Три свойства фосфитов

Интерес к фосфитам растет с каждым годом. В отличие от фосфатов, фосфиты характеризуются иными физическими и химическими свойствами, а их влияние на растения значительно отличается от традиционных фосфатов. Но являются ли они удобрением?

Фосфиты – соли фосфористой кислоты Н3РО3. Степень окисления фосфора в соединениях +3 (в отличие от ортофосфорной кислоты Н3РО4, в которой фосфор находится в степени окисления +5). Соли фосфористой кислоты хорошо растворимы в воде, что положительно отличает их от фосфатов. Более высокая растворимость фосфитов по сравнению с фосфатами делает их поглощение как корнями, так и листовой поверхностью более эффективной. Поэтому высокие концентрации фосфитов могут оказывать на растения токсический эффект, и во избежание проблем нормы внесения фосфитов должны быть значительно снижены по сравнению с фосфатами.

Рис. 1 Фосфат

Рис. 2 Фосфит 

Фосфористая кислота двухосновная, то есть только два иона водорода могут быть заменены на другой катион. В удобрения, как правило, входят однозамещенные фосфиты или смесь одно- и двухзамещенных.

Поскольку фосфаты РО43- являются наиболее стабильными соединениями фосфора, то при внесении в почву фосфиты претерпевают превращение, происходящее с участием почвенных микроорганизмов. В среднем, процесс полной трансформации фосфитов в фосфаты в почве происходит в течение 6–8 месяцев. И хотя микроорганизмы предпочитают фосфатную форму фосфора для своего метаболизма, фосфиты, внесенные в почву с удобрениями, из-за лучшей растворимости более доступны как для микроорганизмов, так и для растений.

Небиологическое окисление фосфитов в фосфаты также имеет место, но этот процесс протекает очень медленно.

Существуют данные, свидетельствующие о том, что фосфиты также способны адсорбироваться почвенным поглощающим комплексом, хотя и в меньшей мере, чем фосфаты. Таким образом, фосфиты могут передвигаться по профилю почвы на более дальнее расстояние, нежели фосфаты, что делает их более эффективными при локальном внесении и при внесении в системе фертигации.

Важным моментом при внесении в почву удобрений, содержащих фосфиты, является их возможная фитотоксичность. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что внесение фосфитов как основного источника фосфора (в нормах, рассчитанных для фосфорных удобрений) негативно влияло на развитие большинства культур. Процесс их микробной трансформации в почве достаточно длительный, зависящий от ряда условий (почвенные условия, температура, состав почвенной микрофлоры), что принципиально при внесении под однолетние культуры. Таким образом, фосфиты не могут быть использованы как основной источник фосфора для растений. Высокая токсичность фосфитов в сочетании с их более высокой ценой делает почвенное внесение на замену фосфатов мало актуальным в ближайшие годы.

Внесение же фосфитов в небольших дозах оказывает биостимулирующий эффект на растения, которого не наблюдается при внесении фосфатов. И на первый план выходит именно их стимулирующий эффект, поскольку нормы внесения значительно меньше тех, которые могут удовлетворить растения в фосфоре.

Интерес к фосфитам резко возрос после того, как было доказано, что фосфиты способны передвигаться по флоэме из листьев в корни и влиять на проявление некоторых заболеваний корней. По данным исследований, фосфиты в корнях напрямую ингибируют развитие микроорганизмов рода Phytophthora, а также стимулируют защитные механизмы самого растения. Имея специфическое влияние на Оомицеты (группа мицелиальных микроорганизмов, отличающихся по ряду характеристик от грибов, но для простоты часто объединяемая с последними в одну группу), фосфиты оказывают малое влияние на развитие большинства почвенных грибов, что делает их использование экологичным и безопасным для окружающей среды. Что касается других видов грибов, то фосфиты способны снизить проявление болезни, но оказываются менее эффективными по сравнению со стандартными фунгицидами.

Фунгицидный эффект фосфитов скорее сводится к усилению защитных механизмов самого растения, нежели к прямому действию на патоген. После обработки патоген все еще может быть найден, но заболевание, как правило, не проявляется.

Также отмечено положительное влияние фосфитов при борьбе с ложномучнистой росой (Bremia lactuacae) на салате. Фосфитная кислота была эффективна при использовании против P. cinnamomi, P. nicotianae, and P. palmivora на люпине, табаке и папайе соответственно, против милдью винограда, пелликуляриоза томатов и зеленого перца.

Фунгицидный эффект фосфитов скорее сводится к усилению защитных механизмов самого растения, нежели к прямому действию на патоген. После обработки патоген все еще может быть найден, но заболевание, как правило, не проявляется.

Стабильность фосфитов внутри растения является ключевым фактором их эффективности в борьбе с заболеваниями на протяжении достаточно длительного периода времени. Поэтому для проявления эффективности не требуются частые обработки.

Однако при листовом внесении фосфиты оказывают более широкое влияние, чем только фунгицидный эффект: увеличивают листовую поверхность, урожайность, число и размер плодов, содержание сухих веществ, концентрацию антоцианов.

Такой биостимулирующий эффект фосфитов может быть связан с их влиянием на обмен сахаров, стимулирующим действием на шикиматный путь (специализированный путь биосинтеза бензоидных ароматических соединений, например, протеиногенных аминокислот фенилаланина, тирозина и триптофана, флавоноидов, лигнинов, таннинов и др.).

Есть данные, что при нанесении на лист фосфит взаимодействует с кислородом воздуха и превращается в фосфат, нивелируя его действие. Чтобы избежать этого, препаративная формула должна содержать вещества, препятствующие окислению. Однако такое превращение проходит очень медленно как в почве, так и на поверхности листа растения, поэтому этот факт вряд ли играет существенную роль.

Фосфиты (продукты, содержащие фосфиты) очень разнятся между собой. Химия фосфитов, а еще больше состав продуктов, содержащих фосфиты, определяют эффективность препарата или наличие такой эффективности вообще. Чтоб не «сваливать все яйца в одну корзину», попытаемся разобраться, чего именно ожидать от того или иного продукта, присутствующего на рынке Украины.

Как правило, препараты, содержащие фосфиты, используются в трех основных направлениях.

Источник фосфора (удобрение)

Поглощение растением фосфора в виде фосфита РО33- проходит более интенсивно, чем фосфатов РО43-. Другой вопрос – усвоение фосфора в различных формах. Использование фосфитов в рекомендованных нормах не может заменить растению питание фосфатами. Поэтому нельзя говорить о какой-либо замене фосфатов фосфитами в программе питания растений.

Согласно данным ряда исследователей, нет убедительных доказательств того, что фосфиты могут быть напрямую использованы растением как источник фосфора. Действие фосфитов как удобрения скорее проявляется после их трансформации микроорганизмами (как почвенными, так и живущими на поверхности листа) в фосфат-ионы.

Что касается превращения фосфитов в фосфаты внутри растения, то до сегодняшнего дня не описаны ферменты, которые могли бы осуществить подобный процесс. Этот факт дает почву для размышления: является ли фосфит в растении источником фосфора?

Нужно заметить, что некоторые компании на этикетке своих фосфитсодержащих продуктов вообще не указывают содержание фосфора, чтобы таким образом не вводить потребителя в заблуждение.

«Биостимулятор»: Усилитель метаболических процессов внутри растения

Среди продуктов фосфитов, позиционирующихся именно как биостимулятор, относится удобрение Nutri-Phite Magnum S немецкой компании Agroplanta. Продукт рекомендуется для применения в системе управления питанием полевых растений. Многолетними исследованиями доказано, что фосфиты, входящие в удобрение Nutri-Phite Magnum S, способствуют улучшению роста растений (особенно это касается роста корней и активности корневой системы), благоприятно влияют на закладку репродуктивных органов (например, зерен в колосе зерновых, клубней у картофеля, бобов у масличного рапса). Механизм такой биостимулирующей активности фосфитов еще недостаточно изучен, однако результаты полевых исследований свидетельствуют о положительных результатах их использования.

Улучшение развития корневой системы и ее активности способствует улучшению условий питания растений другими элементами поч­венного раствора, что повышает эффективность использования удобрений, внесенных в почву.

Использование фосфитов в качестве биостимулятора должно изменить наше обычное представление об удобрениях. Их эффективность зависит в большей степени не от того, какой элемент и в каком количестве попал в растение, а как этот элемент повлиял на биохимические процессы, проходящие в растении.

Препарат с фунгицидной активностью

Также используется применение фосфитов как усилителей самозащитных механизмов растения по отношению к заболеваниям (правда, данные исследований свидетельствуют о наличии такого эффекта только по отношению к ложной мучнистой росе и грибам рода Phytophthora).

Большинство компаний позиционируют фосфиты именно как препараты с фунгицидной активностью, поскольку этот эффект хорошо видно при использовании.

Ключевыми моментами при использовании препаратов, содержащих фосфиты, которые должны быть обязательно учтены при выборе удобрения, являются:

• стабильность (как при хранении, так и во время внесения);
• безопасность для растений;
• действительное содержание фосфитов (поскольку в маркировке фосфор указывается как содержание Р2О5);
• совместимость с другими удобрениями и средствами защиты растений при приготовлении баковых смесей;
• источник производства фосфитов (при производстве может быть использована фосфорная кислота, загрязненная тяжелыми металлами;
• достаточная изученность эффективности в полевых опытах.

При неправильной формулировке продукты с содержанием фосфитов могут оказывать фитотоксическое действие на растения, а также взаимодействовать с другими компонентами баковых смесей, снижая их эффективность.

Среди продуктов фосфитов, присутствующих на украинском рынке, можно назвать следующие: Nutri-Phite Magnum S (Agroplanta, Германия), Kafom (Quimicas Meristem, Испания), Квантум-Фитофос (НПК «Квадрат», Украина), Эколайн картофельный (НПК «Экоорганик», Украина), Козырь (Profert Technology, Германия), Atlante (Atlantica Agricola, Испания), Нанит Master (ТОВ «ТД «Гермес», Украина). Большинство из них позиционируются как удобрения с фунгицидным эффектом.

Таким образом, продукты с содержанием фосфитов должны расширить наше представление о фосфоре. На первый план при их применении выходит биостимулирующее и фунгицидное действие фосфора. Однако такая специфичность активности фосфитов накладывает свои требования на их использование: некачественные продукты и неправильное их применение могут привести к необратимым нарушениям метаболизма растений. Поэтому при принятии решения об их использовании необходимо проконсультироваться со специалистами и строго следовать рекомендациям производителя о нормах и сроках использования.