FOSFOR-niedostępny pierwiastek

Fosfor-niedostępny pierwiastek

 

 Dr Anna Magdalena Ambroszczyk

 

 


 

Dzisiejsze rolnictwo staje przed wieloma problemami związanymi z intensywną uprawą roślin, która wiąże się ze spadkiem jakości i produktywności gleby. Bardzo często mamy do czynienia z brakiem dostępności składników odżywczych, kondensacji w glebie substancji szkodliwych dostarczanych wraz z nawozami, środkami ochrony roślin i innymi preparatami chemicznymi. Problem staje się o tyle niepokojący, że coraz więcej gospodarstw boryka się z obniżeniem jakości gleb związanej z wyjałowieniem, pogorszeniem struktury i niedoborem substancji próchniczych. To wszystko wpływa niekorzystnie na wzrost i plonowanie roślin, a jeśli jeszcze w czasie uprawy panują niekorzystne warunki temperaturowe (zbyt niskie lub zbyt wysokie temperatury) i wilgotnościowe (zbyt małe lub zbyt obfite opady) to niekorzystne efekty się potęgują.
Dość duże problemy występują w uprawie roślin z dostępnością fosforu. Tematowi temu poświęcono wiele badań naukowych, a literatura omawiająca ten temat jest ogromna. Bardzo wiele publikacji naukowych zawiera opisy przemian fosforu w glebie oraz czynniki wpływające na jego przyswajalność. Przedstawiony artykuł stanowi swoisty przegląd zaledwie wycinka wykonanych i opublikowanych przez wielu naukowców badań.

Fosfor jest niezbędnym pierwiastkiem potrzebnym do życia i funkcjonowania każdej rośliny. W organizmie roślinnym pełni rolę bardziej uniwersalną niż inne składniki. Stanowi on nie tylko niezbędny składnik szeregu związków organicznych wielu enzymów, ale za pośrednictwem wysokoenergetycznych związków fosforanowych typu ADP lub ATP staje się głównym przenośnikiem i akumulatorem energii w procesach biochemicznych. Dzięki tym związkom energia wyzwalana w procesach egzoenergetycznych nie ulega całkowitemu rozproszeniu, lecz w znacznej ilości zostaje przechowana i może być zużyta w procesach endoenergetycznych. Dzięki temu wydajność energetyczna procesów biochemicznych sięga 60-70%.

Niedobór fosforu objawia się tym że rośli-ny osiągają niewielki, karłowaty wzrost, mają sztywne liście, słabo rozwinięty jest pęd, rośliny słabo kwitną i wiążą owoce (ziarno, nasiona). Plony nierówno dojrzewają. Nieodpowiedni przepływ energii zakłóca przemianę materii. Najstarsze liście przybierają początkowo barwę ciemno-zieloną, następnie czerwonawą, po czym obumierają. Niedobór fosforu objawia się tym że rośliny osiągają niewielki, karłowaty wzrost, mają sztywne liście, słabo rozwinięty jest pęd, rośliny słabo kwitną i wiążą owoce (ziarno, nasiona). Plony nierówno dojrzewają. Nieodpowiedni przepływ energii zakłóca przemianę materii. Najstarsze liście przybierają początkowo barwę ciemno-zieloną, następnie czerwonawą, po czym obumierają.

 

P -pierwiastekFosfor występuje w roślinach również w postaci soli mineralnych, częściowo zdysocjonowanych. Jest także budulcem ścian komórek, DNA oraz wielu rodzajów białek i enzymów. Odgrywa zasadniczą rolę podczas syntezy tłuszczu, białek, węglowodanów i witamin. Jest ważnym składnikiem błon biologicznych. Niezbędny jest zarówno podczas wykształcania kłosa i kwiatów,  jak i owoców i nasion (tworzenie fityny magazynującej potas potrzebny do procesu kiełkowania). Podnosi wartość użytkową i biologiczną plonów.

 

Wynika to z nagromadzenia chlorofilu oraz podwyższonej zawartości antocyjanin. Starsze liście przedwcześnie opadają, a rośliny są mniej odporne na mróz. W przypadku młodych roślin obecność fosforu jest nieodzowna ponieważ około 3/4 fosforu zużywanego w trakcie cyklu życiowego rośliny jest pobierana w pierwszym okresie jej wegetacji. Najwyższe stężenie fosforu znajduje się w częściach rośliny odpowiedzialnych za jej rozwój: w korzeniach, w stożkach wzrostu oraz w tkance przewodzącej.

Już w pierwszych tygodniach wzrostu rośliny powinny być zaopatrzone w odpowiednią ilość przyswajalnego fosforu, ponieważ jest to tzw. okres krytyczny wzrostu roślin. Późniejsze dokarmianie roślin fosforem nie wyrównuje ujemnych skutków głodu w okresie krytycznym ze względu na: duże potrzeby względem fosforu w okresie krytycznym, dużą dynamikę pobierania fosforu już w pierwszych miesiącach wegetacji (np. rośliny zbożowe, pastewne, jagodowe i inne), małą ruchliwość fosforu, słabo rozwinięty system korzeniowy roślin w początkowym okresie rozwoju.

Nawożenie może znacznie zwiększyć zawartość fosforu mineralnego, szczególnie w początkowym okresie wegetacji. Natomiast w miarę dojrzewania roślin, owoców zawartość fosforu mineralnego maleje na korzyść organicznego. Dobre zaopatrzenie w fosfor powoduje obfity wzrost korzeni wszystkich gatunków roślin, co znacznie przyczynia się do wzrostu plonu.

 

   Niestety w wielu przypadkach mamy do czynienia z niedoborem fosforu w roślinach,

   pomimo intensywnego nawożenia.

   Jest to związane z brakiem dostępności tego pierwiastka,
   który tworzy w glebie trwałe kompleksy.

 

O rozpuszczalności, a tym samym przyswajalności fosforu dla roślin decyduje kierunek przemian fosforu nawozowego w glebie. Tworzenie się rożnych związków fosforu w glebie zależy głownie od odczynu gleby, rodzaju, jej wilgotności oraz od wysokości i formy nawożenia fosforowego.

 


 

Oddziaływanie rośliny na glebę występuje w warstwie bezpośredniej wokół korzenia, tzw. ryzosferze. Zmiany w ryzosferze wywołane niedostatecznym odżywieniem rośliny fosforem obejmują szeroki zakres modyfikacji biochemicznych, fizjologicznych i morfologicznych. Rośliny rosnące w wa-runkach deficytu fosforu, same wydzielają do gleby związki organiczne. Do najważniejszych grup związków należą kwasy: bursztynowy, cytrynowy i jabłkowy, winiany oraz pochodne fenoli, a także aminokwasy, kationy wodorowe, aniony węglanowe i dwutlenek węgla.

 

Z prac naukowych wynika, że na utrzymanie dodanych fosforanów w formie dostępnej dla roślin bardzo duży wpływ wywiera zawartość substancji organicznej w glebie. W tym procesie istotną rolę odgrywają kwasy humusowe. Jak powszechnie wiadomo mają one silne właściwości chelatyzujace, neutralizują toksyczny mangan, żelazo i glin. Dzięki temu fosfor nie wytrącą się w postaci nierozpuszczalnych związków.

 

W przypadku jonów wapnia stwierdzono, że kwasy humusowe mają zdolność do tworzenia związków kompleksowych z nimi. Powstają związki huminowo-wapniowe. W rezultacie jony wapniowe nie powodują strącania jonów fosforanowych w niedostępne dla roślin fosforany trójwapniowe. Jak zatem widać kwasy humusowe odgrywają decydującą rolę w zapewnieniu wysokiej dostępności fosforu. Zabezpieczają go przed uwstecznieniem zarówno tego, jak i innych pierwiastków oraz utrzymują wysoką aktywność mikrobiologiczną gleby.

 

Fosfor pobierany jest z gleby przez rośliny tylko w formie jonów kwasu fosforowego(V). Niestety udział gleb o niskiej lub bardzo niskiej zawartości fosforu przyswajalnego wynosi aż 40%.

 

W związku z tym nieoceniona jest działalność bakterii rozpuszczających fosforany uwstecznione czyli bakterii fosforowych, nazywanych również PSB (Phosphate Solubilizing Bacteria). Są one grupą korzystnych bakterii zdolnych do hydrolizy organicznych i nieorganicznych związków fosforu nierozpuszczalnego. Mechanizm solubilizacji zmineralizowanego fosforanu jest związany z uwalnianiem przez te bakterie do gleby kwasów organicznych, które roztwarzają trudno rozpuszczalne sole fosforanowe. Bakterie PSB mogą także wytwarzać fosfatazę, która hydrolizuje formy organiczne związków fosforanowych.

 

Bakterie PSB zaliczane są do grupy PSM (ang. Phosphate Solubilizing Microorganisms). Grupę ta tworzą również grzyby i promieniowce.
PSM oprócz fosforu przyswajalnego wprowadzają również do gleby takie substancje jak: siderofory, auksyny, cytokininy oraz witaminy. Dlatego też w ostatnich latach szczepy mikroorganizmów fosforowych uważa się za tzw. bionawóz. PSM stanowią ważny czynnik w procesie optymalizacji produkcji rolnej. Doświadczenia rolników dowodzą iż stosowanie tych organizmów pozwala zaoszczędzić ponad 50% nawozów fosforowych.

 

 

Jak donoszą naukowcy w obiektach doświadczalnych (glebie) o jednakowych dawkach fosforu wprowadzenie bakterii fosforowych powodowało zwiększenie zawartości przyswajalnego fosforu. Szczególnie wyraźnie zaznaczyła się zależność, że wprowadzenie niższej dawki fosforu i zastosowanie bakterii fosforowych dawało lepszy efekt niż użycie wyższej dawki bez bakterii. Działanie mikroorganizmów w procesie przekształcania i udostępniania fosforu ma charakter cykliczny. W przedziale czasowym różne grupy mikroorganizmów namnażają się, dając od kilku do kilkunastu generacji, co powoduje ciągłość wyżej wymienionego zjawiska.

 

 

 

 

 

 


 

Literatura:

30 pozycji dostępnych na życzenie   

 

 

Adres

AGRARIUS Sp. z o. o.
Ratuszowa 2/3
37-700 Przemyśl

Kontakt

tel./fax: +48 16 675 03 38
e-mail: biuro@agrarius.eu
formularz kontaktowy

Newsletter

x