Агрохимия

магнием образуют двух- СаНР0₄ и трехзамещенные Са₃(Р0₄)₂, а с алюминием и железом — трехзамещенные труднорастворимые фосфаты (FeP0₄, А1Р0₄). Свежеосажденные трехзамещенные фосфаты железа, алюминия и кальция благодаря корневым выделениям растений могут усваиваться, но при старении осадков кристаллизуются и становятся менее растворимыми и доступными растениям. Двухзамещенный фосфат кальция (СаНР0₄) растворяется в слабых кислотах и поэтому благодаря кислым корневым выделениям легко усваивается растениями. От прорастания семян до появления развитых корней растения могут потреблять только водорастворимые однозамещенные фосфаты. Однако именно они очень быстро химически связываются во всех почвах, причем не только растворимыми в воде, но и находящимися в поглощенном состоянии ионами кальция, магния, железа и алюминия.

Интенсивное химическое связывание анионов фосфорной кислоты почвами обусловливает необходимость внесения и заделки фосфорных удобрений на определенную глубину вблизи поглощающих участков корней растений, так как мигрировать они не могут. Для снижения химического поглощения почвами доступных растениям форм фосфора удобрений следует уменьшить суммарную поверхность контакта их с почвой путем гранулирования порошковидных форм, а также локализации порошковидных и гранулированных форм при допосевном внесении. Из-за уменьшения поверхности контакта с почвой гранулированный суперфосфат при любых способах внесения на всех почвах обеспечивает большую прибавку урожаев культур, чем порошковидный. Локальное внесение эффективнее, чем заделка при разбросном внесении. Фосфор навоза и компостов усваивается растениями лучше, чем из минеральных удобрений.

Наряду с химическим закреплением (ретроградацией) фосфатов в почвах наблюдается и противоположный процесс — мобилизация фосфора: перевод его из недоступных в доступные для растений формы. Это происходит при подкислении почв, которое может наблюдаться при повышении концентрации угольной, азотной и органических кислот, образующихся в результате жизнедеятельности и разложения растений и биоты. Например, образующаяся в процессе нитрификации азотная кислота может превращать трехзамещенный фосфат кальция в однозамещенный:

4HN0₃ + Са₃(Р0₄)₂ = 2Ca(N0₃)₂ + Са(Н₂Р0₄)₂.

В почвах с гидролитической кислотностью более 2,5 мгэкв/100 г растения могут усваивать фосфор трехзамещенных фосфатов. Причем чем кислее почва, тем интенсивнее и не хуже, чем из од-нозамещенных фосфатов.

3.2.5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ (ОБМЕННАЯ) ПОГЛОТИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ

Это способность поглощать ионы почвенного раствора, преимущественно катионы, путем эквивалентного обмена на одноименно заряженные ионы диффузного слоя минеральных, органических и органо-минеральных коллоидов твердой фазы почвы, совокупность которых К. К. Гедройц назвал почвенным поглощающим комплексом (ППК). Реакция обмена удобрений с ППК почвы представляет собой следующую схему:

NH₄

Са NH₄

[nnK]iy^+5NH₄N03^[nnK]NH₄+Ca(N0₃)₂ +

NH₄

+Mg( N0₃ )₂ + HN0₃

Преимущественное поглощение катионов обусловлено преобладанием в ППК почв отрицательно заряженных коллоидов (аци-доидов), в диффузном слое которых находятся в качестве противоионов катионы, способные к обмену с катионами жидкой фазы почвы. В ППК сильнокислых почв (болотные, подзолистые, красноземы, желтоземы), обогащенных гидроксидами железа и алюминия, наряду с ацидоидными имеются положительно заряженные коллоиды (базоиды), содержащие в качестве противоионов анионы, способные к вытеснению другими анионами почвенного раствора по следующей схеме:

[А1(0Н)₂]НР0₄ + (NH₄),S0₄HA1(0H)₂]S0₄ + (NH₄)₂HP0₄.

Все обменно-поглощенные ионы в различных почвах могут усваиваться растущими растениями.

Обменное поглощение катионов определяет реакцию, буфер-ность, структурное состояние и другие свойства почвы, что особенно важно для питания растений во взаимодействии удобрений с почвой и растениями. В нейтральных и близких к ним по реакции почвах взаимодействие преимущественно водорастворимых форм, а в кислых и щелочных почвах всех удобрений и химических мелиорантов обусловлено прежде всего обменом ионов (преимущественно катионов) между ППК и удобрениями, ППК и мелиорантами. Основную (преобладающую) часть питательных элементов растения потребляют из почвы и удобрений в виде ионов путем различных обменных реакций м^жду растением, почвой, удобрениями и мелиорантами.

Физико-химическое поглощение ионов имеет ряд закономерностей.