«Недоступний» фосфор або як обрати фосфорне добриво

1574
Фосфорні добрива

В останні роки питання фосфору в рослинництві все частіше вирішується «за залишковим принципом». Високий вміст елементу у ґрунті (згідно даних різних лабораторій) часто підтверджує прагнення агронома стосовно зниження дози внесення фосфору. А ажіотаж, який останнім часом спостерігається на ринку фосфоровмісних добрив призведе якщо не до цілковитого нехтування цим елементом, то до подальшого зниження доз та вибору форм добрив з найнижчою ціною «д.в.».

В цій ситуації неминуча «гра» маркетологів, які видаватимуть бажане за дійсне. І тільки обізнаність аграріїв азів агрохімії та технології виробництва добрив зможе допомогти відділити «зерно від висівок».

ЩО Ж ТО ЗА «Д.В.»?

Вміст фосфору в добривах прийнято виражати в перерахунку на Р2О5. І прийнято це давно, ще з часів засновника сучасної агрохімії Юстуса фон Лібіха. Проте саме такої сполуки, як Р2О5, в добривах не існує. Не існує її також ані в ґрунті, ані в рослинах. Це тільки певний еквівалент, на який умовно перераховується фосфор різних сполук (а їх може бути дуже велика кількість) задля можливості порівняння між собою різних добрив, ґрунтів, рослин, а також задля можливості проведення розрахунків доз добрив. До речі, у деяких країнах прийнято перерахунок проводити не на оксид, а на елемент Р (для нашого ринку це не характерно).

Таким чином, середня цифра марки NPK добрива дає інформацію про вміст фосфору, вираженого через Р2О5. Однак ця цифра зовсім не дає нам інформації про сполуки, якими представлений фосфор у добривах. А саме ця інформація є ключовою, вона впливатиме як на строки і умови внесення добрива, так і на очікувану ефективність.

ФОРМИ ФОСФОРУ У ДОБРИВАХ 

Оскільки в добривах фосфор може бути представлений досить великою кількістю різних сполук, то описувати їхні хімічні формули було б надмірним завданням. Тому фосфор в добривах виражають у вигляді трьох груп сполук залежно від їх розчинності у різних розчинниках.

1) Валовий (загальний) фосфор – це весь фосфор, який входить до складу добрива незалежно від конкретної сполуки. Визначають шляхом розчинення добрива у сильній кислоті. В підсумку практично всі 100% фосфоровмісних сполук переходять у витяжку, й надалі їх визначають тим чи іншим аналітичним методом. Як правило, цей показник декларується лише деякими пострадянськими виробниками добрив, оскільки він малоінформативний.

2) Доступний (засвоюваний) фосфор – це фактично та частина загального фосфору, яка може бути засвоєна рослинами впродовж періоду вегетації культури. Методика визначення передбачає підбір екстрагенту, який «мав би» вилучати ту частину фосфору добрива, яку рослина може засвоїти. Підбір екстрагенту залежно від його агресивності дає змогу вилучити більшу чи меншу частину фосфору. Найчастіше для вилучення фосфору використовують цитрат амонію (сіль лимонної кислоти), і тоді сполуки, які він вилучає, називають цитраторозчинним фосфором.

Трохи агресивнішою витяжкою буде лимонна кислота, яка вилучатиме дещо більшу кількість сполук фосфору, які називають лимоннорозчинними.

Існують також інші методи вилучення доступних сполук фосфору з добрив, що приписується у нормативній документації.

Вміст саме цих сполук найчастіше декларується в марці добрива N – P2O5 – K2О.

3) Водорозчинний фосфор – це сполуки фосфору, що переходять у водну витяжку (вилучаються водою). Умовно це та частина фосфору, яку рослини здатні засвоїти «вже зараз». І саме вміст водорозчинного фосфору найбільше цікавить споживача, оскільки це саме той фосфор, у якого найбільше шансів бути поглинутим рослиною. Проте у цього фосфору й найбільше шансів бути зафіксованим ґрунтом, що також слід усвідомлювати.

Потрібно сказати, що високий вміст водорозчинного фосфору не у всіх випадках є перевагою. Так, на кислих ґрунтах, що характеризуються сильною фіксацією фосфору, внесення водорозчинного фосфору заздалегідь, до посіву призведе до значного зниження коефіцієнту його використання рослинами.

Але за передпосівного і припосівного строків внесення потрібно віддавати перевагу добривам з високим вмістом водорозчинних сполук фосфору.

Однією зі спекуляцій на тему фосфору в добривах є підміна таких понять, як вміст доступного фосфору в добриві і його доступність рослинам. Так, неправильно стверджувати, що за вмісту 26% доступного фосфору в добриві із 100 кг його рослина засвоїть 26 кг Р2О5. Цей фосфор тільки умовно доступний для рослин, проте ніколи рослини не здатні засвоїти його весь, незалежно від форми та виробника добрив. Чому? Тому що у рослин є дуже серйозний конкурент – ґрунт. У ґрунті фосфор переходить у малодоступні сполуки (фіксується), а також виступає «засобом для існування» численної армії мікроорганізмів і бур’янів.

Саме тому коефіцієнт використання рослинами фосфору з добрив (за даними різних вчених) у кращому випадку становить 15–25% для суцільного і до 40% для локального внесення. І це стосується абсолютно усіх водорозчинних фосфоровмісних добрив незалежно від виробника. Безумовно, є й інші чинники, які впливають на коефіцієнт використання фосфору з добрив, такі як строки і способи внесення, препаративна форма (гранульовані чи рідкі), спосіб грануляції та властивості самих гранул. Проте за браком таких масштабних досліджень різниця у коефіцієнті використання фосфору з різних добрив має коливатись у межах 5–10% абс.

Іншою спекуляцією є підміна поняття вмісту водорозчинного фосфору в добриві водорозчинністю самого добрива. Популярна останнім часом аматорська методика розчинення добрива у склянці з водою (або апгрейтнута модифікація – у ґрунтовій витяжці) насамперед показує не водорозчинність фосфору, а розчинність самої гранули. А остання, в свою чергу, дуже сильно залежить від способу грануляції та домішок: наприклад, прили розпадатимуться швидше, ніж гранули, вироблені шляхом нашарування, а домішки малорозчинних сполук «цементуватимуть» гранулу.

Однак водорозчинний фосфор здатний вивільнюватися навіть із не повністю зруйнованої гранули, якщо є достатньо вологи: осмотичні закони ніхто не скасовував.

Фосфорне добриво
Коефіцієнт використання рослинами фосфору з добрив у кращому випадку становить 15-25% для суцільного і до 40% для локального внесення

Звичайно, опосередковано швидкість розкладання (розчинення/розпадання) гранули вказує на швидкість вивільнення фосфору в ґрунтовий розчин. І для припосівного внесення швидке розчинення гранули має перевагу, оскільки за такого способу внесення необхідно, щоб фосфор якнайшвидше потрапив у зону росту молодого корінця. Однак це добре, якщо ґрунт забезпечений фосфором: після того, як внесений під час посіву фосфор буде використаний рослинами та/або фіксований ґрунтом, рослина зможе використовувати ґрунтові запаси.

Проте якщо така гранула внесена задовго до посіву, то на ґрунтах, здатних фіксувати фосфор (а таких більшість в Україні), швидке його вивільнення призведе до значного зменшення доступних форм. Необхідно пам’ятати, що для фосфоровмісних добрив грануляція має дещо інше значення, ніж для азотних: в першу чергу це зменшення площі контакту гранули з ґрунтом, а не покращення технологічних властивостей добрива.

КОМПОНЕНТНИЙ СКЛАД ФОСФОРОВМІСНИХ СПОЛУК ДОБРИВ 

Усі фосфоровмісні добрива, які пропонує сьогодні ринок, можна звести до двох основних груп: добрива на основі фосфатів кальцію і добрива на основі фосфатів амонію (див. табл.).

Орієнтовна класифікація фосфоровмісних добривПершими добривами, які почали виробляти у промислових масштабах, були добрива на основі монокальційфосфату (суперфосфат), що панували на ринку доти, поки їм не склали конкуренцію більш концентровані фосфати амонію, які поряд із високим вмістом фосфору мали кращі фізико-хімічні властивості. На сьогодні лідером із продажів у світі є діамонійфосфат (DAP), поки що не популярний серед українських аграріїв.

Наступним кроком у розвитку технології фосфоровмісних добрив стало виробництво поліфосфатів, які дали змогу виробляти рідкі добрива з високою концентрацією фосфору.

Властивості сполук фосфору в добриві відіграють ключову роль у виборі найбільш ефективного строку та способу внесення, терміну внесення, а також впливають на ефективність добрив у перший і наступні роки.

Трикальційфосфати є важкодоступним для більшості сільськогосподарських культур джерелом фосфору, засвоєння якого можливе лише після розчинення добрива. Найкращі результати такі добрива показують на кислих ґрунтах та під культури, що здатні ефективно використовувати фосфор із важкодоступних сполук (гречка, гірчиця, люпин тощо). Строки внесення їх обмежуються основним внесенням задовго до посіву (восени). Принципове значення має тонина помолу, оскільки для прояву ефективності необхідно досягти якнайбільшого контакту добрива із ґрунтом. До переваг трикальційфосфатів слід віднести високу післядію і присутність кальцію, часто – карбонатів, які мають меліоративне значення.

Монокальційфосфати (суперфосфати) є недорогими у виробництві і ефективними добривами, які, однак, втратили свою популярність через невисокий вміст фосфору. Перевагою є присутність у складі кальцію та сірки, щоправда, останньої – у вигляді гіпсу.

Сьогодні на ринку також присутні NPK добрива, вироблені на основі амонізованого суперфосфату. Перевагою цих добрив є присутність у складі супутніх елементів (Ca, S, іноді Mg і мікроелементів), проте важливо звертати увагу на форми фосфору в добриві (процент водорозчинної фракції), а також на фізико-хімічні властивості самих гранул.

Моно- і діамонійфосфати є основними фосфоровмісними складовими більшості NPK добрив, представлених на ринку. Їх співвідношення залежить від технології виробництва. Обидві сполуки характеризуються високою розчинністю, тому принципової різниці у їх співвідношенні немає. Ці добрива є універсальними з точки зору культури, строку та способу внесення. Перевагою у ефективності добрив різних виробників можуть бути додатково введені в склад елементи (Ca, Mg, Na, мікроелементи), а також характеристики самої гранули.

Рідкі фосфоровмісні добрива, поряд із перевагами, властивими для всіх рідких добрив, часто виявляються більш ефективними за певних ґрунтово-кліматичних умов (наприклад, на карбонатних ґрунтах та в посушливих умовах). Їх популярність в Україні неодмінно зростатиме у наступні роки.

Поліфосфати амонію відрізняються від ортофосфатів тим, що для їх розпаду та перетворення у легкодоступну для рослин форму необхідний певний час і сприятливі для мікрофлори та рослин умови. Після проходження гідролізу вони набувають усіх властивих ортофосфатам характеристик. Ця особливість надає їм характеру добрив пролонгованої дії.

Таким чином, під час вибору фосфоровмісного добрива необхідно звертати увагу на склад добрива і вміст супутніх елементів, на співвідношення ціни та якості добрива (насамперед фізико-механічні властивості гранули), на співвідношення елементів і ціни д.р., технологічні й економічні можливості господарства тощо.

І необхідно пам’ятати, що доза фосфору, строк і спосіб його внесення зазвичай має більш принциповий вплив на врожайність культури, аніж країна походження добрива.

Ірина Логінова, канд. с.­г. наук, доцент кафедри агрохімії НУБіП України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2018