Fosfor należy do podstawowych składników pokarmowych roślin i odgrywa znaczącą rolę w wielu procesach metabolicznych zachodzących w organizmach roślinnych. Pierwiastek ten uczestniczy przede wszystkim w przemianach energetycznych komórek, ponieważ wchodzi w skład związków wysokoenergetycznych, takich jak ATP (adenozynotrójfosforan), które odpowiadają za magazynowanie i przekazywanie energii w komórkach. Fosfor jest również składnikiem kwasów nukleinowych (DNA i RNA), które uczestniczą w procesach przekazywania informacji genetycznej oraz syntezy białek.
Odpowiednie zaopatrzenie roślin w fosfor ma istotne znaczenie dla rozwoju systemu korzeniowego. Pierwiastek ten stymuluje wzrost korzeni, zwiększając zdolność roślin do pobierania wody i składników pokarmowych z gleby. Fosfor wpływa również na przebieg procesów generatywnych, takich jak kwitnienie, zawiązywanie nasion oraz dojrzewanie plonów. Rośliny wykazujące deficyt tego pierwiastka często charakteryzują się wolniejszym tempem wzrostu, opóźnionym kwitnieniem oraz obniżeniem wielkości i jakości plonu.

Fosfor w środowisku glebowym

W glebie fosfor występuje zarówno w formach mineralnych, jak i organicznych. Znaczna część tego pierwiastka związana jest w związkach trudno rozpuszczalnych, które są słabo dostępne dla roślin. Dostępność fosforu zależy od wielu czynników środowiskowych, takich jak odczyn gleby, jej skład mineralny, zawartość materii organicznej oraz aktywność mikroorganizmów glebowych.
W glebach kwaśnych ten makroelement, może być wiązany przez związki żelaza i glinu, natomiast w glebach o wyższym odczynie przez związki wapnia. W obu przypadkach prowadzi to do ograniczenia jego dostępności dla roślin.
Część fosforu w glebie występuje również w formach organicznych. Jednym z takich związków jest fityna, która stanowi formę magazynowania fosforu w tkankach roślinnych, szczególnie w nasionach. 
Istotną rolę w przemianach fosforu odgrywają również mikroorganizmy glebowe. Niektóre bakterie i grzyby wykazują zdolność rozpuszczania trudno dostępnych fosforanów mineralnych poprzez wydzielanie kwasów organicznych. Mikroorganizmy uczestniczą także w mineralizacji organicznych związków fosforu dzięki produkcji enzymów, głównie fosfataz. W rezultacie fosfor związany w formach mineralnych i organicznych może zostać uwolniony do roztworu glebowego i stać się dostępny dla roślin.

Oznaczanie zawartości fosforu w glebie

Ocena zasobności gleby w fosfor jest jednym z podstawowych elementów badań agrochemicznych wykonywanych w Okręgowych Stacjach Chemiczno-Rolniczych. Wyniki analiz gleby umożliwiają określenie zawartości fosforu przyswajalnego, czyli tej części fosforu glebowego, która może być wykorzystana przez rośliny.
W Okręgowej Stacji Chemiczno-Rolniczej z siedzibą w Poznaniu do oznaczania zawartości przyswajalnych form fosforu w glebie stosowane są dwie metody analityczne: metoda Egnera-Riehma oraz metoda Mehlich 3.

Metoda Egnera-Riehma

Metoda Egnera-Riehma należy do klasycznych metod oznaczania przyswajalnych form fosforu w glebach rolniczych i od wielu lat jest stosowana w systemie doradztwa nawozowego w Polsce. Polega ona na ekstrakcji fosforu z gleby przy użyciu roztworu mleczanu wapnia w środowisku kwaśnym.
Zastosowany roztwór ekstrakcyjny umożliwia wyodrębnienie tej części fosforu, która jest potencjalnie dostępna dla roślin. Po przeprowadzeniu ekstrakcji zawartość fosforu w uzyskanym wyciągu oznaczana jest metodą spektrofotometryczną, wykorzystując reakcję barwną, w wyniku której powstaje charakterystyczne niebieskie zabarwienie. Intensywność barwy jest proporcjonalna do zawartości fosforu w analizowanej próbce gleby.

Spektrofotometr UV-VIS

Metoda Mehlich 3

W nowoczesnych analizach agrochemicznych coraz częściej stosowana jest również metoda Mehlich 3, która umożliwia jednoczesne oznaczanie kilku składników pokarmowych w jednym wyciągu glebowym. W metodzie tej wykorzystuje się wieloskładnikowy roztwór ekstrakcyjny zawierający m.in. kwas octowy, azotan (V) amonu, fluorek amonu oraz niewielką ilość kwasu azotowego (V).
Roztwór Mehlich 3 pozwala na ekstrakcję przyswajalnych form wielu składników pokarmowych, takich jak fosfor, potas, magnez oraz niektóre mikroelementy.
W laboratorium Okręgowej Stacji Chemiczno-Rolniczej z siedzibą w Poznaniu ekstrakty Mehlich 3 analizowane są przy użyciu techniki ICP-OES (spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej). Metoda ta umożliwia jednoczesne oznaczanie wielu pierwiastków w jednym wyciągu glebowym, co znacząco zwiększa efektywność analiz laboratoryjnych.
Zastosowanie techniki ICP-OES pozwala na szybkie i precyzyjne oznaczanie składników pokarmowych w glebie, a możliwość jednoczesnego oznaczania wielu pierwiastków w jednej analizie zwiększa efektywność pracy laboratorium oraz może ograniczać koszty badań.

Spektrometr ICP-OES

Fosfor jest jednym z najważniejszych składników pokarmowych roślin, odpowiadającym za przemiany energetyczne, rozwój systemu korzeniowego oraz prawidłowy przebieg kwitnienia i dojrzewania plonów. Jego dostępność w glebie zależy od właściwości gleby i aktywności mikroorganizmów. Dlatego regularne badania gleby i oznaczanie zawartości przyswajalnych form fosforu stanowią ważny element racjonalnego nawożenia.

mgr inż. Wiktor Michnej-Zakrzewski, specjalista laboratoryjny OSCHR z siedzibą w Poznaniu