Содержание фосфора в почве — показатель ее окультуренности. Обычно оно составляет 1,2 — 6 т/га и зависит от механического состава почвы и содержания гумуса. Фосфор в почве находится в минеральной и органической формах. Минеральные фосфаты присутствуют, как правило, в виде гидроксил - или фтор - аппатитов, ди - и трикальцийфосфатов. В кислых почвах преобладают фосфаты железа и алюминия, в нейтральных и карбонатных — фосфаты кальция и магния.
Органический фосфор накапливается в результате деятельности высших и низших растений, животных и микроорганизмов. В различных почвах его содержание составляет 14 —44 % общего количества. Он находится в гумусе, плазме микроорганизмов и в фитине — кальциево-магниевой соли инозитфосфорной кислоты.
Фосфор обладает малой подвижностью. Фиксация фосфора происходит в результате связывания его кальцием, магнием или алюминием. Ионы Н2РО4 поглощаются глинистыми минералами. Вначале этот процесс носит обменный характер, затем переходит в химический с образованием А1Р04. С химической адсорбцией связано неполное использование фосфора удобрений. Коэффициент использования фосфорных удобрений колеблется от 5 до 35 %, в среднем 20 %. На кислых почвах он составляет меньшую величину. Коэффициент использования зависит также от культуры, под которую вносятся удобрения. Картофель потребляет 35 % фосфора, ячмень — 20, люпин — 15, просо — 11, кукуруза — 7%. На лугах использование фосфора может достигать 40 %. Высушивание почвы увеличивает подвижность фосфора за счет разрушения агрегатов при последующем их смачивании.
Оптимальное содержание Р205, определяемое в вытяжке 0,2 н НС1 раствора соляной кислоты в дерново-подзолистых почвах, для злаков составляет 12—18, для картофеля 30 — 35 мг на 100 г почвы.
Виды фосфорных удобрений.
Производимые промышленностью фосфорные удобрения подразделяются на:
· водорастворимые — простой и двойной суперфосфат. Фосфор этих удобрений хорошо доступен растениям;
· содержащие фосфор, нерастворимый в воде, но растворимый в слабых кислотах, — преципитат, томасшлак, обесфторенный фосфат. Фосфор этих удобрений доступен растениям;
· содержащие фосфор, нерастворимый в воде, плохо растворимый в слабых кислотах, полностью растворимый в сильных кислотах, — фосфоритная мука.
Суперфосфат — содержание фосфора 19,5 — 22 % в виде усвояемого Р205. В простом суперфосфате также содержится около 40 % сульфата кальция. Гранулированный суперфосфат не комкуется, не слеживается, его можно вносить зернотуковыми сеялками. Из-за невысокого содержания фосфора его не рекомендуется возить на большие расстояния. Это удобрение хорошо вносить под бобовые и капустные культуры, для которых сера — ценный элемент питания. Двойной суперфосфат — высококонцентрированное фосфорное удобрение. Основное отличие от простого суперфосфата — отсутствие СаS04.
Преципитат — белый или светло-серый порошок, который не слеживается и хорошо рассеивается. Содержит 25 —35 % фосфора.
Обесфторенный фосфат — содержит 20 —30 % Р205. При основном внесении на дерново-подзолистых и черноземных почвах не уступает по эффективности суперфосфату. Хорошее действие оказывает при использовании под травы и многолетние насаждения.
Томасшлак — отход металлургической промышленности при переработке железных руд. Темный тяжелый порошок, содержащий фосфор в виде тетракальцийфосфата Са4Р209, растворимый в лимонной кислоте. В удобрении много кремнекислого кальция, есть соединения железа, алюминия, ванадия, магния, марганца, молибдена и других элементов. Лучше применять его на кислых почвах, так как он имеет щелочную реакцию. Используют только как основное удобрение. В мартеновских шлаках содержится 8 — 12 % Р205, это удобрение имеет местное значение.
Фосфоритная мука — тонкий порошок серого, темно-серого или коричневого цветов. Это самое дешевое удобрение. Применяют на кислых дерново-подзолистых, серых лесных и торфянистых почвах. Кислый торф, физиологически кислые удобрения, торфонавозные компосты усиливают разложение и улучшают усвоение фосфоритной муки. Большое значение имеет тонкость помола. Фосфоритная мука может не дать эффекта, если в почве содержится много усвояемого фосфора, при низком уровне потенциальной кислотности вследствие высокой степени насыщенности почвы основаниями.
Гранулированный суперфосфат рекомендуется для предпосевного внесения под различные культуры в дозе 7,5 — 20 кг/га Р205. Под кукурузу и подсолнечник суперфосфат вносят с таким расчетом, чтобы не было непосредственного контакта удобрений с семенами. Его можно смешивать с семенами зерновых культур при условии, что семена и удобрение будут сухими.
В зонах недостаточного увлажнения особое значение имеет глубина заделки удобрений: заделывать их надо под плуг. Лучшее место фосфоритования почвы — чистый пар, так как высокое содержание нитратов усиливает действие фосфорного удобрения. Фосфоритную муку можно применять в занятых парах. Эффективность действия фосфоритной муки выше в теплое время, когда процесс нитрификации протекает более интенсивно. Азотную кислоту нейтрализует не только фосфорит, но и бикарбонат кальция, а также другие соединения кальция.
Если в основном удобрении недостаточное количество фосфорных удобрений и с помощью растительной диагностики обнаружен недостаток элемента или если нужно повысить коэффициент использования удобрения с целью сокращения времени контакта его с кислой почвой, проводят дополнительную подкормку. Поверхностно суперфосфат не вносят. Особенно прочно он связывается на карбонатных почвах (образуется гидроксилапатит) и сильнокислых красноземах (образуется варисцит). Остаточный фосфор удобрений лучше усваивается растениями, чем почвенный, и имеет сильное последействие. Действие известкования на коэффициент использования фосфора удобрений чаще всего положительное.
Положительное влияние на урожай оказывает концентрирование доз удобрений и рациональное размещение их в севообороте. Периодическое однократное внесение удобрений в повышенных дозах также весьма эффективно. Концентрированный фосфор целесообразно вносить под озимую пшеницу, картофель, клевер, сахарную свеклу. Доступность фосфора удобрений увеличивает сера. Повысить коэффициент использования фосфора можно такими способами:
· дифференцированием доз в зависимости от обеспеченности почвы доступными для растений соединениями фосфора;
· внесением его очагами во влагообеспеченный и корнеобитаемый слой;
· внесением под отзывчивые на фосфорное удобрение культуры; установлением оптимального соотношения макро- и микроэлементов;
· применением комплексных удобрений и равномерным их внесением.
1.2.3 Калийные удобрения
Около 80% калия находится в клеточном соке, примерно 20 % удерживается в клетках растений в обменнопоглощенном коллоидами цитоплазмы состоянии и до 1 % его необменно поглощается митохондриями. Больше калия содержится в хорошо освещенных растениях, ночью он частично выделяется растениями через корни. Много калия содержится в нетоварной части урожая, за исключением клубнеплодов, зернобобовых и льна. В клубнях картофеля к уборке содержится 96 % калия от его общего количества в растении: 300 ц картофеля выносят 154 кг калия.
В большом количестве калия нуждаются плодовые и овощные культуры, сахарная свекла, капуста, корнеплоды, картофель, клевер, люцерна, подсолнечник, гречиха, зернобобовые, кукуруза. Калий усиливает накопление моносахаров в плодовых и овощных культурах, повышает содержание сахарозы в корнеплодах, крахмала — в картофеле, утолщает стенки клеток соломины злаковых культур, что усиливает устойчивость хлебов к полеганию, улучшает качество волокна льна. Способствуя накоплению углеводов в клетках растений, калий усиливает осмотическое давление клеточного сока и тем самым повышает холодо- и морозоустойчивость растений. Калий увеличивает гидрофильность коллоидов цитоплазмы, снижая при этом транспирацию, что помогает растениям лучше переносить кратковременные засухи. Активизируя важнейшие биохимические процессы в клетках растений, калий повышает их устойчивость к заболеваниям как в течение вегетации, так и в послеуборочный период, значительно улучшает лежкость плодов и овощей. Калий играет важную роль в синтезе и обновлении белка в растении.
При недостатке калия в клетку усиленно поступают натрий, магний, кальций, что нарушает обмен веществ — повышается содержание свободного аммиака и ионов водорода. Избыток калия снижает поступление магния, вызывает магниевое голодание. При недостатке магния содержание хлорофилла в зеленых частях растений уменьшается, листья, прежде всего нижние, становятся пятнистыми, «мраморовидными», бледнеют между жилками, а вдоль жилок сохраняется зеленая окраска. Затем листья постепенно желтеют, скручиваются с краев и преждевременно опадают.
Внешние признаки калийного голодания — побурение краев листьев, появление на листьях ржавых крапинок. Калий из старых листьев вымывается дождями. Критический период потребления калия растениями приходится на первые 15 дней после появления всходов, а максимального — совпадает с периодом интенсивного прироста биомассы. У льна поступление калия заканчивается в фазе полного цветения, у зерновых и зернобобовых — к началу молочной спелости. Картофель, капуста, сахарная свекла потребляют калий в течение всего периода вегетации. Особенно богаты калием эмбриональные ткани и растущие клетки, поэтому калий иногда называют «элементом молодости».