Фосфор є важливим макроелементом, необхідним для живлення рослин. Він бере участь в обмінних процесах, таких як фотосинтез, передача енергії і розщеплення вуглеводів.
Фосфор в грунті міститься в органічних сполуках і мінералах. Однак кількість доступного фосфору дуже невелика в порівнянні із загальною кількістю фосфору, наявного в грунті.
Таким чином, у всіх випадках застосування фосфорних добрив повинно бути націлене на забезпечення потреби вирощуваних сільськогосподарських культур.
Фосфорні реакції, що виникають у грунті.
Фосфор в грунті міститься як в органічному вигляді, так і в неорганічної (мінеральної) формі, і він має низьку розчинність в грунті. Існує баланс між твердою фазою фосфору, що знаходиться в грунті і фосфору, що міститься в грунтовому розчині.
Рослини можуть поглинати фосфор тільки, розчинений в грунтовому розчині, і так як більшість фосфору в грунті знаходиться в твердому хімічній сполуці, лише невелика кількість фосфору є рослинам в будь-який момент часу.
Коли коріння рослин поглинають фосфор з ґрунтового розчину, деяка кількість фосфору, адсорбованого в твердий стан, надходить в грунтовий розчин, щоб підтримати баланс.
Типи фосфоровмісних сполук, які знаходяться в грунті, в основному, визначаються за рівнем рН грунту, а також за типом і кількістю мінералів, що містяться в грунті. Мінеральні сполуки фосфору зазвичай містять алюміній, залізо, марганець і кальцій.
У кислих грунтах фосфор має тенденцію вступати в реакцію з алюмінієм, залізом і марганцем, а в лужних грунтах домінуючим чином зв'язується з кальцієм. Оптимальний діапазон рН для забезпечення максимальної доступності фосфору є 6.0-7.0.
У багатьох видах грунтів розкладання органічних сполук і пожнивних залишків сприяє доступності фосфору, що міститься в грунті.
Поглинання фосфору рослинами.
Рослини поглинають фосфор з ґрунтового розчину в якості іона (аніона) ортофосфорної кислоти у вигляді HPO4-2, або H2PO4-. Пропорції, в яких поглинаються ці дві форми, визначається за рівнем рН грунту, якщо рівень рН грунту вищий, то поглинається більше HPO4-2.
Рухливість фосфору в грунті дуже обмежена, і тому коріння рослин можуть поглинати це мінерал знаходиться тільки в найближчому оточенні.
Так як концентрація фосфору в ґрунтовому розчині низька для рослин, найчастіше характерно активне його поглинання, в залежності від градієнта концентрації (тобто концентрація фосфору в коренях вище, ніж в грунтовому розчині).
Активне поглинання є енергоємним процесом, тому умови перешкоджають функціонуванню кореневої системи, такі як низькі температури, надлишок води і т.п. також перешкоджають процесу поглинання фосфору.
До симптомів недостатності фосфору відносяться затримка росту і освіти темно-фіолетового кольору старого листя, затримка цвітіння і слабка розвитку кореневої системи. У більшості рослин такі симптоми з'являються, якщо концентрація фосфору в листках становить менше 0,2%.
Фосфор в поживних розчинах і безпідставною середовищі
Допустима концентрація фосфору в поживних розчинах становить 30-50 ppm, якщо навіть було встановлено, що вона може бути знижена до 10-20 ppm. У поживних розчинах, які надходять безперервно, концентрація може становити всього 1-2 ppm.
У безпідставною середовищі, як і в грунті, фосфор накопичується при кожному його додаванні, і мінерали фосфору і кальцій або магній починають випадати в осад. Утворилися типи мінералів залежать від рівня рН середовища.
Дослідження фосфору, що міститься в грунті
Контрольний рівень фосфору, що міститься в грунті, дозволяє визначити можливості грунту з постачання фосфором ґрунтового розчину. Дослідження складу ґрунту не встановить загальної кількості фосфору міститься в грунті, так як доступне кількість фосфору набагато менше загальної кількості.
Вона теж не встановить кількості фосфору в ґрунтовому розчині, тому що рівень фосфору в ґрунтовому розчині як правило невеликий і не представляє належним чином той кількості фосфору, яке рослини зможуть потенційно поглинути протягом періоду зростання.
Дослідження грунту на предмет вмісту фосфору є показником, який допомагає встановити необхідні добрива для культури. Рекомендації для внесення добрив готуються на основі багатьох польових випробувань великої кількості грунтів і культур.
Різні методи тестування надають різні величини, які повинні інтерпретуватися відповідним чином. Наприклад, 25 ppm фосфору, отримані при застосуванні методу випробування «Олсена», можна трактувати відмінно від того ж результату, отриманого при застосуванні методу випробування «Брейя».
Але плутанина на цьому не закінчується - різні лабораторії, які використовують той же метод тестування, можуть встановити різні тлумачення тих же значень.
Правильний збір зразків ґрунту дуже важливий для досягнення результатів, які стануть показником дійсного рівня доступного фосфору.
• Глибина взяття ґрунтових проб - Так як фосфор в грунті немобільний, зразки, взяті з верхнього шару, як правило, показують більш високу кількість, ніж зразки, які збираються з глибини грунту.
• Методи внесення добрив - Більша кількість фосфору, внесеного в грунт, залишається в межах 1 або 2 дюймів від точки внесення. Таким чином, точне місце розташування, з якого беруться зразки, може значно вплинути на результат.
Калій в грунті і рослинах
Типи міститься калію в грунті.
Що міститься в грунті калій зазвичай класифікують на чотири типи:
• Фіксований калій або повільно доступний калій
• Обмінний калій або легкодоступний калій
• Калій, що міститься в грунтовому розчині
Основою класифікації є доступність калію для поглинання. Доступність калію може змінюватися в залежності від типу грунту і екологічних умов.
Недоступний калій - міститься в кристалічній структурі польового шпату, глинистих мінералів і слюди, які є складовою частиною грунту. Рослини не можуть використовувати калій в таких нерозчинних формах. Однак з плином часу ці мінерали в кінцевому рахунку розкладаються і невелика кількість калію потрапляє в грунтовий розчин.
Фіксований калій - калій, який протягом періоду зростання повільно стає доступним для рослин. Глинисті мінерали можуть пов'язувати калій. Під час зволоження і просушування грунту калій опиняється між мінеральними шарами (глинисті мінерали мають шарувату структуру). При зволоженні грунту деякі з пасажирів між шарами іонів калію вивільняються в грунтовий розчин. Повільно доступний калій зазвичай не вимірюють при проведенні регулярного відбору проб грунту.
Обмінний калій - легкодоступний калій, легко поглинається рослинами. Такий тип калію міститься на поверхні глинистих частинок і органічних речовин, що знаходяться в грунті. Він знаходиться в балансі з грунтовим розчином і легко вивільняється, коли рослини поглинають калій з ґрунтового розчину. Кількість обмінного калію змиритися в більшості випробувань грунту.
Калій, що міститься в грунтовому розчині - це калій, розчинений в грунтовому розчині і легкодоступний для рослин. Це найменший джерело калію. Таким чином, дослідження калію тільки в грунтовому розчині не представляє загальної кількості калію, доступного для рослин.
Фактори, що впливають на поглинання калію рослинами
Деякі фактори можуть впливати на здатність рослини до поглинання калію з грунту:
• Рівень кисню - кисень необхідний для підтримки функцій коренів, в тому числі для поглинання калію.
• Волога - чим вище рівень вологості в грунті, тим легше рослинам поглинати калій.
• Обробка грунту - дослідження показали, що регулярно обробляється грунт дозволяє краще поглинати калій.
• Температура ґрунту - 7-27 ° С є ідеальним діапазоном температури грунту для функціонування кореневої системи і більшості фізіологічних процесів, що відбуваються в рослинах. Чим нижче температура, тим повільніше здійснюється поглинання.
Калій є важливим поживним елементом для рослин і він необхідний у великих кількостях для правильного росту і репродукції рослин. Калій займає друге місце після азоту в системі поживних елементів, необхідних рослинам, і зазвичай відноситься до «живильних елементів, що впливає на якість поживних елементів». Він впливає на форму рослин, розмір, колір, смак та інші показники здорових продуктів.
Рослини поглинають калій в іонної формі, K +.
Функції калію в рослинах
Калій має велику кількість різних функцій:
В процесі фотосинтезу - калій регулює відкриття і закриття продихів і отже, регулює поглинання CO2. Він викликає активацію ферментів і необхідний для вироблення аденозинтрифосфату (АТФ). АТФ є важливим джерелом енергії для багатьох хімічних процесів, що відбуваються в рослинах.
Калій відіграє важливу роль в регуляції водного балансу в рослинах (осмотичний тиск). Обидва процеси, вбирання води через коріння рослин і її виділення через продихи, залежать від калію. Відомо також, що калій підвищує посухостійкість.
Калій також необхідний для синтезу білка і крохмалю в рослинах. Калій необхідний майже на кожному етапі синтезу білка. Калій також активує роботу ферменту в процесі синтезу крохмалю.
Активація ферментів - Калій відіграє важливу роль в активізації багатьох ферментів в рослинах, пов'язаних зростанням.
Недостатність калію в рослинах
Недостатність калію може викликати в рослинах деякі порушення, як правило, пов'язані з ростом.
Хлороз - вигоряння листя рослин з пожовтінням країв листа. Ця ознака - один з перших симптомів недостатності калію. Симптоми з'являються на середніх і нижніх листках.
Повільний або сповільнене зростання - так як калій є важливим каталізатором росту рослин, рослини, які мають недостатність калію, будуть рости повільніше.
Низька стійкість до змін температури і до посухи - недостатнє поглинання калію призведе до зниження циркуляції води в рослині. Це зробить рослина більш сприйнятливим до посухи і до змін температури.
Дефоліація - якщо не регулювати дефіцит калію в рослинах це призводить до обпадання листя раніше за встановлений термін. Цей процес може виникнути ще швидше, якщо рослина підпадає під вплив посухи або високих температур. Листя жовтіють, потім приймають коричневий колір і, в кінцевому підсумку, опадають один за іншим.
Інші симптоми недостатності калію:
• Низька стійкість до паразитів;
• Слабкі і хворі коріння;
• Нерівномірний дозрівання плодів.