ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

Калий — один из трёх основных элементов, необходимых для полевых культур. Поскольку он участвует в работе устьиц, он способствует снижению транспирации (испарения) и тем самым повышает устойчивость к засухе.

Он регулирует внутриклеточный ионный обмен, поддерживает образование углеводов в листьях и облегчает перенос этих углеводов к органам накопления (клубням, корням и плодам). Калий укрепляет клеточные стенки, повышает устойчивость растений к полеганию, а также усиливает сопротивляемость болезням и атакам вредителей.

МЕХАНИЗМЫ ПОГЛОЩЕНИЯ

Калий в виде ионов K⁺ довольно легко поглощается корнями из почвенного раствора. В зависимости от концентрации в почвенном растворе он пассивно поступает в растение вместе с водой. Внутри растения и между клетками он также крайне подвижен.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ОСОБЫЕ СВОЙСТВА

Растения часто потребляют калий без строгой регуляции; поэтому избыток поглощённого калия обычно снова выделяется в почву с корневыми выделениями (экссудатами).

Растворимый калий, доступный культурам в почвенном растворе, постоянно пополняется глинисто-гумусным комплексом. Это пополнение в значительной степени зависит от условий влажности (чередование влажных и сухих фаз) и сезонного климата. Поскольку калий растворим в воде, в сухих условиях его доступность быстро снижается; напротив, при избытке влаги может возрастать вымывание калия (leaching).

СХЕМА КРУГОВОРОТА

1. Животные отходы, растительные остатки и другие органические побочные продукты, возникающие в результате деятельности человека, являются важным источником калия как удобрения.

2. Калий чаще всего добывают из минералов в виде смеси с солями натрия, а иногда и магния. После очистки его превращают в калийные удобрения, пригодные для сельского хозяйства.

3. В почве калий присутствует в виде катиона K⁺: в структуре минералов, адсорбированным на поверхности глинистых минералов или растворённым в почвенной воде.

4. Вымывание растворённого калия особенно заметно в песчаных почвах с низкой ёмкостью катионного обмена (CEC).

5. Поверхностный сток и эрозия (калий, связанный с твёрдыми частицами) также являются механизмами, вызывающими вынос калия за пределы поля.

6. Корни растений могут поглощать калий только в форме растворённого иона K⁺ в почвенном растворе.

ПОКАЗАТЕЛЬ (ИНДИКАТОР)

В почвенных анализах калий обычно определяют как обменный (exchangeable) калий, измеряемый методами экстракции, которые во многих лабораториях весьма схожи. Интерпретация проводится по тому, соответствует ли измеренное количество калия примерно 4% ёмкости катионного обмена (CEC). Поэтому для корректной оценки обеспеченности почвы калием необходимо знать и значение CEC.

ТАБЛИЦА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И СИМПТОМЫ

Дефицит калия в первую очередь проявляется на старых листьях. Пожелтение листовой пластинки, затем побурение и высыхание тканей; в конечном итоге — некротические участки, похожие на ожоги, по краям листьев.

ИЗБЫТОК И ПОТРЕБНОСТЬ

Избыточный калий может отрицательно влиять на качество продукции; например, приводить к меньшему содержанию извлекаемого сахара у сахарной свёклы или к более низкой доле сухого вещества у картофеля.

Избыток калия может снижать поглощение магния. Кроме того, особенно при недостатке железа и марганца, он может затруднять их усвоение, вызывая симптомы дефицита.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Общий калий в почве обычно имеет магматическое происхождение (слюда, калиевый полевой шпат и т. п.) и «заперт» внутри частиц материнской породы. Со временем этот геологический калий высвобождается при выветривании; однако процесс занимает очень длительное время и сам по себе недостаточен для покрытия потребностей растений.

Источники калия, растворимые в воде и пригодные для использования в удобрениях, встречаются реже; в основном они находятся в древних соляных и морских отложениях Восточной Европы и Северной Америки. Эти залежи образовались при испарении воды, затем были перекрыты другими осадочными слоями и тем самым защищены от эрозии.

Эти руды содержат сильвинит — смесь различных водорастворимых солей, прежде всего хлорида калия, хлорида натрия и солей магния. Путём физического разделения и очистки эти смеси классифицируют и превращают в калийные удобрения, подходящие для сельскохозяйственного применения.

ОСНОВНЫЕ КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ

СОДЕРЖАНИЕ В ПОЧВЕ

Необходимые нормы калийного удобрения рассчитывают с учётом количества, вынесенного урожаем из почвы, и уровня, который следует поддерживать в почве. Важнее не абсолютное количество извлекаемого калия, а процент K⁺ в составе CEC. Обычно достаточным считается около 4% CEC в ионной форме. По мере увеличения CEC целевой уровень K в почве также возрастает.

КЛИМАТ

Чередование циклов высыхания и увлажнения оказывает положительное влияние на высвобождение калия из глинистых минералов и его повторное поступление в почвенный раствор. Напротив, длительная избыточная влажность или продолжительная засуха могут препятствовать отделению калия от глинистой структуры и его обновлению в растворе.

pH

pH влияет на калий не напрямую, а косвенно — через качество глинисто-гумусного комплекса и уровень микробной активности. В почвах с высокой микробной активностью больше калия минерализуется и переходит в почвенный раствор.

АНТАГОНИЗМ

Калий проявляет антагонистическое взаимодействие с магнием. Порядок приоритетности связывания в глинистом комплексе обычно следующий: Ca > Mg > K > Na. Избыточный калий может затруднять связывание магния (и частично других катионов) и их поглощение растениями.