Зернисті фосфорити як джерело поживних елементів для рослин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зернисті фосфорити як джерело поживних елементів для рослин

Мінеральні речовини, які знаходяться в ґрунті, є основою живлення рослин і їх продуктивності. Для поповнення запасів поживних елементів та відновлення родючості ґрунту необхідно вносити в нього добрива. У сільському господарстві є можливість використовувати понад 53 видів добрив [1].

Однак, для нормального росту і розвитку рослини, їй потрібні, окрім чотирьох так званих „органогенів” - оксигену, гідрогену, карбону та нітрогену, лише шість інших хімічних елементів - фосфор, сірка, калій, кальцій, магній і ферум, з яких фосфор є найменш доступним.

Значення фосфору для рослин визначається, перш за все тим, що він входить до складу протоплазми і ядра клітини, основу яких складають білки, а також до фосфоліпідів або фосфатидів (ліцітіна, кефаліна і деяких інших), які є обов'язковими компонентами цитоплазми рослинних і тваринних клітин. У рослинах найбільш багатими на них є насіння.

Фосфор - найважливіший біогенний елемент. Він є необхідною складовою частиною тваринних і рослинних організмів. Рослини отримують для своїх потреб фосфор з ґрунту, людина і тварини з рослинної продукції [2,3]. Фосфор, на відміну від інших макроелементів є не лише елементом живлення, але й носієм енергії та є невід'ємною частиною нуклеїнових кислот, які в сполуці з простим білком утворюють складні - нуклеопротеїди.

У рослинах, особливо в зерні, деяка частина фосфору міститься у вигляді фітіна - сполуки, яка має надзвичайно важливе гігієнічне і лікувальне значення для людини і тварин. Фосфор входить також до складу багатьох ферментів, вітамінів, утворює ефіри з цукрами (цукрофосфати), в незначній кількості міститься у складі крохмалю. У всіх цих сполуках фосфор міститься у вигляді аніону ортофосфорної кислоти, а у рослинах завжди у неорганічній формі (у вигляді солей ортофосфорної кислоти).

Співвідношення різних сполук фосфору в рослинах може змінюватися в широких межах в залежності від віку рослин і умов їх вирощування. Для прикладу наводимо вміст фосфорних сполук в зерні вівса, який вирощено при різному забезпеченні фосфором в піщаних культурах (за А.В. Соколовим, табл. 1.):

зернистий фосфат живлення сільськогосподарський

Таблиця 1. Вміст сполук фосфору в зерні вівса

Згідно з даними таблиці, фосфорне голодування рослин призвело до значного зменшення вмісту в зерні нуклеопротеїдного фосфору, і зокрема, фітіну.

Фосфорні сполуки - найрозповсюдженіші в рослинних організмах складові компоненти, які активно включаються до енергетичних і обмінних процесів, таких як фотосинтез, дихання, синтез ряду ферментів тощо. Потреби рослин у фосфорі складають десятки кілограм, а потреба людини - 500 мг на 1000 калорій або 1,6 - 2,0 г на добу.

Фосфор вперше був виділений Х. Браундом у 1669 році із сечі тварин, а в золі рослин фосфат кальцію виявлений в 1804 році де Соссюром. Це дозволило зробити припущення про його участь в живленні рослин і стало основою використання фосфорних добрив. Уперше їх застосували в 1842 році на Ротемстедській станції в Англії. Використання природних фосфоритів, як добрив, передбачав у свій час німецький хімік Ю. Лібіх, а фосфор називав „ключем жизни”. Д.Н. Прянишников головну роль в системі добрив відводив, також, фосфору.

Серед найбільш розповсюджених елементів земної кори фосфор посідає 11 місце. Проте вміст його у породах земної кори складає лише 0,1%, отже, фосфор геохімічно належить до категорії елементів - домішок.

Загальні запаси фосфору у 2,5 км товщі земної кори суші складають 24,8*10⁹ млн. т, в ґрунтах планети міститься близько 0,16*10⁹ млн. т фосфору. Морські поклади вміщують близько 0,84*10⁹ млн. т фосфору, а води океанів і морів 84 - 128*10⁹ млн. т фосфору.

Запаси фосфору у біомасі морських екосистем сягають 2,69*10³ млн. т, наземних - близько 2,52*10³ млн. т. Установлено, що на щорічний приріст біомаси використовується до 0,55*10³ млн. т елементу в рік. Повернення фосфору до наземних екосистем в таких обсягах можливе лише за рахунок їх видобутку та щорічного внесення в грунт. За дослідженнями Г. Еміха, розвідані ресурси фосфатних порід на суші містять близько 148,2*10³ млн. т фосфору, а видобувається їх в рік лише 33 - 34 млн. т.

В умовах інтенсивного землеробства відбувається процес відчуження сільськогосподарськими культурами значної кількості фосфору, і з метою запобігання зниження врожайності слід компенсувати винос і створювати запаси рухомого фосфору в ґрунті шляхом систематичного внесення фосфорних добрив.

В Україні питання використання фосфоритів в сільськогосподарському виробництві почали вивчати відносно недавно, не зважаючи на те, що можливість використання фосфоритів як альтернативи фосфоритному борошну була запропонована понад 100 років тому російським вченим А.Е.Енгельгардтом.

Ефективність фосфоритів та їх позитивна роль у підвищенні продуктивності сільськогосподарських культур і поліпшенні якості продукції доведена численними дослідженнями в Україні [4,5,6,7].

Проте, в зоні Західного Полісся залишаються маловивченими питання радіопротекторної дії місцевих зернистих фосфоритів.

У зв'язку з цим очевидна актуальність вивчення можливостей використання зернистих фосфоритів у сільськогосподарському виробництві для збалансування поживних елементів у грунті, зокрема азоту і фосфору як основи синтезу білку в рослині, забезпечення отримання екологічно чистої, високої якості рослинної продукції.

З цією метою нами на різних типах ґрунтів, і під різними сільськогосподарськими культурами були закладені польові, виробничі та вегетаційні досліди з вивчення проблеми зменшення надходження радіонуклідів у рослини, збалансування елементів живлення рослин шляхом внесення місцевої природної агроруди як джерела фосфору, кальцію, калію та інших мікроелементів для мінерального живлення рослин.

Дослідження проводилися нами з 1998 року на дерново-підзолистих, сірих лісових та торфових грунтах, які характеризуються низьким вмістом гумусу, кислою та слабокислою реакцією, низькою та дуже низькою забезпеченістю фосфором.

Досліди на дерново-підзолистому зв'язно-піщаному грунті, що були закладені на полях Рівненської державної сільськогосподарської станції включали варіанти різних видів фосфорних добрив за схемою: контроль - без добрив; фон - 45 т/га гною; фон + N₆₀P₆₀K₉₀ (суперфосфат); фон + N₆₀P₆₀K₉₀ (зернисті фосфорити); фон + N₉₀P₁₂₀K₁₂₀ (суперфосфат); фон + N₉₀P₁₂₀K₁₂₀ (зернисті фосфорити).

У таблиці 2 наведені дані врожайності картоплі, які свідчать про те, що врожайність товарних бульб у досліді при внесенні зернистого фосфориту в порівнянні з суперфосфатом була рівноцінною.

Таблиця 2. Врожайність картоплі при внесенні різних видів фосфорних добрив

Проведені фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин картоплі також показали, що норми і форми внесення фосфорних добрив не мали впливу на проходження окремих фаз її розвитку.

За результатами структурного аналізу врожаю закономірності у зміні структури врожаю в залежності від використання зернистих фосфоритів в порівнянні з суперфосфатом не виявлені.

Виробничий дослід закладено на полях ТзОВ „Агат ” у с.Башино Гощанського району Рівненської області на сірих та темно-сірих лісових грунтах. Вирощувані культури: цукровий буряк, картопля, кукурудза, гречка. Застосовували різні способи внесення зернистих фосфоритів - поверхнево та в рядки.

У таблиці 3 наведені результати досліджень за зміною фізико-хімічних і агрохімічних показників ґрунту у рік внесення фосфоритів.

Таблиця 3. Фізико-хімічні та агрохімічні показники ґрунту

З даних табл.3 видно, що на всіх варіантах досліду внесення фосфоритів спричинило зменшення кислотності ґрунту, збільшення вмісту фосфору, калію та кальцію, особливо на темно-сірих ґрунтах. Тут забезпеченість фосфором та калієм змінилася з категорії середньої на високу. Слід також зазначити високу ефективність фосфоритів, внесених на фоні органічних добрив в рядки при вирощуванні картоплі.

Зернисті фосфорити відіграють важливу роль в підвищені родючості ґрунту, збагачуючи його сполуками кальцію.

Таким чином, дію фосфоритів можна розглядати як комплексну: з одного боку, як джерела надходження до ґрунту доступних рослинам сполук фосфору, а з іншого - надходження кальцію - елемента, що зменшує рухомість деяких полютантів та радіоактивних елементів. Ці властивості фосфоритів стають особливо цінними, у зв'язку з радіоактивним забрудненням агроландшафтів України внаслідок Чорнобильської катастрофи та регіонального і глобального підкислення ґрунтового покриву, як наслідку призупинення їх вапнування та випадання кислотних дощів.

Проведені екотоксикологічні дослідження засвідчують, що зернисті фосфорити України слід вважати такими, що не призводять до накопичення в ґрунті важких металів у рухомих формах понад ГДК, а їх застосування, як фосфорних добрив, не супроводжується перевищенням максимально допустимих рівнів у вирощеній сільськогосподарській продукції [4].

Дослідження показали, що зернисті фосфорити мають радіопротекторну дію, є джерелом фосфору для рослин, підвищують продуктивність культур і поліпшують якість продукції.

Література