Sursa: Dong S., Bismark A.-B., Li S., Gao Q., Zhou X., Li C. (2024). Ammonium Polyphosphate Promotes Maize Growth and Phosphorus Uptake by Altering Root Properties. Plants 13(23): 3407. DOI 10.3390/plants13233407. Lucrare recenzată, cu acces deschis. Această prezentare este traducerea și rezumatul Ferti Shop, cu comentarii; cifrele provin din lucrare.
Pe scurt
- 171,8 gboabe pe plantă cu APP — cel mai mult dintre toate îngrășămintele cu fosfor din experiment (fără fosfor: 128,8 g, adică +33 %)
- +84 %fosfor preluat față de martorul fără fosfor; substanța uscată a organelor mai mare cu 10–65 % pe faze
- 35,1 %valorificarea fosforului aplicat (REp) — față de 27,9 % la DAP și 29,5 % la fosfatul topit de Ca-Mg
Polifosfatul de amoniu (APP) a dat, într-un experiment în vase de vegetație pe sol negru acid, o recoltă de boabe mai mare, mai multă substanță uscată, mai mult fosfor preluat și o rădăcină mai activă decât fosfatul diamoniacal (DAP), fosfatul topit de calciu-magneziu (FCMP) și combinația lor — la aceeași doză de fosfor și aceeași doză de azot.
De ce contează pentru dumneavoastră
„Solul negru” din nord-estul Chinei, pe care s-a făcut experimentul, seamănă cu cernoziomul nostru prin humus și fertilitate: materie organică 2,5 %, bogat în potasiu. Diferența este reacția — solul experimental este acid (pH 5,85), în timp ce cernoziomurile din Bacica și Banat sunt neutre până la carbonatice (pH 7–8), unde fosforul este fixat de calciu, nu de fier și aluminiu.
De aceea, pentru noi această lucrare nu este o dovadă, ci un punct de sprijin: arată mecanismul datorită căruia polifosfatul funcționează — hidroliza mai lentă până la ortofosfat și chelatarea metalelor care fixează fosforul. Că același mecanism este valabil și pe sol carbonatic a arătat un experiment anterior al aceluiași grup (Gao și colab., 2020, vezi referințele): pe sol carbonatic, polifosfații au redus fixarea fosforului și au mărit preluarea de P, Fe, Zn și Mn la porumb. Pe parcela dumneavoastră efectul depinde de pH, de conținutul de fosfor accesibil și de modul de aplicare — de aceea citiți secțiunea Fosforul în sol.
Cum s-a făcut experimentul
| Unde și când | sera Universității Agricole Jilin, Changchun (China), iunie–octombrie 2020 |
|---|---|
| Tipul experimentului | vase cu 13 kg de sol, două plante pe vas, umiditate la 70 % din capacitatea de câmp pentru apă |
| Solul | sol negru tipic: materie organică 25,0 g/kg, pH 5,85, P total 0,36 g/kg, P accesibil 12,2 mg/kg, K accesibil 190 mg/kg |
| Hibridul | Zhengdan 958 (unul dintre cei mai răspândiți hibrizi din China) |
| Doza de fosfor | 100 mg P pe kg de sol în toate variantele cu fosfor |
| Azotul | egalizat cu uree la 200 mg N pe kg de sol în toate variantele, astfel încât diferențele nu se datorează azotului |
| Măsurători | la 30, 60 și 120 de zile de la semănat: recolta, substanța uscată pe organe, P preluat, indicatorii valorificării P, lungimea, suprafața, diametrul și activitatea rădăcinii, fracțiunile de fosfor din sol |
| Statistică | analiza varianței și testul Duncan (p < 0,05); modelarea ecuațiilor structurale (SEM) |
| Notație | Îngrășământ | Ce este |
|---|---|---|
| CK | fără fosfor | martor, numai azot |
| DAP | fosfat diamoniacal | îngrășământ ortofosfatic clasic, 18-46-0 |
| APP | polifosfat de amoniu | îngrășământ lichid NP cu lanțuri de polifosfat — aceeași clasă ca POLYFERT 11-37 |
| FCMP | fosfat topit de Ca-Mg | îngrășământ cu fosfor greu solubil, cu reacție alcalină |
| DAP + FCMP | amestec 1 : 1 | jumătate din doză din fiecare |
Rezultate
Recolta și masa plantei
Toate îngrășămintele cu fosfor au mărit recolta de boabe cu 3–22 % față de martor; APP a dat cel mai mult — 171,8 g pe plantă față de 128,8 g fără fosfor. Substanța uscată a organelor (rădăcină, tulpină, frunză, știulete) cu APP a fost mai mare cu 9,8–65 % pe faze de dezvoltare, iar raportul rădăcină/parte aeriană la maturitate a fost cel mai mare (24,5 %) — planta a investit proporțional mai mult în rădăcină.
Fosforul: preluare și valorificare
| Indicator | APP | DAP | FCMP | DAP + FCMP |
|---|---|---|---|---|
| Valorificarea P aplicat (REp), % | 35,1 | 27,9 | 29,5 | 24,4 |
| Eficiența agronomică (AEp), g boabe / g P | 33,1 | 22,1 | 13,2 | 13,5 |
| Productivitatea parțială (FPp), g boabe / g P | 132,1 | 121,1 | 112,3 | 112,6 |
| Indicele de recoltă al fosforului (PHI), % | 51,0 | 48,4 | 49,1 | 48,4 |
| Coeficientul de activare a P din sol (PAC), % | 8,66 | 7,45 | 7,51 | 7,43 |
Martor fără fosfor: PAC 6,20 %. Fosforul total preluat cu APP a fost cu 83,9 % mai mare decât la martor și mai mare decât la DAP și FCMP. Fosforul total din sol după experiment a fost la APP cu 5,5–41,4 % mai mare decât la celelalte variante — mai puțin fosfor s-a „pierdut” în forme inaccesibile.
Rădăcina
Toate îngrășămintele cu fosfor au mărit lungimea, suprafața, diametrul și activitatea rădăcinii față de martor. APP a avut cea mai mare activitate a rădăcinii în zilele 60 și 120 (DAP în ziua 30). Modelul ecuațiilor structurale a arătat că activitatea rădăcinii mărește substanța uscată și preluarea fosforului, iar acestea măresc recolta; suprafața rădăcinii acționează asupra recoltei și direct.
Explicația autorilor
- Hidroliză mai lentă. APP este complet solubil, dar lanțurile de polifosfat se descompun treptat în sol până la ortofosfatul pe care planta îl preia — fosforul este disponibil mai mult timp, nu doar în primele zile.
- Chelatarea metalelor. Polifosfatul leagă ionii metalici (Fe, Al, Ca) care altfel precipită fosforul, astfel încât mai puțin fosfor se fixează în forme inaccesibile.
- Rădăcină mai puternică. O rădăcină mai lungă, mai activă și cu suprafață mai mare cuprinde mai mult sol și preia mai multe elemente nutritive, ceea ce mărește masa și recolta.
- Raportul N : P din îngrășământ poate influența ramificarea rădăcinii — autorii menționează aceasta ca posibilitate, fără măsurători în acest experiment.
Ce nu dovedește această lucrare
- Un singur experiment în vase de vegetație, în seră, un singur an, un singur hibrid, două plante pe vas — nu este experiment de câmp și nu dă doza la hectar.
- Solul este acid (pH 5,85); pe cernoziomul carbonatic mecanismul de fixare a fosforului este altul, așa că efectul în câmp poate fi diferit.
- pH-ul solului după experiment și fosforul accesibil pe variante nu au fost publicate; mecanismele (chelatare, efect asupra pH-ului) sunt deduse din literatură, nu măsurate aici.
- Numărul de repetiții nu este indicat consecvent (12 în metodă, 3 în legendele graficelor); o valoare pentru martor (PAC) diferă între text și tabel.
- Volumul rădăcinii este menționat în metodă, dar nu apare în rezultate.
Ce înseamnă pentru POLYFERT 11-37
POLYFERT 11-37 este polifosfat de amoniu — aceeași clasă de îngrășământ ca APP din acest experiment, cu 65 % polifosfat și 35 % ortofosfat. Lucrarea confirmă ceea ce stă la baza tehnologiei Ferti-start: fosforul care se eliberează treptat și se fixează mai puțin în sol dă o rădăcină mai puternică și o valorificare mai bună. Doza și modul de aplicare (bandă la 5 cm lateral și 5 cm sub sămânță) nu le deducem din acest experiment, ci din recomandările pentru condițiile noastre — vedeți dozele orientative și fosforul în sol, iar pentru parcela dumneavoastră scrieți asistentului.
Referințe
- Dong S., Bismark A.-B., Li S., Gao Q., Zhou X., Li C. (2024). Ammonium Polyphosphate Promotes Maize Growth and Phosphorus Uptake by Altering Root Properties. Plants 13(23): 3407. DOI 10.3390/plants13233407.
- Gao Y., Wang X., Shah J. A., Chu G. (2020). Polyphosphate fertilizers increased maize (Zea mays L.) P, Fe, Zn, and Mn uptake by decreasing P fixation and mobilizing microelements in calcareous soil. Journal of Soils and Sediments 20: 1–11.
- Khourchi S., Elhaissoufi W., Loum M., Ibnyasser A., Haddine M., Ghani R., Barakat A., Zeroual Y., Rchiad Z., Delaplace P., Bargaz A. (2022). Phosphate solubilizing bacteria can significantly contribute to enhance P availability from polyphosphates and their use efficiency in wheat. Microbiological Research 262: 127094.
- Lynch J. P. (2013). Steep, cheap and deep: an ideotype to optimize water and N acquisition by maize root systems. Annals of Botany 112: 347–357.
- Lynch J. P. (2019). Root phenotypes for improved nutrient capture: an underexploited opportunity for global agriculture. New Phytologist 223: 548–564.
- Liu D. (2021). Root developmental responses to phosphorus nutrition. Journal of Integrative Plant Biology 63: 1065–1090.
- Nkebiwe P. M., Weinmann M., Bar-Tal A., Müller T. (2016). Fertilizer placement to improve crop nutrient acquisition and yield: a review and meta-analysis. Field Crops Research 196: 389–401.
- Johnston A. E., Poulton P. R. (2019). Phosphorus in agriculture: a review of results from 175 years of research at Rothamsted Research. Journal of Environmental Quality 48: 1133–1144.
- Dobermann A., Cassman K. G. (2002). Plant nutrient management for enhanced productivity in intensive grain production systems of the United States and Asia. Plant and Soil 247: 153–175.
- Zhao și colab. (2021). Influența îngrășămintelor cu fosfor asupra recoltei de porumb și a pH-ului solului. Archives of Agronomy and Soil Science — după citarea din lucrarea [1].
Prezentare realizată de Ferti Shop pe baza lucrării publicate; traducerea nu este autorizată de autori. Cifrele sunt preluate din tabelele și textul lucrării, iar interpretarea pentru condițiile Câmpiei Panonice ne aparține.
