Минеральные фосфорные удобрения: Фосфорные минеральные удобрения — Минеральные удобрения — Удобрения — Розничная торговля

Фосфорные минеральные удобрения — Минеральные удобрения — Удобрения — Розничная торговля

Фосфорные минеральные удобрения

 

Фосфорные удобрения. Минеральные и органические вещества, содержащие фосфор и используемые для улучшения фосфорного питания растений. Являются единственным источником пополнения запасов фосфора в почве. Производятся в основном промышленным путем из горнорудного сырья- фосфоритов и апатитов.

Когда и как вносить фосфорные удобрения.
Фосфорные удобрения необходимы для всех культур и на всех почвах. Их можно вносить осенью под зяблевую вспашку (т.е. под культуры весеннего посева), ранней весной под предпосевную обработку, при посадке и в подкормку, так как фосфор легко удерживается почвой и не вымывается. Наибольшая потребность в фосфоре во время цветения и образования плодов.
 Однако, лучше всего фосфорные удобрения вносить осенью, так как фосфор-малоподвижный элемент, плохо растворяется в воде, и от внесения до достижения им корней растений проходит много времени.

После внесения фосфорных удобрений почву перекапывают, заделывая их.

Фосфорные удобрения-  минеральные удобрения, содержащие фосфор. К ним относятся суперфосфат, двойной суперфосфат, аммофос, диаммофос, ортофосфат, метафосфат калия, преципитат, томасшлак, фосфоритная мука, костяная мука и др. Сырьем для фосфорных удобрений служат апатиты и фосфориты.

Основные фосфорные удобрения и их свойства 

Фосфорное удобрение	Содержание веществ	Норма и способы внесения	Примечания
Суперфосфат простой	Содержит 20% действующего вещества. В воде растворяется хуже азотных и калийных удобрений.	Доза: 40-60 г на 1 кв.м.	В почве быстро переходит в недоступную для растений форму, особенно суперфосфат порошковидный. Наиболее эффективно действие гранулированного суперфосфата.
Суперфосфат обогащенный	Содержит около 24% доступной фосфорной кислоты.	Применяют так же, как и обычный суперфосфат, но дозу уменьшают в 1,5 раза.	Пригоден для всех видов почв и для всех культур.
Суперфосфат двойной гранули-рованный	Концентрированное фосфорное удобрение, содержит 42-50% этого элемента. Выпускается в виде серых гранул диаметром 3-4 мм.	Применяется в основном внесении с осени или рано весной (в рядки и лунки при посеве и посадке), реже – в подкормках, как и обычный суперфосфат, но дозу уменьшают в 2 раза.	Лучше растворяется в теплой воде, оставляет осадок. Для лучшего усвоения растениями удобрение смешивают с известью, перегноем или компостом.
Фосфоритная мука	Содержит 19-30% действующего вещества. Фосфор в ней находится в труднодоступной растениям форме. Поэтому фосфоритная мука может быть применима только на кислых почвах (в основном, на подзолистых почвах), где кислотность почвенного раствора способствует растворению фосфора фосфоритной муки до усваиваемой растениями формы.	Используется как основное удобрение при разбросном внесении и в компостах в Нечерноземной зоне, где почвы, как правило, кислые. Лучше применять под зяблевую вспашку до внесения извести, в противном случае образуются нерастворимые в воде соли. Важный показатель качества и эффективности фосфоритной муки — толщина помола: чем он мельче, тем лучше. Нельзя применять одновременно с известью.	Действие фосфоритной муки проявляется в течение ряда лет и в Нечерноземной зоне на кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах не уступает суперфосфату. На типичных или карбонатных черноземах, где почвы имеют нейтральную или даже щелочную реакцию среды, фосфор фосфоритной муки остается в недоступной растениям форме, и на таких почвах вносить это удобрение бесполезно.
Преципитат	Содержит 38% этого элемента	Применяется для основного внесения в грунт с осени.	В воде не растворяется. Хорошо хранится.

 

Суперфосфат простой— гранулированное фосфорное удобрение, содержащее 26% водорастворимого фосфора. В составе суперфосфата также находится 6% азота, 10% серы, 17% кальция, 0,5% магния. Из 26% до 2,5% фосфора в суперфосфате находится в форме свободной фосфорной кислоты.

Грануляция улучшает потребительские свойства удобрения, что особенно важно при использовании суперфосфата на кислых почвах, богатых полуторными окислами, которые связывают фосфор в слаборастворимые и труднодоступные растениям фосфаты железа и алюминия. В слабокислых и нейтральных почвах образуются дикальциевые фосфаты, содержащие нерастворимый в воде, но доступный растениям фосфор. Суперфосфат нетоксичен, пожаро- и взрывобезопасен.

Рекомендуемые дозы внесения :

-под перекопку почвы осенью или весной -40-50 г.(2-2.5 спичечных коробка ) на 1 кв.м. окультуренных и 60-70 гр.(3 спичечных коробка ) на 1 кв.м. неокультуренных почв.    

— под многолетние плодовые деревья при посадке 400-600 гр. (2-3 стакана ) на одну посадочную яму (с последующим перемешиванием с землей), для подкормки весной и после цветения -40-60 гр. на 1кв.м. приствольного круга.

-для подкормок- по 15-20 гр. на 1кв.м. в сухом виде .

-в парниках и теплицах по 80-100 гр. на 1кв.м. под перекопку вместе с азотными и калийными удобрениями.

Способ применения:

Культура.	Доза применения препарата.	Способ, время, особенности применения препарата.
Все культуры (окультуренные почвы).	40-50 г/м2	Внесение под перекопку почвы осенью и весной.
Все культуры (неокультуренные почвы).	60-70 г/м2
Плодовые деревья.	400-600 г/дерево	Внесение при посадке (в посадочную яму с последующим перемешиванием с землей).
	40-60 гм2 приствольного круга	Подкормки весной после цветения.
Картофель.	3-4 г/растение	Внесение при посадке (в посадочную лунку с последующим перемешиванием с землей).
Овощные культуры, столовые корнеплоды, картофель.	15-20 г/м2	Подкормки.

Суперфосфат двойной— гранулированное минеральное фосфорное удобрение. Суперфосфат получают разложением апатитового концентрата фосфорной кислотой, удобрение не содержит серы.
Основной состав суперфосфата включает 43% фосфора, в том числе до 6,5 % в форме свободной фосфорной кислоты. Удобрение применяется на любых почвах преимущественно для основного внесения, может использоваться для подкормок. Особенно эффективно на щелочных и нейтральных почвах. Дозы внесения двойного суперфосфата при использовании в сельском хозяйстве устанавливаются с учетом обеспеченности почвы питательными элементами и биологическими особенностями культур.

Фосфоритная мука— допосевное минеральное фосфорное удобрение пролонгированного действия. Применяют фосфоритную муку на кислых, подзолистых почвах, на оподзоленных и выщелоченных черноземах и на красноземах для ослабления вредной для растений и микроорганизмов кислотности почвы. Обеспечивает повышенное содержание белка в зерне, крахмал в клубнях и сахар в корнеплодах.
Содержание основных макроэлементов в удобрении: фосфор 20%, кальций 28-32%, также для питания растений удобрение содержит широкий спектр микроэлементов Fe, Zn, Mn, K, Co, причем содержание микроэлементов в фосмуке адекватно их среднему нормальному уровню концентраций в почвах.
Получают фосфоритную муку путем измельчения, предварительно обогащенных природных фосфоритов. По внешнему виду фосмука представляет собой тонко измельченный порошок темно-серого цвета. Удобрение обладает хорошей сыпучестью, не гигроскопично, при длительном хранении без доступа атмосферных осадков не слеживается и не теряет физико-химических свойств. Является химически инертным веществом, возможность опасных проявлений отсутствует.

Фосфоритная мука — хорошо смешивается с органическими удобрениями (навоз, компост и т.п.), увеличивая эффективность их применения и плодородие почвы, не вымывается из почвы, в течение 5-7 лет, отпадает необходимость внесения дополнительных фосфорсодержащих удобрений.

Фосфорные удобрения | справочник Пестициды.ru

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]

Классификация фосфорных удобрений

содержат водорастворимые фосфорные соединения, легко доступные растениям.

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]

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]

• Костяная мука – удобрение более эффективное, чем фосфоритная мука. Содержит 30–35 % Р₂О₅ и 1 % азота. Эффективна на кислых почвах, и даже на слабокислых оказывает значительное влияние на урожайность. Является побочным продуктом переработки костей.^[2]

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]

Сахар

Сахар

---

Суперфосфат используют для получения сахара

Использовано изображение:^[8]

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]

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]

• Поглощением фосфора катионами кальция, магния, оксидами и гидроксидами железа, алюминия, марганца и титана по типу химического связывания.

  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:

  Al(OH)₃ + H₃PO ₄ → AlPO₄ + 3H₂O

  Fe(OH)₃ + H₃PO₄ → FePO₄ + 3H₂O

  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]

• Биологическим поглощением фосфора растениями и микрофлорой почвы.

  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:

1. Фосфаты, растворимые в воде, применяются на всех почвах, под все культуры и в разные приемы.
2. Эффективность применения фосфатов, растворимых в слабых кислотах (цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные удобрения), на кислых почвах сильнее.
3. Труднорастворимые удобрения эффективны на почвах с кислой реакцией. К ним относятся почвы нечерноземной зоны и северные черноземы (деградированные и выщелоченные).^[2]

Хлопок – фосфоролюбивая культура

Хлопок – фосфоролюбивая культура

---

Использовано изображение:^[7]

Влияние на сельскохозяйственные культуры

лучше отзывается на внесение фосфора, калия и извести, чем азотных удобрений. . Внесение фосфора наряду с известью и азотом значительно увеличивает их кормовую ценность. . (фото) Использование удобрений с повышенным содержанием фосфора повышает урожайность, а при совместном внесении с калием ускоряет созревание урожая. значительно увеличивают урожайность при использовании фосфорных удобрений. . Урожайность увеличивается, повышается качество продукции.^[4]

Способы внесения

Фосфорные удобрения применяются в большей части при основном способе внесения. Все виды суперфосфатов наиболее эффективны при сочетании основного и припосевного внесения в рядки.

Фосфоритную муку используют для фосфоритования почвы.^[5]

Апатит

Апатит

---

Апатит

Использовано изображение:^[6]

Получение

Получают фосфорные удобрения из природных фосфорных руд. Они подразделяются на две группы: апатиты (фото) и фосфориты. Содержание фосфора в пересчете на оксид фосфора варьирует от 35 (очень богатые) дом 5–10 % (очень бедные). Фосфорные руды нередко имеют большое количество примесей и подлежат обогащению.^[2]

Фосфатное сырье перерабатывается на удобрение четырьмя основными способами:

1. Измельчением в фосфоритную муку.
2. Разложением фосфатов кислотами: серной, фосфорной, азотной.
3. Электротермическим восстановлением фосфатов углеродом в присутствии диоксида кремния с извлечением элементарного фосфора и его последующей переработкой в фосфорную кислоту и ее соли.
4. Термической обработкой фосфатов. В частности, щелочным разложением при сплавлении и спекании фосфатов с солями щелочноземельных и щелочных металлов или гидротермической переработкой в присутствии пара.^[1]

 

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Вильдфлуш И. Р., Цыганов А. Р., Лапа В. В., Персикова Т. Ф. Рациональное применение удобрений: Пособие. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная  академия, 2002.– 324 с.

2.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., [16] л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

3.

Эвенчик С.Д., Бродский А.А. Технология фосфорных и комплексных удобрений, М.: Химия, 1987, — 464 с.

4.

Эндрюс Ю.Б. Применение органических и минеральных удобрений (на разных почвах и под разные культуры). Перевод с английского Т.Л. Чебановой Под редакцией и предисловием академика ВАСХНИЛ проф. Н.С. Соколова. – М.: Издательство иностранной литературы, 1959 г. – 402с.

5.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):

6. 7.8.

Sugar, by  Melissa Wiese, по лицензии CC BY

Свернуть Список всех источников

какие бывают, виды, названия, особенности применения для сада и огорода

Содержание:

1. Как определить, чего не хватает растениям
2. Виды органики и агрохимических составов
3. Особенности применения
4. Как приготовить полезную смесь своими руками

Фосфор усиливает способности клеток растений к удержанию воды, что повышает стойкость в засушливый период и морозы. Использование фосфорных удобрений ускоряет плодоношение, повышает содержание сахаров и белка в плодах. Культурам особенно требуется фосфор в начале роста, поэтому подкормки вносят в посадочные ямы. Следующую обработку грунта проводят в середине лета. Фосфор вместе с калием и азотом составляет тройку жизненно важных элементов, влияющих на развитие растений. Благодаря хорошему обмену веществ деревья, кустарники и овощи на грядках дольше плодоносят.

Как определить, чего не хватает растениям

Нехватка фосфора в почве приводит к замедлению роста растений, листья становятся темно-зелеными с голубоватым оттенком, а стебли — лиловыми, фиолетовыми. Корневая система плохо развивается, урожай позже созревает, а стойкость к болезням серьезно снижается.

При дефиците фосфора вкусовые характеристики картофеля ухудшаются. У плодовых культур побеги тонкие и короткие, плохой прирост, листья узкие и мелкие. Цветение слабеет, плоды опадают, зимостойкость снижается.

На ранних этапах фосфор особенно нужен моркови и свекле, а также томатам. Дефицит фосфора плохо переносят персики и яблони, земляника и черная смородина. Взрослые растения не сразу демонстрируют признаки нехватки элемента, поскольку некоторое время используют внутренние резервы.

Виды органики и агрохимических составов

Если рассматривать классификацию по основным видам, фосфорные удобрения бывают водорастворимыми, труднорастворимыми и нерастворимыми. Первые универсальны в применении. Вторые проявляют эффективность на кислых грунтах и выщелоченном черноземе, последние — на кислых почвах.

Выбирая для участка жидкие фосфорные удобрения, значение и применение следует изучить в инструкции, чтобы не ошибиться с дозировкой и выбором сезона. Популярные составы:

1. Двойной суперфосфат (40–50 % фосфора). Основное применение — осенью под вспашку, по необходимости — во время вегетации. Раствор готовят из 500 г смеси и 5 л воды. Передозировка провоцирует ожог корней и гибель культуры.
2. Простой суперфосфат содержит серу, магний, монокальций фосфат и фосфорную кислоту. Средство не требовательно к составу грунта. Вносится под рассаду и перекопку.
3. Аммофос не содержит нитраты и соли тяжелых металлов, поэтому подходит для особо чувствительных культур. Наибольшую эффективность получают при обработке участка осенью до вспашки и весной до высадки рассады. На 1 кв. м овощам требуется до 25 г смеси, деревьям и кустарникам — до 35 г, газону и цветам — до 20 г.
4. Диаммофос смягчает кислый грунт, улучшает жизненные показатели культуры. Можно смешать с пометом, навозом. Вносится весной под посадку. В каждую лунку — около 20 г состава.
5. Нитроаммофоска содержит азот и калий. Помогает на всех этапах развития растений.
6. Фосфорная мука содержит много кальция. Применяется на кислых грунтах. Плохо растворяется, поэтому длительно остается в земле. Вносится до перекопки весной 1 раз в пару лет.
7. Костная мука (до 35 % фосфора). Дозировка для овощей — 2 ст. л. на 1 лунку, деревьев — 220 г на 1 кв. м, ягодных кустарников — 90 г на 1 кв. м. Удобно использовать жидкое фосфорное удобрение для цветов, поскольку удобрение действует около полугода и дольше.
8. Комплексные фосфорные минеральные удобрения с калием используются для активизации роста растений, формирования бутонов и завязей, а также с целью повышения урожайности. На рынке предлагается широкий выбор составов: «Антланте плюс», «Метафосфат калия», «Агрофоска», «Осень» и др.

Особенности применения

Чтобы применение фосфорных удобрений дало ожидаемый результат, необходимо учитывать особенности разных составов и рекомендации по их использованию для различных культур. Некоторые составляющие сложно усваиваются, поэтому целесообразно вносить подкормки по осени, хорошо вскапывая участок. Зимой в почве происходят реакции, обеспечивающие обогащение полезными веществами верхнего слоя грунта.

Чтобы не навредить культурам во время весенней и летней обработки, нужно аккуратно соблюдать дозировки, обязательно разводить концентраты в большом объеме воды. Состав удобрения выбирается с учетом особенностей почвы:

• труднорастворимые подкормки рекомендованы для истощенных и щелочных грунтов. Вносятся осенью;
• водорастворимые составы универсальны, поскольку подойдут всем культурам, вносятся разными способами вне зависимости от типа грунта;
• цитратно- и лимоннорастворимые удобрения выбирают для кислой почвы.

Как приготовить полезную смесь своими руками

Учитывая, насколько необходим растениям фосфор, его применение на огороде не ставится под сомнение, другой вопрос — какое выбрать удобрение. Поклонники натуральных веществ подкармливают почву компостом, хотя в нем мало фосфора. Чтобы получить пользу и обеспечить культуры питанием, можно добавить в компост фосфаты. На этапе приготовления — долгоиграющие фосфориты, во время закладки — суперфосфат. Учитывая, сколько времени требуется для приготовления компоста, можно использовать костную либо фосфоритную муку, разлагающуюся за 8–10 месяцев.

Чтобы приготовить эффективное фосфорное удобрение, рекомендовано использовать органику, в которой много этого полезного вещества. Это мясо, рыба, кости, ботва кукурузы и кукурузная мука (в 1 стакане примерно 850 мг фосфора). В компост можно добавить отходы брокколи и бобовых, тыквенные семечки.

Простейший метод — изготовить настойку на сорняках. Понадобится бочка объемом 200 л, куда закладывается измельченная смесь сорняков (примерно на 1/3). Емкость доверху заливается водой, и остается лишь подождать неделю, пока раствор бродит. 3 л готового концентрата смешивают с 7 л раствора суперфосфата и используют для полива.

Фосфорные удобрения помогают создать условия для активного роста и развития культур. В результате можно получить обильный урожай качественной с/х продукции.

Как применять минеральные удобрения для сада и огорода — Ozon Клуб

Виды минеральных удобрений

Для сада или огорода применяют органические удобрения. Навоз или птичий помет – компоненты, которые используются для обогащения почвы уже очень долгое время. Не обязательно даже на собственном участке обустраивать компостную кучу. Органические удобрения продаются повсеместно.

Однако есть и альтернатива – работа с готовыми минеральными удобрениями. Они продаются в виде порошков, жидкостей, капсул. С ними проще работать, нужно лишь подобрать подходящий тип.

Простые

К простым разновидностям относятся односоставные удобрения, т.е. это только один макроэлемент. Их всего 3:

• азот
• фосфор
• калий

Обычно эти разновидности используются именно в такой последовательности. Азот – весной, фосфор – в период цветения, калий – ближе к осени. Хотя ничего сложного в применении нет, проблемы могут возникнуть при покупке. Односоставных порошков очень много.

К азотным удобрениям относятся:

• аммиачные
• аммонийные
• нитратные
• амидные.

Нитратные разновидности малоэффективные. Они быстро вымываются из почвы с осадками или поливной водой. Лучше подойдут аммиачные. Но самой популярной является мочевина, которая относится к амидным удобрениям.

Первое обогащение почвы азотными удобрениями проводится после посева при появлении первых всходов. Чем более истощенная земля, тем больше добавок потребуется на данном этапе.

Азотные порошки могут использоваться в течение всего сезона. Признак недостатка азота –плохая вегетация. У растений мелкие и бледные листья, огородные культуры плохо развиваются, ягоды опадают до полного созревания, а у плодовых деревьев не отрастают новые ветви.

К этому типу относятся:

•  суперфосфаты
• костяная мука
• фосфоритная мука
• преципитат

Фосфор отвечает за обогащение почвы белком. Удобрениями пользуются в период цветения, чтобы образовались крупные плоды. Поэтому часто фосфор применяют, если цветы или плоды долго не появляются. Еще один признак недостатка этого макроэлемента – почернение листвы.

Однако внесение фосфора в грунт можно перенести на осень или раннюю весну. Порошок с удобрением плохо растворяется водой, поэтому довольно долго сохраняется в почве, особенно в суглинках.

• хлористый калий
• сульфат калия
• калийная соль.

Этот компонент редко используется в качестве единственной добавки, поэтому комбинируется с другими удобрениями. Его основная задача – улучшить показатели многолетних растений (устойчивость к морозу, появлению грибка и других болезней). Калийные удобрения используют для обогащения почвы осенью, иногда уже после сбора урожая. Однако также рекомендуется добавлять этот макроэлемент в состав смесей и в период основного роста растений.

Сложные

Комплексные (комбинированные), или сложные удобрения, – это смеси разных компонентов. Они продаются в жидком, либо в гранулированном виде. При изготовлении используются разные компоненты и их соотношение. Вот несколько видов таких минеральных удобрений:

• Аммофос. Основные компоненты фосфор – 46%, азот – 12%. Добавка нужна для подкормки в период вегетации.
• Диаммофос. Альтернатива аммофосу с увеличенной долей полезных элементов. Фосфор – 52%, азот – до 20%. Несмотря на большое количество фосфора, его вносят весной при обработке почвы.
• Нитроаммофоск. Азот – 17%, фосфор – 17%, калий – 17%. Допускается применение весной после всхода посевов и летом в период вегетации.
• Калийная селитра. Азот – 14%, калий – 46%. Подходит для кислых и плохо увлажненных почв.
• Метафосфат калия. Фосфор – 57%, калий – 35%. Используется на легких рыхлых почвах.

Сложных минеральных удобрений очень много, поэтому при выборе необходимо смотреть на состав. Обычно смесь состоит из 2 основных макроэлементов, но есть и трехсоставные.

Обратите внимание: в примерах указана массовая доля основных компонентов, однако ни одно из минеральных удобрений не состоит на 100% только из них. Остальную часть занимают различные соли, наличие которых никак не отражается на улучшении состояния почвы или росте огородных культур. Рекомендуется выбирать смеси, где доля полезных веществ не меньше 40%.

Смешанные

Эта разновидность похожа на комбинированный тип. Однако есть отличия:

• для создания смесей используются гранулы простых минеральных удобрений без дополнительной переработки
• готовый продукт содержит 100% полезных веществ без солей и других примесей
• приготовить смешанные удобрения можно самостоятельно в любой пропорции.

Использование смешанных минеральных удобрений более эффективно, чем комбинированных. Однако начинающим аграриям сложно самостоятельно подобрать формулу. Применение минеральных удобрений требует от дачника знаний, касательно состава почвы и нужд культур. Если начинающий садовод в этом плохо разбирается, лучше пользоваться комплексным удобрением с инструкцией, как и где его вносить.

Микроудобрения

Растения и почва требуют не только азота, фосфора и калия. Также нужны цинк, кальций, марганец, железо и т.д. Но использование препаратов только с этими микроэлементами не может быть основным. Растения потребляют данные компоненты в малом количестве, поэтому на них не всегда обращаются внимание при выборе подкормки.

Существует несколько типов минеральных удобрений с микроэлементами:

• Борные. В основном применяются на песчаных, суперпесчаных и болотистых почвах. Борные удобрения рекомендуется использовать, если кроме основных препаратов другие не использовались. Также борные смеси нейтрализуют эффект чрезмерного использования извести для борьбы с вредителями.
• Марганцевые. Применяются на истощенном черноземе. Вносить рекомендуется во время посева.
• Медные. Лучше всего проявляют себя на заболоченной почве. Пользуются удобрением в основном после сбора урожая.
• Цинковые. Использование этих добавок подходит для некорневой подкормки на почвах, где раньше фосфорными удобрениями пользовались слишком часто, что привело к ухудшению состояния почвы.

В основном они применяются не для улучшения урожая, а для борьбы с вредителями и болезнями. Поэтому использование подобных добавок проводится с максимальной осторожностью.

Правила подбора удобрения

Выбор минерального удобрения для участка зависит от множества факторов:

• тип почвы (суглинки, песчаные и т. д.)
• кислотность почвы (кислые, щелочные, нейтральные)
• для каких растений нужен
• какие есть дополнительные проблемы (болезни, вредители).

Большинство разновидностей подкормки можно вносить для любых типов культур, поэтому начинающие аграрии прибегают к стандартному правилу использования минерального удобрения. После посева и до начала вегетации используются азотные смеси, перед цветением – фосфорные, а после сбора урожая – калийные.

Использование минерального удобрения должно соответствовать дозировке по инструкции. Если указан диапазон, то лучше начать с минимальных значений, так как переизбыток веществ может быть токсичен.

Несмотря на универсальность, лучше подкармливать разные растения отличающимися минеральными удобрениями. Раздельный подход хорошо себя зарекомендовал для овощей, при условии, что применяются разные дозы одного и того же вещества или разные типы добавок.

До высадки фруктов и овощей рекомендуется просмотреть информацию по подкорму и уходу. Также следует пользоваться минеральным удобрением в комплексе с органическим для лучшего эффекта.

Как использовать смеси?

На упаковке изделия обязательно содержится инструкция использования, а также рекомендуемые дозировки. Необходимо придерживаться рекомендаций производителя.

Сухие смеси применяются в виде гранул или в разведенном виде. Если пользоваться сухим удобрением, то его вносят только после тщательного полива почвы. Например, азотные вещества необходимо неглубоко закопать в почву – на глубину до 12 см. После повторного полива или дождя порошок будет размываться и использоваться корневой системой.

Не стоит вносить вещества в сухом виде у ствола растений. Лучше равномерно распределить гранулы в бороздах между грядками. В таком положении корни растения все еще смогут подпитываться, но не будет перекорма.

Подкормка минеральными удобрениями в разведенном виде также проводится в соответствии с рекомендациями производителя. Поливать нужно только корни и прикорневую зону. Нельзя допускать попадания жидкости на листья, цветы или плоды.

Советы по времени использования и технике безопасности

Работа с минеральными удобрениями должна соответствовать технике безопасности. Вещества могут быть токсичными и при постоянном взаимодействии привести к болезням. Некоторые компоненты вызывают ожоги и т.д. Поэтому перед тем, как обогатить почву удобрениями, следует обезопасить себя:

• Все работы проводятся в резиновых перчатках, респираторе или маске и защитных очках.
• Перед удобрением почвы необходимо проверить срок годности препарата. Испортившиеся компоненты не стоит использовать, их нужно утилизировать.
• Хранить неиспользованные остатки необходимо в герметичной таре в сухом темном месте, недоступном для детей и животных.
• Сухие порошки и гранулированные смеси перед применением слегка растираются.
• Водные растворы с минеральными удобрениями вносятся либо вечером, либо рано утром в пасмурный день.
• Если раствор попал на кожу, необходимо промыть участок большим количеством воды.
• Минеральным раствором поливается почва в прикорневой зоне. При попадании жидкости на стебель, листья или плоды их нужно промыть под струей воды.
• Не следует непрерывно работать с удобрениями более 10-15 минут. При обработке большого участка необходимо постоянно делать перерывы.

Несмотря на сложность работы с минеральными удобрениями, их применение эффективно в садоводстве и огородничестве. Добавки не только увеличивают урожай, но также влияют на его вкусовые качества. Правильное пользование минеральными удобрениями поможет в несколько раз увеличить урожай с минимальными затратами. Однако на небольших участках лучше ограничиться органическими удобрениями.

применение фосфорных удобрений, норма внесения

Фосфорные удобрения относятся к классу минеральных туков. Основной элемент, содержащийся в них, принадлежит к макроэлементам, которые необходимы сельскохозяйственным культурам в первоочередном порядке. Несмотря на то, что в Советском Союзе во времена проведения масштабной химической мелиорации почвы были зафосфачены, долгие годы не использования данных туков привели к тому, что культуры вынесли с урожаем этот элемент из субстрата, что снова сделало необходимым их внесение. Понятие о фосфорных удобрениях Помимо фосфора в состав этих удобрений входят и другие посторонние вещества. Поэтому расчет при внесении осуществляется на действующее вещество (д. в.). Растения усваивают не любой фосфор, доступным для них является Р2О5. Немногие культуры способны извлекать этот элемент из труднодоступных соединений. К одной из них относится люпин.

Ассортимент фосфорных удобрений

Основными фосфорными удобрениями являются суперфосфаты (простой и двойной) и фосфоритная мука. Последний вид содержит много труднодоступного рассматриваемого макроэлемента, поэтому находит ограниченное применение. Ее в основном применяют в том случае, когда необходимо провести химическую мелиорацию обширных площадей, поскольку со временем труднодоступный фосфор переходит в легкодоступную для растений форму. Несмотря на то, что в магазинах можно встретить удобрения, якобы предназначенные для различных сельскохозяйственных культур, все они являются универсальными и могут быть использованы для любого растения.

Приведем основные названия фосфорных удобрений: суперфосфат, борофоска (тук, содержащий в своем составе помимо фосфора микроэлемент бор), фосфоритная мука. Помимо этого, данный макроэлемент содержится в комплексных и сложных удобрениях: нитрофоске, азофоске, аммофоске и некоторых других. Характеристика суперфосфата как основного фосфорного тука В состав данного фосфорного удобрения входят фосфорная кислота, монокальций фосфат, магний и сера. Он может изготавливаться как в порошкообразной, так и в гранулированной формах. Последняя считается более эффективной. Его можно использовать на абсолютно любых почвах и грунтах под все сельскохозяйственные культуры. Он способствует повышению иммунитета растений, что позволяет им противостоять пониженным температурам.

Простой и двойной суперфосфат

Его выпускают под названиями «Простой суперфосфат», который содержит 19-20 % д. в., а также «Двойной суперфосфат», содержащий до 46 % д. в. Удобрение лучше вносить в осенний период при основной заправке почвы. В весенне-летний период его можно применять в растворенном виде. Его используют как под полевые культуры, так и для овощей, фруктов и ягодников. Характеристика некоторых сложных и комплексных удобрений, содержащих фосфор Диаммофос для садоводов и огородников называется гидрофосфатом. В нем содержится большое количество действующего вещества.

Оно применяется не только для снабжения данным макроэлементом культурных растений, но и для нейтрализации почвенной кислотности. При совместном применении с органическими удобрениями получается концентрированная смесь, которая может вызвать ожог корней, поэтому их необходимо настаивать. В основном применяется в предпосевную заправку. Под картофель вносят по чайной ложке гранул в лунку. Удобрение томатов или огурцов осуществляют в период цветения внесением в растворенном виде под корни.

Его вносят в лунки перед посадкой. Борофоска помимо фосфора в своем составе имеет бор. Несмотря на то, что данного элемента требуется немного, он жизненно необходим для различных культурных растений. Его нужно вносить в основную заправку, поскольку фосфор имеет труднорастворимую форму. Удобрение также содержит кальций, который способствует повышению реакции среды и снижению кислотности. Классификация Все рассматриваемые формы подразделяют на следующие виды: Водорастворимые — простой и двойной суперфосфат. Лимонно- и цитратнорастворимые — преципетат, костная мука. Их в основном используют в предпосевное внесение.

Труднорастворимые — вивианит и фосфоритная мука. Они вступают в реакцию только с серной или азотной кислотами, не реагируя со слабыми из данных классов. Еще фосфор можно обнаружить в комплексных и сложных удобрениях, содержащих в своем составе не только один макроэлемент, но и два или три, а также могут содержать некоторые микроэлементы. Назначение фосфорных туков Они предназначены для: увеличения урожайности сельскохозяйственных культур; улучшения органолептических показателей хозяйственно-ценной части урожая; ускорения прохождения межфазных периодов; улучшения иммунитета культурных растений по отношению к вредителям и болезням; повышения устойчивости к климатическим условиям. Как правило, критическим периодом у растений для внесения данного элемента, находящегося в составе фосфорных удобрений, является этап формирования корневой системы. Это обусловлено тем, что в это время растения являются наиболее ослабленными, нуждающимися в дополнительном питании. Основной период внесения В случае использования труднодоступных форм в минеральных туках фосфорные удобрения вносят в дозе 2/3-3/4 осенью под основную обработку почвы в промышленных условиях. Внесение осуществляют на глубину залегания корневой системы. Под ягодные, древесные и декоративные растения их вносят непосредственно в лунку.

Наибольшее количество данного макроэлемента требуется пропашным культурам, например, картофелю, свекле, моркови, томатам, капусте, а также ягодам и фруктам. Садоводы вносят фосфорные удобрения на глубину до полуметра. Внесение осуществляется с помощью создания окружностей буром, имеющих диаметр 2-2,5 см, примерно через 1 метр. В них засыпают гранулированные виды данных туков. При отсутствии бура можно использовать лом. Для растворения удобрений почву необходимо пролить водой. Под одно молодое дерево яблони нужно вносить около 75 г суперфосфата, а под плодоносящее 200 г. Сопоставимые с молодой яблонькой дозы вносят под вишню. Под крыжовник и смородину вносят до 50 г на 1 метр.

Если одновременно вносится навоз, дозы могут быть уменьшены в два раза. В саду рассматриваемые удобрения применяют или осенью, или весной. Приведенные дозы являются ориентировочными и должны устанавливаться по агрохимическому исследованию почвы, при котором выясняется количество доступного элемента для растений и потребность каждой отдельной культуры в нем. Предпосевное и припосевное внесение фосфорных туков Весной, в предпосевную заправку почвы, вносят оставшуюся 1/3-1/4 дозы фосфорных удобрений. 10-15 кг действующего вещества на гектар вносят при посеве, одновременно с его осуществлением. Если удобрения содержат фосфор в легкодоступной для растений форме, то основное внесение с осени может быть перенесено на весну.

В таком случае оно будет совпадать с предпосевным удобрением для однолетних культур. Подкормка В основном подкормки осуществляют азотными удобрениями. Но иногда возникает необходимость в использовании и фосфорных, и калийных туков. Критическим периодом для растений по отношению к фосфору является период цветения. В это время и нужно осуществлять подкормку данным макроэлементом. Профессионалы определяют необходимость осуществления подкормки по проведенной листовой диагностике. Однако в личных подсобных хозяйствах осуществить ее достаточно затруднительно, поэтому необходимость подкормки фосфорными удобрениями должна определяться по визуальным признакам. К ним относится медленное развитие культурных растений. Они могут иметь карликовый вид, плоды и листья имеют усеченный вид. Последние приобретают голубовато-зеленоватый оттенок.

Нижние из них приобретают темно-медный или фиолетово-черный цвет. При этом листья скручиваются и опадают, а на черешках отмечается пурпурный оттенок. Цвет плодов у растений также изменяется, но при получении плодов подкармливать растения уже поздно. Не только недовнесение фосфора вредно для растений, для них также опасен перекорм. Переизбыток удобрений можно определить по новым листьям. Они отличаются небольшой толщиной, на них присутствует межжилковый хлороз. У них верхушки и края имеют участки, которые могут показаться выжженными.

Междоузлия при избытке фосфора становятся более короткими. Кроме того, у растений, которые перекормлены данными удобрениями, изменяется цвет листьев на более темный. При избытке данного элемента снижается урожайность. У нижних листьев отмечается скручивание с появлением пятен. Таким образом, применение фосфорных удобрений может осуществляться в различное время. Изготовление синтетических видов фосфорных туков Их получение осуществляется по определенной технологической схеме. Основным компонентом рассматриваемых туков является фосфорная руда, которая может быть представлена в виде фосфоритов или апатитов. Процесс производства фосфорных удобрений начинается с очистки руды от примесей. В дальнейшем ее измельчают до мучного состояния, насыщают различными кислотами, включая фосфорную, азотную и серную. Затем осуществляют восстановление фосфатов, после чего производят высокотемпературную обработку.

В итоге производители получают синтетические минеральные фосфорные удобрения. В заключение Многие садоводы задают вопрос: «Фосфорные удобрения — это какие?» К ним относятся такие удобрения, основным элементом которых в составе является фосфор. На основании этого часть комплексных и сложных удобрений также можно отнести к фосфорным тукам. Их изготавливают из природных руд. Основным видом, используемым для внесения на любых почвах, является суперфосфат. Фосфоритная мука может использоваться при химической мелиорации. Подкормку фосфорными удобрениями осуществляют по листовой диагностике или по визуальным признакам, проявляющихся в основном на листьях культурных растений.

Производство фосфорных удобрений в России

Фосфор входит в число важнейших элементов для полноценного питания и развития растительного организма. Но в природе фосфор не содержится в чистом виде (он моментально окисляется на воздухе), поэтому растениям приходится «извлекать» питательное вещество из минеральных и органических соединений. Современные сельскохозяйственные почвы содержат очень мало таких соединений, поэтому агропромышленные предприятия вынуждены самостоятельно вносить в грунт химические подкормки. Чтобы удовлетворить потребности отечественного (и мирового) сельского хозяйства, российский химический комплекс ведет активное производство фосфорных удобрений.

Потенциал данного сегмента отечественного рынка очень велик – химические предприятия нашей страны ежегодно выпускают основные минеральные удобрения (фосфорные, азотные, калийные) в объеме, превышающем 13 млн тонн. Такие производственные темпы полностью покрывают нужды российских фермеров и позволяют экспортировать подкормки в другие страны мира.

Основная добыча сырья ведется за полярным кругом – в Мурманской области. Производство фосфорных удобрений сосредоточено в центральных районах страны – Череповце, Нижнем Новгороде, Воскресенске. Также подкормки изготавливают из отходов производства на некоторых металлургических предприятиях Урала.

Сырье для получения фосфорных подкормок

Производство фосфорных удобрений выполняется из фосфорсодержащих руд (апатитов, фосфоритов), в которых содержится не более 40% оксида фосфора. Для обогащения сырья используются различные способы, преследующие одну цель – получить соли ортофосфорной кислоты. Затем из этих солей производятся фосфорные минеральные удобрения, которые легко усваиваются растениями.

Основные группы подкормок на основе фосфора

Водорастворимые фосфорные удобрения (гранулированные и порошковые) под воздействием почвенной влаги разлагаются на питательные элементы, которые поступают в организм растения через корневую систему. В этой категории наиболее востребованы простые, двойные и тройные суперфосфаты – отличные удобрения для картофеля, брюквы, капусты и других сельскохозяйственных культур.

Цитратно- и лимоннорастворимые фосфорные подкормки вносятся до начала посевных работ. Наиболее эффективными удобрениями этой группы являются костная мука, получаемая путем измельчения костей животных, термофосфаты и преципитат. Эти вещества подходят для питания любых культурных растений и всех типов грунтов, но наибольший эффект дают в кислых почвах.

Труднорастворимые фосфорные удобрения действуют медленно, но хорошо насыщают грунт питательными веществами. Как правило, подобные подкормки (фосфоритная мука, вивианит) используются для повышения урожайности озимых зерновых культур.

Роль фосфорных удобрений в жизнедеятельности растений

Фосфор принимает активное участие в фотосинтезе и дыхании, регулирует проницаемость клеточных мембран, стимулирует процессы энергетического обмена между всеми частями организма растения.

Оптимальное время для фосфорной подкормки – начальные стадии развития растений, так как этот элемент способствует укреплению корневой системы. Недостаток фосфора в ранний вегетативный период дает необратимые последствия, которые нельзя исправить последующей интенсивной подкормкой. Итогом фосфорного голодания станет существенная задержка в цветении и созревании плодов. Кроме того, дефицит фосфора снижает общую урожайность, а в вызревших плодах наблюдается низкое содержание сахаров и белков.

Своевременное внесение фосфорсодержащих подкормок поможет избежать негативных последствий. Что касается вида питания, то чистые заводские составы – оптимальный вариант для крупных сельскохозяйственных предприятий. Для небольших фермерских хозяйств и приусадебных участков наиболее подходят комплексные азотно-фосфорно-калийные удобрения. Сложные химические составы дают растениям целый набор полезных элементов, помогают бороться с негативными погодными явлениями и заболевания. Правильное использование таких удобрений – верный способ вырастить здоровый и богатый урожай.

Администрация Новгородского муниципального района | КРАТКИЙ ОБЗОР АССОРТИМЕНТА МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ НОВГОРОДСКОГО РАЙОНА

15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 40,0 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0 45,5 46,0 47,0 48,0 58,0 59,0 60,0

0,67 0,63 0,59 0,56 0,53 0,50 0,47 0,45 0,43 0,42 0,40 0,33 0,32 0,31 0,30 0,29 0,29 0,23 0,23 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,22 0,21 0,21 0,17 0,17 0,17

1,00 0,94 0,88 0,83 0,78 0,75 0,71 0,68 0,65 0,63 0,60 0,50 0,48 0,47 0,45 0,44 0,43 0,37 0,37 0,36 0,35 0,34 0,33 0,33 0,33 0,32 0,31 0,26 0,25 0,25

1,33 1,25 1,18 1,11 1,05 1,00 0,95 0,91 0,87 0,83 0,80 0,67 0,65 0,63 0,61 0,59 0,57 0,50 0,49 0,48 0,47 0,45 0,44 0,44 0,43 0,43 0,42 0,34 0,34 0,33

2,00 1,88 1,76 1,67 1,58 1,50 1,43 1,36 1,30 1,25 1,20 1,00 0,97 0,94 0,91 0,88 0,86 0,75 0,73 0,71 0,70 0,68 0,66 0,66 0,65 0,64 0,63 0,52 0,51 0,50

2,67 2,50 2,36 2,22 2,10 2,00 1,90 1,82 1,74 1,67 1,60 1,33 1,29 1,25 1,21 1,17 1,14 1,00 0,98 0,95 0,93 0,91 0,88 0,88 0,87 0,85 0,83 0,69 0,68 0,67

4,00 3,75 3,53 2,33 3,46 3,00 2,86 2,73 2,61 2,50 2,40 2,00 1,94 1,88 1,82 1,75 1,71 1,50 1,47 1,43 1,40 1,36 1,33 1,32 1,30 1,20 1,25 1,03 1,02 1,00

5,33 5,00 4,71 4,44 4,21 4,00 3,81 3,64 3,48 3,33 3,20 2,67 2,58 2,50 2,42 2,35 2,29 2,00 1,96 1,91 1,86 1,82 1,78 1,75 1,74 1,70 1,67 1,38 1,36 1,33

6,00 5,62 5,30 5,00 4,74 4,50 4,29 4,09 3,91 3,75 3,60 3,00 2,90 2,81 2,73 2,65 2,57 2,25 2,20 2,14 2,09 2,05 2,00 1,97 1,96 1,92 1,88 1,55 1,53 1,50

6,67 6,25 5,88 5,56 5,26 5,00 5,71 4,56 4,35 4,17 4,00 3,33 3,23 3,13 3,03 2,94 2,86 2,50 2,44 2,38 2,33 2,27 2,22 2,19 2,17 2,13 2,08 1,72 1,69 1,67

8,00 7,50 7,06 6,67 6,32 6,00 5,71 5,45 5,22 5,00 4,80 4,00 3,87 3,75 3,64 3,53 3,43 3,00 3,93 2,86 2,79 2,73 2,68 2,63 2,61 2,55 2,50 2,07 2,03 2,00

Что такое фосфорные удобрения | UMN Extension

Производство большинства коммерческих фосфатных удобрений начинается с производства фосфорной кислоты.

Обобщенная диаграмма на Рисунке 1 показывает этапы производства различных фосфорных удобрений. Фосфорная кислота производится сухим или влажным способом.

Рисунок 1: Процесс производства различных фосфорных удобрений.

Сухой и мокрый процесс

В процессе сухого процесса электрическая печь обрабатывает фосфат.Эта обработка дает очень чистую и более дорогую фосфорную кислоту, которую часто называют белой или печной кислотой, которая в основном используется в пищевой и химической промышленности.

Удобрения, в которых в качестве источника фосфора используется белая фосфорная кислота, как правило, более дороги из-за дорогостоящего процесса обработки.

Мокрый процесс включает в себя обработку каменного фосфата фосфорной кислотой, производящей кислоту, также называемой зеленой или черной кислотой, и гипсом, который удаляется как побочный продукт. Примеси, придающие кислоте цвет, не были проблемой при производстве сухих удобрений.

Ортофосфорная кислота

В процессе влажной и сухой обработки образуется ортофосфорная кислота — фосфатная форма, усваиваемая растениями.

Фосфорная кислота, полученная мокрым или сухим способом, часто нагревается, отгоняя воду и образуя суперфосфорную кислоту. Концентрация фосфата в суперфосфорной кислоте обычно колеблется от 72 до 76 процентов.

P в этой кислоте присутствует как ортофосфат, так и полифосфат. Полифосфаты состоят из ряда ортофосфатов, которые химически соединены вместе.При контакте с почвой полифосфаты снова превращаются в ортофосфаты.

Добавление аммиака

Аммиак может быть добавлен к суперфосфорной кислоте для создания жидких или сухих материалов, содержащих как азот (N), так и P. Жидкость 10-34-0 является наиболее распространенным продуктом.

10-34-0 можно смешивать с мелкоизмельченным калием (0-0-62), водой и раствором аммиачной селитры (28-0-0) с образованием 7-21-7 и родственных ему сортов. P в этих продуктах присутствует как в ортофосфатной, так и в полифосфатной форме.

Когда аммиак добавляется к фосфорной кислоте, которая не нагревается, образуется моноаммонийфосфат (11-52-0) или диаммонийфосфат (18-46-0), в зависимости от соотношения в смеси. P, присутствующий в этих двух удобрениях, находится в ортофосфатной форме.

Стоимость и результат

Стоимость преобразования каменного фосфора в отдельные фосфорные удобрения варьируется в зависимости от процесса. Что еще более важно, процессы не влияют на доступность фосфора для растений.

Минеральные фосфорные удобрения и их использование в почвах штата Юта

В моем последнем посте я обсуждал источники и переработку минерального фосфора (P) для множество удобрений, доступных для этого критически важного питательного вещества для растений. В этом post Я хочу обсудить легкодоступные Р. удобрения. Как и в моем посте об азоте (N) удобрения (см. Сообщение за сентябрь 2018 г.) Я включу наиболее распространенные твердые и жидкие составы и некоторые рекомендации по критерий выбора.

Общие указания по использованию удобрений P

Фосфор — одно из самых сложных питательных веществ в щелочных, известковых почвы из-за двух конкурирующих реакций: 1) высокая растворимость минеральных удобрений источники фосфора, и 2) быстрое осаждение растворимого фосфата обратно в многочисленные образуется нерастворимый каменный фосфат (начинается через несколько минут после нанесения P на щелочной почвы).Наиболее распространенным минеральным осадком является Са-фосфат или апатит из-за высокое содержание свободного кальция в большинстве почв Юты и Межгорного Запада. Количество растворимый во времени P доступен в почве для этих реакций осаждения, по сравнению с время, удобное для усвоения растениями, является ключевым фактором в эффективности усвоения фосфорных удобрений.

Кальций-фосфатное осаждение, а также поверхностная адсорбция фосфата на органических вещества и поверхности почвы, делают P практически неподвижным на всех почвах, но особенно в известковых почвах на западе США.Движение P из гранул удобрений обычно всего лишь в доле дюйма от места размещения, следовательно, внесение удобрений обычно гораздо важнее для правильного использования фосфорных удобрений, чем для азота или калия (K).

Зная эти свойства, легко понять, что усилия по поддержанию доступности растений P. состоят в основном из стратегий и технологий, предназначенных для контроля растворимости удобрения или стратегии внесения, которые сводят к минимуму воздействие объемных осадков реакции в почвах.Примерами могут быть приложения с полосой пропускания, а не широковещательные приложения, время внесения, чтобы лучше совпадать с потребностями растений и потреблением (т. е. избегать осеннее внесение) и т. д. Эти стратегии и технологии являются общими для всех P удобрений. обсуждается независимо от постановки.

Твердые удобрения

Тройной суперфосфат (TSP, 0-45-0; плюс 15 Ca)

Это базовый продукт начальной обработки каменного фосфата (RP) зеленым фосфорным кислота.Тройной суперфосфат до последнего десятилетия был наиболее распространенным коммерческим продуктом. Продукт удобрения P. Он был в значительной степени заменен аммонизированным фосфатом. удобрения, о которых пойдет речь ниже, но их все еще можно найти во многих местах, где добыча RP происходит, особенно за пределами США.

Производителям может быть трудно найти это удобрение в коммерческих целях в Юте из-за аммонизированные фосфаты имеют более высокое содержание фосфора и зачастую дешевле в производстве.Продавцы удобрений также предпочитают продавать продукты, содержащие несколько питательных веществ для растений. Если TSP коммерчески доступна в вашем регионе, преимущество состоит в том, что она содержит только P и никаких других макроэлементов (N или K). Это желательно, если не что иное, как P необходим, или если кто-то хочет смешать источники питательных веществ для индивидуальных смесей питательных веществ к конкретным почвенным условиям. Это удобрение содержит 15% растворимого кальция. (Ca), который в некоторых случаях может быть желательным дополнительным питательным веществом для растений, или в виде растворимого Источник кальция для кондиционирования натриевых почв (некий будущий пост).

Моноаммонийфосфат (MAP, 11-52-0) и диаммонийфосфат (DAP, 18-46-0)

Это два наиболее распространенных аммонизированных твердых удобрения с фосфором и самые популярные коммерческие удобрения P в целом. Каждый содержит как P, так и N (в виде аммония). Следовательно, проблемы управления, связанные с потенциальным улетучиванием аммиака, в силе с этими удобрениями, как и с азотными удобрениями на основе аммония (см. сообщение за сентябрь 2018 г.).

Как MAP, так и DAP имеют высокое содержание фосфора и более высокую ценность удобрений по сравнению со многими другими смешанные источники питательных веществ. Следует соблюдать осторожность, чтобы не добавлять слишком много азота при нанесении. эти материалы непосредственно с семенами. Поскольку аммиак образуется в результате реакции аммония на известковых почвах это может привести к высыханию семян или ожогу всходов. Более того, где требуется очень мало азота, применение избыточного азота — напрасная трата или, что еще хуже, контрпродуктивно для роста урожая.Это наиболее распространено при установлении люцерна нового урожая, где избыточное внесение азота может подавить желаемое развитие бактериального симбиоза ризобий в молодняках зернобобовых культур. В этих случаях боковая повязка или более разумным подходом является обвязка удобрений.

Что касается полосатости, позвольте мне заявить, что исследования чаще всего показывают улучшенное поглощение фосфора и реакция на него, когда удобрение фосфора помещается полосой в сторону и ниже семян на известковых почвах.Это создает зону обогащения фосфора, которую Корни растений могут естественным образом прорасти рядом или внутрь, чтобы получить необходимое питание фосфатом. В условия внесения удобрений (что типично для мобильных азотных удобрений) вероятность Достижение P поверхности корня гораздо менее определенно, учитывая его относительную неподвижность.

Удобрения специального назначения P

Существует множество составов твердых удобрений, содержащих P, для специальных применений.Одна группа из них, которые обычно используются в производственных условиях садоводства, это: известные как «полные» удобрения (16-16-16, 12-12-12, 10-10-10, 8-10-10, 8-8-8, и т. д.), которые содержат относительно равные пропорции N, P и K. Это особенно полезен в тепличных средах (почва для растений, торф и т. д.), которые содержат естественно низкие уровни этих основных питательных веществ для растений или в любых условиях, где все три питательных вещества могут быть регулярно необходимыми (например, выращивание плодов на крупном песчаном или гравийном почвы в округе Юта).

Существует группа новых твердых удобрений с высоким содержанием фосфора, которые активно продается через MAP и DAP. Ряд дилеров удобрений в Юте обсудили со мной использование 12-40-10-1 (содержит 1% цинка (Zn) и от 6 до 10% серы (S), в зависимости от от производителя). Одним из интересных аспектов этого удобрения является то, что оно не смешивается (т.е., полученный путем смешивания нескольких удобрений из разных элементов). Скорее всего, это гранула «все в одном», что означает, что она содержит все указанные питательные вещества в указанных пропорциях в каждой грануле. Это может дать некоторые преимущества в однородности распределения питательных веществ по заказным смесям для приложений вещания. Тем не менее, если требуется Zn (что не является редкостью в почвах Юты), нанесение полосок. этого материала в сторону и ниже семян следует учитывать при рассылке для улучшения возможности поглощения растений.

Знайте, что вы платите за все вышеупомянутые многоэлементные удобрения. каждое доставленное питательное вещество. Так сказать, бесплатного обеда нет. Мультипитательные удобрения предлагают несколько вариантов одноэтапного применения, когда может потребоваться несколько питательных веществ, но они часто не рентабельны, если вам нужно всего лишь одно или два питательных вещества. Делать Обязательно основывайте выбор удобрения, прежде всего, на стоимости единицы необходимого питательного вещества.

Жидкие удобрения

Полифосфаты аммония (APP, 10-34-0 или 11-37-0)

Фосфатная полимеризация обсуждалась в моем прошлом посте, но как обзор, как фосфорная кислотные дегидраты, отдельные (или ортофосфатные) ионы объединяются в полимерные цепи основу для этих очень популярных жидких удобрений (дополнительная реакция с аммиак производит конечный продукт, содержащий N в виде аммония).

Около половины фосфатов в этих жидких удобрениях содержится в «орто» или единичных ионная форма, и, следовательно, немедленно доступная для поглощения растениями, а также на поверхности ранее упомянутые реакции комплексообразования и химического осаждения. В течение недели или два во влажных, теплых почвах, оставшиеся фосфатные полимеры химически и биологически разбита на «орто» форму.

Хотя сначала могло показаться, что это разрушение является механизмом увеличения растворимости фосфора и доступности растений, особенно на известковых почвах, он не представляет значительного агрономическое преимущество. Следовательно, выбор между твердым или жидким составом удобрений P обычно основывается на сочетании затрат на единицу P и удобрения производителя предпочтения по обработке и применению.

Некоторые ссылаются на улучшение урожайности при использовании жидких фосфорных удобрений, но Было показано, что это больше связано с улучшенным размещением P, чем с реакция на состав (например, смыв жидкого удобрения P в непосредственной близости активных корней около кроны растения и т. д.).

Как и в случае со всеми аммонизированными удобрениями, следует соблюдать осторожность, чтобы свести к минимуму для потерь азота в виде аммиака.В этом отношении жидкие удобрения APP имеют преимущество в обращении. в том, что их можно применять с водой для орошения, что позволяет добавлять растворимые достаточно подвижный азот, чтобы предотвратить улетучивание аммиака.

Заключительные комментарии

Наконец, пара заключительных комментариев по управлению фосфатом в почвах. Я часто получаю вопросы на почвах с высоким содержанием фосфора в нашей лаборатории тестирования почвы УрГУ (см.usu.edu). Проблема с высоким содержанием P в почвах никогда не связана с токсичностью растений. Две вещи представляют собой потенциальную проблему, однако, в следующем.

Во-первых, и в первую очередь, это возможность эрозии почвы с высоким содержанием доступных растений. Содержание P в поверхностные воды. Эти эродированные отложения будут выделять P в воду. и вносят значительный вклад в цветение водорослей, что приводит к эвтрофикации воды.Некоторые из этих видов водорослей могут быть токсичными для людей и домашнего скота — проще говоря: «не П в воду! »

Всегда следует проявлять осторожность как для предотвращения эрозии почвы, так и для минимизации внесения фосфора. к почвам, уже имеющим высокое содержание фосфора, доступного для растений. Фактически, руководящие принципы Юты указывают почвы между 50 и 100 ppm, экстрагируемым бикарбонатом аммония (метод Ольсена) может получать P только в соответствии с годовой потребностью в P выращиваемой культуры.На почвы, которые тестируют выше 100 ppm, применение фосфора не допускается.

Во-вторых, высокое содержание фосфора в почве, доступного для растений, может вызвать конкуренцию на поверхности корней. для поглощения некоторых вторичных и питательных микроэлементов, особенно Ca и Zn. Следите за недостатком этих питательных веществ при визуальных симптомах или тканевых тестах вашего урожая, и, если обнаружено, соответственно скорректировать внесение фосфора и дефицитных питательных веществ.

«Чудо-минерал», который нужен миру

«Чудо-минерал», который нужен миру

(Изображение предоставлено Сибиллой Грунзе)

Невозможно выращивать урожай без фосфора. Чтобы получить его, фермеры часто полагаются на дорогие, часто недоступные удобрения. Но может быть способ лучше и проще.

I

В Блантайре, Малави, группа фермеров собралась вокруг груды материала, который может помочь сформировать будущее Африки.Это не так уж и много: куча размером два на два метра из чередующихся слоев влажного органического вещества, такого как стебли кукурузы и куриный помет.

Но за восемь недель микробной активности и периодического переворачивания громоздкая, слегка пахнущая масса превратится в компост — недорогой способ улучшить почву и уменьшить зависимость от минеральных удобрений, которые в лучшем случае дороги, а в худшем — часто недоступны. вообще.

«Это не обычная куча компоста на заднем дворе, куда вы бросаете кухонные отходы», — говорит Иоганн ван дер Хам, управляющий демонстрационной фермой, наблюдая, как его ученики поливают следующую партию навоза в тачке.

«Это термическая компостная куча. Мы учим, как создавать ее систематически и масштабировать в соответствии с потребностями каждой фермы.

Вам также может понравиться:
• Женщины, спасающие дикую природу Африки
• Как сделать использовать морскую воду для выращивания продуктов питания — в пустыне
• Лекарство Зимбабве от депрессии?

Фермеры, которые учатся делать этот компост, и другие люди в своих общинах, которым они будут возвращать эту информацию, являются мелкими фермерами, ведущими натуральное хозяйство .

Изучите мастерскую по производству компоста с помощью нашего 360-градусного видео ниже:

«Для них один неудачный урожай означает голод и страдания — или еще хуже, — говорит ван дер Хам. «Поэтому для них улучшение почвы — это не надстройка, а не просто средство для повышения чистой прибыли.

«Это вопрос выживания».

Иоганн ван дер Хам возглавляет группу фермеров в цехе компоста в Блантайре (Фото: Сибилла Грунце)

Будущее удобрений

Большинство африканских почв по своей природе бедны.За миллионы лет более молодые, более плодородные слои выветрились, оставив обнаженными большие части древнего щита. В Африке к югу от Сахары широко распространенная монокультура кукурузы еще больше истощила почвы.

Африка, как правило, имеет бедную по своей природе почву (Источник: Сибилла Грунце)

Для правильного роста растениям нужны вода, свет и воздух. Им также нужны питательные вещества из почвы, включая азот, калий и фосфор. Все это важно, но особенно фосфор, потому что он влияет на растение в раннем возрасте.Он нужен растению для построения своей корневой системы, которая является основой для поглощения других питательных веществ. Без достаточного количества фосфора растения низкорослые и мало дают урожай.

Таким образом, возвращение фосфора в почву в Африке особенно важно для фермеров и, как следствие, для большей части населения: восемь из 10 малавийских рабочих заняты в сельском хозяйстве.

Посмотрите, как местные женщины лущат кукурузу в нашем 360-градусном видео ниже:

В наши дни большая часть фосфора в сельском хозяйстве во всем мире поступает из минеральных удобрений.Но будущее этих минеральных удобрений стало неопределенным.

Первый скачок цен на фосфор произошел в 2008 году, когда товарная цена на каменный фосфат, добываемое сырье, подскочила на 800%.

«Именно тогда люди начали обращать внимание», — говорит Дана Корделл, директор по исследованиям Института устойчивого будущего при Технологическом университете Сиднея и соучредитель Глобальной инициативы по исследованию фосфора. Она изучает, как Малави может адаптироваться к возникающим проблемам с фосфором.«До 2008 года фосфор считался само собой разумеющимся».

Сегодня большая часть фосфора в сельском хозяйстве поступает из минеральных удобрений, которые продаются в магазинах, подобных этому, недалеко от Блантайра (Фото: Сибилла Грунце)

С тех пор было проведено несколько оценок мировых запасов каменного фосфора, результаты которых сильно различаются. когда произойдет «пик фосфора» — момент непосредственно перед началом снижения добычи из-за истощенных высококачественных запасов и более высоких затрат на разработку оставшихся месторождений — от 30 до 300 лет.(Цифры различаются из-за разных оценок качества месторождений и прогресса в технологиях добычи, а также из-за того, что многие производители тщательно скрывают свои данные, опасаясь опровергнуть конкуренцию.)

Месторождения каменного фосфата, сырья, которое является Добываемые, неравномерно распределены по миру (Фото: Сибилла Грюнзе)

Но даже если фосфора может хватить на столетия, есть и другие проблемы с его использованием — например, очень неравномерное распределение его месторождений.«Ресурсы фосфатов более геополитически сконцентрированы, чем нефть», — говорит Корделл. «В то время как все страны и фермеры нуждаются в доступе к фосфору, только пять стран в совокупности контролируют 88% оставшихся запасов фосфата». Только Марокко обладает 75% оценочных мировых запасов, часть из которых находится на спорной территории Западной Сахары.

Для стран-импортеров такая концентрация предложения создает как краткосрочные риски для бизнеса, так и долгосрочные риски для национальной безопасности, предупреждает Корделл.

Ситуация особенно проблематична для такой небольшой страны, не имеющей выхода к морю, как Малави, которая полностью зависит от импорта, что делает ее уязвимой для глобальных скачков цен и сложной ситуации на мировом рынке.

В Малави фермеры полностью зависят от импорта фосфора (Фото: Сибилла Грюнце)

Что еще более усложняет ситуацию, удобрения должны быть полезны, их нужно покупать в начале сезона — но тогда они не узнают если другие факторы, такие как погода и вредители, сработают. Они могут потратить свои небольшие сбережения на удобрения только для того, чтобы вредители испортили урожай в конце сезона. В результате для многих фермеров каждый мешок удобрений — это авантюра. Каждый раз они должны спрашивать себя, стоит ли рисковать покупкой фосфора.

Посмотрите, как фермеры делают покупки в магазине удобрений в нашем 360-градусном видео ниже:

Чтобы помочь фермерам получить доступ к удобрениям, правительство Малави в 2005 году запустило комплексную программу субсидирования. Одновременно с благоприятной погодой она принесла некоторые улучшения его первые годы. Но со временем урожайность не изменилась.

Как оказалось, решение проблемы фосфора в Малави требует большего, чем просто внесение минеральных удобрений в землю.

Химия компоста

Проблема в химии. Почвы в Малави и в большей части Африки к югу от Сахары кислые. Это означает, что большинство ионов фосфата быстро связываются с оксидами железа или алюминия и больше не доступны для растений.

Это означает, что даже когда вокруг много фосфора, большая его часть практически бесполезна для сельского хозяйства. В результате, прежде чем минеральные удобрения станут полностью эффективными, необходимо изменить структуру почвы.

Из-за кислотности почвы ионы фосфата быстро становятся недоступными для растений после того, как они помещены в землю (Фото: Сибилла Грунце)

Минеральные удобрения не могут этого сделать.Но компост может.

Это потому, что компост может сделать то, чего не могут сделать минеральные удобрения. Он не только обеспечивает фосфор и другие жизненно важные питательные вещества — он также может восстанавливать структуру почвы, добавляя органические вещества.

Здоровая плодородная почва — это не просто грязь с некоторыми питательными веществами; это живая экосистема, — объясняет ван дер Хам. И поддержание этой экосистемы означает сохранение в почве достаточного количества органических веществ, чтобы поддерживать микробы, клещи, грибки, червей и других животных, живущих там, счастливыми, сытыми и способными выполнять свою работу.Одна из их работ? Солюбилизация — что означает освобождение фосфора и других питательных веществ от их связей и обеспечение их доступности для растений.

В отличие от минеральных удобрений, компост может восстанавливать структуру почвы, добавляя органические вещества (Фото: Сибилла Грунце)

Вернувшись в мастерскую, ван дер Хам пытается довести до ума. «Сколько людей живет в Малави?» он спрашивает. Ответ — около 19 миллионов.

«Видите ли, — говорит он с улыбкой, — в чайной ложке здоровой почвы больше организмов, чем людей во всей Малави.»

Ван дер Хам практикует то, что проповедует. На своих полях он не использовал минеральные удобрения более шести лет. Вместо этого его посевы получают весь свой фосфор и другие питательные вещества из компоста, навоза и мульчирования.

Легкость доступа

Есть еще одно преимущество компоста по сравнению с минеральными удобрениями: он более доступен.

Билли Брей возглавляет малавийское отделение голландской неправительственной организации Waste, которое занимается вопросами санитарии. генерировать ценность из отходов, — говорит он, — поэтому мы создаем новые источники дохода и препятствуем незаконному сбросу отходов и другим видам практики.И здесь компост — очень ценный продукт ». Его группа тесно сотрудничает с властями города Блантайра и в настоящее время строит пилотную установку на одной из водоочистных станций Блантайра.« Наша идея состоит в том, чтобы снизить риски для местных предпринимателей. Если мы докажем, что компост может быть прибыльным, что есть рынок, другие последуют за ним », — говорит он.

Поскольку компост получается из органических отходов, он не только ценен, но и доступен (Фото: Сибилла Грунзе)

Но выращивание осознать проблему не всегда легко.

«В настоящее время люди не думают о восстановлении питательными веществами», — говорит Эммануэль Канджунджу, директор Blantyre по здравоохранению и социальным услугам. «У них так много других проблем. Но как город, мы должны думать наперед. Вы не можете работать в условиях кризиса. Вы всегда будете терпеть неудачу. Эти системы нужно планировать на 10, а иногда и на 30 лет вперед…

» Это сложно в том смысле, что у вас есть текущая ситуация, когда вы просто хотите решить проблемы сегодняшнего дня. Но люди забывают: чтобы эти проблемы стали такими, какие они есть сегодня, возможно, потому, что мы не планировали.”

В настоящее время команда Waste строит сушилки для фекального осадка. В конечном итоге высушенный ил составит около 5% готового компоста. Остальное — это рыночные отходы, такие как испорченные фрукты и овощи, а также куриный помет с ближайшей птицефабрики.

Рыночные отходы — один из важных потенциальных источников компоста (Фото: Сибилла Грунзе)

Цель НПО — производить около 1000 тонн компоста в год для оптового рынка. «Мелкие землевладельцы не будут покупать у нас», — говорит Брэй.«Но они последуют примеру крупных фермеров, как только увидят результаты».

«Сами по себе технологические решения не решат проблему фосфора», — говорит Йохан Сикс, профессор устойчивых агроэкосистем в ETH Zürich. «Нам нужен гораздо более комплексный подход к тому, как мы ведем сельское хозяйство».

Изучите местный рынок в нашем 360-градусном видео ниже:

Он и его коллеги анализируют, как такие методы ведения сельского хозяйства, как агролесоводство, совмещение культур и ресурсосберегающее земледелие, влияют на состав почв.«Мы давно знали, что эти методы могут быть полезны для баланса питательных веществ в почве», — говорит Сикс.

Но до недавнего времени основное внимание уделялось азоту и углероду. «Доступность фосфора гораздо труднее измерить, и им в некоторой степени пренебрегали, — говорит он. — Это начинает меняться, но мы все еще многое не знаем о том, как фосфор на самом деле ведет себя в почве». Эта информация будет иметь жизненно важное значение, если эти новые методы будут применяться в более широком масштабе.

Необходимы дополнительные исследования того, как фосфор на самом деле ведет себя в почве (Фото: Сибилла Грюнзе)

В Малави Сикс и его коллега Янина Диркс изучают влияние деревьев файдербии, местного вида акации, на кукурузу. Фермеры любят эти деревья, потому что растения сбрасывают листья в сезон дождей, поэтому они меньше конкурируют за солнечный свет с урожаем. Деревья файдербии имеют богатые сообщества симбиотической микоризы, грибов, обитающих в корневой системе. Эксперименты в теплице показывают, что крошечные организмы способствуют усвоению питательных веществ, таких как азот и фосфор, не только для своих хозяев, но и для других растений.

Сикс и Диркс хотят выяснить, верно ли это и в полевых условиях, и если да, то в какой степени.

В конечном счете, для устойчивого управления фосфором необходимо учитывать всю систему: от микроорганизмов до деревьев, от местных фермеров до производителей удобрений, от региональных правительств до глобальных торговцев.

Для устойчивого управления фосфором необходимо учитывать всю систему, включая местных фермеров, подобных этим в деревне Ндинди (Фото: Сибилла Грунзе)

«И чтобы это сделать, вы должны знать, что куда идет, — говорит Фрэнк Мнтхамбала, аспирант Политехнического института Малави при Университете Малави, который работает с Даной Корделл и другими учеными.

Mnthambala в настоящее время отслеживает поток фосфора через систему Малави. Он отмечает, что в системе есть много неиспользуемых источников фосфора — например, фекальный ил, стоки с рыбных промыслов или различные виды компоста. «Но раньше никто никогда не оценивал их количественно», — говорит Мнтхамбала, и без количественной оценки трудно определить, какие из них следует использовать в качестве приоритетных.

Промысловые стоки могут быть еще одним источником фосфора (Фото: Сибилла Грюнзе)

После того, как Мнтамбала обнаружит наиболее многообещающие источники для извлечения фосфора, его следующим шагом будет выяснение того, как получить к ним доступ.

«Наша цель — сделать Малави более независимым от импорта, — говорит Мнтамбала. — И управление нашими питательными веществами поможет нам достичь этой цели».

Эта история была опубликована при поддержке Европейского центра журналистики (EJC), финансируемого Фондом Билла и Мелинды Гейтс.

Присоединяйтесь к 900 000+ будущих поклонников, поставив нам лайк на Facebook или подписавшись на нас в Twitter или Instagram .

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com под названием «Если вы прочитаете только 6 статей на этой неделе». Тщательно подобранная подборка историй из BBC Future, Culture, Capital и Travel, которые доставляются на ваш почтовый ящик каждую пятницу.

Глобальная нехватка фосфора усугубится эрозией почв

Глобальные потери фосфора из почв и почвенных балансов

Все континенты приводят к отрицательному балансу фосфора (например.g., чистые потери фосфора в сельскохозяйственных системах, таблица 1; Рис. 2), за исключением Азии, Океании и Австралии, причем Азия имеет слегка положительный, но близкий к нулю баланс P. И это несмотря на внесение химических удобрений от высокого до очень высокого (от 1,7 до 13 кг га ⁻¹ год ⁻¹ между разными континентами, при этом национальные значения достигают 14 и 19 кг га ⁻¹ года ⁻¹ для 15 старых государств-членов Европейского Союза (ЕС15, страны-члены, присоединившиеся до 2004 г., в основном в Западной и Северной Европе) и Китай, соответственно).Наиболее отрицательные балансы P показаны для Африки из-за очень низкого внесения химических удобрений в размере 1,7 кг га ^-1 год ^-1 в сочетании с высокими потерями из-за эрозии почвы в размере 9,6 кг га ^-1 год ^-1 . Южная Америка, а также Центральная и Восточная Европа (NEU11; новые государства-члены, присоединившиеся к ЕС после 2004 г., за исключением Кипра и Мальты) также демонстрируют высокие потери P, но по другим причинам. В Южной Америке очень много химических удобрений, но также и высокие потери из-за эрозии почвы в сочетании с высоким экспортом фосфора из-за управления органическим фосфатом (рассчитывается как сумма внесенного навоза и остатков минус поглощение растениями).Напротив, новые государства-члены восточноевропейского союза (NEU11) имеют довольно низкие потери от эрозии, но также очень низкие объемы внесения химических удобрений. При гипотетическом предположении об отсутствии восполнения запасов из-за химических удобрений (например, из-за экономических или технических ограничений) расчет баланса P в почве приводит к отрицательным балансам во всем мире, а также для всех рассматриваемых континентов и регионов (истощение от 4 до 20 кг. P ha ⁻¹ год ⁻¹ ; рис.3 и 4; таблица 1). Последнее демонстрирует уязвимость современной глобальной системы управления земельными ресурсами и ее сильную зависимость от химических фосфорных удобрений из невозобновляемых полезных ископаемых.

Таблица 1 Основные статистические данные по фосфору (P) в кг P га ⁻¹ год ⁻¹ для всех континентов и отдельных стран. Рис. 2: Глобальные средние потери фосфора (P) из-за эрозии почвы в кг га ⁻¹ год ⁻¹ .

Хроматическая шкала представляет оценки потерь P, в то время как серый цвет указывает площади пахотных земель, которые были исключены из моделирования из-за недоступности данных. Обратите внимание, что классы не ранжируются по регулярной шкале, а делятся на шесть классов с использованием метода квантильной классификации.Учитывались только доступные для растений фракции. Остаточные фракции P см. В таблице 1 или на рис. 3 и 4).

Рис. 3: Глобальные резервуары почвы P и истощение из-за эрозии.

Стрелки указывают потоки (положительный: чистый вклад в почвы, отрицательный: истощение почв). * Управление органическим фосфатом = сумма внесенного навоза и остатков минус поглощение растениями. Нерастительный P = нерастительный доступный P. Неорганический и органический P дают растительные фракции. Общий P почвы: сумма фракций P, потерянных из почвы в результате эрозии с относительными ошибками.Нет / с хим. = P баланс с химическими удобрениями и без них.

Рис. 4: Резервуары почвенного фосфора и истощение из-за эрозии в Африке, Европе и Северной Америке.

AD = атмосферное осаждение. CF = химическое удобрение. OM = Управление органическим P = сумма внесенного навоза и остатков минус поглощение растениями. Стрелки указывают потоки (положительные: чистый вклад в почвы, отрицательные: истощение почв). Нерастительный P = нерастительный доступный P. Неорганический и органический P дают растительные фракции. Почва P _{потеряла} : сумма фракций фосфора, потерянных из почвы в результате эрозии с относительными ошибками.{+ 1,17 \%} \) кг га ⁻¹ год ⁻¹ во всем мире (рис. 3, таблица 1). Это около 60% от нормы, приведенной Смилом ¹⁶ , который оценил 10 кг P га ^-1 год ^-1 с пахотных полей из-за эрозии почвы водой. Наши общие потери фосфора из-за эрозии почвы водой из пахотных почв во всем мире составляют 6,3 Тг в год ^-1 с 1,5 Тг в год ^-1 для органических и 4,8 Тг в год ^-1 для неорганического Р. С этими значениями результаты находятся в нижней части диапазона, обсуждаемого в литературе (1–19 Тг год ^–1 , таблица 2).

Таблица 2 Глобальные потоки из почв / пахотных систем в воды, как обсуждалось в недавней литературе. Для сопоставимости все значения были нормированы на 1 млрд га пашни (исходные значения указаны в скобках).

Liu ³⁴ при оценке чистых поступлений в системы пахотных земель и выхода из них показал чистую потерю фосфора с пахотных земель в мире около 12,8 тг в год регулирование органического фосфора, эрозия почвы и сток), которые, согласно их расчетам, будут иметь тот же порядок величины, что и внесение синтетических удобрений (13.8 Тг / год ⁻¹ за 2003/2004 статистический год). Наши расчеты приводят к приблизительной чистой потере почвы из-за эрозии в размере 6,3 тг в год ⁻¹ при среднемировом внесении химических удобрений в размере 9,2 тг в год ⁻¹ . Потоки ясно показывают критическую зависимость от химических удобрений во всем мире с гипотетическим истощением, связанным с чистой средней площадью 10,7 кг га ⁻¹ год ⁻¹ во всем мире без компенсации за счет химических удобрений, из которых потеря 5 .2 кг га ⁻¹ год ⁻¹ связано с управлением органическим фосфатом (сумма внесенного навоза и остатков минус поглощение растениями) и 5,9 кг га ⁻¹ год ⁻¹ от эрозии почвы (Таблица 1). Континентальные и национальные потери фосфора в результате эрозии составляют от 40 до 85% от общих потерь фосфора в сельскохозяйственных системах, за исключением Европы и Австралии (16 и 19%, соответственно). В глобальном масштабе, а также в Африке, Южной Америке и Азии потери фосфора в почве из-за эрозии выше, чем потери из-за управления органическим фосфатом.

Недавняя количественная оценка поступления атмосферной пыли P, основанная на измерениях пыли в Сьерра-Неваде, привела к выводу, что измеренные потоки пыли больше или равны современным выходам эрозии и большой долевой вклад относительно коренных пород ³⁵ . Однако, даже несмотря на то, что их измеренные и смоделированные максимальные атмосферные потоки P были того же порядка величины, что и данные об атмосферных потоках Ванга и др. ³⁶ , использованные в этом исследовании (0,1 кг га ^-1 год ^-1 для Северной Америки), темпы эрозии по измерениям отстойников в исследованных лесных экосистемах были значительно ниже (максимум 0.06 кг га ⁻¹ год ^{−1 35} ), чем можно было бы ожидать от пахотных земель во всем мире. Таким образом, мы явно не можем согласиться с приведенным выше выводом.

Смягчение P-статуса почв в долгосрочной перспективе путем уменьшения дефицита текущего управления органическим P кажется трудным и довольно маловероятным во многих регионах мира (см. Обсуждение континентального баланса ниже). Таким образом, и учитывая ожидаемую в будущем нехватку фосфора из промышленных удобрений, оценка потоков фосфора ясно показывает, что эрозия почвы должна быть ограничена возможным абсолютным минимумом в будущем.

Растениям доступна только небольшая часть общего фосфора в почве, потому что большая часть либо связана, адсорбируется, либо становится недоступной из-за окклюзии минералами (апатитом и поглощенным фосфатом) ³⁷ . Наш подход к моделированию следует подходу Янга и др. ³⁷ , который основан на существующих знаниях о процессах почвенного фосфора и базах данных для предоставления пространственно точных оценок различных форм природного почвенного фосфора в глобальном масштабе. Ян и др. ³⁷ использует данные, полученные с помощью метода фракционирования Хедли ³⁸ , который разделяет почвенный P на различные фракции, которые последовательно экстрагируются более сильными реагентами и которые объединяются в различные неорганические и органические пулы.Существует большая неопределенность в отношении связи этих фракций с функциональным поглощением растений ^39,40 , но некоторые недавние работы направлены на количественное определение времени пребывания различных фракций ^17,41 . Мы представляем общую потерю фосфора, а также доступный для растений пул (рис. 3 и 4, таблица 1) как наиболее лабильный фосфат, который может участвовать в питании растений во временном масштабе до месяцев ¹⁷ (т. Е. Так — лабильный неорганический P, неорганический P, связанный с вторичными минералами, лабильный и стабильный органический P ^33,37 ).Мы сравниваем эти более лабильные, короткоживущие фракции с фракциями, которые считаются очень стабильными, которые не были бы доступны растениям в короткие сроки (т.е. неорганический P, связанный с такими минералами, как апатит, или поглощенный P ¹⁷ , что соответствует 52% от общего количества фосфора в почве. по нашим оценкам в мировом масштабе).

Проверка потерь фосфора в почве по сравнению с речным экспортом фосфора

Проверка предлагаемых нами потерь фосфора в почве может быть проведена косвенно, путем сравнения с речной нагрузкой фосфора.Тем не менее, для проверки нашего подхода к потере почвы фосфора на месте с данными об экспорте фосфора за пределы участка требуются два предварительных условия: (i) оценка сельскохозяйственной эрозии и вклада стока в общие нагрузки фосфора в реках (поскольку последний будет общая сумма сельскохозяйственных, городских и промышленных стоков) и (ii) допущение о скорости поступления наносов (например, процент отложений, попадающих в реки из общего количества эродированных наносов) для оценки нагрузки P на реки в результате потери фосфора в почве на месте. Что касается первого предварительного условия, мы провели поиск опубликованных данных по экспорту фосфора из реки с отделением сельскохозяйственной эрозии и вклада стока от общих нагрузок фосфора в реках.Что касается второй предпосылки, то модели, описывающие комплексную доставку наносов в реки в континентальном или глобальном масштабе, отсутствуют, но обсуждалось, что коэффициенты поступления наносов обычно снижаются по мере увеличения площади водосбора, составляя примерно 30–100% в небольших пределах водосборов (≤0,1 км ² ) до 2–20% в больших пространственных масштабах (например, ≥1000 км ² ) ⁴² . Для нашего сравнения мы использовали диапазон средних скоростей доставки наносов от 11 до 30%, который использовался в недавних крупномасштабных исследованиях от континентального до глобального масштаба ^43,44 .При этом мы хотели бы отметить, что даже если 70–89% фосфора, потерянного из сельскохозяйственных почв, могут быть повторно отложены в пределах водосборов, потенциальные угрозы потери фосфора из почв не уменьшатся. Эрозия (и, следовательно, потеря фосфора) происходит преимущественно на сельскохозяйственных почвах, в то время как повторное отложение будет происходить в основном в ложбинах отложения, заболоченных территориях, прибрежных зонах или буферных полосах. Таким образом, P теряется в качестве питательного вещества на участках производства продуктов питания и кормов, но повторно откладывается как потенциальная экологическая угроза для биоразнообразия и здоровья экосистемы из-за его эффекта эвтрофикации в менее интенсивных или неуправляемых экосистемах.И последнее, но не менее важное: мы хотели бы отметить, что RUSLE учитывает только смещение почвы из-за эрозии и межколейной эрозии, не учитывая обработку почвы и эрозию оврагов, а также оползание почвы.

Сравнение расчетного потенциального экспорта фосфора в реки из нашей почвы на месте потерь фосфора находится в пределах диапазона опубликованных речных экспортов фосфора (таблица 3). Beusen et al. ⁴⁵ использовали измерения общего количества взвешенных наносов из базы данных GEMS-GLORI для экстраполяции пространственно распределенных уровней наносов для крупнейших рек мира с учетом землепользования, топографии, литологии и осадков в качестве факторов в подходе множественной линейной регрессии, учитывающем эрозию почвы, а также наносные отложения. ловушка.Соответствующий экспорт питательных веществ для всех континентов, а также глобальная оценка были выполнены путем калибровки экспорта питательных веществ по скорости отложений с помощью модели Global News ⁴⁵ с использованием установленных корреляций между концентрацией отложений и питательных веществ. Сравнивая их экспорт P с взвешенными отложениями в реках ⁴⁵ с нашими оценками, мы недооценили экспорт P в глобальном масштабе, а также на всех континентах, за исключением Африки (Таблица 3), который, однако, (i) сильно связан с предполагаемую скорость поступления наносов и (ii) наше приложение RUSLE учитывает только процессы эрозии между ручьями и ручьями с неизвестным вкладом оврагов, оползней и эрозии почвы.

Таблица 3 Потери фосфора на объекте в результате сильной эрозии почвы (данное исследование), расчет потенциальных речных нагрузок с коэффициентами поступления наносов между 11–30% ^43,44 и сравнение с глобальными и региональными исследованиями речного экспорта фосфора. Все значения в кг Па ⁻¹ год ⁻¹ .

Анализ 17 крупных водосборных бассейнов Европы (250–11 000 км ² ) с количественной оценкой потерь P в поверхностные воды с точки зрения за пределами площадки (измерение потока P в водах) дал 0.05–1,5 кг га ⁻¹ год ⁻¹ потерь фосфора из-за эрозии почвы и стока сельскохозяйственных угодий в ручьи и реки (за исключением водосбора Греции с очень высоким экспортом фосфора в 6 кг га ⁻¹ год ^-1 ) ⁴⁶ . Пересчет наших потерь фосфора в почве с коэффициентами поступления наносов от 11 до 30% дает показатели для географической Европы от 0,1 до 0,4 кг га ⁻¹ год ⁻¹ , которые находятся в нижней части диапазона Кронванг, и другие. ⁴⁶ (таблица 3).Потенциальные потери P в виде речного экспорта из-за сельскохозяйственных стоков и эрозии 143 водосборов на территории США ⁴⁷ находятся в том же диапазоне, что и расчетная оценка потерь P в нашем исследовании, в то время как нагрузки P на озеро Эри, оцененные в региональном исследовании ⁴⁸ кажутся немного выше (Таблица 3). Однако в последнем исследовании невозможно разделить потоки на сельскохозяйственные, городские или промышленные. Оценка бассейна реки Янцзы (1,8 млн км ² около 20% всей территории Китая) дает смоделированные потери фосфора в почве (местная перспектива) между 0–196 кг га ⁻¹ год ⁻¹ демонстрируя огромную пространственную неоднородность темпов эрозии почвы на местах ⁴⁹ .Выходные данные модели были откалиброваны с учетом общей измеренной нагрузки биогенных веществ в реках, в то время как распределение различалось между растворенными точечными и неточечными загрязнениями, а также адсорбированными неточечными загрязнениями, которые в основном можно отнести к эрозии почвы сельскохозяйственных полей. Средние нагрузки фосфора из-за эрозии почвы на сельскохозяйственных полях в бассейне реки Янцзы хорошо сопоставимы с диапазоном, оцененным в нашем исследовании для Китая (2,7 по сравнению с диапазоном 1,4–3,7 кг га ⁻¹ год ⁻¹ , соответственно) .То же самое верно и для сравнений оценок Африки ⁵⁰ и Южной Америки ⁵¹ (Таблица 3), хотя следует учитывать, что особенно для этих последних исследований масштаб значительно отличается от нашего подхода.

Региональные потери и остатки фосфора

Параллельно модели распределения и динамики глобальной эрозии почвы водой ³² , потери фосфора из почв из-за водной эрозии наиболее значительны в странах и регионах с интенсивным сельским хозяйством и / или экстремальным климатом ( е.g., засухи, за которыми следуют значительные дожди или частые сильные ливни) из-за эффектов высокой эрозии ⁵² . Таким образом, наши расчеты приводят к чрезвычайно высоким потерям фосфора из-за эрозии (> 20 кг га ⁻¹ год ⁻¹ ) в таких регионах, как восточный Китай, многие регионы Индонезии, части восточной и юго-восточной Африки ( Эфиопия, Эритрея, Мозамбик), Центральная Америка и некоторые части Южной Америки (Юго-Восточная Бразилия; Южный Чили, Перу (Рис. 2)). Очень высокие потери фосфора (от 10 до 20 кг га ⁻¹ год ⁻¹ ) оцениваются в некоторых частях южной части Африки (Южная Африка, Мадагаскар, Танзания) и Южной Америки (Боливия), а также высокие потери (5-10 кг га ⁻¹ год ⁻¹ ) для большей части Индии, а также регионов Южной Африки (Ангола, Замбия) и Южной Америки (Уругвай) (рис.2). Несмотря на то, что основной алгоритм модели эрозии рассчитывает не чистый выход водосбора, а, скорее, смещение почвенных отложений на месте, которые затем могут быть перемещены в другие части полей или даже захоронены в местах отложения, рассматриваемое поле на месте очевидно, что менеджмент столкнется со значительными потерями фосфора из-за водной эрозии почвы. Только с учетом агрономических входов и выходов фосфора без учета потерь фосфора из-за эрозии Макдональда и др. ²² привел к совершенно иной глобальной модели P: наиболее распространенный крупный дефицит был в Южной Америке (Северо-Восточные страны, например.g., Аргентина и Парагвай), север Соединенных Штатов и Восточной Европы, в то время как самые большие излишки приходятся на большую часть Восточной Азии, Западной и Южной Европы, прибрежные районы США, Юго-Восточную Бразилию и Уругвай.

При среднем истощении почвы из-за эрозии 9,6 кг га ⁻¹ год ⁻¹ в Африке, общий баланс P уже отрицательный на 9,7 кг га ⁻¹ год ⁻¹ сегодня (Таблица 1 Рис.4). Поскольку среднее истощение фосфора в Африке из-за отрицательных потоков при регулировании органического фосфора равно входным потокам из атмосферы плюс химические удобрения, африканские фермеры могут снизить потери фосфора почти до нуля за счет эффективного смягчения последствий эрозии почвы.Несмотря на то, что истощение системы P из-за управления органическим P относительно низкое в Африке (−2,2 кг га ⁻¹ год ⁻¹ ) по сравнению со средним глобальным значением (−5,2 кг га ⁻¹ год ⁻¹ ), высокие общие потери фосфора вряд ли могут быть покрыты ни за счет смягчения последствий и более устойчивого управления органическим фосфатом, ни за счет увеличения внесения химических удобрений. Потоки P из-за управления органическим P рассчитываются здесь как сумма внесенного навоза и остатков за вычетом поглощения растениями (что приводит к экспорту биомассы в пахотные системы, за исключением остатков, оставшихся на поле).Общая сумма потребления растениями, вероятно, увеличится с увеличением потребности в пище и кормах параллельно с прогнозируемым ростом населения и поголовья скота в Африке в будущем. Многие почвы в Африке к югу от Сахары уже характеризовались как дефицитные по уровню доступного для растений фосфора в течение последних десятилетий ⁵³ . В настоящее время в Африке одновременно востребованы внесение навоза и остатков (нехватка биомассы в целом, низкая продуктивность животноводства и даже при наличии навоза нет средств для транспортировки его туда, где он необходим), что приводит к рекомендациям интегрированное управление фермерским хозяйством с сочетанием органических и неорганических удобрений ^54,55,56 .Поскольку неорганические удобрения P становятся все более дефицитными, можно ожидать, что в будущем истощение из-за регулирования органического P в Африке увеличится. В то же время сегодняшние цены на химические удобрения могут быть уже в 2–6 раз дороже для фермера в Африке, чем в Европе, из-за более высоких затрат на транспортировку и хранение ³ , хотя в самой Африке самые высокие геологические месторождения фосфора в мире (по данным по сегодняшним оценкам 80% мировых геологических месторождений P расположены в Марокко и Западной Саре ( ⁸ ).Таким образом, и если политическая ситуация не изменится кардинально (например, поставки фосфора продаются в Африке, а не экспортируются в США, Европу и Китай), единственное реальное средство сокращения истощения фосфора в африканских почвах сегодня и в других странах. в будущем — резко снизить эрозию почвы.

Мы признаем, что значения, рассчитанные в Таблице 1 и на Рисунке 4, являются грубыми оценками в больших масштабах, и что пространственный контекст и масштаб, особенно на африканском континенте, важны.Дефицит фосфора — это проблема страны, района, хозяйства и почвы в Африке, например, в некоторых частях Восточной Африки и Сахеля наблюдается значительный дефицит ⁵⁷ . В Африке к югу от Сахары считается, что около 40% почв имеют низкие запасы питательных веществ (<10% атмосферных минералов), и деградация почвы усиливает их дефицит ⁵⁸ . Борьба с эрозией важна, но это только часть решения, которое должно быть многогранным. Омуто и Варгас ⁵⁹ оценили общую эрозию почвы на основе полевых измерений в Малави, которая увеличилась на ~ 10% в период с 2010 г. (26 т га ⁻¹ год ⁻¹ ) по 2017 год (30 т га ⁻¹ год ^{). −1} , обратите внимание, что скорость эрозии от ручейной и межлевой эрозии только в наших смоделированных оценках для Малави на основе Borrelli et al. ³² — 19 т га ^-1 год ^-1 ). Опросы фермеров показали, что 45% не вкладывали средства в борьбу с эрозией почвы, и многие из них находились в районах, где была высокая потребность. Более того, фермеры признали, что отсутствие внедрения устойчивых методов управления земельными ресурсами было основной причиной высоких темпов эрозии, помимо того факта, что почвы часто бывают уязвимыми и хрупкими. Следовательно, борьба с эрозией является частью решения.

Попытки повысить уровень питательных веществ в Малави с 2010 года с помощью общих рекомендаций по минеральным удобрениям не только привели к значительному увеличению производства, превратив страну в страну-экспортера продуктов питания, но также привели к подкислению почвы во многих районах ⁵⁹ .Таким образом, в дополнение к борьбе с эрозией почвы требуется интегрированное управление плодородием почвы (ISFM), которое сочетает в себе использование минеральных удобрений и органических веществ, а также выращивание бобовых (бобовых деревьев и / или покровных культур) ⁵⁷ . Несмотря на то, что бобовые деревья потенциально могут получить доступ к питательным веществам глубоко в недрах почвы и отложить их на поверхность через опадание подстилки, временная задержка, необходимая для внедрения такой системы, стала препятствием для ее внедрения, поскольку фермерам приходилось отказываться от одного урожая ⁵⁷ .Кроме того, низкий P-статус почв во многих африканских регионах ⁵⁷ означает, что переработка органических материалов недостаточна для повышения урожайности, отсюда и потребность в минеральных удобрениях. Несмотря на то, что бобовые растения в первую очередь улучшают статус почв по азоту, а не по фосфору, недавний обзор зернобобовых культур показал, что зерновые бобовые могут получить доступ к менее доступным формам фосфора в условиях дефицита фосфора (за счет выделения корневых экссудатов; лабильный P благодаря более тонкой корневой архитектуре и усиленным ассоциациям с микоризой) ⁶⁰ .Следовательно, требуются интегрированные варианты управления, учитывающие специфику региона и почвы, и эти сложности необходимо учитывать при интерпретации наших показателей в континентальном масштабе, которые могут помочь обеспечить глобальный контекст для действий. Несмотря на то, что сложности управления P хорошо задокументированы и обсуждаются ^57,58,59,60 , мы хотели бы обратить внимание на смягчение последствий эрозии почвы как на одну из важных составляющих сокращения недоедания в Африке.

С высокой степенью истощения почвы из-за эрозии 8.9 кг га ⁻¹ год ⁻¹ в Южной Америке и потери из-за использования органического фосфора в размере 8,7 кг га ⁻¹ год ⁻¹ баланс P земли под пахотными землями приводит к отрицательному сальдо в размере — 6,1 кг га ⁻¹ год ⁻¹ , несмотря на текущее высокое внесение химических удобрений 11,4 кг га ⁻¹ год ⁻¹ (Таблица 1). Поскольку в Южной Америке нет заметных геологических отложений фосфора, дальнейшее внесение большого количества удобрений или даже увеличение количества удобрений для компенсации высоких потерь фосфора в почве в будущем кажется нереальным (а также неприемлемо с экологической точки зрения, если скорость эрозии почвы и, следовательно, выход фосфора в свежие и океанских вод существенно не снижается).Тем не менее, с гораздо более высокой производительностью континентальной биомассы по сравнению с Африкой, многие регионы Южной Америки могли бы снизить потери P за счет улучшенного управления органическим P (например, путем общего применения ресурсосберегающего земледелия, органического и / или других устойчивых методов ведения сельского хозяйства ⁶¹ ) и / или увеличение использования отходов животноводства или человеческих экскрементов ¹ , или применение систем управления с более широким использованием исходных остатков. Тем не менее, в долгосрочной перспективе снижение потерь фосфора за счет уменьшения эрозии почвы (например,g., ресурсосберегающее земледелие, мульчирование, увеличение растительного покрова, совмещение культур, управление земельными ресурсами с учетом топографии) будет наиболее эффективным способом и одновременно улучшит здоровье почвы, общий уровень питательных веществ в почвах и способность удерживать воду, а также снизит экологически негативное воздействие в пресных и океанских водах из-за высокого поступления фосфора и сопровождающегося эвтрофикацией и гипоксией.

Средняя потеря фосфора из-за эрозии почвы с пахотных земель в Европе, вместе с Австралией, является самой маленькой из всех континентов (1.2 и 0,9 кг га ⁻¹ год ⁻¹ для Европы и Австралии, соответственно; Таблица 1). Тем не менее, общие потери фосфора в сельскохозяйственных системах Европы равны потерям из-за эрозии почвы (таблица 1), и особенно страны Центральной и Восточной Европы (NEU11) явно имеют отрицательный баланс фосфора.

Чато и Радимски ⁶² при обсуждении землепользования и управления в ЕС утверждают, что отрицательный баланс P и ухудшение P-статуса в странах Центральной и Восточной Европы резко контрастируют с прошлой практикой в ​​бывших странах ЕС-15, где были сильные положительные Баланс фосфора и избыток фосфора привели к экологическим угрозам.Хотя есть свидетельства того, что уровень избыточного предложения в предыдущих странах ЕС-15 снижался в начале 1990-х годов из-за тенденций к снижению использования минеральных удобрений ⁶³ , ухудшения уровней недостаточного предложения фосфора (частично из-за быстрого сокращения применения удобрений после 1990-х гг. ) может привести к все более низкой урожайности, а также к экономическим и агрономическим проблемам в странах Центральной и Восточной Европы ⁶² . Несмотря на то, что в странах Центральной и Восточной Европы (NEU11) потери фосфора из-за эрозии почвы ниже по сравнению с бывшими странами ЕС-15 (1.2 кг га ⁻¹ год ⁻¹ по сравнению с 2,1 кг га ⁻¹ год ⁻¹ для NEU11 по сравнению с EU15, соответственно), общий баланс P почти сбалансирован в бывшем EU15 (0,4 кг га ⁻¹ год ⁻¹ ) из-за значительно более высокого внесения химических удобрений в западных странах по сравнению с восточным NEU11 (отрицательное сальдо, таким образом, общее истощение почвы составляет −4,3 кг га ⁻¹ год ⁻¹ ). Таким образом, в будущем может возникнуть проблема дефицита фосфора и истощения питательных веществ в NEU11, несмотря на сравнительно меньшие эрозионные потери фосфора из почв в воды.При отсутствии крупных геологических залежей фосфора в Европе ⁸ страны Восточной и Западной Европы столкнутся в будущем с жесткой политической и экономической борьбой за фосфорные удобрения, при этом оба региона будут иметь верхний предел отрицательного баланса фосфора без добавления фосфора. химических удобрений (−14 и −9,5 кг га ⁻¹ год ⁻¹ для EU15 и NEU11, соответственно; Таблица 1).

Что касается Азии, Китай, безусловно, выделяется обширными программами по сохранению и переработке P (например,g., отделение человеческих экскрементов и мочи, извлечение осадка сточных вод, золы ила и производство удобрений ⁶⁴ ). В то же время в почвах Китая наблюдается самый высокий уровень потребления химических удобрений, что приводит к почти сбалансированному балансу фосфора (-0,4 кг га ^-1 год ^-1 ). При самых высоких потерях фосфора из-за водной эрозии почвы (12,3 кг га ⁻¹ год ⁻¹ с учетом только эрозии ручьев и межбуровой эрозии, таблица 1), значительное снижение скорости эрозии почвы внесло бы огромный вклад в национальная борьба за спасение П.

Несмотря на то, что в некоторых регионах (в основном в Европе, Северной Америке и Австралии) спрос на фосфор остается неизменным, сегодня общий спрос, тем не менее, растет во всем мире из-за роста населения, интенсификации сельского хозяйства и перехода от вегетарианской диеты к диете на основе мяса ^3,12 . Было высказано предположение, что сокращение пищевых отходов и кормов на 50% в сочетании с 50% сокращением производства и потребления продуктов животноводства позволит на 100% перейти на органическое сельское хозяйство, что будет способствовать устойчивому сельскому хозяйству и минимизировать проблемы, связанные с сельскохозяйственным производством, такие как как производство парниковых газов, потеря биоразнообразия, эвтрофикация вод и вопросы, связанные с экотоксикологией ⁶⁵ .Однако переход на 100% органическое производство во всем мире был бы возможен только в том случае, если бы каменный фосфат использовался в качестве минерального фосфорного удобрения в органическом сельском хозяйстве в той же степени, что и сегодня в традиционном сельском хозяйстве ⁶⁵ .

В заключение, поскольку поступление фосфора из геологических отложений не может быть увеличено, но ресурсы фосфора будут все больше ограничиваться в будущем во всем мире, снижение эрозии почвы может быть решающим, если не самым важным вариантом управления для (i) сокращения внесения удобрений и, таким образом, сохранить сегодня часть ценных ресурсов фосфора, (ii) остановить постоянное истощение запасов фосфора в почве в Восточной Европе и Африке и (iii) уменьшить воздействие на пресные и океанские воды, чтобы противодействовать эвтрофикации и гипоксии.Мы хотели бы отметить, что скорость эрозии на основе RUSLE в качестве основы для расчета потерь фосфора из-за эрозии учитывает только процессы эрозии, вызванной водой, и не учитываются процессы эрозии из-за обработки почвы, оврагов или оползней. Таким образом, можно ожидать, что наши оценки убытков P будут консервативными. Меры по снижению эрозии почвы будут зависеть от конкретных характеристик климата, топографии, почв и целей лесозаготовок, а также от экономической и топографической осуществимости вариантов управления.Адекватная и адаптированная борьба с эрозией может быть одной или комбинацией таких мер, как (i) отсутствие обработки или низкая обработка почвы, (ii) поддержание постоянного почвенного покрова, достигаемое за счет увеличения растительности, особенно покровных культур, диверсификации видов растений, мульчирования и / или совмещение культур, а также (iii) управление земельными ресурсами с учетом топографии (например, террасирование, ленточная обработка и контурное земледелие) ^66,67 . В частности, сочетание устойчивых методов может оказать серьезное влияние на сокращение эрозии и связанных с ней потерь фосфора в наиболее уязвимых странах, что приведет к положительным сельскохозяйственным и экологическим результатам.

Фермеры столкнулись с фосфорным кризисом. Решение начинается с почвы.

В пасмурный день Роджер Сильвестр-Брэдли идет по изгороди из боярышника, собирая толстую корку грязи на своих кожаных ботинках, прежде чем ступить на пологое поле ячменя.

Он наклоняется, чтобы вырвать с земли саженец высотой по щиколотку, и осматривает его здоровую копну тонких белых корней. Поворачивая их в руках, он говорит: «Когда вы видите растение с дефицитом фосфора, оно выглядит не так.

Это стало неожиданностью для Сильвестра-Брэдли, ученого-растениеводства из ADAS, сельскохозяйственной консалтинговой компании в Кембридже, Англия. Фосфор естественным образом содержится в почве и является важным питательным веществом для роста растений. На протяжении веков фермеры добавляли дополнительные площади на свои поля, чтобы увеличить урожай, но Сильвестр-Брэдли и его коллеги изучают способы производства продуктов питания, используя меньшее их количество.

Причин двоякое: во-первых, сток фосфора с ферм способствует широкомасштабному загрязнению воды.Во-вторых, у нас нет фосфора, который можно выбрасывать.

Почти весь фосфор, который фермеры используют сегодня и который мы потребляем с пищей, которую мы едим, добывается из нескольких источников фосфорита, в основном в США, Китае и Марокко. По некоторым оценкам, они могут закончиться всего за 50–100 лет. Геологам известны и другие месторождения, но они труднодоступны и содержат меньше фосфора. Таким образом, цена, вероятно, вырастет, из-за чего производителям будет сложнее покупать удобрения, а людям — продукты.

Здесь и на других экспериментальных площадках в Англии Сильвестр-Брэдли и его коллеги сделали первый здравый шаг к решению проблемы: они перестали добавлять фосфорные удобрения на половину ячменного поля, чтобы посмотреть, как будут расти растения. Восемь лет спустя они только начали наблюдать первые эффекты на размер урожая и урожай. Растения выжили благодаря избытку питательных веществ в почве — так называемому унаследованному фосфору — который, по мнению некоторых, представляет собой ключевой элемент фосфорной головоломки.

Исследователи подсчитали, что в таких странах, как Великобритания и США, в земле уже есть удобрения на миллиарды долларов, которые могут помочь компенсировать спрос на добытый фосфор. Его использование также ограничило бы сток фосфора.

Роджер Сильвестр-Брэдли проверяет корни здорового растения ячменя на наличие признаков дефицита фосфора. В поле не добавляли удобрений уже почти десять лет, и растения только сейчас начинают показывать небольшой недостаток.

Фотография Джулии Розен

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Для Пола Уизерса, почвоведа из Ланкастерского университета и одного из сотрудников Сильвестра-Брэдли, использование унаследованного фосфора не составляет труда, а сохранение статус-кво — это рецепт как экологической, так и гуманитарной катастрофы. «Мы не можем допустить, чтобы сельское хозяйство загрязняло окружающую среду и использовало ресурсы так, как мы», — говорит Уизерс. «В конце концов, это просто вызовет крах.”

Коварное питательное вещество

Фосфор — непреложное требование для жизни. Это основа ДНК и Р в АТФ — молекула, которая переносит энергию по клеткам. Для роста растениям необходим фосфор, поэтому фермеры тысячелетиями скармливают им свои посевы.

Сначала, не понимая химии, люди использовали навоз и человеческие отходы в качестве удобрений. Затем, в 1800-х годах, фермеры поняли, что богатые фосфором кости и камни тоже работают.

В 1842 году бросивший Оксфордский университет по имени Джон Беннет Лоуз запатентовал процесс обработки этих новых минеральных форм фосфора кислотой, сделав это питательное вещество более доступным для растений, и вскоре начал продавать первое в мире искусственное удобрение.

Лоз вложил свою значительную прибыль в исследования в загородном имении своей семьи, которое позже стало исследовательским центром Ротамстеда. И там ученые обнаружили, что фосфор — это довольно коварное питательное вещество.

Удобрение, произведенное Лавсом, содержало растворимую неорганическую форму фосфора, которую растения могут легко использовать. Но как только фосфор попадает в почву, большая его часть вступает в реакцию с минералами почвы, образуя соединения, недоступные для сельскохозяйственных культур. Некоторые также были заперты в столь же недоступных органических формах.

На основании этих наблюдений ученые пришли к выводу, что фермерам не следует экономить на фосфоре. Им следует накапливать это, особенно когда они мчались, чтобы прокормить растущее население мира в течение 20 ^{-х годов} века.

Фактически, когда-то Уизерс был обязанностью распространять информацию. В 1980-е годы, будучи советником правительства по фермам, он водил красный универсал Volvo по извилистым дорогам сельской Англии, говоря фермерам, чтобы они удостоверились, что их урожай содержит много основных питательных веществ.

Этот метод, который Уизерс называет «фермерством на основе страхования», все еще преобладает во многих частях мира.В Европе фермеры вносят примерно 4 килограмма фосфора на каждый килограмм, который мы потребляем с пищей. Для рациона США это соотношение составляет примерно 9: 1, а в Китае оно может достигать 13: 1 (есть важные исключения в местах, где у фермеров никогда не было достаточного доступа к фосфорным удобрениям, как, например, во многих частях Африки и США). Южная Америка.)

Фосфор теряется на многих этапах производства и обработки пищевых продуктов. Но эта неэффективность создает проблему, поскольку надвигающиеся изменения в доступности фосфора и ценах угрожают дестабилизировать мировую продовольственную систему, говорит Уизерс.«Мы вроде как переборщили и снова вернулись к уязвимости».

Что еще хуже, некоторые неиспользованные удобрения накапливаются в почве, что вызывает экологические проблемы еще долгое время после их внесения, — говорит Хелен Джарви, гидрохимик из Центра экологии и гидрологии в Уоллингфорде, Великобритания. Ее исследования показывают, что они медленно просачиваются в почву. окружающей среде в течение десятилетий, препятствуя благим намерениям землевладельцев уменьшить загрязнение питательными веществами.

Даже небольшого количества фосфорного стока с ферм и сточных вод достаточно для разжигания цветения водорослей, наполняющих водные пути гнойной зеленой пеной.Иногда, как в озере Эри, они производят токсины, которые могут загрязнять питьевую воду и использовать растворенный кислород, убивая рыбу и других водных организмов.

Согласно одному исследованию, загрязнение фосфором затрагивает почти 40 процентов площади суши Земли. И ущерб складывается. По одной из оценок, только в США воздействие избытка фосфора и азота — еще одного ключевого питательного вещества — на качество воды и экосистемы обходится в 2,2 миллиарда долларов в год.

Замок для растений?

Если унаследованный фосфор является вредом для окружающей среды, это также огромная возможность, по мнению Уизерса и других ученых.В исследовании 2015 года он и его коллеги подсчитали, что поля в Соединенном Королевстве содержат фосфора на сумму более 10 миллиардов долларов, чего достаточно для удовлетворения спроса страны на удобрения на срок до 54 лет.

Фронтальный погрузчик перемещает гранулы моноаммонийфосфата на склад на заводе удобрений «ФосАгро-Череповец» в Череповце, Россия, 9 августа 2017 г.

Фотография Андрея Рудакова, Bloomberg / Getty Images

Пожалуйста, соблюдайте авторские права . Несанкционированное использование запрещено.

Многие другие страны обладают аналогичными запасами. Анализ 2012 года показал, что глобальные почвы содержат достаточно унаследованного фосфора, чтобы сократить прогнозируемый спрос на новые удобрения вдвое к 2050 году.

«Растения могут использовать наши ошибки прошлого», — говорит Шейда Саттари, ведущий автор исследования.

Если судить по цифрам, устаревший фосфор выглядит как беспроигрышный вариант. Но могут ли растения жить на нем? Исследования показывают, что в местах с долгой историей чрезмерного использования фосфора, таких как Великобритания., урожай может расти в течение 10 или более лет за счет накопленных в земле запасов. Самый яркий пример — из Саскачевана, где исследователи не добавляли фосфор на участки под пшеницу с 1995 года. Двадцать пять лет спустя они все еще не видели проблем.

Традиционные измерения химического состава почвы предполагают, что следует вносить больше удобрений, — говорит Барбара Кейд-Менун, которая курирует эксперименты в Центре исследований и разработок Swift Current в Канаде. «Но наши урожаи не меняются.”

Ученые считают, что по мере того, как растения используют легко доступный фосфор на полях, минералы почвы и органические вещества выделяют больше питательных веществ. Кейд-Менун еще не знает, могут ли изменения химического состава почвы, почвенных микробов или самих растений объяснить происходящее на ее участках. Тем не менее, результаты показывают, что те недоступные формы фосфора, о которых беспокоились исследователи Ротамстеда, не так уж и запрещены, как когда-то думали ученые.

А это означает, что простое сокращение удобрений может иметь большое значение для удовлетворения спроса на фосфор и уменьшения стока без ущерба для урожая.

Более разумные посевы

Однако в какой-то момент уровень фосфора в почве упадет настолько низко, что посевы станут подвержены стрессу. Это отчасти потому, что некоторые из них действительно недоступны для растений, но также потому, что многие современные культуры не могут удержать то, что там есть.

Дефицит фосфора в природе заставил дикие растения разрабатывать стратегии для обеспечения его достаточного запаса. Многие развили обширные корневые системы, которые ищут фосфор. Некоторые также могут выделять химические вещества, чтобы высвободить питательные вещества из почвы.

Но большинство товарных культур не обладают такими способностями. Ученые выращивали их на хорошо удобренных почвах, которые не требовали от растений затрат энергии на использование таких инструментов. И в мире обильных ресурсов селекционеры не отбирали сорта с сильными фосфорными свойствами. В результате, по словам Фил Хейгарта, почвоведа из Ланкастерского университета, получилась «масса быстрорастущих немых растений», которые с трудом извлекают фосфор из почвы.

Теперь исследователи хотят создавать более разумные культуры.В 2012 году ученые определили ген в древнем сорте японского риса, который увеличивал способность растения находить фосфор за счет выращивания тонких корней. Затем исследователи вывели этот признак на современные растения риса, и в 2019 году фермеры на Мадагаскаре, где по природе бедные питательными веществами почвы, начали тестирование некоторых из наиболее многообещающих сортов.

Сигрид Хойер, исследователь из Ротамстеда, которая участвовала в исследовании риса, ищет аналогичный ген в пшенице в рамках Международного партнерства по урожайности пшеницы.Другие ученые разрабатывают сорта сельскохозяйственных культур, которым вообще не нужно столько фосфора.

Помимо селекции, беспахотное земледелие может помочь, предотвращая уплотнение почвы и способствуя хорошему развитию корней, чтобы помочь растениям получить доступ к большему количеству унаследованного фосфора. Добавление симбиотических грибов, которые распространяются через почву, может расширить возможности растения под землей, а выращивание сельскохозяйственных культур вместе с бобовыми и другими растениями, выделяющими фосфорные соединения, может высвободить больше питательных веществ.

Уизерс и Сильвестр-Брэдли пытались снизить уровень фосфора на своих испытательных полях с точной целью изучения таких подходов.

Исследователям пришлось покинуть поле ячменя в Кембридже из-за смены владельца фермы. Но на оставшихся участках уровни фосфора, наконец, упали достаточно низко, чтобы они начали проводить эксперименты о том, как помочь растениям получить доступ к как можно большему количеству унаследованного фосфора. В первом будет сравниваться эффективность существующих товарных сортов пшеницы.

Исследователям пришлось ждать дольше, чем ожидалось, почти десять лет, чтобы уровень фосфора упал до естественного уровня.Но сам по себе этот факт должен убедить производителей, что они могут безопасно сократить потребление питательных веществ, говорит Сильвестр-Брэдли.

«Насколько я понимаю, фермеры могут расслабиться».

Эта история была поддержана научным сообществом журналистов Европейского союза геонаук.

Фосфор — управление питательными веществами | Mosaic Crop Nutrition

Важная роль фосфора в растениях

Фосфор является важным питательным веществом, входящим в состав нескольких ключевых структурных соединений растений и катализирующим многочисленные ключевые биохимические реакции в растениях.Фосфор известен своей ролью в улавливании и преобразовании солнечной энергии в полезные растительные соединения.

Фосфор — жизненно важный компонент ДНК, генетическая «единица памяти» всех живых существ. Он также является компонентом РНК, соединения, которое считывает генетический код ДНК для создания белков и других соединений, необходимых для структуры растений, урожайности семян и генетического переноса. Структуры как ДНК, так и РНК связаны между собой фосфорными связями.

Фосфор — жизненно важный компонент АТФ, «энергетической единицы» растений.АТФ образуется во время фотосинтеза, имеет фосфор в своей структуре и действует от начала роста проростков до формирования зерна и созревания.

Таким образом, фосфор необходим для общего здоровья и жизнеспособности всех растений. Некоторые специфические факторы роста, которые были связаны с фосфором:

• Стимулирование развития корней

• Повышение прочности стеблей и стеблей

• Улучшение формирования цветов и производства семян

• Более равномерное и более раннее созревание урожая

• Повышенная азотфиксирующая способность бобовых

• Улучшение качества урожая

• Повышение устойчивости к болезням растений

• Поддерживает развитие на протяжении всего жизненного цикла

Дефицит фосфора в растениях

Диагностировать сложнее, чем дефицит азота или калия.Посевы обычно не проявляют явных симптомов дефицита фосфора, кроме общей задержки роста растения на раннем этапе роста. К тому времени, когда будет обнаружен недостаток зрения, будет уже слишком поздно исправлять однолетние культуры. Некоторые культуры, такие как кукуруза, при недостатке фосфора имеют тенденцию к ненормальному обесцвечиванию. Растения обычно темно-голубовато-зеленого цвета, а листья и стебель становятся пурпурными. На степень пурпурного влияет генетический состав растения, при этом некоторые гибриды демонстрируют гораздо более сильное обесцвечивание, чем другие.Пурпурный цвет обусловлен накоплением сахаров, которые способствуют синтезу антоциана (пигмента пурпурного цвета), который содержится в листьях растения.

Фосфор очень подвижен в растениях, и при его дефиците он может перемещаться из старых тканей растений в молодые, активно растущие районы. Следовательно, часто наблюдаются ранние вегетативные реакции на фосфор. По мере созревания растения фосфор перемещается в области плодоношения растения, где для образования семян и плодов необходимы высокие энергетические потребности.Дефицит фосфора в конце вегетационного периода влияет как на развитие семян, так и на нормальную зрелость сельскохозяйственных культур. Доля фосфора в конце вегетационного периода в процентах от общего количества каждого питательного вещества выше, чем азота или калия.

Симптомы кукурузы

На фотографии слева показано растение кукурузы с дефицитом фосфора. Старые листья поражаются раньше молодых из-за перераспределения фосфора в растении. Кукуруза может иметь пурпурный или красноватый цвет на нижних листьях и стеблях.Это состояние связано с накоплением сахаров в растениях с дефицитом фосфора, особенно в периоды низких температур.

Все фотографии любезно предоставлены Международным институтом питания растений (IPNI) и его Коллекцией изображений дефицита питательных веществ в сельскохозяйственных культурах. Приведенные выше фотографии являются образцом более обширной коллекции, которая обеспечивает всестороннюю выборку сотен классических случаев дефицита сельскохозяйственных культур с исследовательских участков и сельскохозяйственных полей, расположенных по всему миру. Для доступа к полной коллекции вы можете посетить веб-сайт IPNI.

Фосфор в почвах

Общее содержание фосфора в большинстве поверхностных почв низкое, в среднем всего 0,6% фосфора. Для сравнения, среднее содержание в почве 0,14% азота и 0,83% калия. Содержание фосфора в почвах весьма непостоянно: от менее 0,04% P₅O₅ в песчаных почвах прибрежных равнин Атлантического океана и Персидского залива до более 0,3% в почвах на северо-западе США.

На содержание фосфора в почве влияют многие факторы:

• Тип исходного материала, из которого получена почва

• Степень выветривания и эрозии

• Климатические условия

• Удаление урожая и удобрение

Органический фосфор

Почвенный фосфор подразделяется на две широкие группы: органический и неорганический.Органический фосфор содержится в растительных остатках, навозе и микробных тканях. Почвы с низким содержанием органического вещества могут содержать только 3% общего фосфора в органической форме, но почвы с высоким содержанием органического вещества могут содержать 50% или более общего содержания фосфора в органической форме.

Неорганический фосфор

Неорганические формы почвенного фосфора состоят из апатита (изначальный источник всего фосфора), комплексов фосфатов железа и алюминия и фосфора, абсорбированного частицами глины.Растворимость этих соединений фосфора, а также органического фосфора чрезвычайно мала, и только очень небольшие количества почвенного фосфора находятся в растворе в любой момент времени. Большинство почв содержат менее фунта на акр растворимого фосфора, а некоторые почвы содержат значительно меньше.

За счет адекватного внесения фосфорных удобрений и правильного управления урожаем / почвой фосфор в почвенном растворе может быть заменен достаточно быстро для получения оптимального урожая.

Доступность фосфора в почве

Растворимый фосфор, полученный либо из удобрений, либо из-за естественного выветривания, вступает в реакцию с глиной, соединениями железа и алюминия в почве и легко превращается в менее доступные формы в процессе фиксации фосфора.Из-за этих процессов фиксации фосфор очень мало перемещается в большинстве почв (менее дюйма), остается близко к месту своего происхождения, а сельскохозяйственные культуры редко поглощают более 20 процентов фосфора удобрений в течение первого посевного сезона после внесения. В результате при выщелачивании теряется мало почвенного фосфора. Этот фиксированный остаточный фосфор остается в зоне укоренения и постепенно становится доступным для последующих культур. Эрозия почвы и уборка урожая — важные способы потери фосфора в почве.

Факторы наличия фосфора

Почва

pH

Осаждение фосфора в виде малорастворимых фосфатов кальция происходит в известковых почвах со значениями pH около 8,0. В кислых условиях фосфор осаждается в виде малорастворимых фосфатов Fe или Al. Максимальная доступность фосфора обычно наблюдается в диапазоне pH от 6,0 до 7,0. Это одно из полезных эффектов известкования кислых почв. Поддержание pH почвы в этом диапазоне также способствует присутствию ионов H₂PO₄⁻, которые легче поглощаются растением, чем ионы HPO₄⁺, которые присутствуют при значениях pH выше 7.0.

Сбалансированное питание сельскохозяйственных культур

Достаточное количество других питательных веществ для растений способствует увеличению поглощения фосфора из почвы. Применение аммонийных форм азота с фосфором увеличивает поглощение фосфора из удобрения по сравнению с внесением одного фосфорного удобрения или раздельным внесением азотных и фосфорных удобрений. Применение серы часто увеличивает доступность почвенного фосфора на нейтральных или основных почвах, где почвенный фосфор присутствует в виде фосфатов кальция.

Органическое вещество

Почвы с высоким содержанием органического вещества содержат значительные количества минерализованного органического фосфора (аналогично органическому азоту) и обеспечивают доступный фосфор для роста растений. Помимо поставки фосфора, органическое вещество также действует как хелатирующий агент и соединяется с железом, тем самым предотвращая образование нерастворимых фосфатов железа. Интенсивное внесение органических материалов, таких как навоз, растительные остатки или сидеральные удобрения, в почвы с высокими значениями pH и не только поставляет фосфор, но и при разложении приводит к образованию кислотных соединений, которые увеличивают доступность минеральных форм фосфора в почве.

Тип глины

Частицы глины имеют свойство удерживать или фиксировать фосфор в почве. Следовательно, мелкозернистые почвы, такие как глинистые суглинки, обладают большей способностью связывать фосфор, чем песчаные почвы с крупной текстурой. Глины типа 1: 1 (каолинит) обладают большей фосфорсвязывающей способностью, чем глины типа 2: 1 (монтмориллонит, иллит, вермикулит). Почвы, образовавшиеся при обильных осадках и высоких температурах, содержат большое количество каолинитовых глин и, следовательно, обладают гораздо большей способностью связывать фосфор, чем почвы, содержащие глину типа 2: 1.Высокие температуры и обильные осадки также увеличивают количество оксидов железа и алюминия в почве, что в значительной степени способствует фиксации фосфора, добавленного в эти почвы.

Время нанесения

Фиксация почвенного фосфора увеличивается с увеличением времени контакта растворимого фосфора с частицами почвы. Следовательно, более эффективное использование фосфора в удобрениях обычно достигается за счет внесения удобрений незадолго до посева сельскохозяйственных культур. Эта практика особенно эффективна на почвах с высокой способностью связывать фосфор.На прибрежных равнинах удобрения можно вносить за несколько месяцев до посадки с незначительным снижением доступности фосфора для сельскохозяйственных культур или без него. Бандажирование удобрений для пропашных культур также с большей вероятностью повысит эффективность использования фосфора в удобрениях на почвах с высокой способностью связывать фосфор, чем на почвах с низкой способностью связывать фосфор.

Температура почвы / Аэрация / Влага и уплотнение

Поглощение фосфора растениями снижается из-за низкой температуры почвы и плохой аэрации почвы.Стартовые удобрения, содержащие водорастворимый фосфор, с гораздо большей вероятностью улучшат рост урожая в прохладную погоду. Избыточная влажность почвы или ее уплотнение снижает поступление кислорода в почву и снижает способность корней растений поглощать почвенный фосфор. Уплотнение уменьшает аэрацию и поровое пространство в корневой зоне. Это снижает поглощение фосфора и рост растений. Уплотнение также уменьшает объем почвы, в который проникают корни растений, ограничивая их общий доступ к почвенному фосфору.

Уровни фосфора в тестах на почву

Реакция сельскохозяйственных культур на фосфор удобрений будет выше и будет происходить чаще на почвах с низким содержанием фосфора, чем на почвах с высоким уровнем тестирования.Однако урожайность на почвах с высоким содержанием фосфора в почвенных тестах обычно выше. Реакция на фосфорные удобрения на почвах с высокими тестами возрастает, и важно поддерживать высокий уровень фосфора в почве для поддержания оптимального урожая.

Размещение фосфора

Если фермер ищет максимальную отдачу от инвестиций с высоким содержанием фосфора на почвах с низким уровнем испытаний, лучше всего подходит ленточное внесение. Там, где практикуется консервативная обработка почвы, могут потребоваться комбинации ленточного и широковещательного внесения фосфора.Это обеспечивает раннее и доступное снабжение фосфором для развивающихся сеянцев и запас питательных веществ в более поздний период вегетации, когда потребность в фосфоре остается высокой.

Преимущества внесения фосфора в рассыпную / вспашку

• Можно применять высокие дозы, не повреждая растения

• Распределение питательных веществ по всей корневой зоне способствует более глубокому укоренению, а размещение ленты вызывает концентрацию корней вокруг ленты

• Более глубокое укоренение обеспечивает больший контакт корня с почвой, обеспечивая больший резервуар влаги и питательных веществ

• Практический способ внесения удобрений в корма

• Помогает обеспечить полноценное плодородие корма, чтобы помочь культуре в полной мере использовать благоприятные условия роста в течение всего вегетационного периода

Было обнаружено, что двойное внесение безводного аммиака и полифосфатов аммония при посеве пшеницы превосходит рассыпное или ленточное внесение полифосфатов аммония.

Внесение прямо под рядком рядка (ленточный посев) для кормовых культур зарекомендовало себя лучше, чем рассеяние или боковой задел.

Взято из «Руководства по эффективному использованию удобрений»,
Глава о фосфоре доктора Билла Гриффита

Фосфатная порода | Коалиция по образованию в области полезных ископаемых

Вернуться к базе данных полезных ископаемых

Термин фосфоритная руда (или фосфорит) используется для обозначения любой породы с высоким содержанием фосфора.Самый крупный и наименее дорогой источник фосфора — добыча и обогащение фосфоритной руды из многочисленных месторождений фосфата в мире. Некоторое количество фосфоритов используется для изготовления пищевых добавок с фосфатом кальция для животных. Чистый фосфор используется для производства химикатов, используемых в промышленности. Однако наиболее важным применением фосфоритов является производство фосфорных удобрений для сельского хозяйства. Практически все обычные удобрения имеют рейтинг «N-P-K». Фосфор — это буква P в удобрениях.Фосфор участвует во многих функциях растений, но его самая важная роль — помочь растениям улавливать солнечную энергию и начать процесс фотосинтеза.

Тип

Скала

Классификация минералов

Осадочные

Описание

Термин фосфоритная руда (или фосфорит) используется для обозначения любой породы с высоким содержанием фосфора.Самый крупный и наименее дорогой источник фосфора — добыча и обогащение фосфоритной руды из многочисленных месторождений фосфата в мире. Некоторое количество фосфоритов используется для изготовления пищевых добавок с фосфатом кальция для животных. Чистый фосфор используется для производства химикатов, используемых в промышленности. Однако наиболее важным применением фосфоритов является производство фосфорных удобрений для сельского хозяйства. Практически все обычные удобрения имеют рейтинг «N-P-K». Фосфор — это буква P в удобрениях.Фосфор участвует во многих функциях растений, но его самая важная роль — помочь растениям улавливать солнечную энергию и начать процесс фотосинтеза.

Отношение к горному делу

Большая часть фосфоритной руды добывается крупномасштабными методами с поверхности. В прошлом методы подземной добычи играли большую роль, но их вклад в мировое производство снижается. Часто операции экстракции поставляют корм в расположенный поблизости комплекс по переработке удобрений для производства последующих концентрированных удобрений.В настоящее время большая часть добычи фосфоритов во всем мире добывается открытым драглайном или открытым способом с использованием экскаватора / лопаты. Этот метод широко используется в некоторых частях США, Марокко и России.

Во время открытых горных работ вскрышные породы бурятся, взрываются и удаляются драглайном в сторону участка добычи для последующей рекультивации. Небольшие драглайны, электрические экскаваторы и бульдозеры добывают верхнюю часть рудного тела. Затем прослаивающийся слой известняка подвергается пескоструйной очистке и удаляется, чтобы обнажить фосфатный слой, который загружается на грузовики.При разработке земснарядов используются роторные экскаваторы, драглайны, скреперы, лопаты и земснаряды. Три основных метода транспортировки материалов при добыче фосфатов — это перекачка, транспортировка и транспортировка с использованием конвейерных лент.

Вернуться к базе данных полезных ископаемых .