Агрохимия

Растворимость фосфорных удобрений (в том числе водорастворимых) по сравнению с азотными и калийными значительно ниже. При внесении в почву фосфорных удобрений по мере их растворения фосфат-ион постепенно переходит в разные соединения, характерные для данной почвы, обусловленные ее генетическими особенностями (направленностью почвообразовательного процесса), физико-химическими и минералогическими свойствами, степенью окультуренности и т. д.

Однако процесс этот идет очень медленно. Частично же внесенные фосфорные удобрения (в особенности гранулированные, а также полурастворимые и нерастворимые) длительно сохраняются в почве в неизменном виде.

Трансформация растворимого фосфора удобрений в почве может быть обусловлена рядом процессов:

химическим поглощением фосфора катионами кальция, магния, оксидами и гидроксидами железа, алюминия, марганца и титана;

коллоидно-химическим (обменным) поглощение фосфора на поверхности твердой фазы почвы;

биологическим поглощением фосфора корневой системой растений и почвенной микрофлорой.

Обменное поглощение (адсорбция) фосфат-ионов наблюдается на поверхности положительно заряженных коллоидных частиц (коллоидах гидратов полуторных оксидов) или на положительно заряженных участках отрицательно заряженных коллоидов (у минералов каолинитовой и монтмориллонитовой групп и гидрослюд, коллоидов белковой группы). Обменное поглощение фосфатов сильнее выражено в условиях кислой среды. Так иллит (минерал из группы гидрослюд), бентонит (минерал из монтмориллонитовой группы) и каолинит адсорбировали при pH 4—4,5 от 7,7 до 9,7 мг • экв. Н₂Р0₄^2- на 100 г минерала. Заметных различий в поглощении анионов у минералов монтмориллонитовой и каолинитовой групп (как в случае с обменным поглощением катионов) не наблюдалось. Реакция среды вызывает изменение электрического потенциала почвенных коллоидов. Подкисление почвенного раствора способствует большему поглощению анионов; подщелачивание, наоборот, вызывает уменьшение этого процесса. Поэтому для почв, имеющих слабокислую и нейтральную реакции, обменное поглощение выражено слабее (Антипов—Каратаев и др.):

Почва Адсорбировано Р0₄^3_ из 0,05 н. Н₃Р0₄, л/г- экв/J00 г почвы

Наличие обменного поглощения фосфат-ионов у обыкновенного чернозема Каменной степи подтверждено также и И. П. Сер-добольским.

По мнению сотрудников ВИУА, адсорбционное поглощение дерново-подзолистыми почвами составляет примерно 70—80 % общего количества поглощенных фосфатов.

Обменно-поглощенные анионы фосфорной кислоты могут легко вытесняться в раствор (десорбция) другими анионами минеральных и органических кислот (НС0₃^_, лимонной, яблочной, щавелевой, муравьиной, гуминовыми и др.). Эти анионы всегда присутствуют в почвенном растворе как результат дыхания растений, их корневых выделений, а также разложения микроорганизмами растительных остатков и органических удобрений и др., т. е. недостатка в агентах десорбции фосфатов в почвенном растворе не бывает. Это и определяет хорошую подвижность обменно-поглощенных фосфатов в почвах, а стало быть, и их доступность растениям. Как показали опыты, по своей доступности растениям обменно-поглощенные фосфаты приближаются к водорастворимым. Но последних в почвенном растворе очень мало, и именно обменно-поглощенные фосфаты играют большую роль в обеспечении растений этим элементом.

Часть фосфат-ионов удобрений, растворившихся в почвенном растворе, поглощается почвой по типу химического связывания.

Ход и тип химического поглощения фосфатных удобрений в почвах обусловливаются в значительной мере типом почвы и степенью ее кислотности.

Величина pH почвы определяет растворимость солей кальция, магния, алюминия, железа, марганца, титана, которые, взаимодействуя с водорастворимыми фосфат-ионами, переводят его в труднорастворимые соединения. Так, при pH ниже 5 в почве могут появляться ионы алюминия, при pH ниже 3 — ионы железа. Считается, что наименьшее связывание фосфатов и их наибольшая подвижность обнаруживаются в интервале pH от 5,0 до 5,5. На более кислых почвах происходит поглощение фосфора главным образом оксидами алюминия и железа, на менее кислых почвах возрастает поглощение фосфора кальцием и магнием.

Таким образом на почвах с реакцией среды, близкой к нейтральной, водорастворимые, фосфорные удобрения-монофосфаты [(Са(Н₂Р0₄)₂ * Н₂0] через некоторое время превращаются в результате химического поглощения в двузамещенные фосфаты кальция и магния (СаНР0₄ • 2Н₂0 или MgHP0₄) и остаются долгое время в таком (доступном для растений) виде. В дальнейшем происходит постепенное замещение иона водорода, оставшегося в двузаме-щенной соли, кальцием или магнием с образованием трехзаме-щенных фосфатов этих элементов Ca₃(P0₄)₂, Mg₃(P0₄)₂, а в последующем и более основных фосфатов типа октакальцийфосфата [Са₄Н(Р0₄)₃ • ЗН₂0] (еще менее растворимого соединения).