Калий
Наряду с азотом и фосфором это важнейший элемент питания растений. При недостатке в почве калия снижается урожай и ухудшаются декоративные качества садовых культур, их зимостойкость, устойчивость к возбудителям и болезням в период роста растений и во время хранения продукции. При хорошем калийном питании повышается содержание сахаров в плодах и овощах.
Общее содержание калия в минеральных почвах нашей зоны выше в 5-15 раз, чем содержание азота, и в 8-40 раз выше, чем фосфора. Несмотря на это, запасы калия в почвах не могут обеспечить культурные растения элементом, так как 98-99% калия из общего запаса нерастворимо в воде и не усваивается растениями. Подавляющая часть культурных растений сильно нуждаются в калии и потребляют его значительно больше, чем азота и фосфора. Так, овощные и цветочные культуры выносят из почвы с урожаем в 1,5-2 раза больше калия, чем азота, и в 3-4 раза больше, чем фосфора.
Запасы калия в почве зависят от её механического состава. Более богаты калием тяжёлые глинистые почвы, которые содержат значительное количество илистой фракции. В ней аккумулируется калий. Лёгкие — песчаные и супесчаные, а особенно торфяные почвы бедны калием.
Внесение органических удобрений (навоза и компостов) обогащает почву калием. Но этого недостаточно, чтобы обеспечить хорошие урожаи культурных растений, — необходимо внесение калийных удобрений.
Тяжёлые почвы нуждаются в калийных удобрениях (основное внесение), причём заделывать их нужно на глубину расположения большей части корней. Эффективность такого внесения выше, чем при весенней мелкой заделке, так как обеспечивает растения калием ранней весной, в начальный период их развития. На лёгких почвах, чтобы предотвратить вымывание удобрений, наиболее целесообразно вносить не полные дозы калийных удобрений, а дробить их — часть весной при глубокой перекопке почвы, а часть, в качестве подкормки, — в вегетационный период.
Особенно необходимо внесение калийных удобрений в торфяные почвы. Низкое содержание в них калия обусловлено как малым его запасом, так и большой подвижностью. Калий не накапливается в корнеобитаемом слое и практически полностью используется растениями в первый год внесения. Растения на торфяной почве постоянно нуждаются в этом элементе. В торфяные почвы требуется ежегодное внесение калийных удобрений. Потребность в калии на этих почвах мало снижается даже при длительном окультуривании.
Запасное внесение калийных удобрений можно делать в тех же случаях, что и запасное внесение фосфорных удобрений: в посадочные ямы при посадке плодовых (под семечковые — 150-200 г сернокислого калия на яму, под косточковые — 60-80 г K2SO4, под землянику — 40 г/м2, под смородину и крыжовник — 30 г/м2, под малину и ежевику — 70 г/м2, под многолетние цветочные культуры — 50 г/м2, под декоративные деревья и кустарники — 40 г/м2). Запасное внесение калийных удобрений необходимо на тяжёлых глинистых почвах.
Высокие требования к содержанию калия в почве предъявляет большинство овощных, плодовых, цветочных культур. Наиболее требовательны к калию овощные культуры: картофель, капуста, морковь, огурцы, тыква, фасоль, перец, томаты, баклажаны; из плодово-ягодных: яблоня, груша, слива, вишня, малина, ежевика. Доза калийных удобрений под эти культуры должна быть ежегодно не менее 12 г/м2 K2O, что составляет 24 г/м2 калия сернокислого и хлористого калия, 30 г/м2 калийной соли.
Средняя потребность в калии (доза сокращается в 1,5 раза — 16 г/м2 калия сернокислого и калия хлористого) у лука, редиса, салата, смородины, крыжовника, земляники.
Калийные подкормки проводят в том случае, если элемент не был внесён (или недостаточно внесён) осенью, при основной подготовке почвы, либо для усиления питания овощных и цветочных культур, либо для повышения зимостойкости многолетних растений и газонных трав. Калийные подкормки в первом случае проводят ранней весной, во втором — в период формирования урожая и бутонизации. Подкормку газонных трав проводят ранней осенью в период подготовки растений к зимнему покою. Для плодовых деревьев и ягодных кустарников калийные подкормки, как и фосфорные, необходимы в годы обильного плодоношения.
Все калийные удобрения хорошо растворимы в воде и подкисляют почву. Наиболее распространённые калийные удобрения — хлористый калий, калийная соль, сернокислый калий, нитрат калия. На садовых участках чаще применяется хлористый калий как наиболее дешёвый.
Ценное калийное удобрение — древесная зола. Кроме калия она содержит фосфор, кальций, магний и большой набор микроэлементов. Так как зола не содержит хлора, то её в первую очередь следует вносить под культуры, чувствительные к хлору (малину, красную и чёрную смородину, землянику, огурцы, кабачки, салат, горох, картофель).
Доза внесения древесной золы под цветочные и овощные культуры 150-200 г/м2, в посадочные ямы под семечковые 800-1000 г на яму, под косточковые — 400-500 г. Эффективно внесение золы при посадке в лунки, борозды, рядки в дозе 30-50 г/м2.
На тяжёлых почвах золу можно вносить осенью как основное удобрение и в подкормки; на лёгких — только весной под перекопку и в подкормки.
Одноразовая доза калия должна быть следующей: при основном внесении — не более 12 г/м2 K2O, что соответствует внесению 30 г/м2 калийной соли или 24-25 г/м2 сульфата, нитрата и хлористого калия; в качестве подкормки — 2,5-7,5 г/м2 K2O.
Калийные удобрения. В качестве простых калийных удобрений наибольшее распространение имеют концентрированные хлористые и сернокислые соли.
Хлористый калий часто используется на садовых участках, и не в последнюю очередь из-за своей дешевизны. Он представляет собой белую кристаллическую или гранулированную соль, хорошо растворимую в воде. Содержание калия в нем 50-60% K2O.
Калий удобрения хорошо поглощается почвой, но остаётся при этом в доступной для растений форме. Сильно подкисляет почву, поэтому лучше его вносить в смеси с известью (на 10 г калия хлористого — 15 г извести). Это удобрение содержит хлор, который может оказать отрицательное влияние на растение. Чтобы избежать его вредного влияния, можно рекомендовать использовать калий хлористый осенью при основном внесении, чтобы хлор ко времени посадки растений вымылся осадками из корнеобитаемого слоя.
Смешивать хлористый калий можно со всеми минеральными удобрениями (за исключением мочевины), но только незадолго до внесения в почву.
Калийная соль содержит 30-40% K2O. Представляет собой смесь хлористого калия с сырыми калийными солями. Это белый кристаллический порошок с включениями пёстроокрашенных кристаллов. Обладает такими же свойствами, как и калий хлористый, но содержит больше хлора. За счёт сырых солей в калийной соли содержатся в небольшом количестве натрий, магний и др. элементы. Сильно подкисляет почву. Применение калийной соли такое же, как и калия хлористого.
Сульфат калия (сернокислый калий) содержит 45-52% K2O. Кроме калия, в его состав входят 1% магния и сера. Хорошо растворим в воде, не слёживается и, что особенно ценно, не содержит хлора. Считается лучшим калийным удобрением. Применение сульфата калия рекомендуется в первую очередь под культуры, чувствительные к хлору, а также для внесения в ямы при посадке плодовых и декоративных деревьев, ягодных и декоративных кустарников. Вносить можно осенью как основное удобрение, весной и в подкормки в течение вегетации. Сильно подкисляет почву.
Сульфат калия — магния (калимагнезия) — сернокислая соль, содержащая 28-30% K2O, небольшое количество магния (9%) и серу. Хорошо растворима в воде. Можно применять на всех типах почв — как основное удобрение, так и для подкормок. Почву подкисляет.
Калимагнезия — лучшее калийное удобрение для лёгких подзолистых почв, бедных не только калием, но и магнием.
Калимаг содержит 16-19% K2O и в качестве примесей небольшое количество магния и серы. По свойствам и применению аналогичен калимагнезии, но содержит меньшее количество калия.
Отдельно следует сказать о золе. Строго говоря, зола не относится к минеральным удобрениям. Это так называемое местное удобрение. Зола содержит в своём составе практически все макро- (кроме азота) и микроэлементы. Но её можно считать прежде всего калийным удобрением из-за высокого содержания в ней калия, который в золе находится в водорастворимой форме, легко доступной растениям. В зависимости от исходного материала состав и количество питательных веществ в золе изменяется в широких пределах. Наиболее богата калием (до 36%) зола подсолнечника. По количеству калия выделяется зола берёзовых дров (до 14%). Богата калием зола ботвы картофеля (свыше 20%).
Золу на садовых участках можно вносить под все культуры осенью, весной и в течение вегетации, а также использовать при приготовлении компоста.
Источник
Калий
Физиологические функции калия разнообразны. Его больше в молодых растущих частях растений. Калий играет существенную роль в жизни растений, воздействуя на физико-химические свойства биоколлоидов, находящихся в протоплазме и стенках растительных клеток. Катион калия в отличие от катиона кальция и магния способствует набуханию биоколлоидов, переводу их в устойчивое состояние золя, т.е. калий повышает степень дисперсности биоколлоидов и усиливает их гидратацию, в то время как кальций, наоборот, коагулирует и обезвоживает коллоиды. Поэтому калий увеличивает гидрофильность коллоидов протоплазмы, что поддерживает организм в активном состоянии. Старение коллоидов протоплазмы клеток связано с уменьшением обводненности, с переходом коллоидов из золя в гель. Поэтому при достаточном обеспечении калием растения лучше удерживают воду, легче переносят кратковременные засухи. Физико-химический процесс старения обусловливается уменьшением количества калия и увеличением количества кальция в клетках растений. Не случайно поэтому в молодых тканях больше калия, а в стареющих — кальция.
Калий усиливает устойчивость биоколлоидов клетки и улучшает весь ход обмена веществ, повышает жизненность организма. Он улучшает также поступление воды в клетки, повышает осмотическое давление и тургор, понижает процесс испарения, растения становятся более устойчивыми к засухе. Калий участвует в углеводном и белковом обмене. Под его влиянием усиливаются образование сахаров в листьях и передвижение их в другие органы растений. Особенно это заметно на урожае овощных культур, клубнеплодов и корнеплодов, плодовых и ягодных культур, которые при оптимальном калийном питании накапливают больше углеводов.
Калийные удобрения повышают качество волокна льна, конопли и других прядильных культур, а также усиливают устойчивость культур к легким заморозкам. Это происходит вследствие повышения осмотического давления клеточного сока, понижения температуры его замерзания. При хорошем калийном питании озимые культуры и многолетние бобовые травы лучше перезимовывают, повышается их устойчивость к различным заболеваниям. Калий повышает интенсивность окислительных процессов, что приводит к увеличению содержания органических кислот в растительных тканях, оказывает сильное влияние на образование белков. При недостатке калия (Цв. ил. 5-11, 31) задерживается синтез белка и накапливается небелковый азот. Более того, при калийном голодании усиливается распад белка, что создает благоприятные условия для развития в тканях различных патогенных грибов и бактерий. Например, при недостатке калия может появиться мучнистая роса у зерновых хлебов.
Роль калия усиливается при аммиачном питании растений. В этом случае лучше усваивается азот, больше образуется белков. Калий способствует лучшему использованию железа при синтезе хлорофилла. Это особенно заметно при недостатке усвояемого железа в питательной среде. Калий стимулирует процесс фотосинтеза, усиливает отток углеводов из пластинки листа в другие органы. Он активизирует работу многих ферментов, с участием которых синтезируются некоторые пептидные связи, что повышает биосинтез белков из аминокислот, и другие процессы. Влияние калия на интенсивность биосинтеза белков наглядно представлено на рис. 4.7.
Рис. 4.7. Влияние уровня содержания калия на использование введенного в растения азота 15 N для построения белков (через 5 ч после обработки)
(по К. Koch, К. Mengel, 1978)
Под влиянием калия отмечается также активизация процесса фиксации азота бобовыми культурами, поскольку он положительно влияет как на рост корней, корневых волосков, на развитие клубеньковых бактерий в ризосфере, так и на количество и массу клубеньков и их азотфиксирующую активность (рис. 4.8, M.R. Haghparast-Fanha, 1975).
Рис. 4.8. Влияние калия на ассимиляцию атмосферного азота бобовыми культурами
Ферменты фосфор-фруктокиназа и пируваткиназа, участвующие в переносе богатых энергией фосфатных остатков, для проявления своей активности также требуют катион калия. Калий повышает активность амилазы, сахаразы и протеолитических ферментов. Недостаток его приводит к дезорганизации обмена веществ в растительном организме.
В растении калий, по-видимому, находится в ионной форме. Во всяком случае, не известны органические соединения, синтезируемые в организмах, составной частью которых являлся бы катион калия. Не менее 80% его находится в клеточном соке растений и извлекается водой. Меньшая часть калия адсорбирована коллоидами и около 1% поглощается необменно митохондриями в протоплазме. Содержится он главным образом в протоплазме и вакуолях. В ядре и пластидах калия нет.
Калий улучшает качество сельскохозяйственной продукции: повышается накопление сахаров в сахарной свекле и крахмала в клубнях картофеля. В последнем случае более эффективен сернокислый калий. У льна и конопли увеличиваются выход и качество волокна, у зерновых культур повышается натурный вес зерна, увеличивается масса 1000 зерен.
При калийном голодании снижается устойчивость картофеля, овощей и сахарной свеклы к грибным заболеваниям как в период роста, так и во время хранения в свежем виде. При недостатке калия у злаковых культур соломина становится менее прочной, хлеба полегают, а это приводит к снижению урожая, ухудшает выполненность зерна. Внесение калийных удобрений повышает содержание водорастворимых форм калия в почве, подавляет развитие корневой гнили (Helminthosporium sativum) и снижает инфекционный потенциал почвы.
Визуальные признаки калийного голодания для ряда сельскохозяйственных культур показаны на цветных иллюстрациях 5-11,31.
Основные функции калия в агроэкосистеме схематично представлены на рис. 4.9.
Различные сельскохозяйственные культуры потребляют неодинаковое количество калия. Сравнительно много его потребляют плодово-ягодные культуры, сахарная свекла, капуста, корнеплоды, картофель, клевер, люцерна, подсолнечник, гречиха, кукуруза и зернобобовые. Меньше калия требуется для формирования урожая зерновых культур. В отличие от азота и фосфора калия больше в вегетативных, чем в репродуктивных органах растений (семенах). Например, в соломе озимой пшеницы, ржи, ячменя калия почти в 2 раза больше, а в стеблях кукурузы почти в 5 раз больше, чем в зерне. У некоторых зернобобовых культур калия в зерне много, но если учесть валовые урожаи зерна и соломы, то, как правило, больше его выносится с соломой, чем с зерном. В нетоварной части урожая калия больше, чем в товарном зерне, за исключением зернобобовых культур (табл. 4.12).
Рис. 4.9. Основные функции кадия в жизни растений
Культура | Зерно | Солома | Культура | Зерно | Солома |
Озимая пшеница | 0,50 | 0,90 | Горох | 1,25 | 0,50 |
Озимая рожь | 0,60 | 1,00 | Соя | 1,26 | 0,50 |
Кукуруза | 0,37 | 1,64 | Вика | 0,80 | 0,63 |
Ячмень | 0,55 | 1,00 | Кормовые бобы | 1,29 | 1,94 |
Овес | 0,50 | 1,60 | Синий люпин | 1,14 | 1,77 |
Просо | 0,50 | 1,59 | Лен (семена) | 1,00 | 0,97 |
Гречиха | 0,27 | 2,42 | Люцерна (сено) | — | 1,50 |
Клевер (сено) | — | 1,50 |
При правильном и полном использовании органических отходов калий возвращается в почву в больших количествах, чем азот и фосфор. Однако для создания оптимального калийного питания растений при высоком уровне азотного и фосфорного, как правило, необходимо вносить в почву промышленные калийные удобрения.
Калий почвы является основным источником его для питания растений. Валовое содержание его в почве часто намного превышает содержание азота и фосфора. Это в значительной мере определяется характером материнской породы. В земной коре его содержится 2,14%. Не меньше его бывает в осадочных породах, которые являются материнскими для многих почв. Количество калия в почве в основном определяется ее гранулометрическим составом. В глинистых и суглинистых почвах его содержание достигает 2% и более (табл. 4.13). Это объясняется тем, что в тяжелых почвах он входит в состав минералов, представленных главным образом в глинистых частицах. Значительно меньше калия в песчаных, супесчаных и особенно в торфяных почвах. Количество его в этих почвах снижается до 0,1%.
Почвы | Почвообразующая порода и преобладающий тип глинистого минерала | Валовое содер- жание калия, % | Обменный калий, мг/100 г почвы | Необ- менный калий, мг/100 г почвы |
Дерново-подзолистые: песчаные и супесчаные легкосуглинистые среднесуглинистые | каолинит монтмориллонит и каолинит монтмориллонит монтмориллонит | 1,20 2,17 | 4-9 15-20 | 35-50 70-130 |
Серые лесные почвы: светло-серые и серые темно-серые | лёссовидные суглинки, гидрослюды, монтмориллонит | 1,92 8-15 | 180-250 180-250 | |
Черноземы оподзоленные и выщелоченные типичные обыкновенные и южные | ||||
Каштановые почвы | лёссовидные суглинки, гидрослюды | 2,27 | 25-40 | 300-450 |
Сероземы | гидрослюды, лёссовидные суглинки | 2,29 | 50-60 | 300-550 |
По мере увеличения дисперсности частиц гранулометрического состава почвы содержание калия в ней возрастает. Это можно показать на примере оподзоленной тяжелосуглинистой почвы Долгопрудной агрохимической опытной станции им. Д.Н. Прянишникова и обыкновенного суглинистого чернозема Института земледелия центрально-черноземной полосы им. В.В. Докучаева (табл. 4.14).
Почва | Крупная пыль (0,25-0,01 мм) | Средняя пыль (0,01-0,005 мм) | Тонкая пыль (0,005-0,001 мм) | Ил (< 0,001 мм) |
Дерново-подзолистая | 2,54 | 2,94 | 3,22 | 3,11 |
Черноземная | 1,70 | 1,96 | 2,35 | 3,43 |
Калий илистой фракции наиболее доступен растениям, так как содержится преимущественно в обменном состоянии.
Нельзя не отметить, что валовое содержание калия в почве не всегда характеризует обеспеченность им растений, так как в почве бывает лишь около 1% валовых запасов, доступных растениям. Поэтому об обеспеченности растений калием на разных почвах нужно судить не по общему процентному содержанию его в почве, а по соотношению между формами его соединений. Валовое содержание калия в подпахотном слое дерново-подзолистой почвы и переходных к ней часто бывает более высоким, чем в пахотном (табл. 4.15).
Почва | Место взятия образца | Содержание калия в слое | |
А (пахотный) | Б (под- пахотный) | ||
Горно-тундровая | Хибины | 2,87 | 3,37 |
Дерново-подзолистая | Ленинградская обл. | 3,10 | 3,78 |
Серая лесостепная | Тульская обл. | 2,81 | 3,07 |
Чернозем | Каменная степь (Воронежская обл.) | 2,64 | 2,13 |
Светло-каштановая | Северный Кавказ | 2,67 | 2,38 |
Серозем | Ставропольский край | 2,34 | 2,14 |
Краснозем | район Батуми (Аджария) | 0,52 | 0,22 |
По доступности растениям все соединения калия в почве можно распределить на пять групп.
- Калий различных минералов почвы, алюмосиликатов. В этой форме содержится наибольшее количество калия. Больше его в ортоклазе, меньше — в мусковите, биотите, глауконите, нефелине и лейците. Эта форма калия труднодоступна растениям. В 1947 г. советскими учеными были выделены из почвы бактерии, названные силикатными, способные разлагать ортоклаз. Некоторые исследователи считают, что они играют положительную роль в калийном питании растений. Есть предположение, что часть калия ортоклаза и лейцита как наиболее стойких к кислотам минералов может переходить в доступную форму благодаря микоризе некоторых многолетних культур.
Более доступен растениям калий мусковита, биотита и нефелина. Часть его переходит в усвояемое растениями состояние в результате обменного разложения с солями почвенного раствора. Некоторое количество калия этих минералов может переходить в доступное состояние в результате действия на них углекислоты и некоторых органических кислот, выделяемых корнями растений.
В зависимости от типа почвы переход калия из необменных форм в обменные протекает с различной интенсивностью. На дерново-подзолистых почвах эти величины составляют ежегодно 15-30 кг/га, на выщелоченных черноземах — около 60 кг/га.
- Калий почвенных коллоидов. Эта форма — главный источник калийного питания растений. В почве его может быть 5-30 мг/100 г. Количество его в почве в процентах от валового содержания зависит от типа и подтипа почвы, особенно ее гранулометрического состава. Например, на супесчаных почвах эта форма калия составляет лишь 0,8%, на суглинистых — 1,5, а на черноземах и сероземах — 1-3%.
Доля калия в сумме поглощенных оснований не может свидетельствовать о степени обеспеченности им растений. Например, по данным К.К. Гедройца, в пахотном слое (0-20 см) суглинистых черноземов (Тульская обл.) калия было 2,7%, а в оподзоленном суглинке (Смоленская обл.) — 6,1% от всей суммы поглощенных оснований. Емкость же поглощения в первом случае составила 54,8, во втором — 6,21 ммоль 100г почвы. Поэтому обменного калия в черноземе было 70,65, а в оподзоленном суглинке — только 17,9 мг/100 г почвы.
Одна из важнейших задач агрохимии — установление степени участия обменного калия почвы в формировании урожая. Растения используют лишь часть обменного калия в процессе вегетации в зависимости от свойств почвы, биологических особенностей растений и погодных условий. Объективные данные о потребности растений в калийных удобрениях можно получить при использовании химических методов и постановке массовых полевых опытов в конкретных почвенно-климатических условиях. Небольшая часть калия (1-5 мг/кг почвы) находится в почвенном растворе в виде солей угольной, азотной, фосфорной, серной, соляной и других кислот.
- Водорастворимый калий. Содержание этой формы элемента составляет 1/5-1/10 часть от количества К2О, находящегося в почве в обменном состоянии. В пахотном слое черноземов его около 0,02- 0,06 ммоль/100 г почвы, в солонцеватых почвах — 0,08-0,10, в дерново-подзолистых — 0,04-0,09 ммоль/100 г почвы. В почвенном растворе редко содержится более 0,1 ммоль (4,7 мг) K2O/1OO г почвы. В неудобренной дерново-подзолистой почве ТСХА в течение весенне-летнего периода количество водорастворимого калия колебалось от 1,5 до 5 мг/кг почвы, или 4,5-18 кг/га.
Водорастворимый калий наиболее доступен для питания растений. Появляется он в почве главным образом вследствие химического и биологического воздействия на почвенные минералы, а также их гидролиза. Например, минералы могут разрушаться под воздействием корневых выделений растений, кислых продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, в том числе и азотной кислоты, накопляемой нитрифицирующими бактериями. Часть калия может переходить из обменного состояния в раствор в результате вытеснения его из поглощающего комплекса различными солями, в том числе и вносимыми в почву удобрениями.
- Калий, входящий в состав плазмы микроорганизмов. В дерново-подзолистой почве количество его достигает 40 кг К2О на 1 га. В доступную форму этот калий переходит лишь после отмирания микробов. Однако нельзя забывать, что наряду с процессом отмирания микроорганизмы интенсивно размножаются. А для этого требуются все питательные элементы, в том числе и калий. Поэтому трудно судить, какое количество калия выделяется при отмирании микроорганизмов и доступно растениям, а также поглощается в процессе их размножения. Эти вопросы пока слабо изучены. Калий содержится также в растительных, животных, корневых и пожнивных остатках, навозе и других органических веществах, попадающих в почву. После их разложения он становится доступным растениям.
- Калий, фиксированный почвой. В почве протекают не только процессы превращения калия из труднорастворимых форм в обменную и водорастворимую, но и процессы закрепления калия в необменном состоянии, т.е. фиксация его почвой. Этот процесс активно идет при переменном смачивании и подсушивании почвы. Почва тяжелого гранулометрического состава, содержащая большое количество тонкодисперсных фракций, отличается повышенной фиксацией калия. Особенно активно калий фиксируется при наличии в почве глинистых минералов группы монтмориллонитов и гидрослюд, которым свойственна внутрикристаллическая адсорбция катионов. Каолинитовая же группа глинистых минералов не обладает этим свойством.
Различные типы почв обладают неодинаковой способностью закреплять калий в необменном состоянии. Наиболее интенсивно калий фиксируется в солонцах. Предполагается, что пептизация, вызываемая подщелачиванием, увеличивает численность коллоидных частиц в глинистых минералах и тем самым способствует вхождению катионов калия внутрь их кристаллической решетки. Черноземы фиксируют калий лучше, чем дерново-подзолистые почвы.
Повышенное количество органического вещества в почве, а также известкование кислых почв усиливают закрепление калия в необменной форме. Систематическое внесение калийных удобрений снижает фиксацию калия почвой, так как фиксирующая способность почвы не беспредельна. Из всех катионов, имеющих значение в питании растений, фиксируются аммоний и калий. Фиксация одного из этих элементов предотвращает и даже исключает фиксацию другого.
Фиксирующая способность почвы проявляется до определенного предела. Фиксация калия почвой резко снижает коэффициент использования его из вносимых удобрений. Например, на маршевых (наносных) почвах Голландии фиксируется 21-59% вносимого на протяжении многих лет калия. В Канаде вследствие фиксации калия почвой растения использовали лишь 25-48% этого элемента, вносимого с минеральными удобрениями.
Больше всего фиксированного калия находится в пахотном слое почвы. Систематическое применение удобрений повышает содержание различных форм калия по сравнению с неудобренными вариантами. Однако характер превращения калия в значительной степени зависит от почвенных и климатических условий. В дерново-подзолистых и серых лесных почвах заметно повышается количество обменного калия. Например, в почвах Долгопрудной агрохимической опытной станции за 36 лет оно увеличилось на 8-10 мг/100 г почвы. Содержание необменного калия возрастало незначительно, что объясняется отсутствием условий для его фиксации (избыточное увлажнение, низкая температура, кислая реакция и др.).
Обменный калий при систематическом внесении удобрений на этих почвах накапливается не только в пахотном, но и в более глубоких слоях. На черноземах в связи с высокой насыщенностью двухвалентными катионами обменный калий почти не накапливается. Преобладает необменное поглощение калия, обусловленное благоприятными условиями его фиксации (составом глинистых минералов, отсутствием промывного режима, большим количеством органического вещества и др.). Увеличение количества необменного калия обычно наблюдается в пахотном и подпахотном слоях почвы, достигая значительных величин.
На сероземах систематическое внесение удобрений приводит к существенному увеличению содержания обменного и необменного калия. Орошение способствует накоплению обменного и необменного калия по профилю почвы до глубины 1 м.
Фиксация калия из удобрений на дерново-подзолистых почвах невелика и редко превышает 200 кг/га. В черноземах поглощение калия достигает значительных размеров и составляет 300-700 кг К2О на 1 га. Чем меньше длительность применения удобрений и количество внесенного калия, тем больше его относительная фиксация. Очевидно, внесением высоких доз калийных удобрений на черноземах можно достичь полного насыщения их емкости фиксации и, не опасаясь закрепления калия, применять получивший в настоящее время признание способ периодического внесения калийных удобрений.
При разработке системы удобрений важно учитывать возможные потери калия из почвы в результате вымывания. Принято считать, что калий почвы хорошо адсорбируется в пахотном слое, слабо мигрирует по профилю почвы. Поэтому потери калия из внесенных удобрений незначительны. Однако при длительном внесении калийных удобрений хорошая их растворимость и глубокое промачивание дерново-подзолистых почв могут приводить к вымыванию солей калия не только из пахотного, но и за пределы корнеобитаемого слоя почвы. На черноземах в связи с ограниченным количеством осадков и неглубоким промыванием вымывание калия из пахотного слоя не происходит. Вымывание калия бывает наибольшим, когда вносят хлориды или нитраты, меньшим — при внесении сульфатов калия и наименьшим — при внесении фосфатов калия. Значительное его вымывание происходит на песчаных почвах.
Потери при осеннем внесении удобрений бывают большими, чем при весеннем. Наибольшие потери калия отмечаются на сильнокислых почвах, что объясняется насыщением их поглощающего комплекса менее подвижными ионами водорода и алюминия, которые не могут вытесняться ионами калия. Поэтому поглощается калий такими почвами меньше и вымывается его больше. При правильном применении калийных удобрений в комплексе с другими агротехническими приемами можно значительно уменьшить потери калия от вымывания.
Дополнительные материалы по теме:
Источник