ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXXIV, NR 3, WARSZAWA 19S3
WIESŁAW BEDNAREK
BADANIA N AD PRZYSW AJALNOŚCIĄ DLA ROŚLIN F O S F O R U Z A M ID O FO SFO R A N U A M O N O W EG O 1
Instytut Gleboznawstwa i Chemii Rolnej AR w Lublinie
WSTĘP I PRZEGLĄD LITERATURY
Używane powszechnie nawozy fosforowe m ają duże wady. Dlatego prowadzone są liczne badania zmierzające do znalezienia nowych, efektywniejszych nawozów. Powinny one być zasobne w fosfor, dobrze rozpuszczać się w wodzie, umożliwiać większe niż dotychczas wykorzystanie fosforu, przechodzić w glebie w związki P dostępne dla roślin i ewentualnie zaopatrywać je także w inne składniki pokar mowe [15]. Duże nadzieje budzą badania nad związkami fosforowo-azotowymi z wiązaniami kowalencyjnymi P -N [13-15]. Do tej grupy można zaliczyć związ ki fosfonitrylowe (na przykład P 3N 3(N H 2)6), metafosfiminiany (na przykład (N H 4)3( P 0 2N H )3. 0,3H 20 ) , połączenia PN z siarką (na przykład PS(N H 2)3) oraz inne związki, wśród których największe zainteresowanie wzbudza PO (N H 2)3 i N H 4H P 0 3N H 2. Szczególnie interesującymi substancjami, nadającymi się praw do podobnie do produkcji nawozów mineralnych, są pochodne grupy fosfonitrylowej. Odznaczają się dużą zawartością składników mineralnych (100-160% N + P 20 5), obniżeniem siły jonowej roztworu glebowego o jednostkę oraz wzorem [PN (N H 2)2]3 lub [PO(NH2)2]4. Związki te otrzymuje się początkowo jako chlorki, które z am o niakiem tworzą sześcioamid fosfonitrylowy — P 3N 3(N H 2)6. Jest on prawie cał kowicie złożony z roślinnych składników pokarmowych (około 95% N + P) i łatwo rozpuszcza się w wodzie. Spośród połączeń fosfonitrylowych uzyskał najwyższą ocenę nawozową [13]. O tej ocenie zadecydowała także przebiegająca w kilku eta pach hydroliza [2]:
+ зн2о +зн2о +зн2о
[PN (N H 2)2]3--- >3 O P(N H 2)3--- >3 N H 4P 0 2(N H 2)2---► + зн2о
3 N H 4H P 0 3N H 2 + 3 N H 3--->3 (N H 4)2H P 0 4 + 3 N H 3
Sześcioamid fosfonitrylowy ulegał w jej pierwszym etapie przemianom do trój- amidu fosforylu, następnie dwuamidofosforanu oraz am idofosforanu amonowego. Ten ostatni związek hydrolizując tworzy fosforan dwuamonowy i wolny amoniak.
122 W. Bednarek
W doświadczeniach wazonowych P 3N 3(N H 2)6 dorównywał w działaniu azota nowi amonowemu i potrójnem u superfosfatowi. Metafosfiminiany oraz kwasy trój- i czterometafosfiminowe były gorszymi związkami nawozowymi niż azotan am o nowy i potrójny superfosfat. Spośród połączeń kowalencyjnych zawierających siarkę najlepsze działanie nawozowe wykazał trójam id tiofosforylu — PS(N H 2)3. Był on jednak nieco toksyczny dla roślin, pod które bezpośrednio go stosowano; na po-
plon połączenia te nie działały trująco [1, 13].
Pośrednie produkty hydrolizy sześcioamidu fosfonitrylowego — O P(N H 3)3l
N H 4P 0 2(N H 2)2 i NH4HPO3NH2 — stanowiły dla roślin bardzo dobre źródło
zaopatrzenia w fosfor i azot [13]. Tezę tę potwierdzają także inne badania [14], wyróżniające szczególnie trójam id fosforylu i [PN (N H 2)2]3. W doświadczeniach wazonowych związki te powodowały przyrost plonu o 30-40% , a w orientacyj nych próbach polowych — 10% w porów naniu z (N H 4)2H P 0 4 [14, 15]. Są jednak i odmienne zdania [1], oparte na doświadczeniach wazonowych z owsem, jęczmie niem, gorczycą i rajgrasem, z których wynika, że O P(N H 2)3 jest gorszym naw o zem niż superfosfat potrójny. Inne doświadczenia wskazują, że N i P jest dobrze przyswajalny przez pszenicę jarą z O P(N H 2)3 i nie ustępuje pod tym względem saletrze amonowej i fosforanowi amonowemu [7]. Szybkość pobrania fosforu przez rośliny zmniejsza się w kolejności: O P(N H 2)3 > 0 2P (N H 2) 2 > ( 0 3P N H 2)2” > P 0 4“ [3], a pobranie fosforu przez jęczmień z [PN (N H 2)2]3 przebiega szybciej niż z (N H 4)2H P 0 4 (6, 10-12, 14). Stwierdzono również, że wiele badanych związ ków (m.in. N H 4H P 0 3N H 2 i [PN (N H 2)2]3) co najwyżej dorównuje w działaniu na plon owsa, jęczmienia i rajgrasu fosforanowi amonowemu [3,15]. Sugeruje się także, że przede wszystkim fosfazany (O P(N H 2)3, H P 0 2(N H 2)2, N H 4.P0 4(N H 2)2) korzystnie wpływają na plon ziarna jęczmienia [10- 12].
W glebie związki kowalentne ulegają hydrolizie i po przejściu wielu pośrednich przem ian tworzą fosforan amonowy [2]. Wydaje się, że O P(N H 2) 3 ulegał hydro- litycznemu rozkładowi do ortofosforanów po około trzech miesiącach [5, 8, 9]. Kolejność sorpcji, jakiej ulegają związki P-N w glebie, m ożna przedstawić nastę pująco: P O ^ < РОзТЧНз“ < P 0 2(N H 2) 2 < O P(N H 2) 3 [14], a sorpcji glebowej w najmniejszym stopniu ulegają trójam id fosforylu i nitrydoam idy, w najwięk szym — ortofosforany [4, 11, 12, 14].
Reasumując należy stwierdzić, że szczególnie sześcioamid fosfonitrylowy P 3N 3(N H 2)6 może okazać się jednym z najbardziej obiecujących związków nada jących się do produkcji nowych nawozów mineralnych. Metafosfiminiany, a także związki P N z siarką nie będą mieć praw dopodobnie większego znaczenia jako nawozy. O P (N H 2) 3 i N H 4H P 0 3N H 2 także wydają się być interesującymi sub stancjami nawozowymi ze względu na dużą zawartość składników pokarmowych oraz dobre dla roślin źródło zaopatrzenia w fosfor i azot [13].
Celem tej pracy było poznanie stopnia wykorzystania fosforu przez rośliny z am idofosforanu amonowego w porów naniu z superfosfatem potrójnym i fosfo ranem amonowym, a także określenie jego wpływu na przemiany P w nim za wartego.
P rzysw ajaln o ść P z am idofosforanu am onowego 123
METODYKA BADAŃ
Otrzymywaniem związków z kowalencyjnym wiązaniem fosforu z azotem zaj mowała się w Polsce Politechnika Krakowska. Jeden z otrzymanych tam związ ków P-N — am idofosforan amonowy (N H 4H P 0 3N H 2) — był oceniany w ram ach niniejszej pracy.
W latach 1976-1977 w hali wegetacyjnej A R w Lublinie przeprowadzono dwa dwuletnie doświadczenia wazonowe. Zostały one założone na glebie pyłowej (pH Kci-4,5, 9,2 mg P 20 5/100 g gleby) i piasku gliniastym (pH k c i~ 4 , 5 , 5,0 mg Р 2О 5/ /100 g gleby) według schematu: 1) bez fosforu, 2) C a(H 2P 0 4)2, 3) (N H 4)2H P 0 4, 4) N H 4H P 0 3N H 2.
Doświadczenie obejmowało 64 wazony W agnera (6 kg gleby) — 4 obiekty X 4
powtórzenia X 2 gleby x 2 rośliny. Pierwsze założono z jęczmieniem jarym i gor-
czyną białą jako poplonem, drugie — z rajgrasem włoskim. Przed wysiewem na sion w obu doświadczeniach gleby zwapnowano C a C 0 3, stosując dawki obliczone według 1 H h oraz zastosowano mikroelementy. Pod jęczmień jary w dwu kolej nych latach dano: 1 g N, 0,5 g P i 0,8 g К , a pod gorczycę: 1,2 g N i 1,2 g К n a wazon. W nawożeniu podstawowym pod rajgras zastosowano w dwu kolejnych latach doświadczenia: 1 g N, 1 g P i 1,2 g К na wazon oraz po pierwszym i dru gim pokosie po 1 g N i 1 g K . Po trzecim, czwartym i piątym pokosie zastoso wano po 0,7 g N i 0,7 g К na wazon. Ajzot stosowano w postaci C O (N H 2)2, potas jak o KC1. Badany am idofosforan amonowy zawiera 58,5 % P 20 5 i 24,3 % N.
W drugiej połowie kwietnia wysiano do każdego wazonu rajgras i jęczmień. W fazie trzech liści wyrównano liczbę roślin rajgrasu do 25 i jęczmienia do 11. Glebę podlewano do 60% całkowitej pojemności wodnej. Rajgras ścinano w p o czątkowej fazie kłoszenia; zbioru jęczmienia dokonano w fazie pełnej dojrzałości. Po sprzęcie tej rośliny wysiano gorczycę białą jako poplon. Po wschodach doko nano przerywki, pozostawiając 15 roślin w każdym wazonie. Zbioru gorczycy do konano w początkowej fazie kwitnienia.
Prace analityczne wykonano metodam i konwencjonalnymi obowiązującymi w kraju. W badanym m ateriale glebowym oznaczono: pH , fosfor przyswajalny oraz frakcje fosforu mineralnego zmodyfikowaną m etodą Changa-Jacksona. W m a teriale roślinnym wykonano oznaczenia zawartości fosforu m etodą wanadowo-mo- libdenową. Wyliczono także wykorzystanie fosforu przez rośliny z zastosowanych nawozów fosforowych.
WYNIKI
N a glebie pyłowej statystycznie udowodnione różnice w plonach rajgrasu wy stąpiły tylko w porów naniu z superfosfatem w pokosie pierwszym oraz w porów naniu z fosforanem amonowym w pokosie pierwszym i piątym. N a piasku glinias tym istotnie większe plony uzyskano tylko w porów naniu z fosforanem amonowym w pierwszym pokosie. N a tej glebie am idofosforan amonowy okazał się w działa niu na plony rajgrasu nawozem równorzędnym z superfosfatem potrójnym i
fos-Plon / g р . э . т . / , pobrania /mg Р20,-/ 1 w y ko r z y sta n ie f o s f o r u f%f przez r a j g r a s w ło s k i Y i e l d s / g o f a i r dry m a t t e r / o f and phosphorus uptake /%/ by I t a l i a n ryagraaa =
T a b e l a 1 Pokosy - Cuts i1 Obiekt Treatment I I I I I I IV Y VI ... ..., i surea S polconow SUM o f D Cuts * » 8 * 8 « 1% g % S II J>5 % ß I| n g % 5 II "* I % * !j a« 1 % Gleba pyłowa - S i l t y s o i l Bez Î - U o P Ca/H2P04/ 2 / Ш 4/ gHP04 nh4hpo3nh2 5 , 9 ,.13,5 10 ,2 12,1 28 145 100 147 5 .1 ' 3 , 1 5 . 2 6 , 9 12 ,2 11,8 11*7 37 136 143 126 4 , 3 4 , 6 3 ,9 1 0 , 9 1 9 ,4 1 9 . 3 19 .3 52 180 166 170 5? 6 5 . 0 5.1 а, э 1 3 .5 1 3 . 6 1 2 , 9 42 117 105 112 3 , 3 2 , 7 3 ,1 5 , 6 11,8 13 ,7 11,2 13 108 102 100 4, 1 3 , 9 3 , 8 2 , 2 3 . 8 4 . 8 4 , 3 10 36 47 54 1,1 1,6 1, 9 40.4 7 4 . 2 73 . 4 7 1 .2 132 722 663 709 : : \ 6 21 ,0 ÏUR, p = 0 ,05 LSD» p=0.05 0 , 9 0 - - 0 , 5 7 - - 3 ,1 0 - 1,38 - - 1,58 - - 1,65 - - 5 , 3 4 -
-Pianek g l i n i a s t y • - Loan y sandy s o i l
Bez P - Н о P Ca/H2P04/ 2 /nh4/ 2hpo4 ш4нро3ш2 1*2 12,7 11*2 13,2 . 3 106 96 117 4 , 5 4,1 5 , 0 1*6 1 2 , 3 12,2 11,6 6 113 111 107 4 ,7 4,6 4 , 4 2 , 3 17 ,5 1 7 ,4 1 7 ,9 8 119 106 121 4 . 8 4 , 3 4 . 9 1 , 2 1 1 ,8 12,1 11 ,6 3 64 56 65 2 . 7 2 , 3 2 . 7 1,1 0 , 9 10,1 9 , 2 3 47 50 48 1 , 9 2 , 0 2 , 0 0 , 5 4 , 4 4 , 8 4 , 0 2 33 36 31 1.3 1,5 1. 3 7 , 9 6 7 , 6 67 ,8 6 7 , 5 25 482 455 489 2 0 , 0 18,8 2 0 , 3 NIR, p=0,05 LSD, p - 0 . 0 5 1,5 2 - - 1 , 9 3 - 1,7 5 - • 1*47 - - 1,92 - - 1 , 2 0 - - 5 , 4 9 -
-Jeczmień - Barley
Obie kt — — --- 1--- ---Gorczyca - Muflt»rd J e c M i s ń + go r cz y c a Treatment вгота - p l r - n 7'i:,r"° - KTain s t r i S + я г Л Г B s r le y + munturd
________________________ S и/f 1- К I a g S g ng Я g mg % g | ag % Gleba pyłowa - S i l t y s o i l Bez P - No P 16 ,2 1C - 14 ,3 108 - 3 0 , 5 124 - 12,0 27 - 45, 2 151 Ca/H^PO^/2 2 3 , 8 30 1,2 2 3 ,4 187 6 , 9 4 7 , 2 217 8 , 1 30 ,8 173 12, 7 7 0 , 0 330 2 0 , 9 /NH4/ 2HP04 2 4 , 4 37 1, 8 2 4 , 3 182 6 , 5 4 8 , 7 219 0 , 3 31 ,4 1G3 1 2 ,3 8 0, 1 387 2 0 , 6 NH4KPOyffl2 2 4 , 7 34 1,6 25 , 5 197 7 , 8 50 , 2 231 9 , 3 30 ,3 1 S8 1 2 , 3 8 0 , 5 399 2 1 , 6 ls dJ p=o!o5 2 * 1^ “ ^ ~ 3 ,0 0 - 4 , 1 6 - 2 , 2 7 - 5 , 1 6 P i a s e k g l i n i a s t y - Loamy sandy s o i l Bez P - No P 8 , 5 9 - 4 , 0 24 - 18, 5 33 1 , 7 3 14,2 36 Ca/H2P04/ 2 2 3 , 9 13 0 , 3 2 5 , 9 148 10 ,8 4 9 , 8 161 1 1 , 2 19,4 79 6 , 6 69 , 2 240 17 ,8 /NH4/ 2HP04 2 4 , 0 11 0 , 2 2 4 , 5 125 8 , 8 48 , 6 136 9 , 0 2 0 , 3 89 7 , 5 6 8, 8 225 16 ,5 NH4HP0 3NH2 2 3 , 9 14 0 , 4 26 , 2 129 9 , 2 5 0 ,1 143 9, 6 1 6, 8 63 5 , 2 6 6 , 9 206 14 ,8 NÏR, p=0,05 LSD, p=0.05 2 ' 36 - * 3»15 * - 4»21 * - 2 , 7 4 - - 6,4 4 Plony / g p . n . m . / , pobrania / a g 1*2^5^ ^ wy k o r e je tu n ie /'&/ for*fom przez .ięc/.mleń i go r es y ć e
Y ie ld s / g o f a i r dry B a t t e r / o f and phosphorue uptcKe />V by ba r le y :rd nunt^rà
T a b e l a 2 Przy swa jalno ść P z am ido fo sf ora nu am o n o w eg o 22 5
1 2 6 W. Bednarek
foranem amonowym (tab. 1). Związek ten był także równorzędnym nawozem w porów naniu z konwencjonalnymi nawozami fosforowymi w działaniu na plony słomy i ziarna jęczmienia, oddzielnie i sumarycznie na obu badanych glebach (tab. 2).
Am idofosforan amonowy na glebie pyłowej okazał się w działaniu na plon gorczycy białej nawozem nieco gorszym niż supeifosfat i fosforan amonowy. Jednak istotne różnice nie wystąpiły. N atom iast na piasku gliniastym badany związek działał znacznie gorzej na plony tej rośliny niż tradycyjne nawozy fosforowe. W stosunku do fosforanu amonowego potwierdziła to także analiza wariancji.
Sumaryczne plony jęczmienia i gorczycy na glebie pyłowej w obiektach naw o żonych N H 4H P O 3N H 2 były zbliżone do pionów osiągniętych w obiektach nawo żonych superfosfatem i fosforanem amonowym, na piasku gliniastym — nieco niższe. Statystycznie udowodnionych różnic w plonach tych roślin na obydwu rozpatrywanych glebach nie stwierdzono.
Pobranie fosforu przez rajgras z badanych gleb ustalono na podstawie wyso kości uzyskanych plonów (tab. 1). W zrastało ono na ogół do trzeciego pokosu i następnie systematycznie malało. W ykorzystanie fosforu przez tę roślinę z amido- fosforanu było na glebie pyłowej zbliżone do wykorzystania tego składnika z su perfosfatu i nieco wyższe niż z fosforanu amonowego. W ykorzystanie fosforu, szczególnie przez pierwszy, trzeci i czwarty pokos rajgrasu, było większe z b ad a nego związku na piasku gliniastym niż z (N H 4)2H P 0 4 i C a(H 2P 0 4)2. Sumaryczne wykorzystanie fosforu przez sześć pokosów tej rośliny było zbliżone do super- fosfatu i nieco lepsze od wykorzystania tego składnika z fosforanu amonowego.
Pobranie fosforu przez ziarno jęczmienia było nieco lepsze na glebie pyłowej z N H 4H P O 3N H 2 niż z (N H 4)2H P 0 4 i C a(H 2P 0 4)2 (tab. 2). Zależności te dotyczą także łącznego pobrania fosforu z tego związku w porów naniu z superfosfatem i fosforanem amonowym, a także słomy jęczmiennej i superfosfatu.
W ykorzystanie fosforu z am idofosforanu amonowego przez ziarno i słomę jęczmienia, a także ziarno rozpatrywane oddzielnie było lepsze niż z C a(H 2P 0 4)2 i (N H 4)2K P 0 4. N a piasku gliniastym pobranie fosforu przez słomę jęczmienia było z am idofosforanu wyraźnie lepsze niż z fosforanu i superfosfatu. Potwierdza to także wykorzystanie tego składnika. N atom iast pobranie P przez ziarno z ba danego związku było zbliżone do pobrania tego składnika z fosforanu am ono wego i o wiele niższe niż z superfosfatu potrójnego. Podobną prawidłowość za obserwowano w przypadku rozpatryw ania sumarycznego pobrania fosforu przez słomę i ziarno jęczmienia. N a glebie pyłowej jęczmień jary najlepiej wykorzystywał fosfor z am idofosforanu, fosforanu amonowego i superfosfatu; na piasku glinias tym kolejność ta układała się nieco inaczej (superfosfat, am idofosforan, fosforan amonowy). W ykorzystanie fosforu przez jęczmień z N H 4H P 0 3N H 2 było podobne do wykorzystania tego składnika z (N H 4)2H P 0 4 i o wiele gorsze niż z C a(H 2P 0 4)a. Pobranie fosforu przez gorczycę białą na glebie pyłowej z am idofosforanu am o nowego było równorzędne z pobraniem z fosforanu amonowego i nieco gorsze niż z superfosfatu. Potwierdzają to współczynniki wykorzystania fosforu z za stosowanych nawozów fosforowych. Pobranie fosforu przez tę roślinę na piasku
P rzysw ajaln o ść P z am idofosforanu am onowego 127
T a b e l a $
Wartość. pH oraz zawa rtość różnych rorn f o s f o r u w g l e b i e po zak ończen iu do św ia dc zen ia z rajgrasem
Value s c f pH o f and the c o n te n t o f d i f f e r e n t phosphoruB forma i n B o i l a f t e r c o m pl e ti o n o f the ex perime nt w it h r y e g r a s s
Obiekt pH P2°5X P - ł r 3“ P- А ! P-Pe P-Ca
Treatment 1 N KC1 H20 ' rag P?0 5/ 1 0 0 g g le b y - ag P20 5 per 100 g o f s o i l Gleba pyłowa - S i l t y s o i l Bea P - No P 6,1 6 , 3 15 ,9 0 , 6 1 2 4 , 5 2 3 , 8 14 ,6 ’ Ca/H2P04/ 2 6 , 3 6 , 5 2 7 , 2 3,6 8 33,1 2 5 , 1 16 , 8 /NH4/2HP04 nh4hpo3nh2 6 , 3 6 , 0 6 , 5 6 . 3 31,6 2 7 , 5 4 , 4 4 4 , 6 0 3 4 . 0 3 8 . 0 39,1 3 2 ,8 16 ,4 12 ,7 NIB, p=0,05 LSD, p=0.05 - - .5 ,40 1 , 0 4 3 , 6 2 5 , 1 7 1, 8 4 P i a se k g l i n i a s t y Loamy sandy s o i l Bez P - No P 5 , 9 6 , 3 4 , 4 0 , 4 0 1 1 . 4 7 , 1 2 , 6 • Ca/H2P04/ 2 6 , 2 6*5 19 ,7 0 , 9 2 2 2 , 3 1 0 ,9 4 , 9 /nh4/ 2hpo4 nh4hpo3nh2 CVJ O VD VO 6 , 46 , 2 2 0 ,516 , 0 0 , 9 1 1 , 0 4 2 1 , 6 1 9 , 7 2 6 , 3 9 , 6 4 , 4 3 .2 NIH, p - 0 , 0 5 LSD, p« 0. 05 - - 4 , 1 0 0 , 5 2 2 , 5 0 3 , 0 0 2 , 7 3 x -Według Bgnera-Biehma ** Łatwo r oz p u s zo e al n y -- A ft e r Eguer--Rieha R e a d il y s o l u b l e T a b e l a 4 Wartośó pH orae z a w art ość różnyoh f o r a f o s f o r u w g l e b i e
po Łakonoeeniu do św iad cz eni a z Jęczmieniem i go rcz yc ą Value s o f pH o f and th e c o n t e n t o f d i f f e r e n t phosphorus f o r a s i n e o i l
a f t e r o o n p l e t i o n o f the exp eri me nt w ith b a r l e y and mustard Obie let
Treatment
pH P2° 5 * P - ł * 33 P -A l P-Pe P-Ca
1 IÎ KC1 H20 ag PgO^/lOO g g le b y - mg P20ę por 100 g o f
I Ö г Gleba pyłowa S i l t y s o i l Bee P - No P 6 , 3 6 , 6 6 . 9 1 , 2 0 2 8, 1 5 0 , 2 14,1 Ce/H2P04/ 2 6 , 7 6 , 9 1 5 , 9 2 , 1 6 3 4 ,1 4 6 , 9 15 ,4 /ш4/ 2нро4 6 , 6 6 , 8 1 4 , 3 2 , 2 3 3 4 , 9 4 5 , 9 17,1 ня4н го 2ш 2 6 , 6 6 , 8 1 4, 1 2 , 1 6 3 1 , 5 4 9 , 1 1 5 , 4 E R , p* 0 ,0 5 LSD, p=0.05 - - 4 , 4 0 1 ,1 1 7 , 2 0 5 , 1 0 2 , 4 0 P i a s e k g l i n i a s t y - loamy sandy s o i l Bez P - No P 5 , 8 6 , 1 4 , 5 0 , 1 8 2 3 , 4 2 5 , 2 3 , 1 Ca/H2P04/ 2 6 , 3 6 , 6 1 0 , 2 0 , 3 2 2 5 , 2 1 4 ,0 4 , 8 /?!H4 /2HP04 6 , 3 6 , 5 11 ,0 0 , 2 4 2 0 , 4 9 , 9 3 ,8 «н4нро3ш2 6 ,1 6 , 4 9 , 2 0 , 4 4 2 6 , 1 2 8 , 1 2 , 9 NIB, p=0,05 LSD, p=0o05 - - 1,30 0 , 1 7 4 , 1 4 3 , 0 0 1,42
1 2 8
gliniastym z badanego związku było zdecydowanie gorsze niż z (N H 4)2H P 0 4 i C a(H 2P 0 4)2. Sumaryczne pobranie fosforu przez jęczmień i gorczycę na glebie pyłowej z am idofosforanu amonowego, a także wykorzystanie P z tego nawozu było nieco lepsze niż pobranie i wykorzystanie z fosforanu amonowego i super- fosfatu. Natom iast łączne pobranie P przez jęczmień i gorczycę na piasku glinias tym. a także wykorzystanie fosforu z badanych nawozów fosforowych były o wiele gorsze z N H 4H P 0 3N H 2 niż z C a(H 2P 0 4)2 i (N H 4)2H P 0 4.
Zwapnowanie gleb użytych do doświadczeń spowodowało zmiany ich odczynu z bardzo kwaśnego na lekko kwaśny (tab. 3 i 4). Nawożenie gleb różnymi for mami nawozów fosforowych doprowadziło do znacznego wzrostu zawartości fos foru przyswajalnego. Po zlikwidowaniu doświadczenia z rajgrasem na piasku gli niastym stwierdzono w obiektach nawożonych am idofosforanem amonowym, że przyswajalnego fosforu jest mniej niż w obiektach, do których zastosowano fos foran amonowy (tab. 3). Podobną prawidłowość zaobserwowano również w tej glebie po zakończeniu doświadczenia z jęczmieniem i gorczycą (tab. 4).
Po około sześciu miesiącach fosfor zawarty w nawozach fosforowych przecho dził w glebie przede wszystkim w fosforany glinu i żelaza, w mniejszych ilościach w fosforany wapnia oraz fosforany łatwo rozpuszczalne. W glebie pyłowej, po zakończeniu doświadczenia z rajgrasem, fosfor z N H 4H P 0 3N H 2 przechodził w fos forany żelaza w sposób istotnie większy niż fosfor zawarty w C a(H 2P 0 4)2 i istotnie mniejszy niż zawarty w (N H 4)2H P 0 4 (tab. 3). N atom iast Р-Ca było istotnie mniej w obiektach nawożonych badanym związkiem niż superfosfatem i fosforanem am o nowym. Po zakończeniu doświadczenia z jęczmieniem i gorczycą nie wystąpiły statystycznie udowodnione różnice w zawartości wszystkich czterech frakcji fos foru mineralnego, pochodzącego z badanych nawozów fosforowych (tab. 4). N a tom iast na piasku gliniastym w doświadczeniu po zbiorze rajgrasu (tab. 3) fosforu z amidofosforanu związanego z glinem było istotnie mniej niż tej frakcji powsta łej z superfosfatu. Zależność ta dotyczy również P-Fe między N H 4H P 0 3N H 2 a (N H 4)2H P 0 4. W tej glebie stwierdzono po zakończeniu doświadczenia z jęczmie niem i gorczycą (tab. 4) istotnie więcej fosforu łatwo rozpuszczalnego w obiektach nawożonych am idofosforanem niż fosforanem amonowym, a także istotnie więcej Р-Al i P-Fe. Natom iast fosforanów wapnia było istotnie mniej w obiektach nawo żonych N H 4H P 0 3N H 2 niż C a(H 2P 0 4)2.
DYSKUSJA
Wyniki uzyskane z doświadczeń wskazują, że am idofosforan amonowy w dzia łaniu na plon, pobranie fosforu, przemiany P w glebie oraz wykorzystanie tego składnika z zastosowanej dawki nawozu nie ustępował n a ogół superfosfatowi i fosforanowi amonowemu. Podobne poglądy reprezentują i inni autorzy, którzy uważają, że szcścioamido trójfosfonitryl, trójam id fosforylu, dwuamidofosforan amonowy, a także oceniany w tej pracy am idofosforan amonowy stanowiły bardzo dobre dla roślin źródło zaopatrzenia w fosfor i azot [7, 10, 13, 14]. Z drugiej strony
P rzysw ajaln o ść P z am idofosforanu am onowego 129
inni badacze [1, 3, 15] otrzymali w doświadczeniach wazonowych z owsem, jęczmie niem, rajgrasem i gorczycą wyniki, które wskazują, że badane przez nich związki
(N H 4H P O 3N H 2, O P(N H 2)3 i inne) co najwyżej dorównują, a na ogół wykazują słabsze działanie nawozowe niż fosforan amonowy i superfosfat potrójny.
Jednocześnie wyrażono pogląd [5, 10] po przeprowadzeniu doświadczeń wazo nowych z jęczmieniem i owsem, że szczególnie trójam id fosforylu zwiększa w istot ny sposób plony tych roślin i stanowi dobre źródło zaopatrzenia w fosfor.
Brak jest natom iast prac dotyczących przemian związków P-N w glebie. Stwier dzono jedynie [11], że związki te po zakończeniu okresu wegetacyjnego roślin prze chodzą w fosforany w sposób podobny do superfosfatu i fosforanu amonowego. Pogląd ten jest w zasadzie zgodny z wynikami uzyskanymi przez autora tej pracy.
Jak wynika z przedstawionego materiału, jedne wyniki badań świadczą, że oce niane związki P-N dorównują ortofosforanom , inne, że wykazują słabsze działanie nawozowe.
WNIOSKI
1. Amidofosforan amonowy w działaniu na plony rajgrasu, jęczmienia i gorczy cy był nawozem równorzędnym u superfosfatem potrójnym i fosforanem am ono wym.
2. Pobranie fosforu przez rajgras, jęczmień i gorczycę, a także wykorzystanie tego składnika z N H 4H P 0 3N H 2 przez rośliny użyte w doświadczeniu, były na ogół podobne do pobrania i wykorzystania z superfosfatu i fosforanu amonowego.
3. Amidofosforan amonowy ulegał w glebie przemianom przede wszystkim do fosforanów żelaza i glinu, w mniejszych ilościach wapnia i fosforanów łatwo roz puszczalnych.
Promotorowi mojej pracy doktorskiej Profesorowi Doktorowi hab. R. Czubie serdecznie dziękuję za pomoc i cenne wskazówki w czasie je j realizacji.
LITERATURA
[1] A d a m u s M., T u r y n a Z.: Próba oceny działania nawozowego fosforu niektórych związków z kowalentnym wiązaniem P-N. Prace nauk. AE Wrocław 1980, 159, 127-133. [2] D o s t a ł К., К o u г i 1 М., N o v a k J. : Die Hydrolyse der ringformingen Phosphor
nitridamide. Z. Chemii 4, 1964, 9, 353.
[3] F i e d l e r H. J., H o f f m a n E. : Zur Düngewirkung von Phosphoroxidtriamid und Phosphornitridamiden bei Weidelgras. Wiss. Techn. Uniwer. Dresden 22, 1973, 6, 1129-1132. [4] F i e d l e r H. J., F l e i s c h e r R .: Zur Sorption kovalenter Stickstoff-Phosphor-Ver-
bindungen in Boden. Arch. Acker Pflanz., 18, 1974, 5, 329-342.
[5] F i e d l e r H. J., H o f f m a n E., R e i s b г о d t R. : Wirkung von Phosphornitrida miden und Phosphoroxidtriamid auf das Wachstum und die Ernährung von Hafer. Arch, f. Acker Pflanz. Bodenk. 18, 1974, 5, 343-353.
[6] H a m p l J., О n d г а с e к L., W a n е к W. : Über die Agrochemische Wirksamkeit von StickstofF-Phosphorverbindungen. Acta Fytotechn. Univ. Agriculturae 1971, 22, 64-75.
130 W. Bednarek
[7] K o r i c k a j a T. D.: Uswojajemost i effektiwnost triamidortofosforanoj kisłoty i fosfor- nitridamida. Agrochimija 1968, 8, 5-12.
[8] M ü l l e r G., К u n d 1er P., M a t z e l W.: Eigung von PN-Verbindungen als hoch konzentrierte Düngemittel. 1. Mitteilung: Das Verhalten von PN-Verbindungen in Boden. Arch. f. Acker, Pflanz. Bodenk. 18, 1974, 1, 15-24.
[9] M ü l l e r G., M a t z e l W., К u n d 1 e г P. : Eigung von PN-Verbindungen als hoch konzentrierte Düngemittel. 2. Mitteilung: Die Düngewirkung von PN-Verbindungen. Arch, f. Acker, Pflanz., Bodenk. 18, 1974, 1, 25-31.
[10] О n d г a c e k L., H a a s K., W a n e к W. : Die Dynamik der Phosphoraufnahme aus kovalente Stickstoff-Phosphor-Verbindungen durch Gerste. Z. f. Pflanz, u. Bodenk. 128, 1971, 3, 180-186.
[11] О n d г a c e k L., H a m p 1 J., W a n e k W.: O wztahu dusikato-fosforecnych sloucenin s kovalentni vazbou N-P к pude. Rostl. Vyrob. 16, 1970, 6, 615-621.
[12] O n d r a c e k L., R e z a c Z., H a m p l J., W a n e k W .: The agrochemical effective ness of some phosphorus-nitrogen compounds with the direct P-N bond. Biol. Plant. 12, 1970, 3, 159-166.
[13] W a k e f i e l d Z. T. , A l l e n S. E., Mc C u l l o u g h J. F., S h e r i d a n R. C., K o h l e r J. J. : Evaluation of phosphorus-nitrogen compounds as fertilizers. J. Agr. Food Chem. 19, 1971, 1, 99-103.
[14] W a n e k W.: Inorganic phosphorus compounds-2, Butterworths. London 1975.
[15] W a n e k W.: Über oligomere und polimere Stickstoff-Phosphor-Verbindungen: neue As pekte für die Pflanzenernährung. Angew. Chem., inter. Edit. 81, 1969, 15, 578’
В. БЕДНА РЕК ИЗУЧЕНИЕ ДОСТУПНОСТИ ДЛЯ РАСТЕНИЙ ФОСФОРА ИЗ АМИДОФОСФАТА АММОНИЯ Отдел агрономии Института почвоведения и агрохимии Сельскохозяйственной аканемии в Люблине Р езю м е В сосудных опытах проведенных в 1976-1977 гг. исследовали влияние амидофофсата ам мония (NH4HPO3NH2) на величину урожая райграса, ячменя и горчицы, на усваивание фос фора этими растениями, но сравнению с фосфатом аммония и тройным суперфосфатом, а также на содержание минеральных фракций фосфора в почве. Опыты были заложены на пылевидной почве и на супеси по следующей схеме: 1. Без фосфора, 2. Са(Н2РО*)2, 3. (NH*)a НРО4, 4. NH4HPO3NH2 (4 варианта х 4 повторностей х2 почвы х2 вида растений). Под ячмень яровой вносили 0,5 г Р, под райграс многоцветковый 1 г Р на сосуд (6 кг почвы). Горчица белая была пожнивной культурой после ячменя. Азот и калий вносили в дозах опти мальных для указанных растений (в виде CO(NH2)2 и КС1). Установлено, что: — амидофосфат аммония по своему действию на урожай райграса, ячменя и горчицы не уступал действию тройного суперфосфата с фосфатом аммония, — усваивание фосфора райграсом, ячмением и горчицей, а также использование этого элемента из NH4HP0 3NH2 растениями было, в общем, сходным с усваиванием и исполь зованием из суперфосфата и фосфата аммония, — амидофосфат аммония подвергался в почве преобразованиям преимущественно в фос фаты железа и аммония, а в меньших количествах в фосфат кальция и легкорастворимые фосфаты.
P rzysw ajalno ść P z am idofosforanu am onowego W. BEDNAREK
INVESTIGATIONS ON AVAILABILITY TO PLANTS OF PHOSPHORUS FROM AMMONIUM AMIDOPHOSPHATE
Section of Agricultural Chemistry, Department of Soil Science and Agricultural Chemistry, Agricultural University of Lublin
S u m m a r y
In pot experiments carried out in the period 1976-1977 the effect of ammonium amidophos- phate (NH4HPO3N H2) on the yield magnitude of ryegrass, barley and mustard, phosphorus uptake by these plants, as compared with ammonium phosphate and triple superphosphate as well as on the content of mineral fractions of phosphorus in soil was investigated. The experiments have been established on silty soil and loamy sandy soil according to the scheme: 1. no phos phorus, 2. Ca(H2P 0 4)2, 3. (NH4)2H P04, 4. NH4H P 03NH2 (4 treatments x 4 replications x X 2 soils x 2 plants). For summer barley 0.5 g P, for Italian ryegrass 1 g P per pot (6 kg of soil) were applied. White mustard was cultivated as a catch crop after barley. Nitrogen and potassium were applied in optimum rates for these crops (in the form of CO(NH2) 2 and KC1).
It has been found that:
— ammonium amidophosphate was equivalent with regard to the effect on yields with triple superphosphate and ammonium phosphate,
— phosphorus uptake by ryegrass, barley and mustard and utilization of this elements from NH4H P 03NH2 by plants used in the experiment was, on the whole, similar to its uptake and utilization from superphosphate and ammonium phosphate,
—■ ammonium amidophosphate was transformed in soil principally into iron and aluminium phosphates and in less amounts into calcium and readily soluble phosphates.
Dr Wiesław Bednarek Instytut Gleboznawstwa i Chemii Rolnej AR Lublin, Akademicka 15
