Ефективність застосування фосфору з добрив залежить від їхньої форми, норми та способу внесення, особливостей культури й ґрунтових умов. Одним із головних чинників є рН, мінералогічний склад, уміст карбонатів, сполук заліза й алюмінію та активність поверхні ґрунтових частинок.
Після внесення фосфорних добрив розчинні фосфати швидко вступають у взаємодію з мінеральною частиною ґрунту. Частина фосфору утримується на поверхні ґрунтових частинок, а частина переходить у малорозчинні сполуки. У результаті концентрація доступного фосфору в ґрунтовому розчині зменшується, а коефіцієнт його використання рослинами є відносно низьким.
Особливо важливим є забезпечення доступності фосфору на початку розвитку культури, коли коренева система ще недостатньо розвинена, а переміщення фосфат-іонів відбувається повільно. За низької температури, дефіциту вологи або неоптимального рН надходження фосфору до коренів додатково обмежується.
Адсорбція фосфатів
Доступними для рослин формами фосфору в ґрунтовому розчині є ортофосфат-аніони H₂PO₄⁻ та HPO₄²⁻, співвідношення яких залежить від рН. Фосфат-іони утримуються реактивними поверхнями оксидів і гідроксидів заліза й алюмінію, аморфних алюмосилікатів і крайових ділянок глинистих мінералів. Зв’язування відбувається переважно шляхом лігандного обміну з утворенням міцних поверхневих комплексів (рис. 1).
Спочатку частина сорбованого фосфору може повертатися в ґрунтовий розчин мірою зниження його концентрації. Однак із часом оборотність цього процесу зменшується. Фосфат-іони можуть проникати в мікропори мінеральних частинок або поступово блокуватися всередині новоутворених оксидів і гідроксидів заліза й алюмінію. У такому стані фосфор вивільняється значно повільніше.
Осадження фосфатів
Розчинні фосфати можуть не лише сорбуватися ґрунтовими частинками, а й реагувати з катіонами ґрунтового розчину з утворенням малорозчинних сполук. У кислих ґрунтах посилюється взаємодія фосфору зі сполуками заліза й алюмінію. У карбонатних і лужних ґрунтах важливу роль відіграють кальцій, магній і карбонати. Після внесення розчинного фосфору можуть утворюватися кальцій-фосфатні сполуки, які з часом переходять у малорозчинні форми.
Інтенсивність цих процесів залежить від рН, концентрації внесеного фосфору, вмісту кальцію, магнію, заліза й алюмінію, кількості карбонатів і тривалості контакту фосфату з ґрунтом. Найдоступнішим для рослин є фосфор ґрунтового розчину та частина лабільно сорбованих фосфатів. Міцно сорбовані, оклюдовані й осаджені форми поповнюють доступні запаси значно повільніше.
Значення рН ґрунту
Реакція ґрунтового середовища є одним із головних чинників, що визначають доступність фосфору. У сильнокислих ґрунтах токсичність алюмінію і марганцю може обмежувати розвиток коренів, одночасно посилюючи зв’язування фосфатів сполуками заліза й алюмінію. У карбонатних і лужних ґрунтах підвищується ймовірність взаємодії фосфору з кальцієм і магнієм та утворення малорозчинних фосфатів. За високого рН також часто знижується доступність цинку й інших мікроелементів.
Найвища загальна доступність фосфору зазвичай формується в слабокислому або близькому до нейтрального середовищі. Проте навіть за оптимального рН частина внесеного фосфору поступово переходить у менш доступні форми внаслідок сорбції, осадження та старіння сорбованого фосфору (рис. 2). Тому завданням сучасних технологій фосфорного живлення є зменшення небажаних взаємодій фосфату з ґрунтом і підтримання його локальної доступності в зоні розвитку молодих коренів.
Діафан ACTion 2.0 із технологією захисту фосфору
НВК «Квадрат» близько 10 років упроваджує в Україні технологію In-Furrow® та розвиває лінійку рідких стартових добрив Діафан ACTion. Їхня формуляція містить природні рослинні метаболіти та біологічно активні речовини, спрямовані на підтримання ризосферних процесів, розвиток кореневої системи й формування сприятливої коренево-ризосферної взаємодії.
На основі багаторічного досвіду компанія створила оновлену формуляцію Діафан ACTion 2.0 із технологією захисту фосфору. Її спеціально розроблено для ґрунтових умов із неоптимальним рН, високим умістом кальцію або карбонатів, де ризик зв’язування фосфору та переходу його у малодоступні форми є особливо високим.
Технологія базується на застосуванні інгібіторів Р-фіксації, дію яких спрямовано на зниження інтенсивності небажаних взаємодій фосфат-іонів із багатовалентними катіонами. Після внесення стандартного рідкого фосфорного добрива фосфати можуть взаємодіяти з Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺ та Al³⁺, що сприяє їх сорбції або утворенню малорозчинних сполук. Компоненти технології захисту фосфору взаємодіють із багатовалентними катіонами, частково блокують реактивні центри сорбції та сприяють збереженню більшої частки фосфору в розчинній і лабільній формах.
Механізм дії технології не полягає в повному припиненні фіксації фосфору, бо це природна властивість ґрунту. Її завдання — зменшити інтенсивність небажаних реакцій у локальній зоні внесення та подовжити період доступності стартової дози фосфору для молодої кореневої системи. Підтримання вищої концентрації доступного фосфору поблизу коренів сприяє його дифузійному надходженню до кореневої поверхні.
Діафан ACTion 2.0 додатково містить цинк у концентрації 5 г/л, що забезпечує його надходження безпосередньо в зону розвитку молодих коренів. Це особливо важливо на карбонатних ґрунтах, за високого рН і низької температури, коли доступність цинку з ґрунту також знижується.
Ефективність технології захисту фосфору посилюється завдяки ультралокальному внесенню за технологією In-Furrow®. Розміщення добрива максимально близько до насіння і молодих коренів зменшує площу контакту фосфору з ґрунтом, скорочує відстань його дифузійного переміщення та формує локальну зону з підвищеною концентрацією доступних елементів живлення.
На схемі показано, як компоненти КВАНТУМ ДІАФАН ACTion 2.0 знижують інтенсивність взаємодії фосфору з кальцієм, магнієм і реактивними поверхнями ґрунтових мінералів і підтримують його доступність у зоні розвитку коренів (рис. 3).
У підсумку, ефективність фосфорних добрив визначається не лише кількістю внесеного фосфору, а й тривалістю його перебування у доступній формі та розміщенням відносно кореневої системи. Сорбція, осадження, старіння й оклюзія фосфатів є природними ґрунтовими процесами, проте їхню інтенсивність можна зменшити шляхом локального внесення та застосування компонентів для захисту фосфору.
Діафан ACTion 2.0 поєднує доступні форми елементів живлення, компоненти ACTion, інгібітори Р-фіксації та стартову кількість цинку. У поєднанні з технологією In-Furrow® це дає змогу сформувати локальну зону доступного живлення біля молодої кореневої системи й підвищити ефективність стартової дози фосфору.
Ольга Капітанська, канд. біол. наук, керівниця науково-дослідного відділу НВК «Квадрат
The Ukrainian Farmer
