Фосфат VS фосфит

Фосфат или фосфит

Фосфор является одним из ключевых элементов минерального питания растений. В условиях роста стоимости фосфорных удобрений аграрии всё чаще ищут альтернативные подходы к фосфорному питанию. Одной из таких альтернатив в практике последних лет стал фосфит в некорневом питании.

На рынке удобрений для листового питания фосфиты часто позиционируются как «более подвижные», «быстродействующие» или даже «более эффективные», чем фосфаты. Это создало серьёзную дилемму: может ли фосфит заменить фосфат как источник фосфора, или его роль принципиально иная?

Происхождение фосфита

Фосфиты — это соли фосфористой кислоты (H₃PO₃), в которых фосфор находится в степени окисления +3. Они не являются природной доминирующей формой фосфора в почвах. Основные источники фосфитов:

промышленный синтез (восстановление фосфатов);
побочные продукты химической промышленности;
препараты для защиты растений (фунгициды на основе фосфитов);
специализированные листовые удобрения.

В отличие от фосфатов, которые являются природной и биологически стабильной формой фосфора в агроэкосистемах, фосфиты не включены в классический биогеохимический цикл фосфора.

Разница между фосфитом и фосфатом

Хотя фосфит и фосфат относятся к соединениям одного элемента — фосфора, их биологическая роль в растении принципиально различна. Путаница между этими формами возникает из-за схожести названий, однако на молекулярном и физиологическом уровнях они ведут себя совершенно по-разному.

Фосфат (PO₄³⁻) является полностью окисленной формой фосфора, стабильной и биологически активной. Именно в таком виде фосфор:

• входит в состав АТФ и АДФ;
• формирует ДНК и РНК;
• участвует в фосфорилировании белков и регуляции ферментов;
• обеспечивает энергетический обмен.

Фосфит (PO₃³⁻) — это восстановленная форма фосфора. Из-за своей химической структуры он не подходит для основных биохимических процессов в растении, а ферменты растений не могут использовать его так же, как фосфат. Поэтому фосфит не участвует в энергетическом обмене и построении клеток.

Фосфит легко проникает в растительные ткани и транспортируется как по ксилеме, так и по флоэме. Именно это свойство часто ошибочно трактуется как «высокая эффективность». Однако проникновение не означает питание.

Экспериментальное подтверждение: фосфит и фосфат как источник фосфора

Ключевым доказательством в этой дискуссии стали результаты исследования в статье «Влияние фосфита на обеспечение фосфором и рост кукурузы» Schroetter et al. (2006), в котором было чётко разграничено физическое присутствие фосфита в растении и его биологическая ценность. Экспериментальные исследования были проведены в Федеральном аграрном научно-исследовательском центре Германии (Federal Agricultural Research Centre, FAL, г. Брауншвейг), в отделе питания растений и почвоведения.

Полевые опыты были заложены на опытных участках Федерального аграрного научно-исследовательского центра Германии (FAL, г. Брауншвейг). Исследование проводилось на кукурузе — культуре с высокой потребностью в фосфоре, что делает её чувствительным модельным растением для таких экспериментов.

Были выделены два принципиально разных агрофона:

Почва с достаточным уровнем доступного фосфора. Содержание доступного P составляло в среднем около 44–45 мг/кг почвы, что соответствует оптимальному или близкому к оптимальному уровню обеспеченности.
Почва с дефицитом фосфора. Содержание доступного P было существенно ниже — в среднем 15 мг/кг почвы, что чётко ограничивает фосфорное питание растений.

Таким образом, опыт позволял оценить не только абсолютный эффект фосфита, но и его взаимодействие с почвенным фосфорным фоном.

В каждом агрофоне применяли три варианта листового питания:

• Контроль — без фолиарного внесения фосфора;
• Фосфатное питание — раствор KH₂PO₄;
• Фосфитное питание — раствор KH₂PO₃.

Листовое внесение проводили в критические фазы развития кукурузы, когда потребность в фосфоре особенно высока. Основным показателем оценки была сухая масса растений.

В полевом опыте на кукурузе было доказано, что:

• при достаточном содержании доступного фосфора в почве фолиарное внесение фосфита не имело положительного эффекта;
• при дефиците фосфора фосфатное питание увеличивало сухую массу растений примерно на 25–30%;
• фосфит в тех же условиях снижал урожайность в среднем на 15–20%;
• фосфит накапливался в тканях, но не включался в метаболизм фосфора;
• признаков превращения фосфита в фосфат в растении в ходе опыта не выявлено.

Это указывает на то, что фосфит не только не компенсирует дефицит фосфора, но и может ухудшать состояние растений.

В лабораторном опыте в горшках с песчаным субстратом выращивали кукурузу, где фосфит и фосфат использовались как единственный источник фосфора:

• растения демонстрировали сильное угнетение роста;
• у части растений наблюдалась полная гибель;
• биомасса была меньше даже по сравнению с вариантом без фосфора.

Таким образом, опираясь на исследования, можно утверждать: фосфит и фосфат — это разные соединения с разным назначением. Фосфит не является источником фосфора: в растении он не превращается в фосфат и не может заменить фосфорные удобрения.

Хотя фосфит может повышать устойчивость растений к болезням и подавлять некоторые патогены, при недостатке фосфора он способен вводить растение в «заблуждение» — уменьшать проявления дефицита без реального улучшения питания. В результате это может даже ухудшить фосфорное питание культурных растений.