Значення калію для рослин та його вміст у ґрунті
Перші припущення про необхідність калію рослинам
В яких рослинах більше каліюФізіологічні функції калію
Коли проявляється недолік калію
Як калій впливає на рослини
Критичний період в споживанні калію рослинами
Дефіцит калію
Надмірне калійне живлення рослин
Калій в грунті
Необмінно-поглинений (фіксований) калій
Обмінно-поглинений калій
Водорозчинний калій представлений різними солями
Калій є одним з основних елементів живлення, поряд з азотом і фосфором. Функція калію в рослинах, як і інших необхідних для них елементів, строго специфічна.
Перші припущення про необхідність калію рослинам
Перші припущення про необхідність калію рослинам висловив Соссюр в 1804 р на підставі аналізу золи рослин, в якій завжди був присутній калій. Потім Лібіх зробив висновок про необхідність застосування калійних добрив. Перші експериментальні дані про абсолютну необхідність калію рослинам були отримані Сальм-Горстмаром в 1846 р На відміну від азоту і фосфору калій не входить до складу органічних сполук в рослинах, а знаходиться в клітинах рослин в іонній формі у вигляді розчинних солей в клітинному соку і частково у вигляді нетривких комплексів з колоїдами цитоплазми.
В яких рослинах більше калію
Калію значно більше в молодих життєздатних частинах і органах рослин, ніж в старих. Близько 80% калію знаходиться в клітинному соку і може легко вимиватися водою (дощами і при поливі). Молоді органи рослин містять калію в 3-5 разів більше, ніж старі: його більше в тих органах і тканинах, де йдуть інтенсивно процеси обміну речовин і ділення клітин. При нестачі калію в живильному середовищі відбувається відтік його із старіших органів і тканин в молоді зростаючі органи, де він піддається повторному використанню (реутилізації).
Фізіологічні функції калію
Фізіологічні функції калію в рослинному організмі різноманітні. Він позитивно вплиє на фізичний стан колоїдів цитоплазми, підвищує їх обводненню, набухаємості і в’язкісті, що має велике значення для нормального обміну речовин в клітинах, а також для підвищення стійкості рослин до посухи. При нестачі калію і посиленні транспірації, рослини швидше втрачають тургор і в’януть. Калій позитивно впливає на інтенсивність фотосинтезу, окислювальних процесів і утворення органічних кислот в рослинах, бере участь у вуглеводному і азотному обміні. При нестачі калію в рослині гальмується синтез білка, в результаті порушується весь азотний обмін.
Коли проявляється недолік калію
Недолік калію особливо сильно проявляється при живленні рослин амонійний азотом. Внесення високих норм амонійного азоту при недоліку калію призводить до накопичення в рослинах великої кількості непереробленого аміаку, який шкідливо діє на рослину. При нестачі калію затримується перетворення простих вуглеводів в складніші (оліго- і полісахариди).
Як калій впливає на рослини
Калій для рослин відіграє дуже важливу роль. Калій підвищує активність ферментів, які беруть участь у вуглеводному обміні, зокрема сахарази і амілази. Цим пояснюється позитивний вплив калійних добрив на накопичення крохмалю в бульбах картоплі, цукру в цукровому буряку та інших коренеплодах. Під впливом калію підвищується морозостійкість рослин, що пов’язано з великим вмістом цукрів та збільшенням осмотичного тиску в клітинах. При достатньому калійному живленні підвищується стійкість рослин до різних захворювань, наприклад у зернових хлібів до борошнистої роси і іржі, у овочевих культур, картоплі та коренеплодів до збудників гнилей. Значно покращує лежкість плодів і овочів. Калій позитивно впливає на міцність стебел і стійкість рослин до вилягання, на вихід і якість волокна льону і конопель. Вміст калію в клітинах рослини значно вище, ніж інших катіонів. Внутрішньоклітинна концентрація калію в рослинах в 100-1000 разів перевищує його концентрацію в грунтовому розчині.
Критичний період в споживанні калію рослинами
Критичний період в споживанні калію рослинами доводиться на перші 15 днів після сходів. Період максимального споживання збігається з періодом інтенсивного приросту біомаси. Надходження калію закінчується у льону до фази цвітіння, у зернових і зернобобових до цвітіння-молочної стиглості. У інших культур період надходження калію в рослини більш розтягнутий, і проходить протягом усього вегетаційного періоду (картопля, цукровий буряк, капуста). Відносний вміст елементів мінерального живлення в основної та побічної продукції різноманітних сільськогосподарських культур визначається, перш за все, їх видовими особливостями, але залежить також від сорту і умов вирощування. Зміст азоту і фосфору значно вище в господарсько цінної частини врожаю – зерні, корені-і бульбоплоди, ніж в соломі і бадиллі. Калію же більше міститься в соломі і бадиллі, ніж в товарній частині врожаю. Культури, які “люблять” калій (цукровий та кормовий буряк, картопля, капуста і кукурудза) споживають цей елемент набагато більше, ніж зернові і зернобобові культури, льон і трави. Також багато калію споживає соняшник. Загальний винос калію з урожаєм сільськогосподарських культур сильно розрізняється. Це обумовлено особливостями хімічного складу рослин, коливаннями в формуванні врожаю і зміною його структури.
Дефіцит калію
Дефіцит калію викликає безліч порушень обміну речовин у рослин. В результаті продуктивність рослини падає, якість продукції знижується, рослини починають частіше хворіти. Зовнішні ознаки калійного голодування виявляються в побурінні країв листових пластинок . Краї і кінчики листя набувають `опікового` вигляду, на пластинках з’являються дрібні іржаві цятки. При нестачі калію клітини ростуть нерівномірно, що викликає гофрованість, куполоподібної закручування листя. У картоплі на листках з’являється також характерний бронзовий наліт. Особливо часто недолік калію проявляється при вирощуванні більш вимогливих до цього елементу картоплі, коренеплодів, капусти, силосних культур і багаторічних трав. Зернові злаки менш чутливі до нестачі калію. Але і вони при гострому дефіциті калію погано кущаться, міжвузля стебел коротшають, а листя, особливо нижні, в’януть навіть при достатній кількості вологи в грунті.
Надмірне калійне живлення рослин
Надмірне калійне живлення рослин також негативно позначається на їх зростанні і розвитку. Виявляється воно у виникненні між жилками листя блідих плям, які з часом буріють, а потім листя опадає. Тому оптимально розроблений план калійного живлення рослин в значній мірі буде впливати на продуктивність і якість врожаю.
Калій в грунті
Вміст калію (K2О) в різних грунтах коливається від 0.5 до 3% і залежить від механічного складу. Більше міститься калію в глинистій фракції грунту. Тому важкі глинисті і суглинні грунти багатші калієм (2-3%), ніж піщані і супіщані (1.5-2%). Дуже бідні калієм торф’янисті ґрунти (0.03-0.05%). У більшості суглинкових грунтів калію міститься 2-2.5%, тобто значно більше, ніж азоту і фосфору. Загальний (валовий) калій міститься:
- в складі первинних і вторинних мінералів (не менше 91%),
- в обмінно-поглиненому (0,5-2%) і необмінно-поглиненому (до 9%) станах,
- у вигляді солей ґрунтового розчину (0.05-0.2%),
- в складі пожнивно-кореневих залишків, мікроорганізмів (до 0.05%).
За ступенем рухливості і доступності для рослин в грунті сполуки калію можна розділити на наступні основні форми.
Необмінно-поглинений (фіксований) калій
Bходить до складу міцних алюмосилікатних мінералів, головним чином польового шпату (ортоклаз і ін.) І слюди (мусковіт, біотит і ін.). Калій польового шпату малодоступний для рослин. Однак під впливом води і розчиненої в ній вуглекислоти, змін температури середовища і діяльності ґрунтових мікроорганізмів відбувається поступове розкладання цих мінералів з утворенням розчинних солей калію.
Обмінно-поглинений калій
Поглинений ґрунтовими колоїдами, становить 0.8-1.5% загального вмісту калію в грунті. Йому належить основна роль в живленні рослин. Хороша доступність обмінного калію для рослин обумовлена його здатністю при обміні з іншими катіонами легко переходити в розчин, з якого він засвоюється рослинами. При засвоєнні рослинами калію з розчину нові порції його переходять з поглиненого стану в грунтовий розчин. У міру використання обмінного калію цей процес все більше сповільнюється, а калій, що залишається все міцніше утримується в поглиненому стані. Зміст обмінного калію може служити показником ступеня забезпеченості грунту засвоюваним калієм. Звичайні і потужні чорноземи і сіроземи багатшими обмінним калієм, ніж дерново-підзолисті ґрунти, особливо піщані та супіщані.
Водорозчинний калій представлений різними солями
Pозчиненими в грунтової вологи (нітрати, фосфати, сульфати, хлориди, карбонати), які безпосередньо засвоюються рослинами. Зміст його в грунті зазвичай незначне (близько 1/10 від обмінного), так як калій з розчину негайно переходить в поглинений стан і споживається рослинами. У деяких грунтах водорозчинний калій (а також калій внесених в грунт добрив) може поглинатися в необмінної формі, в результаті знижується доступність його для рослин. Необмінна фіксація калію, як і іона амонію, найбільш сильно виражена в чорноземах і сероземах, особливо при їх черговому зволоженні і висушуванні. Між різними формами калію в грунтах існує динамічна рівновага. Кількість водорозчинних форм калію може поповнюватися за рахунок обмінно-поглинених, зменшення яких через якийсь час може відшкодовуватися за рахунок фіксованої форми. Слід мати на увазі, що при внесенні водорозчинних калійних добрив їх трансформація може протікати в протилежному напрямку. Частина калію втрачається з кореневого шару за рахунок інфільтрації (процесу просочування) від 2% на важких і до 5% на легких ґрунтах від внесеного кількості добрив. Також втрати можуть відбуватися від водної або вітрової ерозії. Отже, головною умовою для підтримки оптимального балансу поживних речовин в грунті, в тому числі і калію, є компенсація витрат за рахунок застосування мінеральних і органічних добрив.
Популярні запити
Напишіть нам
і ми знайдемо можливість
для співпраці
