Фосфор внутри растений и животных всегда представлен одной формой - ортофосфорной кислотой с формулой Н3РО4. Остатки этой кислоты присутствуют в соединениях, несущих генетическую информацию (ДНК, РНК), отвечающих за выделение энергии для биохимических процессов (АТФ), в клеточных мембранах (фосфолипиды), в промежуточных продуктах различных биохимических реакций (фосфопротеины, фосфосахара).
Соли фосфорной кислоты формируют кости всех животных, от простейших форм до млекопитающих.
Фосфор не случайно называют источником жизни. Без его участия невозможен фотосинтез растений, развитие любых организмов с момента начала деления первых клеток.
Ортофосфорная кислота попадает в растения только через корни, путем всасывания растворимых солей – фосфатов.
Из этого факта вытекает два правила:
1. Подкормка фосфорным удобрением «по листу» для растений бесполезна, его нужно вносить только в землю.
2. Фосфорное удобрение должно быть водорастворимым.
Выполнить эти простые правила оказалось совсем не просто.
Дело в том, что соли ортофосфорной кислоты существуют в 3-х формах, которые различаются своими физическими свойствами и биодоступностью.
Так как в продаже можно встретить все формы фосфатов, рассмотрим их особенности и виды предлагаемых удобрений.
1. Средние соли фосфорной кислоты - апатиты.
Если катионы металлов замещают все атомы водорода в фосфорной кислоте, они образуются средние соли - фосфаты:
Их формулы:
Ме3PO4, если Ме – одновалентный металл
Ме3(PO4)2, если Ме – двухвалентный металл
Именно в форме средних солей кальция фосфаты встречаются в природе в виде минерала апатита.
Его формула Са3(РО4)2.
Конечно, в чистом виде фосфаты не бывают, в их кристаллическую решетку могут входить еще фториды (фторапатиты), гидроксиды (гидроксиапатиты), хлориды (хлорапатиты) и т.п.
Из точно такого же апатита состоит эмаль зубов и части костной ткани, точнее, из гидроксиапатита. Это самая прочная ткань животного организма.
Средние соли кальция практически не растворимы в воде, они с трудом взаимодействуют с какими-либо химическими веществами и не по зубам микроорганизмам.
Чтобы прочувствовать этот факт наглядно, представьте себе зубы и скелеты животных и человека. Мы знаем, что они сохраняются в земле тысячелетиями. В музеях хранятся скелеты динозавров, мамонтов, предков человека. Месторождения природных апатитов тоже вполне себе сохранились не один миллион лет.
Однако в продаже есть удобрения в виде срединных солей (апатитов), перечислим их:
- Фосфоритная мука. Это природный минерал апатит в размолотом виде. Содержит много примесей, самого фосфора в ней не более 16-22%. Среди примесей в апатитах очень распространен фосфат стронция. Это не самый полезный металл, может вызывать разрушение костей (замещает кальций, кости становятся хрупкими). Стронций должны удалять на обогатительных фабриках. Хотелось бы видеть эту информацию на упаковках производителей, но про балластные вещества они почему-то не упоминают.
И отзыв покупателя:
- Костная мука и рыбо-костная мука. Содержит от 30 до 60% соединений фосфора.
- Древесная зола. Содержит небольшое количество фосфатов от долей процента до 8%. Состав золы никто не определяет, потому что он зависит от сжигаемых пород древесины. При горении все соединения фосфора, которые не улетели в виде оксида фосфора, переходят в форму основных солей – апатитов.
Чтобы сделать основные фосфаты биодоступными, их нужно обработать сильной кислотой, тогда они переходят в формы гидрофосфатов, о которых вы прочитаете ниже.
Есть микроорганизмы, способные переварить апатиты за счет кислот, которые они вырабатывают.
Чтобы средние фосфаты перешли в гидрофосфаты в каких-то измеримых временных пределах, их стараются как можно тоньше измельчить, поэтому апатиты продаются в виде «муки».
Лучше усваивается костная мука, потому что она содержит остатки белков, соединенных с фосфатами, что их дополнительно разрыхляет.
В золе фосфаты находятся в самой несъедобной форме. Во-первых, золу никто не измельчает, во-вторых, при температурах выше 1500 градусов соли начинают спекаться, их растворимость и биодоступность еще больше уменьшается.
Применять или нет удобрения из апатитов на своем участке – дело каждого. Кто-то считает кости и золу органическим удобрением (а это совсем не так, смотрите мою статью). Кто-то выбирает фосфоритную муку, потому что она самая дешевая. В любом случае нужно осознавать, что фосфаты из этих продуктов станут доступны растениям нескоро или очень нескоро.
Второй тип фосфорных удобрений – гидрофосфаты.
Это соли фосфорной кислоты, в которых катионами металлов замещены два водорода из трех.
Формулы удобрений из гидрофосфатов выглядят так:
(NН4)2НРО4 – гидрофосфат аммония (аммофос)
СаНРО4 – гидрофосфат кальция или преципитат.
Гидрофосфаты на пять порядков лучше растворимы в воде, чем апатиты. Если почвы кислые, то растворимость еще больше вырастает. Именно для этих почв их и предлагают использовать.
Аммофос я перестала покупать после того, как прочитала о вариантах его подделки. Дело в том, что даже в лаборатории невозможно определить, входит ли аммонийная группа в состав фосфата или другой соли, поэтому можно смешать например, сульфат аммония и фосфоритную муку. Элементный анализ покажет корректное содержание (как написано на упаковке) и азота, и фосфора, однако фосфор может быть в форме труднорастворимого апатита (потому что он дешевый), а не гидрофосфата.
Преципитат не описываю, так как никогда его в продаже не видела. Не удивлюсь, что его используют на фабриках для производства комплексных (сложных) удобрений, которые получают смешиванием разных соединений азота, фосфора и калия в выбранных пропорциях. Такие смеси называют туковыми (это для вашей эрудиции).
И, наконец, третий тип фосфорных удобрений – дигидрофосфаты.
Вы уже догадались, что в этих солях только один атом водорода замещен катионом металла.
Такие соли фосфорной кислоты уже на 10 порядков (т.е. 10 в 10-й степени)лучше растворимы, чем апатиты.
К дигидрофосфатам относятся следующие удобрения:
- Са(Н2РО4)2 – дигидрофосфат кальция (суперфосфат). В продаже можно увидеть два удобрения – суперфосфат и двойной суперфосфат. Они различаются содержанием фосфора. В суперфосфате его содержится 16-20%, и в нем много гипса (до 40%). Гипс удобрением не является, он нерастворим в воде и является балластным соединением. Применяя из года в год суперфосфат, вы накапливаете балласт в почве.
Двойной суперфосфат содержит 35-40% фосфора и намного меньше балластных веществ.
NH4(Н2РО4) – дигидрофосфат аммония (аммофос). О нем я писала выше. В аммофосе гидро- и дигидрофосфаты представлены в смеси.
К(Н2РО4) – дигидрофосфат калия (в продаже закрепилось название монофосфат калия).
Дигидрофосфаты практически мгновенно всасываются корнями растений, в экспериментах на это уходило несколько минут. Они также являются желанной едой для микроорганизмов, но и почвой данные анионы фосфорной кислоты могут удерживаться за счет реакций обмена с минералами почвы или образованием комплексов.
Монофосфат калия (МФК) – мое любимое удобрение, потому что он содержит и калий, и фосфор, которые прекрасно работают при совместном применении. Эта соль не содержит балластных веществ. Раствор очень удобно готовить из-за прекрасной растворимости.
МФК применяю с первого дня развития растений, и весь период выращивания рассады. Затем делаю перерыв на 3-5 недель при пересадке растений в грунт, потому что в этот период растения должны набирать зеленую массу (фосфор этому препятствует). И потом подкорки МФК возобновляю на регулярной основе 1-2 раза в месяц, чтобы стимулировать цветение и плодообразование.
Чтобы получить из апатитов гидро- и дигидро- фосфаты, их нужно обработать кислотой.
Сначала примеры из жизни:
– Кариес зубов. Кариес – это превращение средних фосфатов эмали (гидрокси-апатитов Ca5(OH)(PO4)3) в растворимые гидрофосфаты под действием микробов полости рта и кислой среды, создаваемой разлагающимися остатками пищи. Кариес развивается годами, но все-таки реакция возможна. И в зубе появляется дырка. Кстати, с кариесом организм может бороться. Если удалить кислоту и микробы, поверхность эмали способна восстановиться. А если использовать зубную пасту с фтором, на поверхности зубов могут образоваться фторапатиты , они намного прочнее гидроксиапатитов и укрепляют эмаль.
Современные пломбировочные материалы тоже делают из фосфатов, но не кальция, а цинка и алюминия AlPO4 и Zn3(PO4)2. Они белые и прочные.
Микробам интересны не сами апатиты, а коллаген и прочие белки, входящие в состав живой костной ткани. Соли фосфора микробы растворяют, чтобы пробиться к цели. У пожилых людей кости зубов постепенно теряют белок и становятся не интересны микробам, поэтому у стариков практически исчезает кариес. Однако без скрепляющих белков кости начинают крошиться. Думаю, есть холодец полезно не только при переломах, а в любое время и в любом возрасте! Может, часть коллагена проникнет и в зубы, и в кости, сохранит их подольше.
- Чтобы представить себе силу кислот, которые должны растворить апатиты, вспомните криминальные истории, когда трупы заливали концентрированной серной кислотой, после чего даже костей не оставалось.
В промышленных масштабах с апатитами поступают точно так же. Их обрабатывают серной кислотой и фосфаты переходят в растворимую форму дигидрофосфатов (3-й тип солей фосфора).
Я часто встречаю рекомендацию добавлять лимонную кислоту к любым фосфорным удобрениям.
Что касается дигидрофосфатов, то это совершенно бессмысленно. Во-первых, эти соли сами имеют кислый показатель рН 5-6.
Во-вторых, дигидрофосфаты прекрасно растворяются в воде и абсолютно биодоступны растениям, что было показано в многочисленных опытах.
Апатиты, попадая в кислую среду, ускоряют свое растворение. Для этого достаточно кислотности почвы, которая имеет рН 3-5 в районе Подмосковья. Лимонная кислота даже в разбавленном состоянии имеет рН 2,2. При таком рН аэробная микробиота в почве погибает, не слушайте вредных советов.
Практически я считаю разумным применение на участке и апатитов, и дигидрофосфатов. Первые можно вносить в почву при ее перекопке, в ямы под деревья. Костная и фосфоритная мука будут медленно переходить в биоусваиваемую форму, избытка фосфора они не создадут даже в больших количествах. Фосфоритная мука стоит сегодня в районе 30 руб. за 1 кг, это самое дешевое удобрение. Но нужно проверить документы производителя и убедиться в отсутствии таких примесей, как стронций, кадмий, редкоземельные металлы. Они ядовиты для растений и человека.
Для регулярных подкормок лучше всего подходит МФК, его нужно обязательно растворять перед применением. Это удобрение содержит в два раза больше фосфора, чем суперфосфат, достаточно растворять 1 чайную ложку в ведре воды. Таким раствором можно удобрять и молодые ростки, и взрослые растения (!по земле).
Как сделать МФК самому из хозяйственных химикатов, я писала здесь. Сможете сэкономить.
Про минеральные удобрения написано уже немало, ниже еще раз ссылки на статьи, которые вас могут заинтересовать:
Кое-что новенькое о фосфорных удобрениях. Ответы на вопросы, которые я задала сама себе
ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ПРО РОЛЬ ФОСФОРА В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ И ПРО ОРГАНИЧЕСКИЕ ФОСФОРНЫЕ УДОБРЕНИЯ
Обмануть огородника не просто, а очень просто. Про удобрения.
Всего два удобрения нужны для полноценной подкормки растений на вашем участке
Мои принципы использования минеральных удобрений
Тайна Смеси №1 по Миттлайдеру. В чем залог обильного урожая?
Смесь № 2 по Миттлайдеру как формула недостижимой женской красоты 90-50-90
Не забывайте ставить лайки, вы поддержите этим развитие канала и сохраните в личном кабинете ссылку на статью. Очень удобно.
