Колообіг фосфору

Колообіг фосфору за структурою дещо простіший, ніж вуглецю й азоту. Фосфор як важливий і необхідний елемент протоплазми циркулює, поступово переходить у фосфати, які знову можуть використовуватись рослинами. Крім того, на відміну від вуглецю й азоту джерелом фосфору є не атмосфера, а гірські породи чи інші відклади, створені в минулі геологічні епохи. Геологічний цикл фосфору включає різні шляхи міграції в земній корі, інтенсивний біологічний колообіг і міграцію в гідросфері. Гірські породи поступово піддаються ерозії і вивільняють фосфати в екосистеми: багато їх потрапляє в море, де частина відкладається в мілководних осадах, а частина губиться в глибоководних.

Фосфор, як азот і сірка, належить до найважливіших елементів живлення органогенів. Його органічні сполуки необхідні для підтримання процесів життєдіяльності рослин і тварин, він входить до складу нуклеїнових кислот, складних білків, фосфоліпідів мембран, нуклеотидів, фосфопротеїнів та інших сполук. Як компонент життєво важливих органічних сполук фосфор є носієм енергії в рослинному організмі. Під час гідролізу аденозинтри-фосфорної кислоти (АТФ), яка входить до складу ДНК, вивільняється близько 55 кДж/моль енергії.

На суходолі відбувається інтенсивний колообіг фосфору в системі ґрунт - рослини - тварини - ґрунт. Доступність фосфору рослинам у ґрунті постійно змінюється. Важкодоступні сполуки можуть переходити в більш доступні і навпаки. Із ґрунту рухомі форми фосфору поглинаються у вигляді іонів. Фосфор органічних решток та гумусу мінералізується ґрунтовими мікроорганізмами і більша його частина переходить у слабкорозчинні солі. Органічні кислоти, що виділяються коренями рослин, переводять фосфор цих сполук у рухомі форми і рослини засвоюють його. По ксилемі фосфор майже повністю транспортується в неорганічній формі, що надходить у листки і зони росту рослин. Із клітин лнстків він переміщується у ситоподібні трубки і по флоемі - в конус наростання і плоди. Перетворення фосфору в рослині досить просте, оскільки в складних сполуках ступінь його окиснення залишається таким самим, як і під час поглинання.

Перехід незасвоюваних рослинами фосфорних сполук у засвоювані або, інакше, процес мобілізації фосфорної кислоти в ґрунті здійснюється різними шляхами. Певну роль у цьому відіграє ґрунтова вода, яка містить вуглекислий газ, здатна частково руйнувати нерозчинні фосфати кальцію і переводити їх у розчинні форми. Встановлено, що рослини можуть частково засвоювати фосфор із не розчинних у воді мінеральних сполук під впливом органічних кислот, що виділяються їх кореневою системою. У цих кислотах важкорозчинні фосфоровмісні сполуки поступово переходять у розчин і фосфорна кислота, що вивільнюється, засвоюється рослинами.

Фосфорна кислота в доступній рослинам формі найенергійніше утворюється в аеробних умовах. Якщо аналогічні процеси відбуваються за анаеробних умов, фосфор звітрюється з ґрунту в атмосферу у вигляді фосфіду водню.

Фосфорний режим ґрунту можна регулювати внесенням фосфорних мінеральних, органічних та вапнякових добрив. Вапнування кислих ґрунтів не змінює загального вмісту розчинних фосфатів, але підвищує ступінь їх рухливості і доступності рослинам.

За високих урожаїв із ґрунту виноситься велика кількість фосфору. Сполуки фосфору з атмосферними опадами чи шляхом біогенної фіксації з повітря не надходять. Тому навіть найкращі ґрунти без регулярного внесення фосфорних добрив через 40 - 50 років використання під посіви різко збіднюються, концентрація фосфору в ґрунтовому покриві значно знижується

Внаслідок водної ерозії поверхневим стоком з ґрунту змивається велика кількість гумусу, й отже, наявного в ньому фосфору.

Дата добавления: 2014-01-06