Лекція № 7 Тема: Калійні добрива План:

1. Значення калію для живлення рослин і особливості його засвоєння 1

2. Калійні добрива і сировина для їх виробництва 5

3. Застосування калійних добрив 8

Запитання для самоконтролю 12

Література:

1. Агрохімія. За ред.М.М.Городнього.- К.: ”Вища школа”, 1995,

с. 288-295.

2. Агрохімія. Карасюк І.М. і ін.- К.: „Вища школа”, 1991, с.111-119.

3. Агрохімія. Карасюк І.М. і ін. - К.: „Вища школа”, 1995, с.167-179.

1. Значення калію для живлення рослин і особливості його засвоєння

Поряд з азотом і фосфором калій є головним елементом жив­лення рослин. У рослинах він знаходиться в іонній формі і не входить до складу органічних сполук клітин. Молоді органи рослин містять його значно більше, ніж старі. В процесі росту і роз­витку рослин відбувається його переміщення із старих органів і тканин у молоді органи, що ростуть, де він використовується по­вторно. Тому у вегетативних органах вміст калію завжди біль­ший, ніж у насінні, бульбах і коренеплодах. Так, у листках кар­топлі, соняшнику, цукрових буряків міститься 4-6 % калію, в соломі зернових— 1-1,5, в капусті — до 0,5 % в перерахунку на суху речовину, тоді як у насінні зернових близько 0,5%, в коре­неплодах — 0,3-0,6 %.

Із усіх зольних елементів рослини найбільше засвоюють ка­лій. При середній урожайності зернові виносять 50-90, а цукрові буряки, картопля, овочеві культури—до 200-400 кг/га К₂О. Засвоєння калію рослинами протягом вегетації залежить від їх біо­логічних особливостей. Так, зернові культури найбільше засвою­ють калій у період виходу в трубку—колосіння, льон - під час цвітіння, картопля та цукрові буряки — в період найбільшого при­росту біомаси.

Калій у рослинах бере активну участь у білковому і вуглевод­ному обмінах, активує діяльність ферментів, регулює процеси від­кривання і закривання продихів на листках, поглинання вологи кореневою системою, що сприяє раціональному й ефективному використанню води. Тому забезпеченість рослин калієм підвищує їх стійкість проти засухи і несприятливої дії високих і низьких температур.

Під впливом калію:

- рослини стають більш морозо­стійкими, що пов'язано із збільшенням у клітинах вмісту цукрів і осмотичного тиску;

- потовщуються стінки соломи, що підвищує стійкість рослин проти вилягання, поліпшуються вихід і якість волокна льону, конопель тощо; - нагромаджується більше цукрів у цукрових буряках та інших коренеплодах, крохмалю — в буль­бах картоплі;

- підвищується стійкість рослин проти грибкових і бак­теріальних захворювань, наприклад картоплі, коренеплодів, ово­чевих культур — проти збудників гнилі, зернових — проти борош­нистої роси, іржі тощо.

Нестача калію гальмує деякі біохімічні процеси у рослині, що негативно впливає на обмін речовин. Спочатку молоді рослини жовтіють, потім буріють і поступово відмирають. Відмирання більш старих листків починається з верхівки, поширюється вниз по їх краях, а потім між жилками. Характерною ознакою калій­ного голодування є „опіки” країв листків. Рослини в'януть, стеб­ла стають ламкими, що викликає вилягання зернових культур, затримується розвиток репродуктивних органів, зерно формуєть­ся щуплим і має погану схожість. Недостатнє живлення калієм збільшує витрати цукрів на дихання, знижує врожай­ність та якість продукції, погіршує здатність до зберігання овочів і фруктів.

Найчастіше нестача калію виявляється в період інтенсивного росту рослин у середині вегетації, коли його вміст знижується в З-5 разів проти нормального. Іноді симптоми калійного голоду­вання подібні до симптомів хвороб, наприклад у кукурудзи до бактеріального в'янення.

При надмірному калійному живленні рослин спочатку між жилками листків з'являється мозаїка блідих плям, які з часом буріють, і листки опадають. Ріст і цвітіння рослин затримуються. У бульбах картоплі, наприклад при надмірному живленні калієм, знижується вміст крохмалю, погіршуються їх смакові якості. Крім того, при надлишку калію в грунті виявляється магнієве голо­дування рослин.

Вміст калію в грунті. Загальний вміст калію в грунтах коливається від 0,1 до 3,4 %, що значно перевищує запаси азоту і фосфору. Переважна части­на калію в грунті знаходиться в кристалічній решітці польових шпатів (ортоклаз, мікроклін), слюд (мусковіт, біотит, флогопіт) та іллітів. Його вміст майже повністю залежить від наявності в грунтоутворюючих породах калієвмісних мінералів.

Найбільше калію міститься в глинистих чорноземних грунтах. У засолених грунтах його вміст значно більший і тому досить часто відпадає потреба у застосуванні на них калійних добрив. У грунтах легкого гранулометричного складу (піщаних і супіща­них) вміст калію значно менший. Найбідніші на цей елемент тор­ф'яні грунти, де його вміст коливається від 0,03 до 0,15%. Як правило, у грунтах калій перебуває у різних формах.

Водорозчинний калій — це калій водорозчинних солей міне­ральних і органічних кислот, а також калій, що переходить у во­дорозчинну форму з ГВК і калієвмісних мінералів під час вза­ємодії з водою, його вміст у грунтах невисокий (0,5-2 мг/100 г грунту), за винятком засолених, де його вміст досягає 5 мг/100 г грунту і більше. Водорозчинний калій найкраще і найлегше за­своюється рослинами, але його вміст неповністю відображає умо­ви калійного живлення. За вмістом водорозчинного калію О. Г. Оніані пропонував поділяти грунти на малозабезпечені (<1 мг/100 г грунту), середньозабезпечені (1-3 мг/100 г грун­ту) і високозабезпечені (>3 мг/100 г грунту).

Обмінний калій — основний показник забезпеченості грунту доступним для рослин калієм. Він представлений іонами калію, що знаходяться на поверхні негативно заряджених колоїдних час­точок грунту. Вміст обмінного калію характеризує генетичні особ­ливості грунту, а також інтенсивність антропогенної дії. В агро­хімічній практиці за його

вмістом встановлюють забезпеченість грунту калієм. Вміст обмінного калію визначають у некарбонатних грунтах за методом Маслової, в карбонатах — за методом Протасова. Найчастіше на практиці визначають вміст рухомого калію в грунтах за методами Кірсанова (0,2 н. розчин НСІ), Чирікова (0,5 н. розчин СН₃СООН), Мачигіна (1 %-й розчин (NH₄)₂CO₃). Застосування методів Кірсанова, Чирікова і Мачи­гіна дає змогу визначити рухомі сполуки фосфору і калію в од­ній витяжці.

Неодмінний калій становить майже половину валового вмісту калію, що здатний поступово перетворюватися на обмінні форми (рис. 1).

К. К- Гедройц ще у 1912 р. за допомогою вегетаційних дослідів довів, що при завчасному видаленні обмінного калію з грунту рослини нормально розвиваються і не виявляють явних ознак його нестачі. Це свідчить про те, що поповнення запасів обмін­ного калію відбувається за рахунок необмінних його форм.

Калій органічних речовин. Оскільки калій не утворює в жи­вих організмах стійких органічних сполук, його кількість в ор­ганічних речовинах грунту незначна. Ця форма калію наявна переважно у верхніх шарах грунту в складі свіжої біомаси; во­на досить недовговічна тому, що в процесі її мінералізації калій швидко переходить у ґрунтовий розчин.

Калій мінерального скелета досить повільно перетворюється на обмінну та розчинну форми і тому не має особливого значен­ня в живленні рослин.

Отже, в грунті відбувається взаємне перетворення одних форм калію на інші: К_{водорозчинний} К_{обмінний} К_{необмінний}. Використовуючи калій, рослини знижують його концентрацію в ґрунтовому розчині, яка відновлюється із ГВК за рахунок обмінного і необмінного калію. Тому вважають, що джерелом калію для живлен­ня рослин є всі його форми, що містяться в грунті. Темпи попов­нення запасів водорозчинного калію за рахунок інших форм калію грунту іноді відстають від темпів його засвоєння рослинами, що зумовлює необхідність застосування калійних добрив.

Застосування калійних добрив — досить ефективний засіб по­ліпшення живлення рослин калієм, проте створити оптимальний вміст калію в грунті значно складніше, ніж, наприклад фосфору. В результаті різного складу глинистих мінералів у дерново-під­золистих грунтах під час внесення калійних добрив збільшуєть­ся вміст обмінних форм калію, а в чорноземах — необмінних.

За рухомістю по профілю грунту калій займає проміжне по­ложення між азотом і фосфором. Тому при спробі створити оп­тимальний калійний режим на глинистих, важких за грануло­метричним складом грунтах значна частина калію перетворюєть­ся на недоступні форми внаслідок-його фіксації мінералами. На легких за гранулометричним складом грунтах калій добрив ви­мивається з орного шару, а іноді навіть за межі шару грунту, де знаходяться корені, в підґрунтові води.

Кругообіг калію в природі. Середній вміст калію в земній корі становить 2,5 %. Це один з основних біогенних елементів. Його вміст у біомасі коливаєть­ся від 20 (в пустелях) до 2000 кг/га (в дубових лісах). Щорічно в грунт з біомасою повертається від 3-5 до 300 кг/га калію, вод­ночас в умовах сільськогосподарських угідь з урожаєм виносить­ся від 20 до 500 кг/га калію.

Певна частина калію втрачається в результаті вимивання з шару грунту, де ростуть корені. На інтенсивність цього процесу впливають гранулометричний склад грунту, його зволоженість (опади, поливи), рівень залягання ґрунтових вод, норми добрив, сільськогосподарське використання. Частина калію сільськогос­подарських угідь втрачається внаслідок водної і вітрової ерозії. Так, у результаті водної ерозії на дерново-підзолистих грунтах щорічно втрачається близько 45 кг/га, а на чорноземах — 8-10 кг/га калію. Фіксація калію глинистими мінералами, його ак­тивна участь у біологічному кругообігу знижують вміст калію в геологічному кругообігу.

Співвідношення між калієм і натрієм у земній корі близьке до одиниці. За хімічними властивостями натрій досить подібний до калію, проте його іони порівняно з іонами калію, кальцію і магнію фіксації не піддаються і слабко утримуються колоїдами; грунту. Натрій — основний катіон, що легко вимивається з грун­ту. Тому в природних водах його міститься більше, ніж калію (вміст калію не перевищує 1-2 мг/л). Цим і пояснюється соло­нуватий смак води в морях і океанах.

Повернутися до плану