Агрохимия

Наряду с минерализацией органического азота в результате изложенных ранее процессов в почвах одновременно происходят и процессы вторичного синтеза — из образовавшихся минеральных форм и внесенных удобрений микроорганизмы строят белки собственных тел. Азот при этом не теряется из почвы, а переходит в недоступные для питания растений формы — иммобилизуется, хотя при отмирании микроорганизмов он вновь минерализуется и может стать доступным растениям. Процессы мобилизации (минерализации) и иммобилизации протекают в почвах одновременно, а интенсивность каждого и соотношение между ними очень динамичны и в значительной степени определяют условия азотного питания растений. Именно поэтому для уточнения доз внесения азотных удобрений под различные культуры и на любых почвах чрезвычайно важна почвенная диагностика азотного питания.

3.5.2. СОДЕРЖАНИЕ И ДИНАМИКА СОЕДИНЕНИЙ ФОСФОРА

Фосфор по среднему содержанию в земной коре среди всех элементов занимает 13-е место (0,12%), причем в верхнем слое почвы его значительно больше, чем в нижележащих и в материнской породе благодаря постоянному извлечению корнями растений из более значительного объема почвы и подпочвы, чем тот, в котором корни и надземные органы растений отмирают. Валовые запасы фосфора в пахотном слое различных почв зависят от гранулометрического и минералогического состава и содержания органического вещества и колеблются от 0,03—0,12 % в дерново-подзолистых почвах до 0,10—0,30 % в черноземах.

Минеральные фосфаты. Как правило, преобладают над органическими во всех почвах. Доля органических фосфатов наиболее высока в пахотном слое серых лесных почв и мощных черноземов (до 35—45 %), но к югу и северу она уменьшается, а минеральных возрастает: в среднеоподзоленных до 69 %, в сильнооподзоленных до 73, в каштановых почвах до 75 и в сероземах до 86 %. Чем больше в почве органического вещества, тем выше доля органических и валовых фосфатов.

Органические фосфаты. Содержатся в гумусе, неразложившихся остатках живых организмов и фитатах. Кальциевые и магниевые соли фитина (фитаты) преобладают в нейтральных, а алюминия и железа — в кислых почвах. Фитаты составляют наибольшую часть (до 50 %) органических фосфатов. Органические фосфаты минерализуются различными микроорганизмами, причем часть фосфора (до 24 кг/га), как и азота, находится в массе их тел, а оставшаяся может быть усвоена растениями и (или) поглощена почвой.

Минеральные фосфорнокислые соли одновалентных катионов любой степени замещения, а также однозамещенные фосфаты кальция и магния растворимы в воде и легко усваиваются всеми культурами. Однако из-за быстрого химического и физико-химического поглощения почвой водорастворимых соединений фосфора в почвах очень мало — редко более 1 мг/кг почвы.

Растения благодаря корневым выделениям способны усваивать и растворимые в слабых кислотах (угольная, уксусная, лимонная, щавелевая и др.) фосфорнокислые соли. В еще больших количествах слабые и более сильные кислоты выделяются микроорганизмами (азотная при нитрификации, серная при окислении серосодержащих белков и аминокислот, фосфорная при минерализации фос-форорганических веществ, угольная и органические при дыхании и брожении).

В слабых кислотах (или слабых растворах сильных кислот) хорошо растворимы двухзамещенные фосфаты двухвалентных катионов и малорастворимые трехзамещенные фосфаты двух- и трехвалентных катионов. Минимальная растворимость фосфатов железа и алюминия наблюдается при pH соответственно 2,2 и 3,7, а трехзамещенных фосфатов кальция и магния — при pH 6,5 и 10. Неудивительно, что слабокислая реакция (pH 6) наиболее благоприятна для питания растений фосфором.

В почвах под влиянием естественных и антропогенных, химических, биологических, физических, физико-химических и других воздействий одновременно происходят сопряженные процессы перехода форм фосфора из доступных в недоступные растениям и обратно. Поэтому для определения степени обеспеченности различных культур фосфором большое значение имеют слабокислотные вытяжки из разных почв: 1—2%-ная лимонная; 2 — 3%-ная уксусная, 0,2 н. соляная, 0,002 н. серная (с добавлением (NH₄)₂S0₄ для поддержания pH 3) и дистиллированная вода, насыщенная С0₂.

Наряду с разными методами определения усвояемых (подвижных) фосфатов существуют и методы определения фосфатного потенциала почв (Карпинского и Замятиной, Скофилда), позволяющие контролировать уровень его в зависимости от применяемых удобрений, мелиорантов или других факторов.