|
Марчук И.У., Макаренко В.М., Розстальний В.Э., Савчук А.В.
Информация предоставлена изданиям "Настоящий хозяин" за июнь 2004 год
Калий – удивительный металл. Удивительный не только потому, что режется ножом, "плывет" в воде, горит и взрывается на ее поверхности, окрашивает пламя в фиолетовый цвет. Он неповторим потому, что входит в состав более трехсот минералов, содержится в почве, растениях, организмах человека и животных.
Содержание калия в растениях составляет около 1,9%, причем одна часть ионов калия содержится в клеточном соке, другая – в структурных элементах клетки в поглощенной форме. Большая его часть находится в молодых органах. Установлено, что по мере старения отдельных органов растения ионы калия перемещаются в точки наиболее интенсивного роста.
Калий активно влияет на синтез углеводов и их перемещение к органам, которые содержат их в резерве, принимает участие в других биохимических процессах, в частности, в дыхании. Растения, обеспеченные калием, лучше переносят засуху и низкую температуру. Ионы калия влияют на обмен азотистых веществ. В случае его нехватки в клетках накапливается избыток аммиака, что может привести к отравлению и гибели растений. Дефицит калия обуславливает расщепление белков, которые снижают качество зерна, плодов и провоцируют развитие болезней. Во время роста зерновых калий способствует прочности стебля, что повышает устойчивость растений к вылеганию.
Динамика поглощения калия разными культурами на протяжении вегетации зависит от их биологических особенностей. У зерновых культур максимум поглощения приходится на период колошения; у льна – цветения; картофеля, сахарной свеклы – максимального нарастания ботвы, клубней и корнеплодов. Относительное количество калия в растениях уменьшается с их возрастом, однако абсолютная его величина увеличивается практически до конца вегетации.
Больше его поглощают плодово-ягодные культуры, сахарная свекла, картофель, кукуруза, подсолнечник, корнеплоды, капуста, многолетние травы. Меньше калия выносится с урожаем ржи, пшеницы, ярых зерновых.
Содержание и формы калия в почве
Почти все почвы (за исключением торфяных) в 5–50 раз более богаты по валовому содержанию калия по сравнению с азотом и в 8–40 раз – с фосфором. Содержание калия колеблется от 0,5 до 2,5%, а запасы в пахотном слое составляют 15–90 т/га. Несмотря на высокое валовое содержание и запасы калия в почве, большая его часть (98–99%) пребывает в нерастворенной и недоступной для растений форме. Содержание в почвах обменного калия, который является основной формой питания растений, составляет только 0,5–2,0% его валовых запасов. Больше калия содержится в тяжелых по гранулометрическому составу почвах.
По доступности для растений соединения калия подразделяют на пять форм.
1. Основное количество калия (98–99%) содержится в почвах в виде минералов – полевые шпаты, слюды, гидрослюды и т. д. На часть этих минералов приходится почти 18% массы земной коры. Наиболее распространены полевые шпаты, калий которых практически не усваивается растениями, тогда как 13 слюдистых и гидрослюдистых минералов, в частности, мусковит, биотит, может использоваться в незначительном количестве в результате действия на них кислот, которые выделяются корневой системой растений. В целом, разрушение минералов под действием физико-химического выветривания и микробиологической деятельности – процесс достаточно долгий и в питании растений играет незначительную роль. Калий глинистых минералов более растворимый, чем песчаных почв, поэтому в глинистых почвах содержание валового и подвижного калия выше.
2. Калий обменный, поглощенный почвенными коллоидами, составляет не более 0,5–1,5% общего содержания этого элемента в почве. В большинстве незасоленных почв его содержание колеблется от 4,7 до 23,5 мг на 100 г почвы, что в пересчете составляет 141–705 кг/га. Хотя эта форма считается доступной для питания растений, растения могут использовать только ту его часть, которая вытесняется в почвенный раствор другими катионами, находящимися на поверхности корневых волосков. По составу обменного калия определяют обеспеченность почвы доступной формой. Обыкновенные и типичные черноземы и сероземы богаче обменным калием, чем дерново-подзолистые, песчаные и супесчаные почвы.
3. Водорастворимый калий –водорастворимые соли, которые находятся в почвенномрастворе. Эта форма легкодоступна для растений, но ее содержание очень незначительно – 1/10 часть от обменного или 0,1% от валового содержания калия (1,7 мг на 100 г почвы). Часть водорастворимого калия (а также калий из удобрений) может легко поглощаться (фиксироваться) глинистыми минералами почвы и переходить в необменную форму, малодоступную для питания растений. Необменная фиксация калия больше выражена на черноземных и сероземных почвах, особенно в случае их резкого увлажнения или высушивания.
4. Калий органического вещества входит в состав пожнивных и корневых остатков растений, а также тела живых организмов, населяющих почву. Эта форма калия непосредственно для растений недоступна, но переходит в доступную после минерализации органической части растительных остатков и отмерших микробов и других микроорганизмов.
5. В некоторых почвах водорастворимый калий (а также калий удобрений) может превращаться в необменную форму, в результате чего снижается его доступность для растений. Необменная фиксация калия наиболее выражена на черноземах и сероземах, особенно при их периодическом увлажнении и высушивании. По содержанию обменного калия рекомендованные нормы удобрений корректируют. При низком содержании их увеличивают на 25–30%, при высоком снижают на 25–30%. В интенсивных севооборотах уровень возвращения калия должен составлять 100–115%.
Калийные удобрения
Калийные руды – это горные породы с повышенным содержанием калия, которые залегают глубоко в недрах Земли и не выходят на ее поверхность. Известно 10 видов калийных руд, в состав которых входят разные калийные минералы, которые, кроме калия, содержат натрий, магний, серу и значительное количество хлора. Считается, что минимальное содержание KCl в рудах, пригодных для производства калийных удобрений, должно быть не меньше 18–20%.
Для производства калийных удобрений используют сильвинит (15–40% KCl) и карналит (20%KCl), значительные залежи которых есть в России и Белоруссии. В Украине самым большим является Прикарпатское месторождение, в минералах которого преобладают сернокислые соли – ценное сырье бесхлорных калийных удобрений.
По содержанию питательных веществ калийные удобрения подразделяют на две группы.
1. Простые калийные удобрения, которые содержат до 30% калия (К2О), – природные калийные руды, калимаг и калимагнезия. Размолотые природные калийные руды иногда называют сырыми калийными удобрениями.
2. Концентрированные калийные удобрения, которые содержат более 30% калия (К2О), – хлористый и сернокислый калий, 30–40%е калийные соли, калийэлектролит и поташ.
По содержанию хлора калийные удобрения подразделяют на хлорсодержащие и бесхлорные.
Простые калийные удобрения.
Сильвинит – содержит 12–18% К2О. Производят размолом сильвинитовой породы. Это крупнокристаллическая соль белого, розового, бурого, иногда голубоватого цвета. Сильвинит малогигроскопичный, хорошо рассеивается. Его недостатком является значительное содержание хлора (на 1 кг К2О приходится 3,8 кг хлора). Позитивным является содержание натрия (на 1 кг К2О – 2,5 кг Na2O). Удобрение лучше вносить осенью под культуры, которые хорошо реагируют на натрий (сахарную свеклу и корнеплоды). Не рекомендуется вносить под культуры, чувствительные к хлору (картофель, овощные, табак, виноград и цитрусовые).
Каинит – содержит не менее 10% К2О, 6–7% MgO, 32–35% Cl, 22–25% Na2O, 15–17% SO4. Получают размолом каинитовой или каинитово-лангбейнитовой породы. Это крупнокристаллическая соль серо-розового цвета. Каинит малогигроскопичный, не слеживается, хорошо рассеивается. Его недостатком является высокое содержание хлора (на 1 кг К2О приходится 3,3 кг хлора). Вносят в качестве основного удобрения.
Калимагнезия – содержит 28–30% К2О и 8–10% MgO. Производят из шенита в гранулированной (марка А) и порошкообразной (марка Б) формах. Ценное калийное удобрение, особенно на легких почвах под чувствительные к хлору культуры. Особенно хорошо реагируют на это удобрение растения из семейства крестоцветных.
Калимаг – содержит 16–19% К2О и 8–9% MgO. Производят из лангбейнитовой породы. Имеет хорошие физические свойства, негигроскопичное удобрение, во время хранения не слеживается. Рекомендуется под культуры, которые негативно реагируют на хлор, особенно на дерново-подзолистых почвах.
Концентрированные калийные удобрения
Хлористый калий – содержит 57–60% К2О. Наиболее распространенное калийное удобрение, которое производят из сильвинита в процессе разделения KCl и NaCl, оно базируется на разной их растворимости и густоте. Это кристаллическая соль или гранулы белого или розового цвета. Имеет хорошие физические свойства, малогигроскопичная, не слеживается, легко рассеивается, хорошо растворима в воде.
Хлористый калий – основное калийное удобрение. Содержит в 4–5 раз меньше хлора, чем сильвинит. Можно вносить под все культуры, на всех типах почв и разными способами. Под чувствительные к хлору культуры лучше вносить с осени, чтобы хлор вымывался в глубокие слои почвы.
30- и 40%. Не калийные соли – производят смешиванием хлорида калия с размолотым сильвинитом или каинитом. Это кристаллы серого, розового или оранжевого цвета. Удобрение малогигроскопичное, не слеживается, хорошо рассеивается.
Калийные соли вносят под разные культуры, но особенно они ценны под сахарную свеклу и корнеплоды, поскольку в них содержится значительное количество натрия.
Сульфат калия содержит 45–52% К2О. Получают выделением из бесхлорных калийных руд Прикарпатского месторождения. Очень ценное бесхлорное удобрение, не гигроскопичное, не слеживается. Рекомендуют использовать на разных типах почв, под все культуры, особенно эффективно вносить под культуры, чувствительные к хлору, и под овощи в закрытом грунте. Однако это удобрение достаточно дорогое, что ограничивает его использование.
Калий-электролит – побочный продукт производства магния. Содержит 32–45% К2О в форме KCl, около 30% NaCl, 2–3% MgCl2, 16% Na2O. Удобрение содержит много хлора, поэтому его рекомендуют вносить осенью под нечувствительные к хлору культуры. Хорошо реагируют на калий-электролит кормовые корнеплоды.
Поташ содержит 55–60% К2О. Это высококонцентрированное, бесхлорное калийное удобрение, имеет сильнощелочную реакцию, очень гигроскопичное, расплывается, плохо рассеивается. Рекомендуют использовать на кислых почвах под культуры, чувствительные к хлору.
Во время использования калийных удобрений следует помнить, что все они хорошо растворяются в воде. После внесения в почву быстро растворяются и вступают в реакцию с почвенным поглощающим комплексом. Калий и другие катионы, входящие в состав калийных удобрений, поглощаются коллоидной частью почвы, а хлор остается в почвенном растворе и легко вымывается в более глубокие слои почвы. В результате этих реакций снижается подвижность калия и возможность его вымывания.Эта форма калия доступна для растений, коэффициент его использования из удобрений достаточно высокий – 60–70%. Эффективность калийных удобрений лучше проявляется на бедных калием дерново-подзолистых почвах легкого гранулометрического состава и торфяных почвах. Наиболее эффективны тут калийно-магнезийные удобрения (калимагнезия, калимаг, каинит и т. д.), которые, кроме калия, содержат магний. На черноземных почвах калийные удобрения применяют преимущественно под культуры, которые усваивают много калия и натрия (сахарная свекла, подсолнечник, плодовые, корнеплоды, овощи). На каштановых и сероземных почвах калийные удобрения используют в зависимости от вида культуры, технологии выращивания и содержания калия в почве. Все калийные удобрения (кроме поташа) – физиологически кислые соли, однако их физиологическая кислотность значительно меньше, чем в аммонийных удобрениях, и проявляется только при длительном использовании высоких доз удобрений под культуры, которые выносят большое количество калия (подсолнечник, сахарная свекла, картофель, корнеплоды, овощи). Наибольший прирост урожая после применения калийных удобрений получают на почвах Полесья и Лесостепи. В Степи эффективны умеренные нормы калийных удобрений при сбалансированном азотно-фосфорном питании.
Все культуры, чувствительные к хлору, требуют внесения бесхлорных калийных удобрений. Под зерновые культуры, сахарную свеклу, кормовые корнеплоды и злаковые травы наилучшим образом подходит хлористый калий и калийные соли, содержащие натрий. Культуры из семейства крестоцветных (рапс, капуста, редька), бобовых (горох, соя, нут) хорошо реагируют на калийные удобрения, содержащие серу (калимагнезия, калимаг, каинит, сульфат калия). Прядильные культуры и огурец хорошо реагируют на внесение концентрированного хлорида калия. Хотя под лен, особенно на легких почвах, лучше применять калимагнезию или сульфат калия.
Калийные удобрения намного эффективнее влияют на величину урожая и его качество, если их применять в комплексе с азотными и фосфорными удобрениями, а под сахарную свеклу, картофель, кукурузу на зерно, овощи в зоне Полесья и Лесостепи – с органическими удобрениями. На кислых почвах действие калийных удобрений повышается на фоне использования извести.
Лучше всего вносить калийные удобрения под зяблевую вспашку. Однако в случае внедрения интенсивных технологий птимальный эффект дает проведение подкормок в небольших дозах.
|
