора в щелочных почвах.

Содержание фосфора в кислых почвах

В кислых почвах содержатся в большом количестве ионы железа, алюминия и марганца. Когда железо и алюминий растворяются, они соединяются с ортофосфатами, делая их недоступными. Этот процесс не так сильно влияет на доступность фосфора при рН почвы равной 5.5, но существенно увеличивается при рН почвы ниже 5.0. Поэтому идеальный рН для наличия доступного фосфора составляет от 5,6 до 7,2.

Растворимость фосфора

Хотя растворимость фосфора и снижается в щелочных почвах, он все равно остается доступным для культур, но в меньшем количестве. В результате, сумма общего фосфора (доступного и недоступного), содержащаяся в щелочных почвах, должна быть больше, чем в кислой почве.

Однако оба типа имеют одинаковый фосфорный потенциал. Фосфор определяют во всех типах почв: в щелочных, нейтральных и кислых почвах, хотя методы экстракции и калибровки будут отличаться. Норму фосфорных удобрений рекомендуется рассчитывать, сделав анализ на доступный фосфор в почве, в зависимости от ее кислотности. Наличие доступного фосфора можно определить методом его экстракции.

Микоризные грибы

Как известно, нулевая система обработки повышает популяцию микроорганизмов почвы, включая микоризные грибы. Микоризные грибы могут образовывать симбиоз с корнями многих видов растений и часто важны для транспортировки фосфора в корни. Также рядом с грибковым мицелием они способны поглощать фосфор с некорневой поверхности.

В некоторых случаях, микоризные нити (гифы) могут проникать сквозь объем почвы, которая в десять раз больше, чем сами корни. Микоризные популяции могут повышать наличие фосфора для некоторых культур, когда уровень доступного фосфора находится на низком уровне.