EKSPERT RADZI

Fosfor – trudny składnik


Spośród składników mineralnych z fosforem rolnicy mają chyba największy problem. Bynajmniej nie z powodu samej aplikacji nawozów fosforowych, bo ta nie budzi większych kontrowersji. Fosfor, obok azotu należy do składników o najbardziej skomplikowanym chemizmie w glebie. To z kolei wymaga dokonania odpowiednich wyborów. Jakich? Związanych z właściwościami konkretnego stanowiska i co bardzo ważne, uwzględniających specyfikę poszczególnych gatunków roślin uprawnych. 

TRZEBA WIEDZIEĆ DLACZEGO

Zanim omówimy agrotechniczne uwarunkowania stosowania fosforu kilka zdań na temat znaczenia tego pierwiastka w roślinie. Rola fosforu ujawnia się praktycznie na każdym etapie rozwoju rośliny i wynika zarówno z funkcji budulcowych (obecność w ścianie komórkowej i błonach cytoplazmatycznych) jak i metabolicznych. Przypomnę, że fosfor jest obecny w kwasach DNA i RNA, a więc odpowiada za przekazywanie informacji genetycznej i syntezę białek. Jest głównym składnikiem związków energetycznych, znanych jako ATP i NADPH. Jeśli wspomnimy jeszcze o aktywowaniu licznych enzymów w procesach fotosyntezy, przetwarzaniu energii oraz udziale w tworzeniu węglowodanów, tłuszczy i białek to bez zbytniej przesady możemy powiedzieć, że nic co ważne w roślinie nie dzieje się bez udziału fosforu. Roślina uprawna, jak każdy żywy organizm, wyposaża następne pokolenie najlepiej jak potrafi. Stąd integralną częścią ziarniaka jest fityna czyli materiał zapasowy bogaty w fosfor. To właśnie z tych zasobów będzie korzystała przyszła roślina w czasie kiełkowania. Wszystko to bardzo ważne ale u przyrodnika, a za takiego uważam rolnika, rodzi się pytanie czy działanie fosforu można zauważyć samemu na polu? Zdecydowanie tak. Rośliny dobrze zaopatrzone w fosfor rozwijają rozleglejszy system korzeniowy, z większą liczbą włośników co lepiej przystosowuje roślinę do stresów związanych z niedoborem wody. Uściślając – włośników rolnik nie zobaczy bez mikroskopu. Z pewnością zauważy jednak, że rośliny lepiej się krzewią (dotyczy zbóż), mają sztywniejszy pokrój (obecność tkanek mechanicznych), zawiązują więcej nasion/ziarniaków, o większej masie (tab 1.).

Tabela 1.

Tab. struktura plonu

I jeszcze jedna bardzo ważna kwestia. Tempo pobierania fosforu w sezonie wegetacyjnym nie jest równomierne. Dla tego składnika, co jest wyjątkiem, wyróżnia się dwie odległe w czasie fazy krytyczne (ryc 1.).

Fazy krytyczne_P

Ryc 1. Fazy krytyczne pobierania fosforu – ilustracja skali Zadoksa wg BASF, w modyfikacji

Pierwszy okres wzmożonego zapotrzebowania na fosfor przypada na początku wegetacji, gdy roślina buduje system korzeniowy – była już o tym mowa. Drugi, przypadający na koniec sezonu wegetacyjnego wiąże się z kolei z rolą fosforu w rozwoju organów generatywnych (nasion/ziarniaków) – to też już wiemy. Prawidłowości te dotyczą każdej rośliny uprawnej. Wrócimy jeszcze do tych zagadnień przy omawianiu nawozów.

Rozpoznanie niedoboru fosforu na roślinach jest dość łatwe (Fot. 1-3). Objawów należy szukać na starszych liściach w postaci fioletowych (antocyjanowych) przebarwień. Niekiedy przebarwienia mogą mieć także intensywnie czerwony kolor.

Fot.1.

Fotografia 1. Po lewej rośliny z niedoborem fosforu. Po prawej te same rośliny po zastosowaniu nawozu z fosforem.

Fot.2.

Fotografia 2. Niedobór fosforu na plantacji kukurydzy w stanowisku średniozasobnym – efekt działania niskich temperatur w okresie wiosny

Fot.3

Fotografia 3. Umiarkowane niedobory fosforu w pszenicy ozimej – obiekt nienawożony fosforem

LEPIEJ ZROZUMIEĆ GLEBĘ

Jak zaznaczyłem na początku, fosfor przysparza rolnikom wiele problemów ze względu na dość nietypowe „zachowania” w glebie. Zacznijmy od ruchliwości. Aniony fosforanowe bardzo słabo przemieszczają się w profilu glebowym, co oznacza, że nawozy fosforowe (nawet najlepiej rozpuszczalne) pozostawione na powierzchni gleby nie wnikają do głębszych warstw gleby. To praktycznie wymusza przedsiewne lub najpóźniej zlokalizowane (wraz z siewem) stosowanie fosforu. Generalnie fosforany są w glebie mało mobilne także w układzie poziomym, przemieszczając się w kierunku korzenia rośliny w procesie dyfuzji. W porównaniu z innymi składnikami zasięg tzw. strefy wyczerpania fosforu wokół korzenia jest bardzo niewielki (ryc. 2 i 3), a to znaczy, że wysycenie gleby fosforem musi być odpowiednie nie tylko pod względem ilości ale także rozmieszczenia w miejscach rozwoju korzenieni.

Ryc.2

Rycina 2. Schemat powstawania stref wyczerpania składnika w glebie

Ryc.3

Rycina 3. Porównanie zakresu stref wyczerpania dla składników pierwszoplanowych (NPK)

Zakładając prawidłowe umieszczenie nawozu w glebie napotykamy na kolejne problemy. Aniony fosforanowe mogą być w glebie zatrzymywane w procesie adsorpcji czyli wiązania (często nieodwracalnego) w fazie stałej gleby – proponuję nie wchodzić w szczegóły, bo to bardzo skomplikowane nawet dla koneserów. Możliwe jest także wytrącanie w postaci trudno rozpuszczalnych soli z glinem, żelazem i rzadziej w wapniem. Drugi z wymienionych procesów ma związek z odczynem gleby i zachodzi szczególnie intensywnie w glebach kwaśnych i zasadowych. Stosując klasyczne nośniki fosforu takie jak superfosfaty, fosforany amonu i pochodne czy też nitrofoski uzyskanie odpowiedniej efektywności nawożenia wymaga odczynu obojętnego czyli w granicach 6,5 – 7,2.  Pamiętajmy jednak, że jeśli decydujemy się na odkwaszanie gleby i jednocześnie mamy w planach dostarczenie fosforu, nawozu fosforowego nie powinniśmy stosować wcześniej niż po około 5-6 miesiącach od wapnowania. W przeciwnym razie istnieje niebezpieczeństwo uwstecznienia fosforu z wapniem. Napisałem wcześniej o uzyskaniu odpowiedniej efektywności nawożenia. W przypadku fosforu musimy niestety zadowolić się około 35-procentowym wykorzystaniem tego składnika z nawozów. W idealnych warunkach glebowych wartość ta może być nieco większa ale i tak nieporównywalnie mniejsza od azotu, o potasie nie wspominając. Nie zmienia to jednak faktu, że odpowiednie zaopatrzenie roślin w fosfor sprawie, że lepiej wykorzystywany jest azot z nawozów mineralnych (tab. 2).

Tabela 2.

Tab. wykorzystanie N

Dostępność fosforu w glebie jest funkcją temperatury. Jak pokazują dane w zamieszczonej poniżej tabeli zarówno stężenie fosforu w roztworze glebowym (dostępność) jak i potencjał do uwalniania tego składnika z fazy stałej są wyraźnie mniejsze w niskich temperaturach (tab. 3). Zjawisko to bardzo często występuje w czasie chłodnej wiosny na plantacjach kukurydzy, gatunku bardzo wrażliwego na niedobory fosforu (Fot. 2). O ile zasobność gleby w fosfor jest odpowiednia pojawiające się objawy niedoboru są przemijające i zwykle znikają po kilku ciepłych dniach, ze średnią dobową temperaturą na poziomie 12-15oC.

Tabela 3.

Tab. Itoch

WYBRAĆ ODPOWIEDNI NAWÓZ

Podjęcie decyzji odnośnie wyboru nawozu wymaga przeanalizowania szerokiej oferty producentów (to oczywiste), lecz także uwzględnienie siedliska (gleby) i preferencji samej rośliny.

Nie będę w tym miejscu szczegółowo analizował rynku nawozów fosforowych w Polsce, lecz dokonując pewnego uogólnienia stwierdzę, że rolnik wybór ma naprawdę duży. Dostępne są nawozy bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, które kilka akapitów wyżej określiłem jako klasyczne – te działają bardzo szybko. Można wybrać nawozy, w których nośnikiem fosforu jest miękki fosforyt czyli naturalny minerał słabo rozpuszczalne w wodzie, lecz efektywny w środowisku kwaśnym – przy okazji informacja, że to jedyne nawozowe źródło fosforu możliwe do stosowania w rolnictwie ekologicznym. Pośrednim rozwiązaniem może być wybór nawozu zawierającego częściowo-rozłożony fosforyt. Zatrzymajmy się przez chwilę na trzeciej z wymienionych opcji. Klasyczny nawóz jakim jest superfosfat prosty powstaje w reakcji skały fosforowej (fosforytu) z kwasem siarkowym. Natomiast w przypadku częściowo-rozłożonego fosforytu w reakcji używa się mniejszej ilości kwasu siarkowego (patrz rycina 4). W efekcie powstaje nawóz zawierający formy łatwo rozpuszczalne w wodzie oraz te, które są uwalniane w dłuższym okresie czasu.

Tak powstaje PAPR

Rycina 4. Schemat produkcji fosforowych

Niektórzy twierdzą, że są to inteligentne nawozy. Osobiście nie przesadzałbym z tą inteligencją nawozów, nie mniej uważam, że są one bardzo interesujące z punktu widzenie fizjologii pobierania fosforu. W tym miejscu po raz kolejny powrócę do faz krytycznych pobierania fosforu. Na początku wegetacji, gdy roślina buduje system korzeniowy a zboża się krzewią, działają łatwo rozpuszczalne związki fosforu (na schemacie w kolorze niebieskim). Z kolei w okresie dojrzewania ziarniaków, nasion, owoców uwalniają się aniony fosforanowe z fosforytu (widoczne jako szare). W ten sposób fosfor jest stopniowo dostarczany roślinie w całym sezonie wegetacyjnym. Tak działają wszystkie nawozy typu Lubofos.

To jednak nie wszystko. Pozostaje pytanie o reakcję roślin, bo przecież fosforyty (wchodzące w skład Lubofosu) najlepiej rozpuszczają się w środowisku kwaśnym, tymczasem jednym z głównych zaleceń dla rolnika jest odkwaszanie gleb. Zapamiętaj drogi Czytelniku, że nawóz ma rozpuszczać się w roztworze glebowym, a to nie to samo co woda. Przypomnę tylko, że nawet w glebie o uregulowanym odczynie zachodzi szereg procesów, w których uwalniane są protony H+, kwasy mineralne i organiczne między innymi jako pośrednie produkty mineralizacji glebowej materii organicznej oraz nawozów naturalnych i organicznych. W bardzo wielu publikacjach zagranicznych i nielicznych polskich potwierdzono także rolę rośliny w udostępnianiu fosforu. Odbywa się to w procesie zakwaszania rizosfery czyli najbliższego sąsiedztwa korzeni. W ten sposób roślina sama rozpuszcza część dostarczonych z nawozem związków fosforu. Dotyczy to zwłaszcza rzepaku oraz roślin bobowatych (dawniej motylkowatych) i niektórych traw. Pozostałe gatunki, w tym klasyczne zboża i kukurydza, mogą także aktywnie pobierać fosfor ze związków o mniejszej rozpuszczalności, choć w tych przypadkach ma to związek także z aktywnością mikrobiologiczną gleby.

W ofercie firmy Luvena można znaleźć nawozy z wszystkich wymienionych przeze mnie grup. Zakup konkretnego nawozu ma być świadomym wyborem, w czym starałem się pomóc w niniejszym tekście. Reasumując:

  1. Jeśli występuje konieczność szybkiego dostarczenia fosforu bardzo dobrze rozpuszczalnego w wodzie w ofercie pozostają superfosfat prosty, nawozy wieloskładnikowe z grupy Lubofosek i Luboplon 5-17-30, a także fosforan amonu;
  2. Do bieżącego nawożenia oraz do regulacji zasobności gleby w dłuższym przedziale czasu z powodzeniem można polecić zarówno uniwersalne nawozy typu Lubofos (PK lub NPK) jak i specjalistyczne dedykowane pod konkretne grupy roślin. Te specyficzne nawozy dobrze sprawdzają się w każdym stanowisku. Są jednak szczególnie efektywne w glebach lekko kwaśnych i kwaśnych (a takie niestety stanowią około 60% gruntów ornych w Polsce) oraz na plantacjach z roślinami zakwaszającymi rizosferę;
  3. Na trwałych użytkach zielonych oraz w gospodarstwach ekologicznych można stosować Nawóz Ekologiczny zawierający fosforyty miękkie, a więc nie przetworzone chemicznie minerały fosforowe.

Ostatnio zmodyfikowany 21 marca, 2018 o 11:21