کودهای دامی و کودهای تجاری حاوی مواد مغذی ضروری برای رشد گیاه هستند. نیتروژن، فسفر و پتاسیم از مهمترین این مواد مغذی هستند. این نشریه برخی از اطلاعات اولیه در مورد فسفر و برهمکنش آن در محیط دشت شمالی را تشریح می کند. فسفر (P) یک عنصر طبیعی است که در مواد معدنی، خاک، موجودات زنده و آب وجود دارد. رشد و نمو گیاهان به فسفر مانند نیتروژن در مقادیر زیاد نیاز دارد. فسفر برای رشد اولیه ریشه ضروری است و بلوغ گیاه را تسریع می کند. اشکال فسفر موجود در خاک می تواند شامل اشکال آلی، محلول یا "محول" باشد.

درک رابطه بین این اشکال فسفر برای درک میزان استفاده گیاهان از فسفر و میزان حرکت فسفر در محیط ضروری است. فسفر کمترین تحرک در بین عناصر غذایی اصلی گیاه است. فسفر آلی بخشی از تمام موجودات زنده از جمله بافت های میکروبی و بقایای گیاهی است. این شکل اصلی فسفر در کود اکثر حیوانات است. حدود دو سوم فسفر کود تازه به شکل آلی است. فسفر محلول گاهی اوقات فسفر معدنی موجود نامیده می شود.

 این می تواند شامل مقادیر کمی فسفر آلی و همچنین ارتوفسفات باشد، شکلی که توسط گیاهان گرفته می شود. همچنین شکلی است که با انحلال در رواناب و به میزان کمتری شسته شدن از بین می رود. فرم محلول کمترین نسبت کل فسفر را در بیشتر خاک ها تشکیل می دهد. هنگامی که کود یا کود (هر دو حاوی فسفر محلول هستند) به خاک اضافه می شود، ذخیره فسفر محلول در خاک افزایش می یابد. با گذشت زمان، فسفر محلول به آرامی به اشکال کمتر محلول (کمتر در دسترس گیاه) تبدیل می شود. فسفر متصل یا "محصول" فسفر غیر آلی در دسترس نیست.

 مقدار زیادی از فسفر خاک در ترکیباتی که با اتصال اشکال آنیونی (با بار منفی) فسفر محلول به کاتیون‌ها مانند آهن، آلومینیوم و کلسیم تشکیل می‌شوند، محدود می‌شود. فسفر چسبیده شامل ترکیبات فسفر «ناپایدار» یا با اتصال سست و «ثابت» یا محکم متصل است. فسفر متصل به ذرات خاک (فسفر ناپایدار) با فسفر محلول در تعادل باقی می ماند. بنابراین، هنگامی که حذف گیاه غلظت فسفر محلول را کاهش می دهد، فسفر حساس برای حفظ تعادل به شکل محلول تبدیل می شود، بیشتر فسفاتی که موجودات زنده استفاده می کنند در ترکیبات آلی گنجانده می شود.

 هنگامی که مواد گیاهی به خاک باز می گردند، فسفات آلی به آرامی به عنوان فسفات معدنی موجود آزاد می شود یا در مواد آلی پایدارتر ترکیب می شود و بخشی از مواد آلی خاک می شود. آزادسازی فسفر معدنی موجود از منابع آلی را کانی‌سازی می‌گویند و میکروارگانیسم‌ها آن را انجام می‌دهند.

چگونه فسفر از مزارع کشاورزی از بین می رود:

 مزارع با تلفات زیاد فسفر باید دارای پتانسیل منبع بالا و مکانیسمی برای انتقال فسفر به توده های آبی باشند. فسفر می تواند به آب های سطحی متصل به ذرات خاک یا کود برود. فسفر همچنین می تواند در هنگام عبور از سطح مزرعه در آب روان حل شود. شستشوی فسفر معمولاً نگرانی قابل توجهی نیست. ذرات خاک، فسفر محلول را از آب در حین حرکت در نیمرخ خاک جدا می کنند. غلظت فسفر در شیرابه خاک به طور قابل توجهی کمتر از غلظت رواناب سطحی است. با این حال، شرایط خاص می تواند غلظت های بالاتری از فسفر در آب های زیرزمینی ایجاد کند.

 ظرفیت خاک برای جذب فسفر می تواند در خاک های شنی یا زمانی که سطح ایستابی نزدیک به سطح خاک است، از بین برود. همچنین، ترک در خاک کانال هایی ایجاد می کند که به آب های سطحی اجازه می دهد مستقیماً به آب های زیرزمینی حرکت کنند. تلفات فسفر از مزارع کشاورزی را می توان به چهار دسته تقسیم کرد: تلفات ناگهانی فسفر محلول بلافاصله پس از استفاده از کود یا کود دامی تلفات آهسته فسفر محلول فسفر آلی آزاد شده به عنوان فسفر محلول از تجزیه سریع پوشش گیاهی در طول ذوب بهاره باد و/یا آب. رویدادهای فرسایش

تلفات فسفر محلول کودهای دامی و کودهای تجاری دارای غلظت بسیار بالاتری از فسفر محلول نسبت به خاک هستند.

اگر رواناب بارندگی بلافاصله پس از مصرف سطحی کود یا کود تجاری رخ دهد، غلظت فسفر محلول در رواناب می تواند بیش از 100 برابر بیشتر از سایر رویدادهای رواناب باشد. تلفات ناگهانی فسفر محلول دارای غلظت بالایی از فسفر به شکلی است که به راحتی در دسترس موجودات آبزی است. تحقیقات با بستر مرغی و کود خوکی اعمال شده در مراتع نشان می دهد که غلظت فسفر محلول به نسبت مستقیم با افزایش نرخ کاربرد در رویدادهای از دست دادن فسفر ناگهانی افزایش می یابد. این رویدادها تنها در صورتی اتفاق می‌افتند که رواناب باران بلافاصله پس از استفاده از فسفر سطحی یا زمانی که فسفر به صورت سطحی در مزارع یخ‌زده یا پوشیده از برف اعمال شود، رخ دهد. با گذشت زمان، کود بسیار محلول و فسفر کود روی سطح خاک با خاک واکنش داده و فسفر محلول در رواناب را کاهش می دهد. سطح نرمال در طول یک ماه در خاک های گرم و طولانی تر در خاک های سرد باز می گردد. کود و کود در خاک های یخ زده یا پوشیده از برف توصیه نمی شود زیرا فسفر هرگز فرصتی برای اتصال به خاک قبل از وقوع رواناب ندارد.

تلفات آهسته فسفر محلول با نشت آهسته تمام خاک ها مقادیر بسیار کمی فسفر محلول را در رواناب سطحی آزاد می کنند.

 سطح فسفر در آزمایش خاک به غلظت فسفر محلول در رواناب مربوط می شود. شواهد قابل توجهی نشان می دهد که غلظت فسفر محلول در رواناب به صورت خطی با افزایش سطح فسفر آزمایش خاک افزایش می یابد. با این حال، این رابطه خطی در بین انواع خاک متفاوت است. تلفات فسفر آهسته در هر رخداد رواناب رخ می دهد. به دلیل اثر تجمعی رخدادهای رواناب متعدد، این می تواند منبع مهمی برای از دست دادن فسفر باشد.

مدیریت فسفر در محیط برای به حداقل رساندن تلفات فسفر و اثرات زیست محیطی فسفر

می توان تعدادی از بهترین شیوه های مدیریتی را به کار برد: فسفر را فقط در مزارعی بکار ببرید که نیاز زراعی به فسفر دارند. منابع فسفر سطحی را در زیر سطح خاک بگنجانید به نحوی که در صورت امکان فرسایش خاک را افزایش ندهد. منابع فسفر سطحی را فقط در مزارع با پتانسیل پایین برای رواناب استفاده کنید. شیوه های حفاظت از خاک را برای به حداقل رساندن فرسایش خاک اتخاذ کنید، مانند حفظ نوارهای حائل در اطراف منابع آب. نوارهای بافر یونجه یا چرا در پاییز برای کاهش پوشش گیاهی که ممکن است فسفر را در فصل بهار در آب های سطحی آزاد کند، زمانی که تجزیه می شود، کاهش دهند. کاهش مقدار خاک از دست رفته از طریق رواناب از مزارع کشاورزی از طریق انتخاب محصول و شیوه های حفاظت از خاک.