Снова о фосфоре

Агрономам и агрохимикам давно известно, что фосфор является одним из проблемных элементов в построении сбалансированной системы питания растений. В статье мы попытаемся крат­ко сформулировать основные причины этой «проблемности» фосфора и некоторые пути повышения эффективности его применения.

Большая часть фосфора практически недоступна из-за низкой растворимости фосфатов железа, алюминия и кальция, и других соединений, что приводит к ситуации, когда фосфор может присутствовать в относительно больших количествах и при этом быть дефицитным для растений в различных агроэкологических условиях. Низкая доступность фосфора часто является лимитирующим фактором повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Из-за низкой подвижности усвоение доступного фосфора корневыми волосками возможно на расстоянии 1-2 мм от них.

• Фосфор практически неподвижен в почве (по разным источникам не более 0,1-0,15 мм в сутки).
• Усваивается корнями только на небольшом расстоянии (1-2 мм).
• Корневая система контактирует только с 5-10% объема почвы, корневые волоски играют в поглощении фосфора главную роль.
• Фосфор плохо усваивается при низких температурах почвы (менее + 14 С°).
• Отклонение рН грунта в любую сторону может в несколько раз снизить эффективность (связывание фосфора в недоступные формы).
• Низкий уровень гумуса (органического вещества) существенно уменьшает возможность перехода недоступных форм фосфора в доступные, а наличие органических анионов в корневых выделениях – наоборот.
• Ограниченное усвоение через листья.

Результаты исследований поглощения фосфора растениями (в частности, Föhse, ClaassenandJungk, 1991) показывают, что корневые волоски являются основным фактором в эффективном поступлении фосфора из почвы в растение. Это является одной из задач селекционеров при создании фосфор-эффективных сортов.

Фактически количество фосфора, которое растения поглощают из почвы, ограничено его концентрацией на поверхности раздела корни – грунт. Это означает, что корням нужно расти для достижения контакта с грунтом, из которого они могут поглощать фосфор. Особенно это важно на почвах с дефицитом фосфора.

Стимулирование роста и развития корневой системы и корневых волос­ков также является задачей для создания специальных препаратов. Так, наши исследования показали существенное развитие корневой системы при листовом применении фосфит-содержащих препаратов. Проведенные опыты свидетельствуют, что внекорневое применение удобрений, содержащих соединения фосфора в виде фосфитов («Квантум-Фитофос»), на начальных этапах онтогенеза растений является мощным стимулятором развития корневой системы. Фосфиты очень легко проникают через листовую поверхность растений, и, имея на один атом кислорода меньше, обладают уникальной мобильностью по ксилеме и флоэме, поэтому легко проникают во все части растения. Стимулируют развитие корневой системы, увеличивая размеры и количество корневых волосков. Поступая в растение, сразу включаются в обмен веществ. Таким образом, происходит коррекция фосфорного питания в критические фазы развития растений.

Одной из гипотез о механизме действия фосфитов через листья в стимулировании поглощения фосфора из почвы является именно содействие развитию корневых волосков. Но это предположение требует дополнительного изучения.

Корневые волоски существенно увеличивают площадь поверхности корня для поглощения ионов (Gahoonia и Nielsen, 1998). Они имеют диаметр гораздо меньше корней и растут перпендикулярно оси корня, что способствует лучшему контакту с грунтом и усиления абсорбции. Корневые волоски составляют до 77% от площади поверхности корневой системы для полевых культур (Parker и др., 2000).

Их важность для поглощения фосфора из почвы базируется на трех факторах:

• увеличение поверхности абсорбции;
• очень малый радиус;
• доступность большего объема почвы.

Микоризные грибы (микориза), растущие в сочетании с корневыми клетками, достигают нескольких сантиметров, и также принимают участие в транспортировке фосфора к корням, влияют на структуру тканей корня, развитие и архитектуру корневой системы в целом, продуцирование фитогормонов и вторичных метаболитов. Посредством влияния на функциональные возможности корня происходит воздействие на физиологию всего растения, но этот механизм зависим от влажности почвы и других факторов.

Фосфор является наиболее важным элементом на начальных фазах развития растений. Одним из самых эффективных методов обеспечения растений фосфором на начальных фазах является использование так называемых «жидких стартовых удобрений» (Liquid Starter Fertilizers), что позволяет в разы повысить коэффициент использования, а следовательно, и окупаемость удобрений. Особенно важно обеспечение необходимыми питательными веществами, которые будут доступны возле молодых корней так же, как сахар и крахмал, поглощаемые из пророщенного зерна. При использовании высокочистых безбалластных удобрений с низким солевым индексом, по возможности, провести точное внесение питания непосредственно в месте прорастания семян, что приведет к насыщению ризосферы элементами питания, которые не вызывают отрицательного влияния на ризосферную микрофлору. Таким образом, будет происходить мощное начальное развитие растения и как результат в дальнейшем – значительное повышение урожайности.

Ризосфера – это узкая грунтовая зона (в пределах примерно 2 мм от корня), в которой под влиянием корневой активности (корневых выделений) и микроорганизмов, повышается биологическая активность, поглощение питательных веществ, а также происходят определенные химические изменения.

Недостаток фосфора на начальных фазах ограничивает развитие растений и не может быть компенсирован в будущем, даже если надлежащее обеспечение фосфором будет возобновлено. Это же касается и микроэлементов.

Концепция удобрения 4R’s – для достижения максимальной эффективности:

• Rightfertilizersource (правильная форма удобрения)
• Rightrate (правильная доза)
• Righttime (правильное время)
• Rightplace (правильное место)

Молодые ростки, которые получают хорошее питание, будут лучше противостоять вредителям и болезням, а имея мощный старт роста, смогут эффективно конкурировать с сорняками. Такое стартовое питание особенно эффективно в холодной почве, то есть при условиях, когда поглощение затруднено из-за низкой доступности элементов питания. В стартовом питании фосфор является основным питательным элементом, поскольку он практически неподвижен в почве, а при температуре менее + 14°С почти не усваивается, но именно фосфор крайне необходим для роста корней. Небольшое количество азота в стартовом удобрении имеет две выгоды для ростков, поскольку это обеспечивает раннее азотное питание растениям, не вызывая повреждения и усиливает поглощение фосфора. Добавление калия также дает положительный эффект в поглощении фосфора и транспортировке питательных элементов. Возможно также добавление микроэлементов в баковую смесь или их последующее внекорневое внесение.

Пути оптимизации системы питания:

• локальное (точное) внесение удобрений (особенно жидких стартовых);
• контроль и поддержка оптимального уровня рН грунта;
• использование препаратов, содействующих развитию корневой системы;
• использование системы внекорневых подкормок.

---