Fosforas augalų gyvenime ir fosfatinės trąšos

Fosforas, elementas iš svarbiausių ir reikalingiausių augalų trejybės. Fosforas išskirtinis tuo, kad kontroliuoja augalų organizme vykstančius medžiagų apykaitos procesus ir kartu yra jų energijos šaltinis. Fosforo unikalumas, be kita ko, slypi tame, kad šis komponentas yra RNR ir DNR bei daugelio kitų medžiagų, kurios vaidina pagrindinį vaidmenį augalo organizmo gyvenime, dalis.

Esant daug fosforo dirvožemyje, geriau vyksta visi augalo organizmo medžiagų apykaitos procesai, vyksta normalus augimas, vystymasis, derėjimas, tačiau esant jo trūkumui, visi šie procesai sutrinka, o fosforo trūkumas augalams dažnai tampa tikra nelaime. . Net ir nedidelis fosforo trūkumas dirvožemyje gali sukelti sėklų kamerų vystymosi sustojimą, augimo sulėtėjimą, augalų spalvos, lapų plokštelių formos pokyčius ir ankstyvą jų kritimą. Lapų mentės, esančios apatinėse augalų dalyse, kurių dirvožemyje labai trūksta fosforo, pradeda nykti, ant jų atsiranda tamsių dėmių. Daržovių pasėliuose augimas visiškai sustoja, augalai žemėja, pradeda krūmytis.

Esant dideliam fosforo trūkumui dirvožemyje arba kai šaknų sistema negali jo pasisavinti, augalą laikančios šaknys pradeda nykti, o medžiai dažnai krenta.

Visų šių bėdų galima išvengti laiku į dirvą įterpus fosfatines trąšas, o įdomu tai, kad „permaitinti“ dirvos fosforu beveik neįmanoma. Pastebėta, kad net tuose plotuose, kuriuose fosforo kiekis kelis kartus viršijo normą, augalai atrodė visiškai sveiki ir davė stabilų metinį derlių. Reikalas tas, kad augalai pasisavina fosforą iš dirvožemio tiek, kiek jiems reikia, ir neprisiurbia per daug.

Tačiau prieš pradedant tręšti dirvą fosforu, reikia išsiaiškinti tikrąją jo trūkumo priežastį, nes būna, kad fosforo dirvožemyje yra, tačiau jis augalams neprieinamos formos. Tam yra nemažai priežasčių, tarp kurių – per didelis kalio trąšų naudojimas ir dirvožemio mikrofloros trūkumas bei didelė dirvožemio drėgmė.

Tik nustačius priežastį, galima pradėti tręšti fosforo turinčiomis trąšomis, beje, taip pat būtina žinoti, kiek jo yra konkrečiose trąšose, kad trūkumas būtų kuo greičiau pašalintas.

Didžiausias fosforo kiekis yra dvigubame superfosfate, ten jo yra apie 50%. Šios trąšos puikiai tinka tiek atviroje, tiek apsaugotoje žemėje, nes jose nėra taip vadinamų balastinių medžiagų ir dirvos drumstėjimas nesukelia. Dažniausiai dvigubas superfosfatas naudojamas rudenį. Norėdami supaprastinti jūsų skaičiavimus, pažymime, kad apie 20 gramų šių trąšų dedama į degtukų dėžutę.

Paprastas granuliuotas superfosfatas, jame yra apie 20% fosforo. Šios rūšies trąšos dažniausiai naudojamos mišinyje su amonio salietra ir naudojamos neutraliose arba silpnai šarminėse dirvose. Į degtukų dėžutę įberiama iki 22 gramų šių trąšų.

Paprasti milteliai superfosfatas, jame yra nuo 15 iki 19% gryno fosforo. Šios trąšos puikiai tirpsta vandenyje, tačiau jų negalima maišyti su kalcio ar amonio salietra. Paprastojo superfosfato milteliai gali būti naudojami bet kokiems augalams, tačiau nepamirškite, kad jis suteiks maksimalų efektą tik šarminiuose arba neutraliuose dirvožemiuose. Įprastoje degtukų dėžutėje šios trąšos tilps iki 23 gramų.

Fosforito miltai, juose yra geležies, aliuminio ir kitų mikroelementų priemaišų ir, žinoma, fosforo, kurio fosfatinėje uolienoje yra apie 30%. Šios trąšos yra tirpios vandenyje ir gali būti naudojamos kaip viršutinis lapijos tvarsliava. Fosfatinę uolieną galite maišyti su bet kokiomis trąšomis. Jis veikia net rūgščioje dirvoje ir yra naudojamas visoms kultūroms, išskyrus daržoves. Į degtukų dėžutę dedama apie 30-32 gramus miltų.

Be šių paprastų trąšų, fosforo yra ir kompleksinėse trąšose, kur jo dozės taip pat skiriasi, pavyzdžiui, amonio fosfate yra apie 50%, diamonio fosfate - šiek tiek mažiau nei 47%, nitroamofoskoje - nuo 22 iki 24%; nitrofoso yra apie 17%, karboamofoso šiek tiek mažiau nei 26%, o garsiojoje nitrofoskoje, priklausomai nuo gamintojo, nuo 18 iki 19%.

Be cheminių junginių, fosforo yra ir augalų organizmuose, jų vaisiuose ir uogose. Ir ten jis yra augalams jau prieinama forma, bet, deja, nedideliu kiekiu. Taigi, pavyzdžiui, gerai žinomuose pelynuose augalams prieinamo fosforo yra apie 1 %, plunksninėje žolėje – kiek mažiau nei vienas procentas, šliaužiančiame čiobrelyje – apie pusė procento. Vaisiuose taip pat daug fosforo, pavyzdžiui, šermukšnio vaisiuose fosforo yra apie 1,2%, o gudobelėse – 1,1%.

Naudodamiesi šiomis žiniomis ir šiomis žolelėmis ar vaisiais, nenaudodami chemijos, savo aikštelės dirvožemį praturtinsite augalams reikalingu fosforu. Tačiau nepamirškite, kad fosforo kiekis augalų organizmuose yra mažas, o jei jūsų vietovėje augalai turi stipraus fosforo bado požymių, tuomet geriausia naudoti patikimas chemines trąšas.

N. V. Khromovas , biologijos mokslų kandidatas

Daržovių maitinimas fosforu

Daržovės sunaudoja daug mažiau fosforo nei kalio ir azoto. Tačiau nuolatinis jo buvimas dirvožemyje ir visose augalų dalyse yra būtinas. Pakankamas fosforo kiekis sėklų dygimo metu teigiamai veikia daigų dygimo intensyvumą ir pagreitina pirminį augalų vystymąsi. Be fosforo neįmanoma suformuoti gerai išsišakojusios šaknų sistemos. Tai užtikrina normalų augalų oro dalių augimą, pagreitina derėjimo pradžią. Visavertė fosforo mityba leidžia gauti aukštos kokybės daržovių sėklų. Fosforo poreikis augalams didėja esant žemai temperatūrai ir šviesai, taip pat esant didelei santykinei oro drėgmei.

Optimalus daržovių augalų aprūpinimas fosforu teigiamai veikia jų azoto panaudojimą. Tuo pačiu fosforas kartu su kaliu subalansuoja arba užkerta kelią neigiamam azoto pertekliaus poveikiui augaluose.

Iš kelių fosforo trąšų rūšių žinomiausios, patogiausios ir veiksmingesnės naudoti daržovių pasėliuose yra paprastas ir dvigubas superfosfatas. Superfosfate taip pat gali būti nedideli kiekiai kalcio, sieros, boro, vario ir kobalto, kurie taip pat naudingi augalams.

Fosforas augalams labiausiai prieinamas, kai dirvožemio tirpalo rūgštingumas yra 6,2-7,5 pH. Agurkams pradinio augimo laikotarpiu po sodinukų pasodinimo fosforo reikia 30 % mažiau nei azoto, žydėjimo laikotarpiu – 75 % azoto kiekio, o masinio derėjimo metu – apie 40 %. Fosforo trūkumas pradiniame augimo ir vystymosi periode negali būti kompensuojamas vėlesniais laikotarpiais. Bet koks fosforo kiekio sumažėjimas dirvožemyje agurkų derėjimo pradžioje akimirksniu atsispindi nitratų padidėjimu vaisiuose. Tręšiant nitratiniu azotu, fosforas veiksmingiau veikia agurkų ankstyvumą. Fosforo ir azoto derinys dirvožemyje prisideda prie to, kad agurkai geriau pasisavintų magnį. 10 kg šiltnamio agurkų reikia 10 g fosforo. Kalbant apie dvigubą superfosfatą, tai yra 20–25 g trąšų. Suaugusių agurkų augalų pasisavintas fosforas daugiau naudojamas produktyviems organams nei viršūnėms. Pavyzdžiui, aktyvaus derėjimo laikotarpiu vaisiuose jo yra 3,5 karto daugiau nei lapuose. Šaknų tręšimas superfosfato ekstraktu galimas tik pirmoje auginimo sezono pusėje, kai koncentracija yra 0,5–2 g / l.

Pomidorams reikia fosforo ir jie gerai pasisavinami per visą auginimo sezoną. Yra du superfosfato naudojimo auginant pomidorus variantai: įpilamas visas pagrindinis padažas arba į padažą įpilama didžioji dalis fosforo, o po to du ar trys šaknų tvarsčiai, kurių koncentracija yra 1,5–2 g / l. Pomidorams, kaip ir kitoms pasėliams, dažniausiai nenaudojamas lapų užpilas su fosforu. Taip yra dėl to, kad tik penktą dieną po purškimo elementą sugeria lapai, kurių efektyvumas yra 50%. Pagal pašalinimą su derliumi, fosforas pomidoruose yra penktoje vietoje ir yra 0,4 g / kg. Ir tuo pačiu metu didelis fosforo poreikis išlieka nuo daigumo iki pirmųjų vaisių susėjimo.

Fosforas ypač reikalingas pirmosiomis pomidorų daigų augimo ir vystymosi dienomis. Nustatyta, kad 35 dienų amžiaus sodinukams fosforo reikia 8 kartus mažiau nei 15 dienų amžiaus. Tačiau sodinukams reikalinga dirvožemio tirpalo koncentracija yra penkis kartus mažesnė nei suaugusio augalo. Fosforą geriausiai pasisavina pomidorai esant 22°C temperatūrai, o pakilus dirvožemio temperatūrai nuo 12 iki 18°C, jo pasisavinimas padidėja 8 kartus.

Intensyvaus augimo laikotarpiu bulvės per dieną gali pasisavinti iki 0,1 g/m² fosforo. Optimalus fosforo ir azoto santykis jam dirvožemio tirpale yra 0,8-0,9 vieneto azoto vienete. Augalinis padažas superfosfatu būtinas pumpurų atsiradimo ir žydėjimo laikotarpiu. Norėdami tai padaryti, paimkite 1 kg dvigubų trąšų, reikalaukite pakartotinai maišydami 10 litrų vandens, tada 1 litrą maitinimui skirto užpilo 10 kartų praskieskite vandeniu. Trūkstant drėgmės ir sausais metais bulvės pasiima daugiau fosforo nei kalio. Vidutiniškai 1 kg gumbų reikia 1,5 g fosforo. Jis ne tik pagreitina jų brendimą, bet ir padidina atsparumą virusams, vėlyvajam pūtimui ir šašams, taip pat padidina krakmolo kiekį.

Fosforo salotoms reikia pradiniame augimo periode galvų formavimosi fazėje. Esant normaliam fosforo kiekiui dirvožemyje, salotos jį sunaudoja trečdaliu. Iš 1 kg derliaus elemento pašalinama apie 0,01 g per dieną, tai yra tris kartus mažiau nei azoto ir šešis kartus mažiau nei kalio. Trūkstant fosforo, salotos blogai auga, o esant pertekliui, palyginti su azoto, ūgliai per anksti. Fosforo įsisavinimo svyravimai yra nereikšmingi, esant skirtingam fotosintezės greičiui. Kopūstų pasėliams fosforo reikia pasodinus daigus šaknų sistemos augimui. Kopūstams elementas reikalingas tankesnėms galvutėms formuoti. Fosforas, be derliaus didinimo, pagreitina kopūstų gūželių nokimą, padidina jų cukrų, didina augalų atsparumą ligoms. Baltieji kopūstai iš 1 kg derliaus išskiria 1,4 g fosforo, žiediniai kopūstai – dvigubai daugiau. Didžiausias fosforo poreikis yra Pekino kopūstams ir brokoliams.

Svogūnai intensyvaus lapų ataugimo laikotarpiu sunaudoja 6 kartus mažiau fosforo nei azoto. Svogūnėlių formavimosi laikotarpiu padidėja elemento pašalinimas, o tai pagreitina ir svogūnėlių, ir sėklų nokimą. Aitriosios veislės pakenčia 1,2 g/kg fosforo, o saldžios – 1,1 g/kg.

Sėjant ridikėlius, būtina pridėti superfosfato. 1 kg ridikėlių susidarymui sunaudojama 1,4 g fosforo, užliejamose dirvose - 0,9 g, o šiltnamyje - 0,6-0,7 g.

Petražolių viršutinio užpilo sudėtis po pjaustymo apima superfosfatą 5-10 g / m², o salierams - 20-30 g / m². Šiltnamyje petražolės iš 1 kg produkcijos išskiria 0,6 g fosforo.

Krienams ir katranui fosforo reikia tolygiai auginimo sezono metu mažomis dozėmis.

Cukinijoms, patisson, pipirams ir baklažanams fosforo reikia nuo tada, kai sėklos sudygsta. Po sodinukų pasodinimo ir iki vegetacijos pabaigos šių augalų poreikis fosfore yra vidutinis, bet pastovus. O moliūgas įsisavina ir apdoroja elementą pažodžiui nuo pirmųjų sėklų dygimo minučių.

Rūgščių dirvožemių kalkinimas padidina įvesto fosforo naudojimą nuo 1,5 iki 7 kartų. Geriausia sąlyga, kad jį pasisavintų visi augalai visuose dirvožemiuose – palaikyti pastovų lygį, bet mažomis koncentracijomis. Minimali dirvožemio temperatūra, kad augalai normaliai pasisavintų fosforą, yra 15°C. Fosforas iš medžio pelenų yra labiau prieinamas daržovėms nei iš superfosfato.

Daugiausia fosforo produktuose sukaupia pastarnokai, petražolės, salierai, krapai, krienai, česnakai, špinatai, rūgštynės.

E. Feofilovas , nusipelnęs Rusijos agronomas

Santrauka šia tema:

FOSFORO VAIDMUO IR REIKŠMĖ AUGALŲ MISTYJE

- vienas iš labiausiai paplitusių elementų Žemės paviršiuje; jo kiekis žemės plutoje yra 0,1% masės. Dėl savo cheminio aktyvumo laisvoje būsenoje nebūna, sudaro apie 190 mineralų, iš kurių svarbiausi yra apatitas Ca5(PO4)3F, fosforitas Ca3(PO4)2 ir fluoritas CaF2. Fosforo yra visuose žaliųjų augalų elementuose, dar daugiau vaisiuose ir sėklose. Esama gyvūnų audiniuose, yra baltymų ir kitų svarbių organinių junginių dalis, yra neatsiejamas gyvybės elementas.

Fosforas vaidina ypatingą vaidmenį augalų mityboje. Jis atlieka energetines ir konstitucines funkcijas augaluose ir kituose organizmuose. Fosforas yra daugelio gyvybiškai svarbių fosforo organinių junginių dalis, tarp kurių didžiausią reikšmę turi ATP ir nukleorūgštys, dalyvaujančios beveik visuose biocheminiuose energijos apykaitos procesuose ląstelėje, paveldimos informacijos perdavimu, fermentų, baltymų, angliavandenių ir kt. medžiagų. ATP makroerginiai ryšiai yra pagrindinis fotosintezės ir ląstelių kvėpavimo metu susidarančios energijos akceptorius, taip pat pagrindinis energijos, reikalingos baltymų, riebalų, angliavandenių sintezei ir aktyviam augalų aprūpinimui maistinėmis medžiagomis, tiekėjas. Svarbus fosforo vaidmuo fosfatidų sudėtyje yra lipidų citoplazminių membranų, kurios kontroliuoja augalų aprūpinimą maistinėmis medžiagomis, susidarymas.

Kadangi fosforas „kontroliuoja“ beveik visus biocheminius augalų gyvenimo procesus, jų savalaikis aprūpinimas fosforu yra itin svarbus norint formuoti didelį derlių.

Nustatyta, kad nepakankamas augalų aprūpinimas fosforu per pirmąsias 12-15 dienų po sudygimo neigiamai veikia augalų augimą ir vystymąsi per visą vegetacijos laikotarpį, taigi ir derlių, net jei augalai buvo gerai aprūpinti fosforu. ateitis. Pirmosios dvi savaitės po sudygimo yra kritinis augalų mitybos laikotarpis fosforu. Fosforo badas šiuo laikotarpiu sukelia medžiagų apykaitos sutrikimus augaluose ir jų produktyvumo mažėjimą.

Ilgalaikių eksperimentų rezultatai rodo, kad velėninėse-podzolinėse dirvose, kuriose yra mažai judriųjų fosfatų (40–70 mg P2O5 1 kg dirvožemio), sėjomainų produktyvumas nesiekia 2,0 t s.u./ha. Esant P.05120–140 mg/kg kiekiui, jis padidėja iki 3,5–4,0 t s.u./ha, o esant dideliam P.05 kiekiui (250–300 mg/kg), produktyvumas padidėja iki 5–6 t ze. /ha ir daugiau. Didėjant judriųjų fosfatų kiekiui dirvožemyje, gerokai sumažėja pasėlių derlingumo priklausomybė nuo nepalankių oro sąlygų.

Fosforas (iš graikų kalbos phosphoros – šviesą nešantis) turi vieną stabilų nuklidą 31P (atominė masė 30,974). Agrocheminiuose tyrimuose taip pat buvo plačiai pritaikyti dirbtiniai radioaktyvieji izotopai 32P ir 33P, turintys didelės ir minkštos energijos P spinduliuotę, kurių pusinės eliminacijos laikas yra 14,3 ir 25,3 dienos. Fosforą 1669 m. atrado N. Brandtas. Iš pradžių jis buvo gautas iš gyvūnų šlapimo. 1771 metais K. Scheele pasiūlė fosforo gavimo iš kaulų pelenų būdą.

Tarp cheminių žemės plutos (litosferos) elementų fosforas užima 13 vietą. Vidutinis fosforo kiekis žemės plutoje yra 0,12%. Dėl didelio reaktyvumo laisvojo fosforo gamtoje nėra. Visi fosforo turintys mineralai yra fosforo rūgšties druskos. Jie paplitę tarp magminių ir nuosėdinių uolienų. Fosforo taip pat buvo rasta meteorituose geležies, nikelio ir kobalto fosfidų pavidalu; todėl galima daryti prielaidą, kad iki deguonies atsiradimo Žemėje fosforas buvo metalų fosfidų dalis.

Pagal fosforo atomo lS22s22p63s23p3 elektroninę struktūrą jo oksidacijos laipsnis gali svyruoti nuo 3" iki 5+, tačiau stabiliausiuose junginiuose jo valentingumas yra 5+, 3+ ir 3".

Yra žinoma daug mineralų, kuriuose yra fosforo. Tarp jų labiausiai paplitę apatitai. Vivianitas Fe3(P04)2* 8H2O gana dažnai lokaliai aptinkamas durpynuose ir pelkėtose vietose. Daug rečiau dirvožemį formuojančiose uolienose yra fosforo turinčių mineralų – torbernito Cu(U02)2(P04)2 * 12H20, trifilito Li(Fe,Mn)P04 ir ambligonito LaAI(P04)F.

„Fosforas, „gyvybės ir minties elementas“, visada bus reikalingas žmonijai, ir tai reikia turėti omenyje ir šiandien, ir ateityje“ (Fersman, 1983).

Biologinių ūkininkų noras aprūpinti augalus fosforu nenaudojant fosfatinių trąšų neturi realaus pagrindo. Fosforas neatsitiktinai vadinamas „gyvybės raktu“, nes gamtoje nėra tokių gyvybiškai svarbių biocheminių procesų, kuriuose jis tiesiogiai nedalyvautų. Pagal savo svarbą augalų mityboje, didinant augalų derlių ir augalininkystės kokybę, fosforas eina paskui azotą, o durpynuose ir chernozemuose fosforas užima pirmaujančią vietą.

Svarbus didėjančios fosforo svarbos žmonijai rodiklis gali būti jo pramoninis vartojimas.

1985–2005 metais buvo pagaminta ir panaudota 29 milijardai tonų fosfatų, o per pastaruosius 80 metų – apie 24 milijardus tonų.

Pažymėtina, kad skirtingai nuo azoto, kurio kiekis dirvožemyje natūraliomis sąlygomis nuolat pasipildo dėl atmosferos kritulių ir azotą fiksuojančių mikroorganizmų, dirvožemį formuojančios uolienos yra vienintelis fosforo šaltinis dirvose. Pagrindinis veiksnys, lemiantis fosforo atsargas dirvožemyje, yra jo kiekis pagrindinėje uolienoje.

Fosforas yra mineralinių, organinių ir organinių mineralinių dirvožemio junginių dalis.

Paprastai dirvožemio fosforą galima suskirstyti į keturias grupes:

1) dirvožemio tirpale esantis fosforas - fosfato jonai ir tirpūs organiniai fosforo turintys junginiai;

2) fosfatai, adsorbuoti ant dirvožemio koloidų paviršiaus;

4) fosforas, kuris yra dirvožemio organinių medžiagų dalis.

Su daugiavalenčiais metalais fosfatų jonai sudaro platų blogai tirpių ir netirpių fosfatų spektrą, kurie tvirtai laikosi dirvožemyje jų susidarymo vietoje ir tampa blogai prieinami augalams. Šių junginių formos gali būti keičiamos absorbuotais fosfatų jonais, mineralinių ir organinių koloidų paviršiuje chemiškai tvirtai surištais fosfatais, amorfiniais ir kristaliniais fosfatais (mineralais) Ca, AI, Fe, Mg, Ti, Pb ir kt. Fosfatai yra tiesioginis rezervas adsorbuotos būklės augalams.

Fosfato jonų mainų adsorbcija vyksta antrinių molio mineralų, geležies ir aliuminio oksidų paviršiuje:

Fosforo pusiausvyros koncentracijos papildymas dirvožemio tirpale (dirvožemio fosfatinis buferinis pajėgumas) vyksta nuolat tiek dėl organinių medžiagų mineralizacijos, tiek dėl mainų adsorbuotų fosfato jonų ir amorfinių bei kristalinių mineralų fosforo junginių pernešimo į tirpalą.

Yra žinoma, kad H,PO-4 HPO2-4-jonai patenka į augalų šaknis daugiausia dėl difuzijos su transpiracijai naudojamo vandens masės srautu. Esant žemai dirvožemio drėgmei, fosforo judėjimas į šaknis vyksta ypač lėtai ir gali apriboti augalų suvartojimą. Todėl prastai tirpias fosforo trąšas reikėtų tolygiai paskirstyti drėgname dirvos sluoksnyje, kad būtų padidintas jų prieinamumas augalams.

Dirvožemio organinėse medžiagose esantis fosforas augalams gali būti prieinamas tik po jo mikroorganizmų fermentinės hidrolizės, o kadangi nemaža dalis fosforo yra įtraukta į organinius junginius, jo mineralizacijai reikia visiško fosforo turinčios organinės medžiagos skaidymo. Šis procesas nėra specifinis ir jį gali atlikti daugelio tipų mikroorganizmai.

Dirvožemio organinės medžiagos taip pat turi didelę netiesioginę įtaką fosforo prieinamumui augalams dėl huminių ir fulvo rūgščių gebėjimo sudaryti nesiskiriančius kompleksus (chelatus) su dvivalenčiais ir trivalenčiais metalų katijonais:

Dėl daugiavalenčių metalų katijonų chelatacijos mažėja jų koncentracija dirvožemio tirpale ir kartu mažėja netirpių fosforo junginių su metalais susidarymas. Be to, rūgštys, išsiskiriančios skaidant dirvožemio organines medžiagas ir augalų liekanas, ženkliai padidina kalcio fosfatų tirpumą. Visuose be išimties dirvožemiuose, padidėjus organinių medžiagų kiekiui, fosforo prieinamumas augalams žymiai padidėja. Todėl, kad netirpių trąšų fosforas būtų labiau prieinamas, jos įterpiamos į dirvą kartu su organinėmis trąšomis.

FOSFORAS AUGALUOSE

Fosforas yra augalų organinių ir mineralinių junginių dalis. Organinio ir neorganinio fosforo santykis augaluose priklauso nuo pasėlių biologinių savybių, augalų amžiaus ir aprūpinimo fosforu. Jaunų augalų organuose organinio fosforo dalis visada didesnė (90–95%) nei senuose (60–70%). Tuo pačiu metu, didėjant augalų aprūpinimui fosforu, senuose augalų organuose didėja netirpių neorganinių fosfatų dalis. Svarbu pažymėti, kad net ir esant dideliam fosforo trūkumui, nedidelė jo dalis augaluose lieka rezerve neorganinėje formoje. Pagrindinė atsarginė fosforo forma augaluose ir pirmiausia jų dauginimosi organuose (sėklose) yra fitinas, fitino rūgšties kalcio-magnio druska. Bendrojo fosforo kiekis pagrindiniuose pasėliuose pateiktas lentelėje. vienas.

Fosforas taip pat yra įvairių kofermentų ir prostatos grupių dalis. Adenozino trifosfatas (ATP) vaidina pagrindinį vaidmenį metabolizme kaip energijos kaupėjas ir nešėjas. Energijos turinčių tripolifosfatinių makroerginių ryšių skaidymo dėka išsiskiria energija, reikalinga angliavandenių, baltymų, riebalų ir kt. sintezei, arba kaupiama fotosintezės energija, išsiskirianti irstant organinėms medžiagoms.

1 lentelė. Fosforo kiekis augaluose

AUGALŲ MITYBA FOSFORU

Pagrindinis augalų fosforo mitybos šaltinis yra dirvožemio tirpale esantys ortofosforo rūgšties H2P0-4 ir HPO2-4 anijonai. Tam tikro kiekio P03-4 anijonų buvimas silpnai šarminiuose dirvožemiuose, viena vertus, nėra reikšmingas augalų mitybai dėl mažos P03-4 koncentracijos ir mažo judrumo dėl didelio krūvio tankio. Kita vertus, kai P03-4 yra adsorbuojamas šaknies ląstelės sienelės paviršiuje, kurios pasienio zonoje paprastai yra silpnai rūgštinė arba neutrali terpė, fosfato jonas, prijungdamas vandenilio joną, virsta vienavalenčiu dvivandenilio fosfatu. jonas:

Todėl, kad ir kokia forma būtų fosfato jonai dirvožemio tirpale, jie į augalų ląsteles patenka daugiausia monovalenčio anijono H2PO-4 pavidalu.

Kartu su ortofosforo rūgšties (H3PO4) anijonais nustatyta pirofosforo (difosforo) rūgšties (H4P207) anijonų patekimo į augalus galimybė, tačiau difosfatai neturi praktinės reikšmės augalų mitybai fosforu, nes pirofosforo ir polifosforo (Hn + 2Pn03n + 1) rūgščių anijonų natūraliomis sąlygomis praktiškai nėra.

Stipriai rūgštiniuose tirpaluose (esant pH< 3) преобладает Н3Р04, а в сильнощелочных растворах (при рН >10) yra P04-3 jonas, tačiau jų santykis esant pH nuo 4 iki 9 yra nereikšmingas. Atsižvelgiant į terpės reakciją, fosforo rūgšties anijonai tirpale gali egzistuoti:

Augalai daugiausia sunaudoja fosforo jonus iš dirvožemio tirpalo, todėl vertinant dirvožemio derlingumą ir augalų mitybos būklę bendras fosforo kiekis dirvožemyje yra mažiau svarbus nei labilių fosfatų kiekis joje.

Reikėtų atsižvelgti į tai, kad fosfato jonų elgsena dirvožemio tirpale labai skiriasi nuo jų elgesio įprastuose maistinių medžiagų tirpaluose. Kritinė fosforo koncentracija, kuri riboja augalų pasisavinimo greitį, dirvožemyje yra didesnė nei maistinių medžiagų tirpale. Šiuos skirtumus galima paaiškinti nedideliu plėvelės vandens tūriu ir skerspjūvio dydžiu šaknies ir dirvožemio sąsajoje, o tai užkerta kelią jonų difuzijai ir laisvam vandens judėjimui dirvožemyje, o tai lemia vietinį fosforo išeikvojimą prie šaknies. paviršius.

Galima daryti prielaidą, kad jei fosforo kiekis dirvos tirpale nebūtų papildytas dėl didesnių jo atsargų kietojoje dirvožemio dalyje, tai augalai intensyvaus augimo laikotarpiu visiškai išeikvotų dirvožemio tirpalo fosforą 2 -3 dienos. Iš to išplaukia, kad augalų aprūpinimo fosforu lygį daugiausia lemia laisvai surištų kietosios fazės fosfatų desorbcijos į dirvožemio tirpalą greitis. Augalų fosforo suvartojimas taip pat priklauso nuo jo difuzijos dirvos tirpale į šaknų paviršių greičio, H2PO4 pernešimo per ląstelės membraną ir jo įtraukimo į medžiagų apykaitos procesus intensyvumo.

Fosfato jonų koncentracijai dirvožemio tirpale pasiekus pusiausvyros būseną su kietąja faze, jo kiekio mažėjimas kietojoje fazėje sustoja, kol fosforo suvartojimas augalams sukelia pusiausvyros poslinkį dėl sumažėjusios koncentracijos. fosfato jonai tirpale. Optimali pusiausvyros būsena gali būti laikoma tada, kai kietosios dirvožemio fazės fosfato jonų išsiskyrimo į dirvožemio tirpalą greitis atitinka augalų pasisavinimo greitį.

Tyrimais nustatyta, kad esant optimaliai dirvožemio drėgmei, augalai nebada fosforo, kai fosforo koncentracija dirvos tirpale yra didesnė nei 0,2 mg/l.

Apie augalų fosforo pasisavinimo iš dirvožemio greitį galima spręsti pagal jo kiekio padidėjimą augalų biomasėje per tam tikrą laikotarpį. Dėl to, kad fosforo kiekis dirvos tirpale niekada nebūna didelis ir jo kiekio jame augalų mitybai užtenka tik 2-3 dienoms, intensyvaus augalų augimo laikotarpiu, daugeliu atvejų jų fosforo suvartojimas kiekybiškai. atitinka fosfatų desorbcijos iš kietosios fazės greitį.dirvožemis.

Dauguma žemės ūkio augalų vegetacijos laikotarpiu sunaudoja 20-40 kg fosforo (P205) iš kiekvieno hektaro dirvožemio. Todėl augalų pasitenkinimo fosforu laipsnis priklausys ne nuo pradinio jo kiekio tirpale, o nuo dirvožemio gebėjimo pasipildyti ir palaikyti fosfatų koncentraciją dirvos tirpale per visą vegetacijos sezoną.

Fosforo perskirstymas difuzijos ir (arba) masės srauto būdu yra susijęs su vandens kiekiu dirvožemyje, o tai užtikrina efektyvesnį fosforo pernešimą iš kietos dirvožemio fazės į augalų šaknis sunkioje dirvoje nei lengvoje dirvoje. Vanduo, kurį augalai paima transpiracijos metu, yra pagrindinė priemonė fosforui ir kitoms maistinėms medžiagoms perkelti ir tiekti į šaknų sistemą. Vanduo užima apie 20-30% priemolio dirvožemio, 10-20% smėlingo dirvožemio ir nevisiškai padengia šaknų aktyvios absorbcijos zonos, kurios dėl nuolatinio augimo prasiskverbia į dirvą ir dėl šaknų plaukelių sukurti naujus dirvožemio plotus su didesniu fosfatų kiekiu.-jonai.

Reikia pažymėti, kad fosforo koncentracija tirpale nėra vienoda augalams skirtinguose dirvožemiuose. Lengvos dirvos sulaiko mažiau vandens nei sunkios; taigi, esant vienodai drėgmės daliai (% HB) ir vienodai fosfato jonų koncentracijai dirvožemio tirpale, lengvas smėlingos dirvos skystoje fazėje bendras fosforo kiekis yra daug mažesnis nei sunkiųjų. Todėl esant vienodai fosforo koncentracijai dirvožemio tirpaluose, augalai juo geriau aprūpinami sunkiose dirvose, palyginti su lengvesnėmis.

Trūkstant fosforo, augalai blogai auga, jų lapai būna smulkūs, tamsiai žali su melsvu atspalviu, lapų gyslos dažnai būna raudonai violetinės antocianininės spalvos.

ženklai fosforo badas tampa ypač aiškiai matomi šaltu oru – iš pradžių ant senų, o vėliau ant jaunų lapų, ypač aiškiai matomi ant kukurūzų, burokėlių, javų, uogų ir kt. Laikui bėgant pakraščiuose atsiranda geltonai rudos, vėliau tamsiai rudos dėmės. iš lapų. Javų pasėliuose, kai trūksta fosforo, stiebas tampa grubus ir sumedėjęs, lapai smulkūs, išsidėstę beveik vertikaliai. Kopūstuose išilgai apatinių (senų) lapų gyslų atsiranda purpurinė spalva. Trūkstant fosforo, apatiniai pomidorų lapai, o paskui ir visi kiti, įgauna raudonai violetinį atspalvį. Visų augalų žydėjimas ir brendimas pastebimai vėluoja. Žymiai sumažėjo vaisių dydis ir skaičius, dygliai vienoje ausyje, taigi ir derlius.

Skirtingai nuo azoto, kurio junginiai dirvožemyje yra nestabilūs ir lengvai prarandami dėl denitrifikacijos ir išplovimo, dauguma dirvožemyje esančių fosforo junginių yra netirpūs ir praktiškai iš jo neišsiplauna. Mažas fosforo turinčių mineralinių ir organinių junginių tirpumas yra pagrindinė priežastis, kodėl augalai gali gauti daug dirvožemio fosfatų ir trąšų. Todėl vienas iš svarbiausių fosforo agrochemijos uždavinių yra dirvožemio fosfatų prieinamumo augalams didinimo metodų kūrimas.

FOSFORO TRĄŠOS

Fosfatinės trąšos yra svarbiausios pasėlių derliaus ir produktų kokybės didinimo priemonės. Nuo seniausių laikų senovės tautos susmulkintus kaulus naudojo kaip fosforo trąšas. Antroje XVIII amžiaus pusėje. Anglijoje ir Škotijoje jau veikė gyvūnų kaulų malimo į trąšas gamyklos. Pirmą kartą pramoninę fosfatinių trąšų (superfosfato) gamybą apdorojant kaulų miltus sieros rūgštimi 1843 metais Anglijoje pradėjo D.B. Loozas (1814-1900). Nustatyta, kad natūralius fosforitus apdorojant sieros rūgštimi, susidaro augalams prieinamas vandenyje tirpus kalcio-divandenilio fosfatas Ca(H2PO4)2. H.0 ir gipso. Šis paprasto superfosfato gavimo principas vis dar taikomas visose šalyse.

Fosfatinės trąšos paprastai skirstomi į tris grupes: tirpsta vandenyje; mažai tirpsta vandenyje, bet tirpsta silpnose rūgštyse (tirpsta citrate); tirpsta tik stipriose rūgštyse.
Pirmajai grupei priklauso paprastas, dvigubas superfosfatas ir superfosfatas, pramoniniu būdu gaunamas iš apatito arba fosforito, kuriame didžiąją dalį fosforo sudaro vandeninis ir (arba) bevandenis divandenilio fosfatas (vieno mišinio fosfatas) kalcio - Ca (H, P04). Citrate tirpioms (blogai tirpioms) fosforo trąšoms priskiriamos pramoninės trąšos – nuosėdos, defluorintas fosfatas, termofosfatai, aktyvuoti fosfatai ir metalurgijos pramonės atliekos (šlakai). Fosforą šiose trąšose daugiausia sudaro dipakeisti kalcio fosfatai (CaHP04, CaNaP04). tetrakalcio fosfatas Ca4P209, oktakalcio fosfatas Ca4H(PO4)3 ir kt.

Dauguma fosforo turinčių trąšų gavimo technologinių procesų yra pagrįsti apatito ir fosforito koncentrato apdorojimu sieros, fosforo arba azoto rūgštimi (šlapiu būdu), kuri sunaikina pirminę natūralaus apatito (trikalcio fosfato) struktūrą, paverčiant jį tirpiu. kalcio divandenilio fosfatas Ca (H2P04) 2 . H20. Šiuo metu pasaulyje 75-80% fosforo trąšų gaunama apdorojant fosforitą ar apatitą sieros arba fosforo rūgštimi, 15-20% apdorojama azoto rūgštimi, o maždaug 5% trąšų gaunama mechaniniu (phosmuka) arba. fosfatų žaliavų terminis apdorojimas.

Fosfatinių trąšų skirstymas pagal jų tirpumą ne visais atvejais atspindi jų trąšų vertę, o geras fosfatinių trąšų tirpumas ne visada yra jų privalumas. Šarminiuose kalkinguose ir stipriai rūgščiuose dirvožemiuose vidutiniškai tirpios fosforo trąšos dažnai yra veiksmingesnės nei labai tirpios, nes pastarosios gana greitai grįžta į mažai tirpius fosfatus.

Keičiant fosfatinių trąšų granulių (dalelių) dydį, galima tam tikru mastu reguliuoti fosforo tirpumą ir sąveiką su dirvožemiu. Didelės granulės tirpsta lėtai, o jose esantis fosforas mažiau fiksuojamas dirvožemyje. Siekiant sumažinti fosforo fiksaciją dirvožemyje, visos lengvai tirpstančios fosforo ir fosforo turinčios kompleksinės trąšos granuliuojamos, o mažai tirpių fosforo trąšų tirpumui didinti – perkeliamos į miltelių pavidalą ir kruopščiai sumaišomos su žeme.

Paprasčiausias ir pigiausias fosforo trąšų gavimo būdas yra natūralaus fosforito, anksčiau atskirto nuo atliekų, malimas. Tam nereikia jokių kitų materialinių išlaidų. Todėl I t P205 naudojimas fosfato pavidalu yra maždaug 2–3 kartus pigesnis nei superfosfatas.

Fosforito miltus galima naudoti rūgščiose dirvose, kai jų hidrolizinis rūgštingumas didesnis nei 2,5 mekv/100 g.Neutraliose ir karbonatinėse dirvose augalai negali pasisavinti fosforo iš fosfatinių uolienų.

Fosfatinės uolienos kaip trąšos naudojimas turi ilgą istoriją. Prancūzijoje ir Vokietijoje 1860 m. Fosforitai buvo plačiai naudojami rūgščioms žemėms pagerinti. Rusijoje fosforito miltai pirmą kartą buvo naudojami kaip trąša 1860–80-aisiais. vienas didžiausių Rusijos agrochemikų A.N. Engelhardtas (1832-1893). Jo atlikti lauko eksperimentai Smolensko gubernijos rūgščiuose velėniniuose-podzoliniuose dirvožemiuose parodė, kad fosfatinių uolienų įvedimas žymiai padidina dobilų, žieminių rugių ir daugelio kitų kultūrų derlių.

Didelis daugelio Rusijos dirvožemių fosforo poreikis ir tirpių fosforo trąšų trūkumas tapo svarbiu stimulu D. N. Pryanishnikovo laboratorijos narių mokslinėms paieškoms, kaip efektyviai pakeisti pramonines fosfatines trąšas natūraliais fosforitais.

Pažymėtina, kad fosfatinės uolienos naudojimas kaip trąša po sėkmingų A.N. Engelhardtas ir D.I. Mendelejevas nebuvo plačiai naudojamas dėl prieštaringų rezultatų, nes tais metais dirvožemio rūgštingumo teorija dar nebuvo sukurta, dirvožemio chemijos ir jų įgeriamumo klausimai liko nenagrinėti. Visa tai neleido mums teisingai paaiškinti fosforito veikimo priežasčių ir numatyti jo panaudojimo efektyvumo. K. K. darbuose. Gedroits nustatė dirvožemio hidrolizinio rūgštingumo egzistavimą, kurio pagrindu nustatomas fosfatinės uolienos poveikis.

Agrochemijos katedros profesorius TSHA B.A. Golubevas (1893-1952) pasiūlė patikimą metodą fosfatinės uolienos panaudojimo efektyvumui prognozuoti pagal dirvožemio hidrolizinio rūgštingumo dydį, kuris šiandien plačiai naudojamas agrocheminėje praktikoje.

Fosforito miltai dirvoje tirpsta gana lėtai, todėl veikia ne iš karto, o augalai panaudojami palaipsniui. Dėl šios priežasties jis nenaudojamas sėjai ar pasėlių tręšimui. Visa tai verčia, nepaisant didelių technologinių kaštų, visose šalyse gaminti universalias tirpias fosforo turinčias trąšas.

Skirtingai nuo tirpių fosforo trąšų (pavyzdžiui, superfosfato), kurių fosforo prieinamumas po jų panaudojimo laikui bėgant rūgščiame ir karbonatiniame dirvožemyje žymiai sumažėja, rūgščiame dirvožemyje fosfato mineralinio fosforo naudojimas gali padidėti. 2-3 metai. Šiuo atžvilgiu fosfatinė uoliena paprastai naudojama gana dideliais kiekiais (200–400 kg 1 ha), siekiant padidinti judriojo fosforo kiekį dirvožemyje ir ilgalaikį poveikį.

Tirpių fosforo turinčių trąšų gamyboje dominuojančią vietą užima fosforo rūgštis. 2011 metais daugiau nei 60% tirpių fosforo turinčių trąšų pasaulyje buvo gauta apdorojant fosforitus ir apatitus fosforo rūgštimi. Šios rūgšties universalumas vienpusių fosfatinių trąšų (pavyzdžiui, dvigubo superfosfato) ir daugelio kompleksinių trąšų gamyboje prisideda prie nuolatinio jos naudojimo išplėtimo.

Ekstrahuojama fosforo rūgštis gaunama smulkiai sumaltą fosforitą arba apatitą apdorojant reikiamu kiekiu sieros rūgšties ir vėliau atskiriant fosfogipsą.

Iš pramoninių tirpių fosforo trąšų plačiausiai naudojamas paprastas ir dvigubas superfosfatas, o pastaraisiais metais – superfosas ir kt.

Superfosfatas yra pirmoji pramoninė trąša. Idėja gauti tirpias fosfatines trąšas siejama su J. Liebigo vardu, kuris 1840 metais pasiūlė gyvūnų kaulus apdoroti sieros rūgštimi.

Dvigubas superfosfatas. Koncentruotas (dvigubas) superfosfatas gaunamas taip pat, kaip ir paprastas superfosfatas, tačiau vietoj sieros rūgšties apatitas arba fosforito koncentratas apdorojamas fosforo rūgštimi, kuri gaminama gretimose cechuose ar kitose chemijos įmonėse.

Rusijoje koncentruotas superfosfatas vadinamas dvigubu, daugumoje kitų šalių - trigubu.

Superfosfato, kaip ir kitų fosfatinių trąšų, efektyvumą daugiausia lemia fosfatų virsmo dirvožemyje procesų kryptis. Kai superfosfatas patenka į dirvą, kalcio divandenilio fosfatas ištirpsta ir iš dalies hidrolizuojasi, sudarydamas kalcio vandenilio fosfatą ir fosforo rūgštį.

Dėl H,PO4 išleidimo į aplinką atsiranda vietinis dirvožemio, esančio šalia granulės, rūgštėjimo. Superfosfato rūgštinimo laipsnis dirvai priklauso nuo trąšų dozės, cheminės ir granulometrinės dirvožemio sudėties. Stiprus vietinis dirvožemio rūgštėjimas šalia trąšų dalelių vietos žymiai padidina geležies ir aliuminio hidroksidų (Fc.AKOH) tirpumą, kurie su fosforo rūgštimi sudaro netirpius geležies ir aliuminio fosfatus (Fe, A1P04). Didėjant atstumui nuo trąšų granulės ir fosforo rūgščiai neutralizuojantis, tirpalas tampa mažiau rūgštus. Esant tokioms sąlygoms, vyraujantys geležies ir aliuminio hidroksidų reakcijos su fosforo rūgštimi produktai gali būti labiausiai tirpus strengitas (Fc(OH)2H2P04) ir variscitas (A1(OH)2H2P04). Ateityje, esant pH > 5, dirvožemio tirpale vyraus H2PO-4 ir HPO2-4 jonai, kurie dalyvaus formuojant įvairius fosfatus.

Taigi fosforo rūgštis, esanti superfosfate rūgščiame dirvožemyje, prisideda prie fosforo, patenkančio į juos mažai tirpių aliuminio ir geležies fosfatų pavidalu, cheminės fiksacijos. Todėl dirvožemio neutralizavimas kalkinant padidins superfosfato efektyvumą. Sistemingas superfosfato naudojimas nesukelia pastebimo dirvožemio rūgštėjimo, nes fosforo rūgštis greitai sąveikauja su geležies ir aliuminio hidroksidais.

Superfosfatas – universali trąša, naudojama visose dirvose kaip pagrindinė ir sėjos (sodinimo) trąšos. Paviršinis jo naudojimas kaip augalų mityba be gilaus įterpimo į dirvą yra neefektyvus, nes fosforas dirvožemyje nejuda (išskyrus smėlingas), jo difuzijos plotas neviršija 1–3 cm per metus, todėl jis bus erdviškai nepasiekiamas. augalo šaknų sistema. Tai ypač svarbu jauniems augalams, auginamiems neturtingose ​​fosforo dirvose, kai jų šaknų sistema dar neišsivysčiusi, taip pat nepakankamo drėgmės zonoje.

Superfosfato granuliavimas (granulės dydis 2–4 mm) leidžia sumažinti jo sąlytį su dirvožemiu ir ištirpimo greitį bei padidinti jo prieinamumą augalams. Visuose superfosfatuose yra nedidelis kiekis mikroelementų (Zn, Mn, Cu, Mo), esančių fosfatų rūdose.

Tirpios fosfatinės trąšos yra veiksmingesnės, kai jas tręšia lokaliai (koncentruotos juostelės ar juostelės), nei sumaišytos su visu ariamo sluoksnio tūriu, nes greitai pasklinda fosfato jonai į aplinką.

Tirpių trąšų granulės, vėliau jų nusodinimas mažiau tirpiomis formomis. Tirpių fosfatinių trąšų maišymas su dirvožemiu žymiai pagreitina fosfatų retrogradaciją, todėl sumažėja jų prieinamumas augalams.

citrate tirpios fosfatinės trąšos. Nuosėdos gaunamos nusodinant ekstrakcinę fosforo rūgštį su kalkių pienu:

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

Nuosėdose yra iki 38-42% P2O5 kalcio vandenilio fosfato CaHPO4 * 2H20 pavidalu. Jis mažai tirpsta vandenyje, bet tirpsta organinėse ir mineralinėse rūgštyse, todėl iš jo esantį fosforą augalai gana gerai pasisavina. Rūgščiame dirvožemyje nuosėdos virsta tirpiu divandenilio fosfatu:

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

Nuosėdos- nehigroskopiniai šviesiai pilkos spalvos milteliai. Praktiškai nelimpa. Kai nuosėdos prieš sėją naudojamos kaip pagrindinė trąša, jų efektyvumas prilygsta superfosfato.

Termofosfatai. Termofosfatams priskiriamos trąšos, gautos kalcinuojant (arba lydant) natūralius apatitus ir fosfatus su įvairiomis kietosiomis medžiagomis (soda, magnio ir kalcio karbonatais bei silikatais ir kt.), taip pat metalurgijos atliekos, kuriose yra fosforo. Aukštoje temperatūroje (1200-1500 °C) apatito kristalinė struktūra suardoma ir į ją patenka katijonai iš pridėtų druskų, todėl susidaro labiau tirpūs fosforo junginiai. Termofosfatų gamyba yra labai svarbi šalims, kuriose nėra sieros telkinių. Taip išvengiama sieros rūgšties naudojimo fosfatinių trąšų gamyboje. Brangstant rūgščių gamyboje naudojamų žaliavų kainai, termofosfatai bus plačiai pritaikyti žemės ūkyje.

Pramoninė termofosfatų gamyba lydant apatitą su magnio sulfatu pirmą kartą buvo pradėta Vokietijoje ir Lenkijoje 1948 m. Šiuo metu yra keletas būdų terminiam apatito ir fosforito perdirbimui į trąšas: hidroterminis defluorinimas; lydymas su silicio dioksidu (kvarciniu smėliu) ir soda; lydymas su magnio ir (arba) kalio silikatais ir (arba) sulfatais; sukepinimas šarminių ir (arba) šarminių žemių metalų oksidais ir kt.

Pagrindinis visų blogai tirpių fosforo trąšų (termofosfatų, nuosėdų, metalurgijos šlakų ir kt.) skirtumas (trūkumas) nuo tirpių fosforo turinčių trąšų (superfosfato, kompleksinių trąšų) yra gana lėtas jų turimų tirpių fosfatų perėjimas į augalus. iš karto po užtepimo ant dirvos. Pilnas jų panaudojimas prieš sėją (sodinimą) negali visiškai patenkinti didelio fosforo poreikio jauniems, intensyviai augantiems žemės ūkio augalams dirvose, kuriose yra mažai judriųjų fosfatų.

Defluorintas fosfatas gaunamas apdorojant išlydytą apatitą arba fosforitą 1400-1500 °C temperatūroje vandens garais ir 2-5% kvarciniu smėliu. Dėl vandens garų ir silicio dioksido sąveikos su išlydytu fluoriatitu iš jo pašalinamas beveik visas fluoras, arsenas, gyvsidabris, cinkas ir kadmis, o, priklausomai nuo technologinio režimo, daugiausia trikalcio fosfatas, hidrofosfatas ir kalcio silikatas. susidarė lydyme.

Jis gaminamas sukamosiose nuožulniose cilindrinėse krosnyse, naudojamose cemento pramonėje. Atvėsęs lydalas susmulkinamas ir sumalamas sraigtiniuose malūnuose. Defluorintas fosfatas yra pilki milteliai, kuriuose yra 28-32% P2O5 ir 0,02-0,2% fluoro. Jis naudojamas gyvulininkystėje ruošiant pašarus ir augalininkystėje kaip pagrindinė trąša.

Šarminis termofosfatas gaunamas sukepinant apatitą arba fosfatą su soda ir kvarciniu smėliu rotacinėse krosnyse 1200–1300°C temperatūroje. Šioje temperatūroje apatitas sąveikauja su soda ir silicio dioksidu, sudarydamas natrio kalcio fosfatą ir kalcio silikatą.

Šarminiame termofosfate yra 26-28% citrate tirpaus fosforo (P205), taip pat nedideli kiekiai mikroelementų. Jis išleidžiamas miltelių pavidalu. Smulkiai sumaltą fosfatą užtepti sunku, nes jis labai dulka ir lengvai sukietėja. Siekiant pašalinti šį trūkumą, pastaraisiais metais buvo sukurtas būdas gauti birių 1–2 mm dydžio granulių. Jie greitai ištirpsta dirvoje, o jų fosforą panaudoja augalai. Palyginti su miltelių pavidalo (dulkėtu) granuliuotu šarminiu fosfatu (nedulkėtu) neutralioje ir šarminėje dirvoje, pirmaisiais naudojimo metais jis veikia kiek prasčiau, bet vėliau jį pranoksta. Rūgščiose dirvose miltelių pavidalo ir laisvai granuliuoto termofosfato efektyvumas yra maždaug toks pat. Jei neutraliose ir karbonatinėse dirvose augalų poreikį augimo pradžioje užtikrina judrus fosforas, tai termofosfatai duoda tokį patį derliaus padidėjimą kaip ir tirpios fosforo trąšos, o stipriai rūgščiose dirvose dėl susidariusių aktyvių bazių ir silicio rūgšties kiekio. silikatų ir fosfatų hidrolizė, termofosfatas yra pranašesnis už superfosfatus:

NaCaP04+ 2H20 -> NaOH + CaHP04

Ca2Si04 + 2H2O -> 2Ca(OH)2 + H4Si04

Ca(OH) ir NaOH bazės lokaliai neutralizuoja dirvožemio rūgštingumą ir taip neleidžia susidaryti augalams neprieinamiems geležies ir aliuminio fosfatams, o gelio pavidalo silicio rūgštis adsorbuojama ant molio mineralų, amorfinių geležies ir aliuminio oksidų paviršiaus arba chemiškai jungiasi. tirpios geležies ir aliuminio formos ir taip sumažina fosfato jonų fiksaciją:

3A1(OH)3 + 2H4Si04 -> Al3(Si04)2

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

Be to, silicio rūgštis neleidžia kristalizuotis šviežiai nusodintiems fosfatams ir jiems virsti hidroksiapatitu ir karbonatiniu apatitu. Dėl šios priežasties termofosfatai pasižymi plačiu veikimo spektru ir gali būti naudojami rūgščioje, neutralioje ir šarminėje dirvoje, jei tik jose nėra ypač trūksta fosforo.

Metalurgijos šlakai (tomaslako, aukštakrosnių ir krosnių šlakai). Fosforo ir silicio buvimas pliene labai pablogina jo savybes (stiprumą, atsparumą korozijai, lankstumą ir kt.). Fosforui ir kitoms kenksmingoms priemaišoms surišti, gaminant ir apdirbant daug fosforo turintį ketų, į plieną, įkrovą (būtinų lydymosi komponentų mišinį) arba į 1400–1500 °C temperatūroje lydytą metalą įpilama CaO (fliuso). Šalutiniai metalurgijos produktai – šlakas – turi 5–20 % P2O5 ir 50–60 % CaO, yra vertingos fosforo ir kalkių trąšos. Šlakai gavo savo pavadinimą priklausomai nuo metalurginio proceso, kuriuo jie gaunami. Yra aukštakrosnių šlakų (5-10% P205), kurie yra geležies gamybos atliekos, ir plieno lydymo - židinio, Bessemer, Thomas ir kt. Židinio šlakai (7-12% P205) buvo pavadintas prancūzų metalurgo B. Martino vardu, pasiūliusio 1864 m. Krosnies būdas ketui paversti plienu, šlaku (12-20 % P205) – pavadintas anglų inžinieriaus S. Thomaso vardu, kuris 1879 m. pasiūlė konverterį (kaušą) metodas. Kartu su fosforu ir kalciu šlakuose yra: MgO – 2-4 %; MnO - 1-3; Si02 - 6-8; A 1,0, - 1-2%, 20-70 mg / kg boro, 10-60 mg / kg vario; 5-10 mg/kg molibdeno ir 2-5 mg/kg kobalto.

Metalurgijos šlakai yra tamsūs milteliai, kuriuose fosforas yra citrate tirpaus kalcio tetrafosfato Ca4P209 ir silikarioto Ca5(P04)2Si04 pavidalu. Ca, Si04 ir CaSiO buvimas šlakuose apsaugo nuo fosfatų retrogradacijos dirvožemyje dėl kalcio silikatų H4Si04H Ca(OH) susidarymo hidrolizės metu. Pagal augalų virškinamumą šlako fosfatai yra artimi nuosėdoms. Jie veikia palyginti lėtai, todėl būtina juos pasigaminti iš anksto. Šlakų įveisimas po daugiamečių vaisių plantacijomis, ankštinėmis ir javinėmis žolėmis (liucerna, dobilai, lubinai, stuburas ir kt.) yra ypač racionalus, nes tam reikia ne greito pradinio, o ilgalaikio trąšų poveikio.

Termofosfatai ir šlakai turi įvairiapusį teigiamą poveikį augalų mitybai – jie veikia ne tik kaip fosforas, bet ir kaip kalkių trąšos, turinčios magnio ir mikroelementų. Rūgščiose dirvose jie pranašesni už superfosfatus, o neutraliuose ir šarminiuose – termofosfatai už superfosfatą. Fosforu gerai aprūpintuose dirvožemiuose veikimo skirtumas gerokai išlyginamas.

Pažymėtina, kad termofosfatų virsmo dirvožemyje keliai iki šiol nebuvo išsamiai ištirti, tačiau galima daryti prielaidą, kad galiausiai susidaro tie patys Ca, Fe ir Al fosfatai ir maždaug tokiu pačiu santykiu, kaip ir tada. įvedami tirpūs fosfatai, o jų santykiai ir formos pirmiausia priklauso nuo dirvožemio sąlygų.

FOSFORO TRĄŠŲ TARKYMAS

Geras augalų aprūpinimas maisto medžiagomis, o pirmiausia fosforu, augimo pradžioje leidžia jauniems augalams per trumpą laiką sukurti gana galingą šaknų sistemą, kuri padeda geriau panaudoti dirvos maistines medžiagas ir trąšas ateityje.

Susmulkinimas į panaudotos fosforo dozės dalis (išskyrus sėjai), net ir lengvose dirvose, nesuteikia jokio pranašumo prieš vieną visos dozės panaudojimą. Kompleksinių fosforo turinčių trąšų įterpimo laikas turėtų būti nustatomas atsižvelgiant į augalų poreikį azotui.

Ūkiai, turintys aukštą žemės ūkio chemizavimo lygį, vietoj kasmetinio fosforo trąšų naudojimo atskiriems sėjomainos pasėliams, gali atnešti bendrą jų kiekį „atsargoje“ - kartą per 2–3 metus. Trąšos neturėtų būti laikomos ilgesnį laiką, nes laikui bėgant sumažėja fosfatų mobilumas dirvožemyje ir sumažėja fosforo prieinamumas augalams. Todėl po 2-3 metų fosfatinėmis trąšomis vėl įterpiama į rezervatą. Pagrindinis fosfatinių trąšų įterpimas dažniausiai derinamas su kalio trąšomis, po to rudens arimo metu jų įterpimas plūgu be skimerio. Fosforo įvedimas į draustinį neturėtų būti atliekamas tik smėlio dirvožemiuose.

Be to, tręšiant dideles fosfatinių trąšų dozes, mažėja fiksuoto fosforo dalis, dėl to didėja augalų panaudojimo laipsnis.

Fosforo trąšų įvedimas į rezervatą praktiškai nepadidina grūdinių kultūrų fosforo sąnaudų derliui sukurti, palyginti su metiniu panaudojimu, ir užtikrina darbo ir įrangos sąnaudų sumažėjimą. Fosforo trąšomis racionaliausia dėti į dirvas dirbamoms ir pašarinėms žolėms.

Tuo pat metu dabartinėmis Rusijos žemės ūkio ekonominėmis sąlygomis efektyviausias ribotų fosfatinių trąšų išteklių panaudojimo būdas yra jų įterpimas sėjant (sodinant) pasėlius.

Fosforo trąšų įterpimo būdai. Fosforo trąšų įterpimo būdai priklauso nuo jų formos. Optimalūs tirpiųjų (pavyzdžiui, superfosfato) ir netirpių (pavyzdžiui, fosfato uolienų) fosfatinių trąšų įterpimo būdai yra skirtingi. Tirpios fosforo trąšos gali būti tręšiamos atsitiktine tvarka, vėliau įterpiant į dirvą plūgu su skimeriu, lokaliai – kartu su sėklomis sėjos (sodinimo) metu, juostelėmis, juostelėmis, eilėmis prie sėklų arba giliau į ariamos dirvos sluoksnį. Sėjant vietoje, fosfatinės trąšos dedamos arti neišsivysčiusių jaunų augalų šaknų ir taip aprūpinamos turimu fosforu, o tai ypač svarbu augalų vystymosi pradžioje.

Pirminė technologinė tirpių fosforo ir fosforo turinčių kompleksinių trąšų gamybos ir naudojimo užduotis – sumažinti jų sąveiką (kontaktą) su kietąja dirvožemio dalimi, kad būtų išvengta intensyvaus blogai tirpių fosfatų susidarymo.

Dėl tirpių fosfatinių trąšų granuliavimo ir jų lokalaus įterpimo į dirvą fosforo fiksacija yra gerokai apribota, dėl to pasiekiamas geresnis augalų panaudojimas.

Reikšmingas vietinio tirpių fosforo trąšų naudojimo pranašumas, palyginti su jų pasklidimu, pastebimas šiais atvejais:

Esant ribotam dirvožemių kiekiui fosforo trąšomis, pakanka tik priešsėliui (priešsėjai). Šiuo atveju vietinis trąšų įterpimas (10-15 kg P2O5 1 ha) šalia sėklų skatina intensyvų pradinį augalų augimą ir vystymąsi dėl didelio turimo fosforo kiekio greta jaunų šaknų. Įterpiant eilėmis, fosforo trąšos turėtų būti dedamos, jei įmanoma, šiek tiek žemiau (2-3 cm) nei pasėtas sėklas;

Nedidelį kiekį fosforo trąšų sumaišant su visu ariamu sluoksniu, dėl to fosforas greitai fiksuojamas dirvožemyje. Tuo pačiu padidinus priešsėjinių trąšų dozę iki 20 kg P2O5/ha, fosforo atsiperkamumas žymiai sumažėja, o esant didesnėms fosforo dozėms, jos priešsėlis įterpimo efektyvumas yra mažesnis nei skleidžiamų trąšų su plūgu. įtraukimas;

Rūgščiuose, blogai įdirbtuose velėniniuose ir raudonuosiuose dirvožemiuose, kuriuose yra daug tirpių geležies ir aliuminio formų. Esant tokioms sąlygoms, lokaliai tręšiant fosforo trąšas jų išsidėstymo zonoje, ilgą laiką išlaikoma didelė tirpaus fosforo koncentracija, kuri suteikia augalams geriausią fosforo mitybą;

Stepių regionuose, kur nepalankios oro sąlygos, o ypač sausra, riboja fosfatinių trąšų tirpumą ir fosfato jonų difuziją į šaknis. Fosforo trąšų gilaus įterpimo stepių zonoje pranašumas yra tas, kad žemutinėje ariamo sluoksnio dalyje dirva ilgiau išlaiko drėgmę, joje yra didžioji dalis aktyvių šaknų, o net ir sausais metais fosforas sulaikomas dirvožemyje. augalų pasisavinama forma;

Auginant pasėlius su neišvystyta šaknų sistema (pavyzdžiui, svogūnai) ir pasėlius, kurių vegetacijos sezonas trumpas (ridikėliai, žalieji augalai ir kt.), kuriuos reikia dažnai laistyti. Negilus fosforo įterpimas į viršutinį dirvos sluoksnį (12-15 cm gylyje) užtikrina geresnį augalų prieinamumą nei išbarstytas trąšas, kai trąšos yra išsklaidytos viršutiniame dirvos sluoksnyje, o šaknų augimo zonoje augalų vystymosi pradžioje. yra per mažai fosforo. Fosforo trąšų juosta įterpiama į norimą ariamos dirvos sluoksnio gylį, jas įterpiant specialiais noragėliais.

Pasėliams su gerai išvystyta šaknų sistema (daugiametės žolės, saulėgrąžos, kopūstai), kuriems reikalingas didelis šėrimo plotas, svarbesnis yra platinamasis tręšimas.

Prastai ir mažai tirpias fosforo trąšas (fosfatinę uolieną, termofosfatus, metalurgijos šlakus), kurios tik sąveikaudamos su dirvožemiu virsta augalams prieinamais tirpesniais junginiais, siekiant pagerinti kontaktą su PPC, reikia gerai sumaišyti su žeme. Tai ypač svarbu fosfatinėms uolienoms, kurių naudojimas, kruopščiai nesumaišius su dirvožemiu, žymiai sumažina jo efektyvumą naudojimo metais.

Reikėtų pažymėti, kad augalai taip pat gali pasisavinti maistines medžiagas per lapus ir kitus antžeminius organus. Atskirų kultūrų pasisavinimo greitis yra skirtingas ir labai priklauso nuo lapų morfologinės struktūros ir maistinių medžiagų cheminės prigimties. Fosfato jonus augalai per lapus kartais pasisavina greičiau nei per šaknis ir baigiasi vidutiniškai per 2-3 dienas. Tam tinkamiausi yra amonio fosfatai NH4H2P04, magnio MgHP04 ir kalio KN, P04. Todėl atrodytų, kad norint išvengti reikšmingos fosforo fiksacijos dirvožemyje ir padidinti jo panaudojimo koeficientą augalams, tirpias fosforo trąšas patartina tręšti lapų viršutinio tręšimo pavidalu. Tuo pačiu metu, kadangi didelė tirpalų koncentracija smarkiai pažeidžia (nusidega) lapus, lapų viršutiniam tręšimui galima naudoti tik atskiestus (0,1-0,2%) tirpalus. fosfatinės trąšos . Norint patenkinti augalų poreikius fosforu esant tokiai mažai tirpalų koncentracijai vegetacijos laikotarpiu, reikia atlikti 10-20 lapų tręšimo, o tai brangu, todėl ekonomiškai nepagrįsta. Be to, šėrimą lapais galima atlikti tik vegetatyviniams augalams, t.y. kai augalai jau yra suformavę pakankamai išvystytą lapų aparatą. Tuo pačiu metu fosforo poreikis augalams yra didžiausias jų augimo ir vystymosi pradžioje. Šiuo atžvilgiu lapų antpilas su fosforu ir kitomis maistinėmis medžiagomis gali būti tik papildomas viršutinis padažas.

Azotas yra elementas, kurio augalams trūksta. Azotas yra baltymų, fermentų, nukleino rūgščių, chlorofilo, vitaminų, alkaloidų dalis. Azoto mitybos lygis lemia baltymų ir kitų azotinių organinių junginių sintezės dydį ir intensyvumą augaluose bei augimo procesus. Augalai gali naudoti tik mineralinį azotą. Trūkstant azoto buveinėje, stabdomas augalų augimas, susilpnėja šoninių ūglių formavimasis ir javų dygimas, stebimi smulkialapiai lapai. Kartu mažėja šaknų išsišakojimas, tačiau gali padidėti šaknų masės ir oro dalies santykis. Viena iš ankstyvųjų azoto trūkumo apraiškų yra blyškiai žalia lapų spalva, kurią sukelia susilpnėjusi chlorofilo sintezė. Ilgalaikis azoto badas sukelia baltymų hidrolizę ir chlorofilo sunaikinimą, pirmiausia apatiniuose, senesniuose lapuose, o tirpių azoto junginių nutekėjimą į jaunesnius lapus ir augimo taškus. Dėl chlorofilo naikinimo apatinių lapų spalva, priklausomai nuo augalo rūšies, įgauna geltonus, oranžinius ar raudonus atspalvius, o esant ryškiam azoto trūkumui, gali atsirasti nekrozė, džiūvimas ir audinių mirtis. Dėl azoto bado sutrumpėja vegetatyvinio augimo laikotarpis ir sulėtėja sėklų nokinimas.

Fosforą augalai pasisavina didesnio oksido PO4 pavidalu ir nesikeičia, yra įtrauktas į organinius junginius. Augalų audiniuose fosforo koncentracija yra 0,2-1,3% sausos augalo masės. Augaluose jis funkcionuoja tik fosforo rūgšties likučių pavidalu. Visas mainas redukuojamas į fosforilinimą (rūgšties liekanos prijungimą) ir transfosforilinimą (rūgšties likučio perkėlimą iš vienos medžiagos į kitą). Fosforas yra energijos tiekimo elementas (ATP, ADP). Jis aktyvina šaknų sistemos augimą ir generatyvinių organų klojimą. Pagreitina visų procesų vystymąsi. Padidina žiemos atsparumą. Išorinis fosforo bado simptomas yra melsvai žalia lapų spalva, dažnai su violetiniu arba violetiniu atspalviu (baltymų sintezės vėlavimo ir cukraus kaupimosi įrodymas). Lapai tampa mažesni ir siauresni. Sustabdomas augalų augimas, vėluoja derliaus nokinimas. Trūkstant fosforo, mažėja deguonies pasisavinimo greitis, pakinta kvėpavimo takų metabolizme dalyvaujančių fermentų aktyvumas, aktyviau pradeda veikti kai kurios nemitochondrinės oksidacijos sistemos (glikolio rūgšties oksidazė, askorbato oksidazė). Fosforo bado sąlygomis suaktyvėja organinių fosforo junginių ir polisacharidų skilimo procesai, slopinama baltymų ir laisvųjų nukleotidų sintezė.

Kalio kiekis audiniuose yra vidutiniškai 0,5–1,2 %, skaičiuojant nuo sausos masės. Kalis nėra įtrauktas į jokį organinį junginį. Ląstelėse jis daugiausia yra joninėje formoje ir yra lengvai judrus. Didžiausias kalio kiekis koncentruojasi jaunuose augančiuose audiniuose, pasižyminčiuose aukštu metabolizmo lygiu.Žinoma, kad kalis dalyvauja reguliuojant citoplazminį klampumą, didinant jo koloidų hidrataciją ir vandens sulaikymo pajėgumą. Kalis yra pagrindinis priešionas, neutralizuojantis neigiamus neorganinių ir organinių anijonų krūvius. Angliavandenių transportavimas augale yra susijęs su kalio persiskirstymu. Kalis yra daugelio fermentų sistemų aktyvatorius. Trūkstant kalio, lapai pradeda gelsti iš apačios į viršų – nuo ​​senų iki jaunų. Lapai pagelsta kraštuose. Ateityje jų kraštai ir viršūnės tampa rudos spalvos, kartais su raudonomis "rūdijusiomis" dėmėmis; yra šių vietų mirtis ir sunaikinimas. Lapai atrodo kaip sudeginti. Esant kalio badui, mažėja kambio funkcionavimas, sutrinka kraujagyslių audinių vystymasis, mažėja epidermio ir odelės ląstelės sienelės storis, slopinami ląstelių dalijimosi ir tempimo procesai. Dėl tarpubamblių trumpėjimo gali susidaryti augalų rozetinės formos. Nustoja vystytis ir miršta viršūniniai ir viršūniniai-šoniniai pumpurai, suaktyvėja šoninių ūglių augimas, augalas įgauna krūmo formą.Kalio trūkumas mažina fotosintezės produktyvumą, visų pirma dėl sumažėjusio ūglių spartos. asimiliatų nutekėjimas iš lapų: kalio bado metu jis sumažėja daugiau nei du kartus.

Peržiūros: 1081

24.02.2017

Fiziologinis makroelemento vaidmuo. Vienas iš svarbiausių augalų organizmams makroelementų yra fosforas (P). Jo kiekis pasėliuose – apie 0,2 % (sausos masės). Kartu su deguonimi jis sudaro fosfatus ir fosforo rūgštis, kurios yra kiekvienos gyvos ląstelės dalis ir yra labai svarbios ne tik augalų, bet ir visų kitų organizmų egzistavimui ir vystymuisi. Fosforas yra nepakeičiamas daugelio organinių (iki 90%) ir mineralinių junginių augaluose komponentas. Jo yra nukleorūgštyse (DNR ir RNR), nukleotiduose (ATP, NADP, NAD) ir nukleoproteinuose, taip pat vitaminuose, fermentuose, fitine, lecitine, cukraus fosfatuose ir kt.

Fosforas vaidina lemiamą vaidmenį biosintezės, energijos, baltymų ir vandenilio apykaitos procesuose. Be jo neįmanomas paveldimų savybių perdavimas augalams. Šis elementas yra ląstelės membranoje, ląstelės protoplazmoje, yra chromosomų dalis ir dalyvauja formuojant ląstelių membranas. Mineraliniai fosforo junginiai dalyvauja reguliuojant augalų ląstelių sulčių reakciją.

Šis makroelementas padidina pasėlių atsparumą stresui ir nepalankioms aplinkos sąlygoms. Jį galima vadinti augalų statybiniu elementu, nes jo reikia skeletui ir karūnai sukurti. Fosforas prisideda prie sėkmingo pasėlių augimo ir vystymosi, formuojasi juose galinga šaknų sistema, didina jų atsparumą sausrai ir šalčiui, skatina ankstyvesnį ir produktyvesnį derėjimą. Jis gali sumažinti aliuminio, mangano, geležies toksiškumą. Aprūpinus augalus pakankamu kiekiu fosforo, vaisiuose susikaupia daugiau maistinių, aromatinių ir dažiklių, pagerėja jų laikymosi kokybė.

Fosforo trūkumo simptomai. Nepakankamas pasėlių aprūpinimas šiuo makroelementu sukelia jų slopinimą arba staigų augimo sustabdymą; nykštukinės šaknų sistemos formavimas; lapų spalvos pokytis dėl dalinio chlorofilo irimo (laipsniškas pilkai žalios, kartais purpurinės ar raudonai violetinės spalvos plitimas nuo lapo plokštelės krašto iki centro), jų deformacija ir priešlaikinis kritimas; stiebų retėjimas ir paraudimas, uždelstas žydėjimas, žiedynų nykimas pumpurų fazėje ir neprinokusių vaisių iškritimas (dažniausiai vaisiniuose pasėliuose). Dėl fosforo trūkumo grūduose silpnai auga ir susidaro vaisingi stiebai.

Fosforas veikia šaknų, pumpurų, pumpurų augimą ir vystymąsi. Labai reikšmingai elemento trūkumas turi įtakos augalų reprodukcinių organų formavimuisi ir vystymuisi. Šiuo atveju taip pat yra slopinamas sėklų brendimas, dėl kurio sumažėja derlius ir pablogėja jo kokybė. Nepakankamas fosforo kiekis gali išprovokuoti baltymų apykaitos sutrikimą, dėl kurio pablogėja azoto pasisavinimas.

Reikalingiausi augalai pilnaverčiai fosforo mitybai pradinėse jų vystymosi fazėse, nes jų šaknų sistema dar nėra pakankamai išsivysčiusi ir prastai pasisavina maistines medžiagas iš dirvožemio. Fosforo poreikis ypač didelis formuojantis žiedynams ir vaisiams, todėl elementas kaupiasi šiose augalų dalyse, didžiausias koncentracijas pasiekdamas sėklose ir vaisiuose.

Fosforas priklauso pirmos eilės makroelementams, jo svarba mineralinėje pasėlių mityboje yra itin didelė. Beveik visi augalų augimo ir vystymosi procesai yra susiję su tiesioginiu šio elemento dalyvavimu juose. Nepakankamas fosforo kiekis lemia didelius pasėlių kiekio ir kokybės nuostolius. Aiškus signalas, rodantis šio elemento trūkumą dietoje, yra purpurinės spalvos atsiradimas ant lapų. Jo intensyvumas yra tiesiogiai proporcingas trūkumo pasireiškimo dydžiui. Fosforo trūkumas pirmiausia pastebimas kukurūzuose, tačiau nuo jo kenčia ir kiti augalai, tokie kaip žieminiai rapsai, žieminiai javai.

pertekliniai simptomai. Intensyvaus fosforo tiekimo sąlygomis paspartėja augalų vystymasis, todėl galima gauti ankstyvesnį derlių su pagerėjusiais kokybės rodikliais. Tuo pačiu metu šios makroelemento perteklius gali sukelti medžiagų apykaitos sutrikimus: pablogėja geležies, mangano, vario, boro, cinko pasisavinimas; padidina kalcio suvartojimą mažinant kalio suvartojimą; taip pat galimas pasėlių apsinuodijimas fluoru ir sunkiųjų metalų kaupimasis juose. Išoriškai per didelio fosforo kiekio poveikis pasireiškia augalo dydžio sumažėjimu dėl azoto bado (fosforo perteklius trukdo pasisavinti azotą). Be to, galima pastebėti apatinių lapų deformaciją ir spalvos pasikeitimą - jie nudžiūsta (audinys miršta išilgai lapo plokštelės krašto, atsiranda nekrozinių dėmių), o vėliau nukrenta per anksti. Per didelis fosforo suvartojimas pagreitina nokimą pasėlių kokybės sąskaita. Taip pat galima apriboti cinko, kuris sukelia vaisinių augalų rozetės (mažalapių) ligą, suvartojimą. Dirvožemyje esantis magnis padeda reguliuoti fosforo rūgščių pasisavinimą.

Sudėtis dirvožemyje. Priklausomai nuo dirvožemio tipo, fosforo kiekis juose gali svyruoti nuo 3,8 t/ha (smėlėtas, velėninis-podzolinis) iki 22,9 t/ha (stori daug humusingi chernozemai). Elemento pasiskirstymas išilgai horizonto taip pat yra netolygus. Didžiausi jo kiekiai susitelkę ariamuose sluoksniuose, o tolstant nuo paviršiaus pastebimas fosforo turinčių junginių atsargų mažėjimas.

Fosforas dirvožemyje yra dviejų formų: kaip organinių junginių dalis (glicerofosfatas, fitinas, nukleotidai ir kt.), taip pat mažai tirpių neorganinių junginių (kalcio, geležies, aliuminio fosfato ir kt.) pavidalu. Abiejų tipų fosfatai gali virsti tarpusavyje: organiniai į mineralinius ir atvirkščiai. Jų santykis priklauso nuo dirvožemio tipo. Taigi, velėniniuose-podzoliniuose dirvožemiuose organinio fosforo kiekis (16–48%) yra mažesnis nei mineralinio, o durpyniniuose – vyrauja ir gali siekti 70%.

Nepaisant didelio elemento kiekio dirvožemyje, vyraujantis jo kiekis (iki 75%) yra sunkiai tirpstančių ir pasėliams sunkiai pasiekiamų formų. Fosforą dirvožemyje augalai sunaudoja tik 3–5 proc. Elemento prieinamumas labai priklauso nuo terpės rūgštingumo. Taigi neutralaus pH dirvožemiuose esantys neorganiniai fosforo junginiai praktiškai netirpūs. O padidėjus dirvožemio rūgštingumui, didėja fosforo prieinamumas.

Pagal augalų prieinamumo lygį yra trys mineralinių fosfatų grupės: ortofosfatai dirvožemio tirpalas, kuris yra visiškai prieinamas ir aktyviai įsisavinamas pasėlių pradinėse jų vystymosi fazėse; labilieji fosfatai, kurie yra fosforo junginiai, nusėdę ant dirvos paviršiaus arba adsorbuoti, galintys prasiskverbti į dirvos tirpalą ir sudaryti rezervą tolesniam augalų aprūpinimui fosforu; stabilūs fosfatai, mažai tirpus, beveik nepasiekiamas augalams, galintis labai lėtai virsti prieinamomis formomis, veikiant oro sąlygoms ar kitokiam cheminiam ir biologiniam poveikiui.

Organiniai fosfatai apima nespecifinius darinius (fosfolipidai - mažiau nei 1%, nukleino rūgštys - iki 10%, inozitolio fosfatai - nuo 30 iki 60%, nedideli kiekiai cukraus fosfatų, glicerofosfatų, fosfoproteinų, nukleotidų kofermentų, junginių su aminofosfatais ir fosfatais rūgštys) ir specifinės ( humuso susidarymas). Dėl daugelio fizinių ir cheminių pokyčių (sorbcijos, cheminės hidrolizės, chelacijos, redokso reakcijų, fermentinių virsmų) nemaža dalis organinių fosforo turinčių junginių virsta potencialiai prieinamomis mineralinėmis formomis, turinčiomis didelį mobilumą.

Fosfatinės trąšos. Gamtoje nėra natūralių augalų fosforo papildymo dirvožemyje šaltinių, o pasėlių poreikis šiam elementui yra didelis. Taigi vegetacijos metu augalai iš dirvos pašalina nuo 20 iki 60 kg/ha fosforo oksido (P 2 Apie 5 ). Mineralinių ir organinių fosforo junginių perėjimo į turimas formas procesas yra gana lėtas, todėl norint užtikrinti visavertį fosforo maitinimą pasėliams ir gauti didelį derlių, būtina reguliariai papildyti šio elemento atsargas dirvožemyje jas praturtinant. su fosforo trąšomis.

Atsižvelgiant į tirpumo vandenyje laipsnį ir prieinamumą pasėliams, fosforo turinčios trąšos skirstomos į tris grupes: lengvai prieinamas augalams, kuriose fosforas yra vandenyje tirpios formos (paprastasis superfosfatas, dvigubas superfosfatas); turimi, turintys fosforo, tirpūs silpnose rūgštyse arba šarminiame tirpale (termofosfatai, nuosėdos, defluorintas fosfatas, šlakas); sunkiai pasiekiamas, tirpsta tik stipriose rūgštyse (fosforitas ir kaulų miltai).

Labiausiai paplitęs iš fosforo junginių yra superfosfatas. Be monokalcio fosfato ir fosforo rūgšties, jame taip pat yra mikroelementų magnio ir sieros. Dalis augalams prieinamo fosforo oksido (P 2 O 5 ) yra 14–20% superfosfato, o bendras virškinamo makroelemento kiekis yra nuo 88 iki 98%. Kaip labiau koncentruota fosforo trąša, naudojamas dvigubas superfosfatas, kuriame vandenyje tirpaus fosforo oksido dalis yra daug didesnė - nuo 42 iki 49%. Kitas skirtumas yra tai, kad dvigubame superfosfate nėra gipso. Šis vaistas yra pranašesnis už paprastą superfosfatą dėl mažesnio vartojimo ir galingesnio poveikio. Tačiau pasėliams, kurie teigiamai reaguoja į gipso priedus, geriau naudoti paprastą superfosfatą. Abiejų tipų trąšos gali būti naudojamos bet kokiems pasėliams tiek atskirai, tiek kaip maistinių medžiagų mišinių dalis, neribojant dirvožemio tipo. Įterpus į dirvą, juos reikia nedelsiant įterpti, nes jiems būdingas didelis perėjimo prie sunkiai pasiekiamų formų greitis.

Ūkininkų labai mėgstamos kompleksinės fosforo turinčios trąšos – ammofosas, diammofosas, azofoska (NPK), nitroammofoska, nitrofosas, karboamofosas. Ammofosas susideda iš fosforo ir azoto formų, lengvai prieinamų pasėliams, jame nėra chloro ir nitratų. Fosforas, randamas jame amonio fosfato pavidalu, yra labai judrus dirvožemyje ir lengvai prasiskverbia į gilesnius horizontus. Naudojama ir kaip pagrindinė trąša, ir viršutiniam tręšimui. Diammofosas yra didesnės koncentracijos parinktis. Jis gali sumažinti dirvožemio rūgštingumą ir padidinti jo šarminę reakciją. Kaip ir daugumą fosfatinių trąšų, diammofosą galima naudoti kartu su organiniais komponentais (mėšlu, paukščių išmatomis, humusu ir kt.).

Kaip fosforo šaltinis taip pat naudojamos skystos kompleksinės trąšos (LCF), kurios yra suspensijos arba vandeniniai tirpalai. Jie pasižymi dideliu technologiniu ir agroekonominiu efektyvumu. Dėl naudojimo paprastumo ir oro faktoriaus įtakos nereikšmingumo, toksinių ir sprogstamųjų savybių nebuvimo, didelio pasėlių prieinamumo laipsnio, galimybės naudoti tiek šaknims, tiek lapams maitinti, taip pat dėl ​​jų suderinamumo su įvairių mikroelementų, pesticidų, augimo stimuliatorių, leidžiančių vienu metu apdoroti pasėlius kombinuotais mišiniais, šios trąšos tampa vis paklausesnės žemės ūkio gamyboje.

Fosforo trūkumo pasireiškimo žiemkenčių pasėliuose pasekmė – lėtas antrinės šaknų sistemos formavimasis, stabdantis augalų augimą ir neleidžiantis realizuoti savo genetinių galimybių užtikrinant atitinkamą derliaus lygį. Dažniausiai šis reiškinys yra susijęs su žema dirvožemio temperatūra pavasarį atsinaujinus vegetacijai. Augalų fosforo pasisavinimas iš dirvožemio ankstyvosiose augimo stadijose yra susijęs su tam tikrais sunkumais, atsirandančiais dėl prasto šaknų sistemos išsivystymo ir šio elemento elgesio dirvožemyje ypatumų. Gerai žinoma, kad ortofosfatų asimiliacijai šaknų sistemoje iš dirvožemio reikia + 14 ° C ir aukštesnės temperatūros.

Išeitis iš šios situacijos buvo laikoma fosforo patekimu į lapą. Tačiau lapų tręšimas klasikinėmis trąšomis su fosforu ortofosfatų pavidalu dažnai neduoda laukiamo efekto. Taip yra dėl lėto prasiskverbimo į augalą per lapų paviršių ir lėto šios formos fosforo įsisavinimo augale. Remiantis moksliniais duomenimis, fosfato pavidalo fosforas, patekęs per lapo paviršių, absorbuojamas tik iki 20% kiekio, įvesto per 5 dienas. Šiandien efektyviausias sprendimas yra naudoti trąšas, kurių sudėtyje yra fosforo fosfito pavidalu! Pagrindinis šių trąšų skirtumas, palyginti su tomis, kurių sudėtyje yra fosforo fosfatų pavidalu, yra fosforo įsiskverbimo į augalą greitis ir gana žema jo pasisavinimo temperatūra. Tai leidžia naudoti fosfitus jau esant 5–7 ° C temperatūrai.

Vienas iš naujausių agrochemijos laimėjimų – organinių-mineralinių kompleksų sukūrimas sintetinių organinių rūgščių pagrindu. Tokios mikrotrąšos vadinamos chelatais. Jie išsiskiria dideliu augalų virškinamumu. Sėklas prieš sėją apdorojant chelatiniu preparatu, kuriame yra fosforo, galima išvengti šio makroelemento trūkumo pirmuoju augalo gyvenimo periodu. Esant žemai temperatūrai, labai sumažėjęs fosforo kiekis augalams sukelia jo trūkumą pasėliuose. Šiuo atveju chelatinių trąšų, kurių sudėtyje yra fosforo, naudojimas kaip lapų viršutinis tręšimas bus veiksmingas. Jų naudojimas leis išvengti neigiamų elemento trūkumo pasekmių ir išsaugoti būsimą derlių.

Fosforas yra viena iš pagrindinių maistinių medžiagų. Akademiko Fersmano žodžiais tariant, „Fosforas yra gyvybės ir minties elementas“. Be jo gyvybė neįmanoma ne tik aukštesniems augalams, bet ir paprasčiausiems organizmams. Fosforas yra daugelio medžiagų, kurios vaidina svarbų vaidmenį gyvybės reiškiniuose, sudedamoji dalis. Jis randamas nukleino rūgštyse (RNR ir DNR), t.y. fosforas dalyvauja baltymų sintezėje ir paveldimų savybių bei biologinės informacijos perteikime. Didelės energijos junginiai, turintys fosforo, tokie kaip ATP, atlieka labai svarbų vaidmenį. Tai pagrindinis energijos akumuliatorius ir jo nešiklis daugeliui sintetinių procesų. Visų pirma, be ATP, fotosintezės ir kvėpavimo procesai nevyks. Adenozino difosfato augalų fotosintezė

Fosforas yra azoto palydovas; Kur yra azoto, ten yra ir fosforo. Augaluose jį atstovauja mineraliniai ir organiniai junginiai. Mineraliniai fosfatai augalų audiniuose dažniausiai būna ortofosforo rūgšties kalcio, kalio ir magnio druskų pavidalu. Nepaisant to, kad jų paprastai randama nedideliais kiekiais, jie atlieka svarbų vaidmenį kuriant ląstelių sulčių buferinę sistemą ir tarnauja kaip rezervas organinių fosforo turinčių junginių susidarymui. Augaluose vyrauja ir atlieka svarbiausią vaidmenį organiniai junginiai. Tai nukleino rūgštys, nukleoproteinai, fosfoproteinai, fosfatidai, fitinas, cukraus fosfatai, makroerginiai junginiai ir tt Tarp jų pirmoje vietoje turėtų būti nukleorūgštys. Tai sudėtingos didelės molekulinės medžiagos, dalyvaujančios svarbiausiuose gyvybės procesuose: RNR (ribonukleino) – tam tikram organizmui būdingų baltymų sintezėje, DNR (dezoksiribonukleino) – perduodant paveldimas savybes ir perduodant biologinę informaciją. . Nukleino rūgštys su baltymais sudaro sudėtingus baltymus, nukleoproteinus, kurie randami embriono audiniuose ir ląstelių branduoliuose. Svarbi grupė yra fosfoproteinai – baltyminių medžiagų junginiai su fosforo rūgštimi. Tai apima baltymus – fermentus, kurie tarnauja kaip daugelio biocheminių procesų katalizatoriai.

Fosfatidai (arba fosfolipidai) atlieka labai svarbų biologinį vaidmenį. Jie sudaro baltymų-lipidų molekules, kurios prisideda prie įvairių medžiagų pralaidumo į ląstelę. Fosfatidų yra bet kurioje augalo ląstelėje, tačiau sėklos, ypač aliejinių augalų ir ankštinių augalų, skiriasi didžiausiu kiekiu.

Svarbus junginys yra fitinas. Jaunuose organuose ir audiniuose, o ypač sėklose, atsarginės medžiagos pavidalu yra daug fitino. Kai sėklos sudygsta, išsiskiria fosforo rūgštis, kurią naudoja jaunas augalas. Ankštinių ir aliejinių augalų sėklose fitino yra 1--2 % sausos masės masės, javų sėklose - 0,5-1,0 %. Svarbų vaidmenį fotosintezės, kvėpavimo procesuose ir angliavandenių (sacharozės, krakmolo) tarpusavio transformacijose atlieka cukraus fosfatai. Cukraus fosfatų kiekis augaluose kinta priklausomai nuo augalų amžiaus, mitybos sąlygų ir kitų veiksnių ir svyruoja nuo 0,1 iki 1,0 % sausos masės masės. Bendras fosforo kiekis augaluose yra daug mažesnis nei azoto ir svyruoja nuo 0,3 iki 2% (azoto - 1 - 5%). Jaunuose augančiuose audiniuose gausu fosforo; daug jo susikaupia prekinėje pasėlio dalyje (generatyviniuose organuose). Fosforas pagreitina augalų brendimą. Jam veikiant, lapuose pagreitėja baltymų skilimo procesai ir skilimo produktų perėjimas į reprodukcinius organus, ypač į grūdus. Kadangi fosforas vaidina svarbų vaidmenį angliavandenių apykaitoje, fosfatinės trąšos prisideda prie cukraus kaupimosi runkeliuose, o krakmolo – bulvių gumbuose. Gera fosforo mityba prisideda prie geresnio žiemkenčių, vaisinių ir uogų pasėlių peržiemojimo.

Taigi fosforas tiesiogiai dalyvauja daugelyje augalų gyvybės procesų, o aukšto fosforo mitybos lygio užtikrinimas yra viena iš svarbiausių sąlygų norint gauti didelį pasėlių derlių. Fosforo augaluose yra daug mažesniais kiekiais nei azoto. Dirvožemyje jis randamas tiek mineralinėmis, tiek organinėmis formomis. Organiniuose junginiuose randamas fosforas augalams tampa prieinamas tik po organinių medžiagų mineralizacijos (skilimo). Ortofosforo rūgšties H 3 PO 4 druskos yra pagrindinis fosforo mitybos šaltinis, nors įrodyta, kad augalai gali naudoti ir kitų fosforo rūgščių druskas: metafosforo, pirofosforo ir kt.

Fosforo rūgštis – tribazinė; jis gali atskirti tris anijonus:

N 3 RO 4 N 2 RO 4 - NRO 4 2 - RO 4 3 -

pH=5-6 pH=6-7 virškinamas šarminėje aplinkoje

Fosforo prieinamumui palankiausias pH yra artimas neutraliam arba silpnai rūgštiniam. Silpnai šarminės reakcijos dirvožemiai dažniausiai pasižymi kalcio gausa. Tokiomis sąlygomis fosforas virsta sunkiai tirpiais kalcio fosfatais ir dažniausiai atsiranda fosforo trūkumas. Įvairių fosforo rūgšties druskų prieinamumas augalams priklauso nuo jų tirpumo. Labiausiai vandenyje tirpsta fosforo rūgšties druskos su vienavalenčiais kalio, natrio, amonio katijonais. Jas gerai pasisavina augalai:

H 2 RO 4 - + K + \u003d KN 2 RO 4 HRO 4 2- + 2K + \u003d K 2 HRO 4 RO 4 3 - + 3K + \u003d K 3 RO 4

Su dvivalenčiais katijonais susidaro įvairaus tirpumo druskos:

H 2 RO 4 - + Ca 2+ Ca (H 2 RO 4) 2 - monopakeistas kalcio fosfatas (Ca monofosfatas); vandenyje tirpus junginys (sudaro superfosfato pagrindą)

HPO 4 2- + Ca 2+ CaHRO 4 - dipakeistas kalcio fosfatas (Ca difosfatas); vandenyje netirpus junginys, bet tirpus silpnose rūgštyse, įskaitant organines. Dėl dirvožemio rūgštingumo ir šaknų išskyrų jis taip pat yra svarbus fosforo mitybos šaltinis (sudaro nuosėdų pagrindą)

RO 4 3- + Ca 2+ Ca 3 (RO 4) 2 - tripakeistas kalcio fosfatas. Vandenyje ir silpnose rūgštyse netirpus junginys (sudaro fosforito pagrindą miltai). Šis junginys gali būti iš dalies ištirpintas ir absorbuojamas tik rūgščioje (neprisotintoje bazėmis) dirvoje.

Su trivalenčiais katijonais (Al, Fe) fosfatai sudaro sunkiai tirpius junginius (AlPO 4, FePO 4), augalams prieinamus tik šviežiai nusodintu pavidalu.

Ištirpusių fosfatų kiekis didėja didėjant drėgmei ir atitinkamai didėja augalų aprūpinimas fosforu. Taigi, pavyzdžiui, sunkios granuliometrinės sudėties dirvožemiai sulaiko daugiau vandens nei lengvi, todėl tirpale yra daugiau fosforo. A. V. Sokolovas pažymi, kad drėgnais metais augalai rodo mažesnį fosforo poreikį ir prasčiau reaguoja į fosforo trąšų įterpimą nei sausais metais. Dauguma augalų H 2 RO 4 - pasisavina lengviau nei HPO 4 2 - .