Λίπανση με φωσφόρο

Τα ασβεστούχα εδάφη έχουν μεγάλη δεσμευτική ικανότητα, λογω της υψηλής περιεκτικότητας τους σε ανθρακικό ασβέστιο και του υψηλού τους pH. Κατά συνέπεια, ο προστιθέμενος P μπορεί να δεσμεύεται μέχρι και 60-70%. Η δέσμευση αυτή, ήτοι η μετατροπή του διαθέσιμου P σε μη διαθέσιμες αδιάλυτες μορφές, συνεπάγεται τη μειωμένη πρόσληψη του από τα φυτά. Κατά την προσθήκη του διαλυτού ορθοφωσφορικού ανιόντος (H2PO4) στο ασβεστούχο έδαφος λαμβάνει χώρα η εξής αντίδραση:

Ca(H2PO4)2 x H2O + 2CaCO3 - Ca3(PO4)2 + 2CO2 + 2H2O

Το φωσφορικό τριασβέστιο (Ca3(PO4)2) που σχηματίζεται είναι δυσδιάλυτο, με συνέπεια το διαλυτό ορθοφωσφορικό ασβέστιο να μετατρέπεται σε μορφές τέτοιες που να μην είναι προσιτός (διαθέσιμος) ο φώσφορος στα φυτά. Με την πάροδο δε του χρόνου, η ανωτέρω ένωση μετατρέπεται σε ακόμη πιο δυσδιάλυτες ενώσεις, όπως π.χ. σε υδροξύ, οξύ, ανθρακικές ή ενώσεις του φθοριοαπατίτη, όπως π.χ. φθοριοαπατίτη ([3Ca3(PO4)2] x CaF2), ανθρακικό απατίτη ([3Ca3(PO4)2] x CaCO3), υδροξυαπατίτη (Ca3(PO4)2 x Ca(OH)2 (I) οξυαπατίτη (Ca3(PO4)2 x CaCO), φωσφορικό οκτασβέστιο (Ca8H2(PO4)6 x 5H2O). Οι ενώσεις αυτές του φωσφόρου απαντώνται ευρέως και σε ποικίλλουσες συγκεντρώσεις στα ασβεστιούχα εδάφη. Συνέπεια της δέσμευσης του P, το προστιθέμενο στα ασβεστούχα εδάφη φωσφορικό λίπασμα πρέπει να έχει υδατοδιαλυτό φώσφορο κατά ένα σημαντικό ποσοστό (60%) για να είναι αποτελεσματικό ως προς την επίδραση του στα αναπτυσσόμενα φυτά. Η δέσμευση του φωσφόρου στα ασβεστούχα εδάφη δεν οφείλεται μόνο στις χημικές αντιδράσεις, αλλά και στην επίδραση των φυσικών φαινομένων, όπως αυτό της προσρόφησης. Έτσι, μια άλλη βασική αιτία δέσμευσης του P στα ασβεστούχα εδάφη είναι η προσρόφηση των ορθοφωσφορικών ανιόντων στα σωματίδια του CaCO3, τα οποία όσο πιο μικρό μέγεθος έχουν, τόσο περισσότερο P δεσμεύουν λόγω της μεγάλης ειδικής επιφάνειας τους. Υποστηρίζεται ακόμη ότι στα ασβεστούχα εδάφη ένα μικρό ποσοστό της δέσμευσης οφείλεται στην ύπαρξη προσμείξεων οξειδίων του Fe. Ωστόσο, στα ασβεστούχα εδάφη, που περιέχουν λεπτόκοκκο CaCO3 και άργιλο κορεσμένη με προσροφημένα κατιόντα ασβεστίου (δηλαδή με υψηλό κορεσμό με βάσεις), παρατηρείται μια έντονη έλλειψη P, λόγω του ανεπαρκούς εφοδιασμού τους με διαθέσιμο P, γεγονός βέβαια που οφείλεται στην υψηλή δεσμευτική ικανότητα των υπόψη εδαφών. Επίσης, σημαντική επίδραση στη δέσμευση του φωσφόρου στα ασβεστούχα εδάφη ασκεί επιπλέον και η μηχανική σύσταση τους. Όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό της αργίλου, τόσο πιο μεγάλη αναμένεται να είναι η δέσμευση του προστιθέμενου P-κού λιπάσματος και επομένως μικρότερη η ανάκτηση του P από τα φυτά. Ένας άλλος σημαντικός παράγων που προκαλεί τη δέσμευση του P στα ασβεστούχα εδάφη είναι το pH. Η διαθεσιμότητα του στοιχείου αυτού στην περιοχή του pH 5,5-6,5 είναι μέγιστη. Στα ασβεστούχα όμως εδάφη, όπου το pH > 7,0 ο φωσφόρος δημιουργεί αδιάλυτα ιζήματα ενούμενος με το Ca. Στο χαμηλό pH 5,5-6,5 επικρατούν τα ορθοφωσφορικά ανιόντα H2PO4. Καθώς αυξάνει η τιμή του pH προς το 7,0, επικρατούν τα HPO4 και πέραν του 7,0 αρχίζουν να εμφανίζονται τα ανιόντα PO^34 τα οποία είναι ελάχιστα διαθέσιμα στα φυτά, διότι αντιδρούν με το Ca και σχηματίζουν δυσδιάλυτες ενώσεις. Μετά το pH 7,8 αρχίζει η κατακρήμνιση του CaCO3, η οποία καθίσταται εντονότερη με την περαιτέρω αύξηση του. Έτσι έχουμε σημαντική αύξηση της δέσμευσης με την άνοδο του pH. Συνέπεια των προαναφερθέντων λόγων, η φωσφορική λίπανση των ασβεστούχων εδαφών πρέπει να είναι ενισχυμένη τουλάχιστον κατά το ποσοστό δέσμευσης του P προσαυξημένη και κατά την ποσότητα απομάκρυνσης του από τις συγκομιζόμενες καλλιέργειες. Το ποσοστό δέσμευσης μπορεί να εκτιμηθεί με βάση το δείκτη δέσμευσης του φωσφόρου (P-fixation Index) (PFI).