Калий и калийные удобрения, значение калия для растений - агрохимия. Значение калия для роста и развития растений

Калий наряду с азотом и фосфором относятся к главным элементам питания растений. Функция калия в растениях, как и других необходимых для них элементов, строго специфична. В растениях калий находится в ионной форме. Калий содержится в основном в цитоплазме и вакуолях клеток. Около 80% калия находится в клеточном соке и может легко вымываться водой, особенно из старых листьев.

В дневное время суток, когда в растениях активно протекают все биохимические процессы, калий, удерживается в клетках освещенного растения. Ночью, когда процессы фотосинтеза прекращаются, часть калия может выделяться через корни, чтобы потом, с появлением первого солнечного луча, вновь поглощается растением.

Молодые органы растений содержать калия в 3-5 раз больше, чем старые, его больше в тех органах и тканях, где интенсивно идут процессы обмена веществ и деления клеток Легкая подвижность калия в растениях обуславливает его реутилизацию путем перемещения из старых листьев в молодые.

Физиологические функции калия весьма разнообразны. Установлено, что он стимулирует нормальное течение фотосинтеза, усиливает отток углеводов от пластинок листа в другие органы, а также синтез сахаров

Калий усиливает накопление моносахаров в плодовых и овощных культурах, повышает содержание сахаров в корнеплодах, крахмала в картофеле, утолщает стенки клеток соломины злаковых культур и повышает устойчивость хлебов к полеганию, а у льна и конопли улучшает качество волокна.

Способствуя накоплению углеводов в клетках растений, калий увеличивает осмотическое давление клеточного сока и тем самым повышает холодоустойчивость и морозостойкость растений.

Калий поглощается растениями в виде катионов и, очевидно, в такой форме остается в клетках, активизируя важнейшие биохимические процессы в клетках растения, калий повышает их устойчивость к различным заболеваниям, как в течение вегетации, так и в послеуборочный период, значительно улучшает лежкость плодов и овощей.

В отличие от азота и фосфора, калия больше в вегетативных органах растений, чем в репродуктивных. Например, в соломе большинства злаков калия больше почти в два раза, а в стеблях кукурузы – в 5 раз, чем в зерне. Поэтому вынос К2О с нетоварной частью урожая, как правило, выше, чем с товарной (за исключением зернобобовых)

Недостаток калия вызывает множество нарушений обмена веществ у растений, ослабляется деятельность ряда ферментов, нарушается углеводный и белковый обмен, повышается затраты углеводов на дыхание. В итоге продуктивность растений падает, качество продукции снижается.

Внешне калийное голодание проявляется в первую очередь на листьях нижнего яруса, они преждевременно желтеют, начиная с краев, в дальнейшем края буреют, а затем отмирают и разрушаются, вследствие чего они выглядят, как обожженные, это явление получило название «краевой ожог». Чрезмерное калийное питание растений также негативно отражается на их росте и развитии. Проявляется оно в возникновении между жилками листьев бледных мозаичных пятен, которые со временем буреют, а затем листья опадают.

Таким образом, регулируя уровень калийного питания растений, можно в значительной мере влиять на их продуктивность и качество получаемой продукции.

Такой элемент как калий часто недооценивают. Возможно, связано это с тем, что он не участвует активно в «строительстве», как например азот, и не обогащает растения энергией как фосфор, да и новых органических соединений калий тоже не образует. Но, тем не менее, его роль в полноценной жизни растений просто огромна и, если перевести его значение на человеческий язык, то калий можно смело назвать диспетчером.

Роль калия в жизнедеятельности организма:

отвечает за движение всех питательных веществ, которые поступают из слоя почвы, через корневую систему в растительный организм.
участвует и в формировании новых клеток, а именно укрепляет их ткани,
усиливает иммунитет растительных организмов тем самым делая их более устойчивыми к различным болезням, вредителям и проявлениям негативных факторов среды, например, возвратным заморозкам весной или оттепелям посреди зимы.

Результат недостаточного содержания калия в почве

Симптомы калийного голодания без труда можно спутать с признаками какого-то заболевания или простого проявления общей утомляемости растения или стресса. На ранних стадиях калийное голодание проявится только лишь в виде замедления роста растений и уменьшения их зимостойкости. Однако вся опасность калийного голодания кроется в том, что определить его дефицит в почве на ранних стадиях, когда быстро все можно поправить, далеко не всегда удается.

После первых признаков, которые в общем-то безобидны, наступает так называемая вторая стадия которая проявляется в виде более серьезных явлений.

При продолжении калийного голодания на растениях появляется краевой ожог, то есть практически у всех листовых пластинок кончики начинают засыхать и буреть. Такое явление, однако, наблюдается при остром дефиците калия в почве, а вот если его количество не намного, но все же ниже нормы, то все что вы можете заметить это небольшие светлые точки на поверхности взрослых листовых пластинок . На молодых же листьях, особенно в период их активного роста, появляются более четкие признаки калийного голодания – морщины рядом с точками роста.

При критической нехватке калия в почве либо когда он совершенно недоступен растениям, наблюдаются, пожалуй, самые серьезные изменения – сильное огрубление листовых пластинок и последующее формирование на них сквозных отверстий и разрывов по краям .

Плоды при нехватке калия чаще всего имеют нетипичную, неправильную форму, нехарактерный, обычно неприятный, вкус и становятся совершенно непригодными даже для краткосрочного хранения.

Результат избыточного количества калия в почве

Как видим недостаток калия не так уж и не заметен, и этот элемент никак нельзя считать факультативным, он обязательно должен присутствовать в почве в достатке, но не в избытке, ибо избыточное количество калия в почве хоть и не приводит к таким серьезным последствиям как, скажем, избыток азота, но все же оказывает негативное влияние на растения. В первую очередь это негативное влияние проявляется в виде препятствия к поглощению растениями таких важных для нормальной жизнедеятельности микроэлементов как кальций, магний и марганец, что может привести к изменению вкуса, окраски, нарушению роста и прочим неприятным моментам.

Как вносить калийные удобрения в почву

Вносить в почву калийные удобрения лучше всего в осеннее время, совмещая с перекопкой почвы на полный штык лопаты. В условиях теплиц удобрения содержащие калий вносят при высадке рассады, а также при корневых подкормках. Калийные удобрения обычно очень хорошо растворимы в воде.

Для того чтобы не ошибиться с выбором удобрения нужно обязательно знать сколько калия содержится в каждом из них.

Так наибольшее содержание калия (53-59%) присутствует в хлористом калии . В спичечном коробке поместится около 18 грамм порошка. Вносят хлористый калий обычно осенью, для того чтобы хлор, содержащийся в нем, испарился.

В Сульфате калия содержание калия доходит до 52%. В спичечном коробке сульфата калия поместится около 25 грамм. Сульфат калия содержит в своем составе еще и серу, поэтому подходит под все культуры.

Калийная селитра содержит около 43% калия. В спичечный коробок войдет чуть менее 25 грамм этого удобрения. Благодаря наличию в составе азота калийную селитру можно использовать в защищенном грунте.

Калимагнезия в своем составе содержит чуть более 25% калия. В спичечном коробке этого удобрения помещается порядка 20 грамм. Чаще всего калимагнезию используют в виде подкормок не только при дефиците калия, но и при нехватке магния.

Такое удобрение как калимаг богато калием на 17-18%. В спичечном коробке его помещается аж 30 грамм.

Помимо указанных удобрений калий присутствует в более сложных, так называемых комплексных удобрениях , таких как нитрофоска, где его около 17%, нитроаммофоска с содержанием калия до 16% и других.

Про влияние азота на развитие растений и про азотные удобрения читайте

Про влияние фосфора на развитие растений и про фосфорные удобрения читайте

Богатого Вам урожая!

Как не странно основное широко доступное органическое удобрение с калием это печная зола.
В золе содержится поташ (углекислый калий). Его количество сильно варьирует в разных видах топлива.

Например, зола молодых лиственных растений содержит до 14% оксида калия. В старых хвойных породах его меньше.

Золу можно назвать комплексным удобрением, поскольку, кроме калия, содержит фосфор. Наличие в золе оксида калия позволяет применять ее на почвах с повышенной кислотностью.

Вторым по значимости источником органического калия является навозная жижа – это азотно-калийное удобрение быстрого действия. Применяется она в основном в качестве подкормок: ее разбавляют водой в 5–6 раз и вносят в почву после предварительного полива примерно через сутки.

Пойдем дальше и посмотрим в каких еще органических удобрениях содержится калий?

Это всем хорошо известный прудовый и озерный ил. Ил – прекрасное органическое удобрение с калием, потому что по содержанию калия он уступает только печной золе. Помимо источника органического калия зола обладает еще 70 полезных для растений веществ.

Ил содержит до 30 % перегноя, до 2 % азота, 8 % калия и 5 % фосфора; причем верхние слои ила богаче питательными веществами, чем нижние.

Озеро богатое илом

В ней содержится около 15 % воды и 85 % ценных питательных веществ, нужных для повышения плодородия почвы – азот, фосфор, калий, кальций, марганец, сера, бор, медь, цинк, молибден.

Однако при разложении солома теряет много азота, и еще некоторое его количество вымывается из почвы, поэтому солому лучше использовать в компостах или в виде соломенной резки.

Как мы можем убедится содержания калия в ней существенно мало по сравнению с вышеперечисленными удобрениями и составляет не более 1%.

Если в него добавить большое количество банановой кожуры то содержания калия в перегное вырастит и мы получим более ценный субстрат. Кроме того .

Во всех остальных случаях калий извлекается путем переработки калийных руд и природных солей. По содержанию калия лидирует сильвинит, лангбейнит и шенит (около 25%).

Калий в жизни растений.

Калий это вещество которое нужно растениям для создания крепкой клеточной мембраны. Содержится он преимущественно в листьях растения, а в корнях его достаточно мало.

Внесение этого элемента не только повышает урожайность сельскохозяйственных культур, но и улучшает качество плодов и зерен. Также этот элемент принимает участие в синтезе витамина C; в случае недостатка этого витамина плоды теряют цвет и аромат.

Калий и калийные удобрения Видео:

Значение калия для растений

Калий является одним из основных элементов питания, наряду с азотом и фосфором. Функция калия в растениях, как и других необходимых для них элементов, строго специфична.

Первые предположения о необходимости калия растениям высказал Соссюр в 1804 г. на основании анализа золы растений, в которой всегда присутствовал калий. Затем Либих сделал заключение о необходимости применения калийных удобрений. Первые экспериментальные данные об абсолютной необходимости калия растениям были получены Сальм-Горстмаром в 1846 г.

В отличие от азота и фосфора калий не входит в состав органических соединений в растениях, а находится в клетках растений в ионной форме в виде растворимых солей в клеточном соке и частично в виде непрочных комплексов с коллоидами цитоплазмы.

Калия значительно больше в молодых жизнедеятельных частях и органах растений, чем в старых. Около 80% калия находится в клеточном соке и может легко вымываться водой (дождями и при поливе). Молодые органы растений содержат калия в 3-5 раз больше, чем старые: его больше в тех органах и тканях, где идут интенсивно процессы обмена веществ и деления клеток. При недостатке калия в питательной среде происходит отток его из более старых органов и тканей в молодые растущие органы, где он подвергается повторному использованию (реутилизации).

Физиологические функции калия в растительном организме разнообразны. Он оказывает положительное влияние на физическое состояние коллоидов цитоплазмы, повышает их оводненность, набухаемость и вязкость, что имеет большое значение для нормального обмена веществ в клетках, а также для повышения устойчивости растений к засухе. При недостатке калия и усилении транспирации растения быстрее теряют тургор и вянут.

Калий положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растениях, участвует в углеводном и азотном обмене. При недостатке калия в растении тормозится синтез белка, в результате нарушается весь азотный обмен.

Недостаток калия особенно сильно проявляется при питании растений аммонийным азотом. Внесение высоких норм аммонийного азота при недостатке калия приводит к накоплению в растениях большого количества не переработанного аммиака, оказывающего вредное действие на растение. При недостатке калия задерживается превращение простых углеводов в более сложные (олиго- и полисахариды).

Калий повышает активность ферментов, участвующих в углеводном обмене, в частности сахаразы и амилазы. Этим объясняется положительное влияние калийных удобрений на накопление крахмала в клубнях картофеля, сахара в сахарной свекле и других корнеплодах. Под влиянием калия повышается морозоустойчивость растений, что связано с большим содержанием сахаров и увеличением осмотического давления в клетках.

При достаточном калийном питании повышается устойчивость растений к различным заболеваниям, например у зерновых хлебов к мучнистой росе и ржавчине, у овощных культур, картофеля и корнеплодов к возбудителям гнилей. Значительно улучшает лежкость плодов и овощей. Калий положительно влияет на прочность стеблей и устойчивость растений к полеганию, на выход и качество волокна льна и конопли.

Критический период в потреблении калия растениями приходится на первые 15 дней после всходов. Период максимального потребления совпадает с периодом интенсивного прироста биомассы. Поступление калия заканчивается у льна к фазе цветения, у зерновых и зернобобовых к цветению-молочной спелости. У других культур период поступления калия в растения более растянут, и проходит в течение всего вегетационного периода (картофель, сахарная свекла, капуста).

Относительное содержание элементов минерального питания в основной и побочной продукции разнообразных сельскохозяйственных культур определяется, прежде всего, их видовыми особенностями, но зависит также от сорта и условий выращивания. Содержание азота и фосфора значительно выше в хозяйственно ценной части урожая - зерне, корне- и клубнеплодах, чем в соломе и ботве. Калия же больше содержится в соломе и ботве, чем в товарной части урожая.

Калиелюбивые культуры (сахарная и кормовая свекла, картофель, капуста и кукуруза) потребляют этот элемент гораздо больше, чем зерновые и зернобобовые культуры, лен и травы. Также много калия потребляет подсолнечник.

Общий вынос калия с урожаем сельскохозяйственных культур сильно различается. Это обусловлено особенностями химического состава растений, колебаниями в уровне формируемого урожая и изменением его структуры.

Недостаток калия вызывает множество нарушений обмена веществ у растений. В итоге продуктивность растения падает, качество продукции снижается, растения начинают чаще поражаться различными болезнями.

Внешние признаки калийного голодания проявляются в побурении краев листовых пластинок - `краевом запале`. Края и кончики листьев приобретают `обожженный` вид, на пластинках появляются мелкие ржавые крапинки. При недостатке калия клетки растут неравномерно, что вызывает гофрированность, куполообразное закручивание листьев. У картофеля на листьях появляется также характерный бронзовый налет. Особенно часто недостаток калия проявляется при возделывании более требовательных к этому элементу картофеля, корнеплодов, капусты, силосных культур и многолетних трав. Зерновые злаки менее чувствительны к недостатку калия. Но и они при остром дефиците калия плохо кустятся, междоузлия стеблей укорачиваются, а листья, особенно нижние, увядают даже при достаточном количестве влаги в почве.

Чрезмерное калийное питание растений также негативно сказывается на их росте и развитии. Проявляется оно в возникновении между жилками листьев бледных мозаичных пятен, которые со временем буреют, а затем листья опадают. Поэтому оптимально разработанный план калийного питания растений в значительной мере будет влиять на продуктивность и качество урожая.

Калий в почве

Содержание калия (K 2 О) в разных почвах колеблется от 0.5 до 3% и зависит от механического состава. Больше содержится калия в глинистой фракции почвы. Поэтому тяжелые глинистые и суглинистые почвы богаче калием (2-3%), чем песчаные и супесчаные (1.5-2%). Очень бедны калием торфянистые почвы (0.03-0.05%). В большинстве суглинистых почв калия содержится 2-2.5%, т.е. значительно больше, чем азота и фосфора. Общий (валовой) калий содержится:

в составе первичных и вторичных минералов (не менее 91%),

в обменно-поглощенном (0,5-2%) и необменно-поглощенном (до 9%) состояниях,

в виде солей почвенного раствора (0.05-0.2%),

в составе пожнивно-корневых остатков, микроорганизмов (до 0.05%).

По степени подвижности и доступности для растений содержащиеся в почве соединения калия можно разделить на следующие основные формы.

1. Необменно-поглощенный (фиксированный) калий , входящий в состав прочных алюмосиликатных минералов, главным образом полевых шпатов (ортоклаз и др.) и слюд (мусковит, биотит и др.). Калий полевых шпатов малодоступен для растений. Однако под влиянием воды и растворенной в ней углекислоты, изменений температуры среды и деятельности почвенных микроорганизмов происходит постепенное разложение этих минералов с образованием растворимых солей калия. Калий мусковита и биотита более доступен растениям.

2. Обменно-поглощенный калий , поглощенный почвенными коллоидами, составляет 0.8-1.5% общего содержания калия в почве. Ему принадлежит основная роль в питании растений. Хорошая доступность обменного калия для растений обусловлена его способностью при обмене с другими катионами легко переходить в раствор, из которого он усваивается растениями. При усвоении растениями калия из раствора новые порции его переходят из поглощенного состояния в почвенный раствор. По мере использования обменного калия этот процесс все более замедляется, а остающийся калий все прочнее удерживается в поглощенном состоянии. Содержание обменного калия может служить показателем степени обеспеченности почвы усвояемым калием. Обыкновенные и мощные черноземы и сероземы богаче обменным калием, чем дерново-подзолистые почвы, особенно песчаные и супесчаные.

3. Водорастворимый калий представлен различными солями, растворенными в почвенной влаге (нитраты, фосфаты, сульфаты, хлориды, карбонаты), которые непосредственно усваиваются растениями. Содержание его в почве обычно незначительное (около 1/10 от обменного), так как калий из раствора немедленно переходит в поглощенное состояние и потребляется растениями. В некоторых почвах водорастворимый калий (а также калий внесенных в почву удобрений) может поглощаться в необменной форме, в результате снижается доступность его для растений. Необменная фиксация калия, как и иона аммония, наиболее сильно выражена в черноземах и сероземах, особенно при их попеременном увлажнении и высушивании.

Между различными формами калия в почвах существует подвижное равновесие. Количество водорастворимых форм калия может пополняться за счет обменно-поглощенных, уменьшение которых через какое-то время может возмещаться за счет фиксированной формы. Следует иметь в виду, что при внесении водорастворимых калийных удобрений их трансформация может протекать в противоположном направлении. Часть калия теряется из корнеобитаемого слоя за счет инфильтрации (процесса просачивания и пропитывания) от 2% на тяжелых и до 5% на легких почвах от внесенного количества удобрений. Также потери могут происходить от водной или ветровой эрозии.

Следовательно, главным условием для поддержания оптимального баланса питательных веществ в почве, в том числе и калия, является компенсация расходов за счет применения минеральных и органических удобрений.

Николай Вишенский

Калий наряду с азотом и фосфором относится к главным элементам питания растений. Он, безусловно, необходим всем растениям, животным и микроорганизмам. Попытки заменить калий близкими к нему элементами (натрием, литием, рубидием) оказались безрезультатными. Функция калия в растениях. как и других необходимых для них элементов, строго специфична.

Впервые предположение о необходимости калия растениям высказал Сосюр в 1804 г. на основании анализа золы растений, в которой всегда присутствовал калий. Затем Либих сделал заключение о необходимости применения калийных удобрений. Первые экспериментальные данные об абсолютной необходимости калия растениям были получены Сальм-Горстмаром в 1846 г.

В растениях калий находится в ионной форме. До сих пор неизвестно ни одно органическое соединение, в состав которого входил бы этот элемент. Калий содержится в основном в цитоплазме и вакуолях клеток; в ядрах и пластидах он отсутствует.

Около 80% калия находится в клеточном соке и может легко вымываться водой (например, дождями), особенно из старых листьев. В дневное время суток, когда в растениях активно протекают все биохимические процессы, калий, сохраняя легкую подвижность, все же удерживается в клетках освещенного растения. Ночью, когда процессы фотосинтеза прекращаются, часть калия может выделяться через корни, чтобы потом, с появлением первого солнечного луча, вновь поглощаться растением.

Примерно 20% калия удерживается в клетках растений в обменнопоглощенном состоянии коллоидами цитоплазмы и до 1% его необменно поглощается митохондриями.

Молодые органы растений содержат калия в 3-5 раз больше, чем старые: его больше в тех органах и тканях, где интенсивно идут процессы обмена веществ и деления клеток. Поэтому калий иногда называют элементом молодости. Много калия в пыльце растений. В золе пыльцы кукурузы содержится до 35,5% калия, а кальция, магния, серы и фосфора, вместе взятых — лишь 24,7%. Легкая подвижность калия в растениях обусловливает его реутилизацию путем перемещения из старых листьев в молодые. Поэтому его распределение в растениях характеризуется базипептальным градиентом концентрации, то есть его содержание в листьях и частях стебля в пересчете на единицу сухого вещества возрастает снизу вверх.

Физиологические функции калия весьма разнообразны. Установлено, что он стимулирует нормальное течение фотосинтеза, усиливает отток углеводов из пластинки листа в другие органы, а также синтез сахаров и высокомолекулярных углеводов — крахмала, целлюлозы, пектиновых веществ, ксиланов.

Калий усиливает накопление моносахаров в плодовых и овощных культурах, повышает содержание сахарозы в корнеплодах, крахмала в картофеле, утолщает стенки клеток соломины злаковых культур и повышает устойчивость хлебов к полеганию, а у льна и конопли улучшает качество волокна.

Накапливаясь в хлоропластах и митохондриях, калий стабилизирует их структуру и способствует образованию АТФ. Калий увеличивает гидрофильность коллоидов протоплазмы; при этом снижается транспирация, что помогает растениям лучше переносить кратковременные засухи.

Калий играет важную роль в синтезе и обновлении белков в растениях. При его недостатке синтез белков резко снижается и одновременно происходит распад старых белковых молекул. В растениях накапливаются растворимые азотные соединения (свободные аминокислоты). Улучшение калийного питания сопровождается повышением удельного веса белкового азота в растениях пшеницы. Усиливается также синтез амидов (аспарагина и глютамина). Положительное влияние калия на синтез белков связано, по-видимому, во-первых, с его влиянием на накопление и трансформацию углеводов (а последние, как известно, в процессе дыхания дают кетокислоты — материал для построения аминокислот) и, во-вторых, с усилением под влиянием калия деятельности ферментов, участвующих в синтезе белка.

Калий поглощается растениями в виде катиона и, очевидно, в такой форме остается в клетке, образуя лишь слабые связи с ее веществами. В такой форме калий является основным противоионом для нейтрализации отрицательно заряженных компонентов клетки, а также создает разность электрических потенциалов между клеткой и средой. Возможно, именно в этом проявляется специфическая функция калия как незаменимого элемента питания.

Активизируя важнейшие биохимические процессы в клетках растений, калий повышает их устойчивость к различным заболеваниям как в течение вегетации, так и в послеуборочный период, значительно улучшает лежкость плодов и овощей.

Критический период в потреблении калия растениями приходится на первые 15 дней после всходов. Период максимального потребления, как правило, совпадает с периодом интенсивного прироста биологической массы. У одних растений поступление калия заканчивается уже к фазе полного цветения (лен) или к цветению — началу молочной спелости (зерновые и зернобобовые). У других растений оно более растянуто и происходит в течение всего вегетационного периода (картофель, сахарная свекла, капуста).

В отличие от азота и фосфора, калия больше в вегетативных органах растений, чем в репродуктивных. Например, в соломе большинства злаков калия больше почти в 2 раза, а в стеблях кукурузы — в 5 раз, чем в зерне. Поэтому вынос К2О с нетоварной частью урожая, как правило, выше, чем с товарной (за исключением зернобобовых).

Калиелюбивые культуры — сахарная и кормовая свекла, картофель, овощи — потребляют этот элемент гораздо больше, чем зерновые и зернобобовые культуры, лен и многолетние травы. Также много калия потребляет подсолнечник. В соотношении N: Р: К у калиефилов преобладает калий (2,5-4,5: 1: 3,5-6), а у зерновых культур — азот (2,5-3: 1: 1,5-2,2).

Недостаток калия вызывает множество нарушений обмена веществ у растений: ослабляется деятельность ряда ферментов, нарушается углеводный и белковый обмен, повышаются затраты углеводов на дыхание. В итоге продуктивность растений падает, качество продукции снижается. У зерновых образуется щуплое зерно, снижаются всхожесть и жизнеспособность семян. Нередко из-за ухудшения прочности соломины хлеба полегают. Уменьшается содержание крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в корнеплодах сахарной свеклы, пектиновых веществ в плодах и ягодах. Урожайность зерновых, плодовых и овощных культур падает, снижается содержание витаминов в продукции. При дефиците калия возрастает поражаемость растений различными болезнями.

Внешне калийное голодание растений проявляется в первую очередь на листьях нижнего яруса: они преждевременно желтеют, начиная с краев; в дальнейшем края буреют, а затем отмирают и разрушаются, вследствие чего они выглядят, как обожженные. Это явление получило название «краевой ожог». Дефицит калия сказывается и на снижении тургора, листья вянут и поникают. Чаще всего недостаток калия проявляется в период интенсивного роста растений (в середине вегетации), когда его содержание в клетках растений снижается в 3-5 раз в сравнении с нормой.

Сильнее от недостатка калия страдают калиелюбивые культуры.

Чрезмерное калийное питание растений также негативно отражается на их росте и развитии. Проявляется оно в возникновении между жилками листьев бледных мозаичных пятен, которые со временем буреют, а затем листья опадают.

Круговорот и баланс калия в земледелии

Калий — один из основных биогенных элементов. Его круговорот в биоценозах весьма интенсивен. Содержание калия в биомассе различных биоценозов колеблется от 20 (пустыня) до 2000 кг/га (дубравы).

Замкнутый цикл круговорота питательных веществ в естественных биоценозах и аккумулирующая деятельность растений приводят к перераспределению калия в пределах корнеобитаемого слоя почвы и постепенному обогащению этим элементом ее верхних горизонтов.

В агроценозах круговорот и баланс калия зависят в основном от хозяйственной деятельности землепользователей: обеспеченности удобрениями, специализации хозяйств и др.

Валовые запасы калия в почвах во много раз (в 5-50) выше, чем азота и фосфора. Этого нельзя не учитывать.

Часть калия теряется из корнеобитаемого слоя почвы за счет инфильтрации: на легких почвах около 5 %, на тяжелых — около 2 % от внесенного количества удобрений. На интенсивность этого процесса оказывают влияние гранулометрический состав почвы и ее водный режим, дозы удобрений, особенности культур.

Часть калия почвы теряется в результате водной и ветровой эрозии. По усредненным данным, это составляет 4-8 кг/га. Обычно считается, что расходные статьи потерь калия от эрозии компенсируются поступлением его с семенами (около 2 кг/га) и осадками (2-6 кг/га).

Следует иметь в виду, что некоторая часть обменного калия может переходить в почве в фиксированное (необменно-поглощенное) состояние и тем самым изыматься из доступного для растений фонда калия. Установлено также, что в снабжении растений калием принимают участие не только пахотные, но и подпахотные горизонты почв. Тем самым расход калия из пахотного слоя уменьшается. Например, в опытах на дерновоподзолистых почвах подсолнечник и люпин в среднем около 32 % калия от общего его выноса потребляли из подпахотных горизонтов.

Состав и свойства калийных удобрений

Промышленные калийные удобрения подразделяют на концентрированные (хлористый калий, сернокислый калий, хлористый калий — электролит, калийная соль, калимагнезия, калийно-магниевый концентрат) и сырые (сильвинит и каинит).

Сырые калийные соли.

Получают путем дробления и размола природных калийных солей. Обычно для этой цели используют более концентрированные пласты месторождений. Применять сырые калийные соли целесообразно лишь вблизи месторождений калийных руд, так как они имеют низкое содержание К2О и большое количество примесей. Они содержат много хлора, что также ограничивает их применение.

Из сырых калийных солей наиболее распространены сильвинит и каинит.

Сильвинит — пКС1 + mNaCl. Содержит 12-15% К2О и 35-40% ^2О. Выпускается в грубом помоле (размер кристаллов 1-5 мм и более). Розовато-бурый с включением синих кристаллов. При хранении во влажном помещении отсыревает, а при высыхании слеживается. Перевозят бестарным способом. Применяют под натриелюбивые культуры.

Каинит — КО. MgSO4.3H2O с примесью №0. Содержит 10% К2О, 6-7% MgO, 32-35% а, 22-25% №2О, 15-17% SО4. Это крупные кристаллы розовато-бурого цвета. Влажность не более 5%. Получают при размоле каинитовой или каинитово-лангбей-нитовой руды. Не слеживается, транспортируют навалом (насыпью).

Концентрированные калийные удобрения. Хлористый калий, хлорид калия — КО. Это основное калийное удобрение. Его производство составляет 80-90% от общего производства калийных удобрений. Получают хлорид калия в основном из сильвинита, который представляет собой смесь (агломерат) сильвина (КО) и галита (№0), содержащую 12-15% К2О. В химически чистом хлориде содержится 63,1% К2О. В зависимости от способа производства хлорид калия, поставляемый сельскому хозяйству, содержит от 57 до 60% К2О. Это мелкокристаллический порошок розового или белого цвета с сероватым оттенком.

Хлористый калий производят несколькими способами. Полученный белый мелкокристаллический хлорид калия при хранении сильно слеживается.

Отход производства содержит до 95% №0 и служит материалом для получения соды, технической поваренной соли.

Флотационный хлорид калия имеет более крупные естественные кристаллы розового цвета. Гидрофобные добавки (жирные амины), используемые в процессе флотации, существенно уменьшают гигроскопичность и слеживаемость удобрения.

Этот способ производства хлористого калия получил наибольшее распространение.

Сульфат калия — K2SО4. Это высококонцентрированное бесхлорное удобрение. Содержит 46-50% К2О. Мелкокристаллический порошок белого цвета с желтым оттенком, влажность 1,2%. Не слеживается, транспортируется в мешках или насыпью (без тары). Получают в процессе комплексной переработки полиминеральных калийных руд (лангбейнита, шенита) конверсией (обменным разложением) хлоридом калия, а также как побочный продукт ряда химических производств.

По сравнению с хлорсодержащими калийными удобрениями K2SО4 обеспечивает достоверные прибавки урожая винограда, гречихи, табака и других хлорофобных культур. Это удобрение широко используют в овощеводстве, особенно в защищенном грунте. Наличие серы в удобрении положительно влияет на продуктивность крестоцветных, бобовых и некоторых других культур.

Однако себестоимость сульфата калия гораздо выше, чем всех других калийных удобрений.

Калимагнезия, сульфат калия-магния — K2SО4 . MgSО4. Содержит 29% К2О и 9% MgO. Получают путем перекристаллизации из природных сульфатных солей, в основном из шенита. Поэтому это удобрение иногда называют шенитом. Белый сильнопылящий порошок с сероватым или розоватым оттенком либо серовато-розовые гранулы неправильной формы. Не слеживается, транспортируется в мешках или насыпью. Используется в первую очередь под культуры, чувствительные к хлору или на легких почвах.

Калимаг, калийно-магнезиальный концентрат — K2SО4 . 2MgSО4. Получают из сульфатных калий-маг-нийсодержащих минералов путем их обогащения. Содержит 18-20% К2О и 8-9% MgO. Выпускается в виде гранул серого цвета. Не слеживается, транспортируется насыпью. По эффективности приближается к калимагнезии.

Хлоркалий электролит — КО с примесями №0 и MgCl2. Это побочный продукт при производстве магния из карналлита. Содержит 34-42% КА, по 5% MgO и №2О и до 50% а. Сильнопылящий мелкокристаллический порошок с желтым оттенком. Не слеживается, его перевозят в бумажных мешках или насыпью. По эффективности приближается к хлористому калию; на бедных магнием почвах более эффективен, чем КО.

Цементная пыль. Отход производства цемента, бесхлорное калийное удобрение. Содержит от 10-15 до 35% К2О. Калий содержится в виде карбонатов, бикарбонатов, сульфатов и в небольшом количестве силикатов. Имеются также гипс, оксид кальция, полуторные оксиды и некоторые микроэлементы. Калийные соли цементной пыли растворимы в воде и доступны растениям. Применяют в качестве основного удобрения, в первую очередь на кислых почвах и под хлорофобные культуры.

Печная зола. Местное калийно-фосфорно-известковое удобрение. Калий содержится в золе в виде поташа (К2СО3). Содержание К2О в золе существенно колеблется в зависимости от источника топлива. Например, зола лиственных пород содержит 1014% К2О, 7% Р2О5, 36% СаО, зола хвойных пород — 3-7% К2О, 2,0-2,5% Р2О5 и 25-30% СаО. Молодые деревья при сжигании дают больше золы, в которой и содержание питательных элементов выше. Печная зола — достаточно эффективное удобрение для всех культур (особенно для хлорофобных) и для всех почв (в первую очередь для кислых).

Взаимодействие калийных удобрений с почвой

Калийные удобрения хорошо растворимы в воде. При внесении в почву они растворяются в почвенном растворе, а затем вступают во взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного поглощения.

Обменное поглощение катионов калия почвой составляет небольшую часть от всей емкости поглощения. Реакция обменного поглощения катионов калия почвой обратима.

В результате перехода калия в обменно-поглощенное состояние ограничивается его подвижность в почве и предотвращается вымывание за пределы пахотного слоя, за исключением легких почв с низкой емкостью поглощения. Обменно-поглощенный почвой калий удобрений хорошо доступен растениям.

Вторичные процессы взаимодействия почвенного раствора с почвенным поглощающим комплексом постепенно вытесняют из него катионы калия. Активное участие в таком обмене принимает и корневая система растений благодаря корневым выделениям.

На кислых и сильнокислых почвах (в особенности легкого гранулометрического состава), имеющих в составе ППК обменный водород и алюминий, при внесении калийных удобрений наблюдается заметное подкисление почвенного раствора. Поэтому на таких почвах эффективность калийных удобрений снижается.

Кроме того, дополнительное подкисление почвенного раствора происходит и за счет проявления физиологической кислотности калийных солей. Однако следует отметить, что физиологическая кислотность у калийных удобрений значительно меньше, чем у аммонийных, и проявляется она, как правило, только при длительном применении этих удобрений под калиелюбивые культуры, потребляющие большое количество калия.

Необменный (фиксированный) калий обладает значительно меньшей подвижностью, чем обменно-поглощенный. Переход его в раствор и доступность растениям значительно затруднены.

Фиксация калия удобрений разными почвами в зависимости от их минералогического состава и дозы удобрений может составлять от 14 до 82 % от внесенного количества.

При внесении крупнокристаллических или гранулированных удобрений фиксация калия почвой снижалась на 20-30% из-за меньшего контакта удобрения с почвой.

Размер необменного поглощения калия зависит и от дозы вносимого удобрения. Абсолютное количество фиксированного калия при увеличении дозы калийных удобрений резко возрастает, хотя в процентном отношении к внесенной дозе наблюдается понижение фиксации. Потенциальная способность почвы фиксировать калий очень велика.

При систематическом применении калийных удобрений и положительном балансе калия (т. е. при превышении внесенного калия удобрений над его выносом растениями) в почве повышается содержание как подвижных форм калия (водорастворимый и обменный), так и его фиксированных форм.

В условиях дефицита калийных удобрений (т. е. при отрицательном балансе калия) происходит обратный процесс. По мере расходования растениями доступных форм калия (водорастворимого и обменного) происходит постепенный переход фиксированного калия, а отчасти и калия кристаллической решетки в более подвижные формы. Например, в опыте на суглинистой почве (Англия) за 101 год растения вынесли с урожаями в 3-4 раза больше калия, чем его содержалось в почве в обменной форме.

Применение калийных удобрений на различных почвах

В районах эффективного действия калийных удобрений они обеспечивают на каждый килограмм внесенного калия удобрений прибавку урожая: зерна 2-3 кг, картофеля 2033, сахарной свеклы 35-40, льноволокна 1-1,5, сена сеяных трав 20-33 и сена луговых трав 8-18 кг.

Эффективность калийных удобрений зависит от почвенно-климатических условий и биологических особенностей возделываемых культур.

Что касается почвенных факторов, то здесь основным является обеспеченность почв доступным для растений калием (сумма водорастворимого и обменного калия).

Применение калийных удобрений наиболее эффективно на песчаных, супесчаных, дерново-подзолистых, торфяно-болотных и пойменных почвах, а также на красноземах. Положительное действие на урожай растений оказывают калийные удобрения и в зоне достаточного увлажнения на суглинистых дерново-подзолистых, серых лесных почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах (в случаях низкой и средней обеспеченности их калием).

На типичных, обыкновенных, южных черноземах, каштановых почвах и сероземах действие калийных удобрений в большинстве случаев слабое или совсем не проявляется. Применение калийных удобрений оправдано в этих условиях только под калиелюбивые культуры — сахарную свеклу, подсолнечник, овощные, а также на каштановых почвах и сероземах при орошении.

На солонцах, обычно богатых калием, калийные удобрения не применяют, так как они усиливают солонцеватость этих почв и не дают ожидаемого эффекта.

Калийные удобрения, как правило, оказывают положительное влияние на урожай растений при содержании в почве подвижного калия на уровне 1-3-го классов. При более высокой обеспеченности почв калием эффективность калийных удобрений снижается и определяется в основном составом культур севооборота, уровнем применяемых доз азотных и фосфорных удобрений и других агротехнических мероприятий.

Основные принципы оптимизации применения калийных удобрений следующие.

Применение калийных удобрений с учетом обеспеченности почв калием, гранулометрического состава почв, биологических особенностей сельскохозяйственных растений и форм калийных удобрений.
Повышение общего уровня культуры земледелия, окультуренности почв, соблюдение сбалансированного питания растений калием и другими питательными элементами (в первую очередь азотом и фосфором).

Эффективность калийных удобрений (как и фосфорных, и азотных) на слабокислых и нейтральных почвах заметно возрастает по сравнению с сильнокислыми почвами.

Поэтому известкование кислых почв — один из обязательных приемов повышения эффективности калийных удобрений. Однако из-за антагонизма ионов калия и кальция на произвесткованных почвах возникает потребность в повышении доз калийных удобрений.

Применение навоза, который сам является хорошим источником калия для растений, как правило, снижает действие минеральных калийных удобрений.

Наибольшая эффективность калийных удобрений достигается при оптимальном соотношении их с азотными и фосфорными. Одностороннее применение калийных удобрений возможно на осушенных торфяниках и торфяно-болотных почвах, обеспеченных другими элементами питания.

В ассортименте калийных удобрений преобладают хлорсодержащие формы. На почвах среднего и тяжелого гранулометрического состава такие удобрения в полной дозе (за исключением небольшой дозы в рядки под некоторые культуры) целесообразно вносить осенью. При этом удобрения размещают в более влажном слое почвы, где развивается основная масса корней, и они лучше усваиваются растениями, а хлор вымывается осенне-весенними осадками из пахотного слоя и не оказывает отрицательного действия на хлорофобные культуры. Только на легких, а также на торфяно-болотных и пойменных почвах калийные удобрения следует вносить весной. Под пропашные и овощные культуры в таких случаях часть общей дозы калия целесообразно давать в подкормку.

В севообороте калийные удобрения в первую очередь вносят под калиелюбивые культуры, которые дают при этом более заметные прибавки урожая.

Лен и конопля потребляют сравнительно немного калия, но их слабая корневая система не может в обычных условиях обеспечить эти растения достаточным количеством калия. Поэтому под эти культуры следует вносить повышенные дозы калийных удобрений.

Под хлорофобные культуры целесообразно применять удобрения с минимальным содержанием хлора. Опыты с картофелем показали, что применение хлорсодержащих калийных удобрений снижает количество крахмала на 7-15% по сравнению с удобрениями, не содержащими хлор.

КАТЕГОРИИ