Недоступные для растений минеральные и органические соединения фосфора переходят в усвояемые очень медленно. Несмотря на большие общие запасы фосфора, его усвояемых соединений в почве содержится обычно мало, и, чтобы получить высокий урожай, необходимо внесение фосфорных удобрений.

За вегетационный период растения потребляют из почвы с 1 га от 20 до 60 кг Р2O5. Больше фосфора в зерне и гораздо меньше в соломе, поэтому значительная часть усвоенного растениями фосфора вместе с зерном и другой товарной продукцией отчуждается из хозяйства. Для пополнения его запасов в почве требуется внесение фосфорных удобрений. Потребность в фосфорных удобрениях особенно возрастает при достаточном обеспечении растений азотом.

Фосфорные удобрения в зависимости от растворимости и доступности для растений подразделяют на три группы:

• Удобрения, содержащие фосфор в водорастворимой форме — суперфосфат простой и суперфосфат двойной. Фосфор из этих удобрений легко доступен растениям.
• Удобрения, фосфор которых не растворим в воде, но растворим в слабых кислотах (2%-ной лимонной кислоте) или в щелочном растворе лимоннокислого аммония, — преципитат, томасшлак, термофосфаты, обесфторенный фосфат. Фосфор в этих удобрениях находится в доступной растениям форме.
• Удобрения, не растворимые в воде, и плохо — в слабых кислотах, полностью растворимые только в сильных кислотах, — фосфоритная мука, костяная мука. Это более труднодоступные источники фосфора для растений.

Источник получения фосфорных удобрений — природные фосфорсодержащие агроруды (фосфориты и апатиты), а также богатые фосфором отходы металлургической промышленности (томасшлак, мартеновские шлаки). Основное значение имеют апатиты и фосфориты.

Суперфосфат простой получают обработкой размолотого апатита или фосфорита серной кислотой. При действии серной кислоты на фосфатное сырье происходит разложение апатита или фосфорита с образованием водорастворимого однозамещенного фосфата кальция Ca(H2PO4)2 и гипса CaSO4, не растворимого в воде. Гипс остается в составе удобрения и занимает около 40% его массы, фосфора в таком суперфосфате почти вдвое меньше, чем в исходном сырье. По этой причине низкопроцентные фосфориты не используют для изготовления суперфосфата.

Простой суперфосфат из апатита содержит 14—20% усвояемого фосфора в расчете на Р2О5. Большая часть фосфора в суперфосфате находится в виде монокальцийфосфата, 5—5,5% массы удобрения содержится в виде свободной фосфорной кислоты. В суперфосфате находится небольшое количество дикальцийфосфата СаНРО42·Н2О, а также трикальцийфосфата, фосфатов железа и алюминия. Суперфосфат оценивается по содержанию в нем усвояемого фосфора, то есть растворимого в воде и цитратном растворе (аммиачный раствор лимоннокислого аммония). Усвояемый фосфор в суперфосфате составляет 88—98% общего содержания.

Суперфосфат выпускается в виде гранул размером 1—4 мм. Гранулированный суперфосфат обладает хорошими физическими свойствами: не слеживается, сохраняет хорошую рассеваемость.

Двойной суперфосфат в отличие от простого имеет высокое содержание усвояемого фосфора в расчете на Р2О5 — 42-49% и не содержит гипса. Фосфор находится в нем в виде водорастворимого монокальцийфосфата Ca(H2PO4)2·Н2О и небольшого количества свободной фосфорной кислоты (2,5-5,0%).

При производстве двойного суперфосфата апатит (или фосфорит) обрабатывают серной кислотой. Ее берут больше, чем при производстве простого суперфосфата, для того чтобы получить не монокальцийфосфат, а фосфорную кислоту, которой затем обрабатывают новую порцию сырья и получают двойной суперфосфат — Ca(H2PO4)2·Н2О.

Химические и физические свойства, применение и эффективность его такие же, как и простого. Только при удобрении культур, положительно реагирующих на гипс (клевер и другие бобовые), более сильное положительное действие оказывает простой суперфосфат.

В почве фосфор суперфосфата вследствие химического взаимодействия с полуторными окислами, карбонатами кальция и магния (или поглощенным кальцием) превращается в не растворимые в воде фосфаты, менее доступные для растений, т.е. подвергается химическому поглощению, или ретроградации. На почвах, насыщенных основаниями, — черноземах и особенно сероземах и других карбонатных почвах — образуются слаборастворимые фосфаты кальция (октокальцийфосфат и др.).

В кислых дерново-подзолистых почвах и красноземах, содержащих большое количество подвижных форм полуторных окислов, образуются фосфаты алюминия и железа, фосфор из которых слабо доступен для растений.

Фосфор суперфосфата почти полностью закрепляется в месте его внесения и очень слабо передвигается в почве. При внесении до посева в качестве основного удобрения суперфосфат следует заделывать под плуг, с тем чтобы удобрение находилось в более глубоком и постоянно влажном слое почвы, где размещается основная масса деятельных корней растений. Особое значение глубокая заделка суперфосфата имеет в засушливых условиях.

Закрепление фосфора суперфосфата, особенно гранулированного, в кислых почвах снижается при местном внесении его в рядки или гнезда при посеве, а также при ленточном внесении до посева. Поэтому и эффективность гранулированного суперфосфата на кислых почвах при одинаковых способах внесения (как при разбросанном внесении до посева, так и при местном внесении в рядки или лунки при посеве) значительно выше, чем порошковидного. При рядковом внесении небольшие дозы суперфосфата дают такие же прибавки урожая, как и значительно большие дозы при разбросном допосевном внесении. Это обусловлено снижением химического связывания фосфора вследствие уменьшения площади соприкосновения удобрения с кислой почвой, а также тем, что удобрение размещается вблизи прорастающих семян и обеспечивается питание растений легкодоступным фосфором с самого раннего периода роста. В рядки при посеве зерновых, зернобобовых культур, льна и сахарной свеклы вносится 10—15 кг P2O5 на 1 га в виде суперфосфата; в лунки при посадке картофеля и овощных культур — 15—30 кг Р2О5на 1 га; при посеве кукурузы — 4—8 кг P2O5 на 1 га.

Преципитат — СаНРО4·2Н2О — двухзамещенный фосфат кальция (дикальцийфосфат) содержит 38% фосфора в расчете на P2O5. Получается путем кислотной переработки фосфатов при осаждении фосфорной кислоты известковым молоком или мелом, а также в качестве отхода при желатиновом производстве. Фосфор преципитата не растворим в воде, но растворяется в лимоннокислом аммонии и хорошо усваивается растениями. Удобрение обладает ценными физическими свойствами: не слеживается, сохраняет хорошую рассеваемость, может смешиваться с любым удобрением. Преципитат можно применять как основное удобрение под различные культуры на всех почвах. Его фосфор меньше, чем суперфосфата, закрепляется в почве, поэтому преципитат более эффективен на богатых полуторными окислами кислых почвах и карбонатных сероземах. На черноземах преципитат близок по эффективности к суперфосфату.

Фосфатшлак мартеновский — побочный продукт переработки мартеновским способом богатых фосфором чугунов на сталь и железо. Содержит фосфор в основном в виде силикофосфатов и свободную окись кальция. Состав может быть условно представлен как 4СаО+P2O5·CaSiO3. Применяемый в качестве удобрений фосфатшлак должен содержать не менее 10% растворимого в 2%-ной лимонной кислоте фосфора (в расчете на Р2О5) и иметь тонкий помол (80% продукта должно проходить через сито с диаметром 0,18 мм). Может использоваться как основное удобрение на всех почвах, но наиболее эффективен благодаря щелочным свойствам на кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Фосфатшлак нельзя смешивать с аммонийными удобрениями во избежание потерь азота в форме аммиака.

Фосфоритная мука. Получается путем размола фосфорита до состояния тонкой муки. Фосфор в ней содержится в виде соединений фторапатита, гидроксилапатита, карбонатапатита (то есть находится в основном в форме трехкальциевого фосфата Са3(PO4)2. Эти соединения не растворимы в воде и слабых кислотах и слабодоступны для большинства растений.

Фосфоритная мука негигроскопична, не слеживается, может смешиваться с любым удобрением, кроме извести. Туковая промышленность выпускает четыре сорта фосфоритной муки с общим содержанием P2O5 высший сорт — 30%; 1-й — 25; 2-й — 22; 3-й — 19%.

Эффективность фосфоритной муки зависит от состава фосфоритов, тонины помола, особенностей растений, свойств почвы и сопутствующих удобрений.

В разложении фосфоритной муки участвует не только актуальная, но и потенциальная кислотность. Под влиянием почвенной кислотности фосфоритная мука превращается -в усвояемый растениями дикальцийфосфат СаНPO4.

Норма фосфоритной муки устанавливается в зависимости от кислотности почвы. На сильно- и среднекислых почвах (рН 5,0 и меньше) можно вносить фосфоритную муку в той же норме, что и суперфосфат, а на слабокислых почвах — в двойной и даже тройной норме. На произвесткованных почвах эффективность ее снижается.

Фосфоритная мука применяется как основное удобрение, вносить ее лучше заблаговременно, с осени, и обязательно с глубокой заделкой под плуг. Наиболее эффективно внесение ее вместе с навозом в пару под озимые культуры, а также под пропашные культуры — сахарную свеклу, картофель, кукурузу и др. Положительное действие фосфоритной муки продолжается в течение нескольких лет. Чем больше норма фосфоритной муки, тем выше и продолжительнее ее действие.

Для увеличения содержания подвижного фосфора в кислых почвах практикуется прием фосфоритования — внесения высоких норм фосфоритной муки. При этом одновременно достигается некоторое снижение кислотности почвы.