Меню
Головна Статті Значення калію для рослин і його вміст у грунті

Значення калію для рослин і його вміст у грунті

Значення калію для рослин і його вміст у грунті

Перші припущення про необхідність калію рослинам
В яких рослинах більше калію
Фізіологічні 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).  

КультуриПродукціяВміст елементів живлення
NP2O5K2O
Пшениця озимаЗерно2.80.850.5
Пшениця озимаСолома0.450.20.9
Пшениця яраЗерно3.40.850.6
Пшениця яраСолома0.670.20.75
ЯчміньЗерно2.10.850.55
ЯчміньСолома0.50.21
КукурудзаЗерно1.910.570.37
КукурудзаСолома0.750.31.64
ГорохЗерно4.511.25
ГорохСолома1.40.350.5
ЛьонСемена41.351
ЛьонСолома0.620.420.97
СоняшникСемена2.611.390.96
СоняшникЦіла рослина1.560.765.25
% на сиру масу
КартопляБульби0.320.140.6
КартопляБадилля0.30.10.85
Цукровий бурякКоріння0.240.080.25
Цукровий бурякБадилля0.350.10.5
КапустаКачани0.330,09-0,120,27-0,44
ТоматиПлоди0.260.070,29-0,36

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 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 і 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.