Фосфат VS фосфіт

Фосфат чи фосфіт

Фосфор є одним із ключових елементів мінерального живлення рослин. В умовах зростання вартості фосфорних добрив, аграрії все частіше шукають альтернативні підходи до фосфорного живлення. Однією з таких альтернатив у практиці останніх років став фосфіт у позакореневому живленні.

На ринку добрив для листового живлення фосфіти часто позиціонуються як «більш рухомі», «швидкодіючі» або навіть «ефективніші» за фосфати. Це створило серйозну дилему: чи може фосфіт замінити фосфат як джерело фосфору, чи його роль принципово інша?

Походження фосфіту

Фосфіти — це солі фосфористої кислоти (H₃PO₃), у яких фосфор перебуває у ступені окиснення +3. Вони не є природною домінуючою формою фосфору в ґрунтах. Основні джерела фосфітів:

• промисловий синтез (відновлення фосфатів);
• побічні продукти хімічної промисловості;
• препарати для захисту рослин (фунгіциди на основі фосфітів);
• спеціалізовані листкові добрива.

На відміну від фосфатів, які є природною і біологічно стабільною формою фосфору в агроекосистемах, фосфіти не включені в класичний біогеохімічний цикл фосфору.

Різниця між фосфітом і фосфатом

Хоча фосфіт і фосфат належать до сполук одного елемента — фосфору, їх біологічна роль у рослині принципово різна. Плутанина між цими формами виникає через подібність назв, однак на молекулярному та фізіологічному рівнях вони поводяться абсолютно інакше.

Фосфат (PO₄³⁻) є повністю окисненою формою фосфору, стабільною та біологічно активною. Саме в такому вигляді фосфор:

• входить до складу АТФ і АДФ;
• формує ДНК і РНК;
• бере участь у фосфорилюванні білків і регуляції ферментів;
• забезпечує енергетичний обмін.

Фосфіт (PO₃³⁻) — це відновлена форма фосфору. Через свою хімічну будову він не підходить для основних біохімічних процесів у рослині, а ферменти рослин не можуть його використовувати так само, як фосфат. Тому фосфіт не бере участі в енергетичному обміні та побудові клітин.

Фосфіт легко проникає в рослинні тканини та транспортується як по ксилемі, так і по флоемі. Саме ця властивість часто помилково трактується як «висока ефективність». Проте проникнення не означає живлення.

Експериментальне підтвердження: фосфіт і фосфат як джерело фосфору

Ключовим доказом у цій дискусії стали результати дослідження у статті «Вплив фосфіту на постачання фосфору та ріст кукурудзи» Schroetter et al. (2006), у якому було чітко розмежовано фізичну присутність фосфіту в рослині та його біологічну цінність. Експериментальні дослідження були проведені в Федеральному аграрному науково-дослідному центрі Німеччини (Federal Agricultural Research Centre, FAL, м. Брауншвейг), у відділі живлення рослин та ґрунтознавства.

Польові досліди були закладені на дослідних ділянках Федерального аграрного науково-дослідного центру Німеччини (FAL, м. Брауншвейг). Дослідження проводилося на кукурудзі — культурі з високою потребою у фосфорі, що робить її чутливою модельною рослиною для таких експериментів.

Було виділено два принципово різні агрофони:

1. Ґрунт із достатнім рівнем доступного фосфору. Вміст доступного P становив у середньому близько 44–45 мг/кг ґрунту, що відповідає оптимальному або близькому до оптимального рівню забезпечення.
2. Ґрунт із дефіцитом фосфору. Вміст доступного P був істотно нижчим — у середньому 15 мг/кг ґрунту, що чітко обмежує фосфорне живлення рослин.

Таким чином, дослід дозволяв оцінити не лише абсолютний ефект фосфіту, а й його взаємодію з ґрунтовим фосфорним фоном.

У кожному агрофоні застосовували три варіанти листкового підживлення:

• Контроль — без фоліарного внесення фосфору;
• Фосфатне підживлення — розчин KH₂PO₄;
• Фосфітне підживлення — розчин KH₂PO₃.

Листкове внесення проводили в критичні фази розвитку кукурудзи, коли потреба у фосфорі особливо висока. Основним показником оцінки була суха маса рослин.

У польовому досліді на кукурудзі було доведено, що:

• за достатнього вмісту доступного фосфору в ґрунті фоліарне внесення фосфіту не мало позитивного ефекту;
• за дефіциту фосфору фосфатне підживлення збільшувало суху масу рослин приблизно на 25–30%;
• фосфіт у тих самих умовах знижував урожайність у середньому на 15–20%.

• фосфіт накопичувався в тканинах, але не включався в метаболізм фосфору.
• ознак перетворення фосфіту на фосфат у рослині не виявлено протягом досліду.

Це вказує на те, що фосфіт не лише не компенсує дефіцит фосфору, а й може погіршувати стан рослин.

У лабораторному досліді у горщиках з піщаним субстратом, вирощували кукурудзу, де фосфіт та фосфат використовувався як єдине джерело фосфору:

• рослини демонстрували сильне пригнічення росту;
• у частини рослин спостерігалася повна загибель;
• біомаса була меншою навіть порівняно з варіантом без фосфору.

Отже, опираючись на дослідження можна стверджувати, фосфіт і фосфат — це різні сполуки з різним призначенням. Фосфіт не є джерелом фосфору: у рослині він не перетворюється на фосфат і не може замінити фосфорні добрива.

Хоча фосфіт може посилювати стійкість рослин до хвороб і пригнічувати деякі патогени, за нестачі фосфору він здатний вводити рослину в «оману» — зменшувати прояви дефіциту без реального покращення живлення. У результаті це може навіть погіршити фосфорне живлення культурних рослин.