Применение калийных удобрений в мире и исследования по агрохимии калия
Сравнительный анализ уровня применения минеральных удобрений, включая калийные удобрения, на примере крупных развитых стран мира позволяет получить важную информацию, с помощью которой, безусловно, можно выработать необходимые ориентиры для будущего развития растениеводства в России. Подобные данные были обобщены для четырех развитых стран – США, Канады, Франции и Германии, исходя из статистической информации по объемам потребления минеральных удобрений в этих странах, а также площади пашни, краткосрочных сенокосов и пастбищ (до 5-ти лет использования) и многолетних насаждений. Эти данные публикуются Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций [1].
Результаты проведенных расчетов представлены на рис. 1. Сразу обращает на себя внимание заметное снижение уровня применения азотных, фосфорных и калийных удобрений во всех вышеуказанных странах в период кризиса 2008-09 гг. Важно отметить, что спрос на минеральные удобрения в мире в 2011 г. практически полностью восстановился после этого экономически сложного периода. В среднем за проанализированный период (2002-09 гг.) применение азота, фосфора и калия в д.в. на 1 гектар площади пашни, краткосрочных сенокосов и пастбищ и многолетних насаждений составило, соответственно: 67, 23 и 25 кг – в США; 31, 13 и 5 кг – в Канаде; 113, 30, 38 кг – во Франции; 142, 23 и 35 кг – в Германии. Несомненно, реальный уровень поступления элементов питания в почву в указанных странах существенно выше, если учитывать и внесение органических удобрений. Например, согласно имеющимся оценкам [2], животноводческая отрасль Канады ежегодно дает порядка 150 млн. т разных видов органических удобрений (навоз, птичий помет, жидкие стоки). В расчете на 1 гектар площади пашни, краткосрочных сенокосов и пастбищ и многолетних насаждений в этой стране получается в среднем около 2,9 т органических удобрений.
Рис. 1. Применение минеральных удобрений в ряде развитых стран, кг д.в./га (включая пашню, краткосрочные сенокосы и пастбища и многолетние насаждения) [1]
Высокий уровень применения минеральных удобрений, в том числе и калийных, в развитых странах обеспечивает адекватное питание сельскохозяйственных культур и, безусловно, позволяет получать высокие урожаи. Расчет соотношения элементов питания (N:P2O5:K2O) в применяемых минеральных удобрениях в среднем за 8 лет свидетельствуют о том, что в США данное соотношение составило 1,00:0,34:0,37; в Канаде – 1,00:0,42:0,16; во Франции – 1,00:0,27:0,34, а в Германии – 1,00:0,16:0,25. Следовательно, на калий в минеральных удобрениях в трех развитых странах, исключая Канаду, приходится 25-37% от количества вносимого азота.
По сравнению с другими странами невысокий уровень применения минеральных удобрений в Канаде в целом объясняется относительно большой долей пастбищ в этой стране и низким уровнем применения минеральных удобрений на данных угодьях, а также, безусловно, внесением органических удобрений. Кроме того, большое количество фермерских земель, особенно в провинциях Саскачеван и Альберта, находится в полуаридной климатической зоне, где при низком количестве осадков потенциальная урожайность сельскохозяйственных культур невысока, и вносятся небольшие дозы минеральных удобрений.
Как отмечено выше, средний уровень применения калийных удобрений в США, Франции и Германии за 8 лет составил 25-38 кг K2O/га. Сравнительно низкий уровень применения калийных удобрений в Канаде частично можно объяснить тем, что почвы этой страны, в основном развитые на относительно молодых гляциальных отложениях, имеют высокое содержание природного калия в доступной растениям форме. Как в свое время показали проведенные исследования, почвы Канады способны высвобождать существенные количества калия из необменной формы [3].
Международный институт питания растений (МИПР) уделяет важное внимание исследованиям, связанным с питанием сельскохозяйственных культур калием. Выше уже отмечалось снижение объемов применения минеральных удобрений в период кризиса 2008-09 гг. В этой связи очень важно понять, как это могло отразиться на плодородии почв. Например, в США и Канаде осенью 2009 г. и весной 2010 г. в рамках очередного почвенного обследования были проанализированы показатели плодородия в примерно 4,4 млн. почвенных образцах. Что касается содержания обменного калия Здесь и далее: обменный калий, извлекаемый 1 M раствором CH3COONH4. в почвах Северной Америки, то медианное значение составило 181 мг К2O/кг почвы, снизившись на 5 мг К2O/кг почвы или на 3% по сравнению с уровнем предыдущего почвенного обследования, которое проводилось в 2004-05 гг. [4]. При этом медианные значения во многих штатах США восточнее р. Миссисипи и в восточных провинциях Канады находились либо на уровне, либо были ниже критического содержания обменного калия для почв данных регионов. Это свидетельствует о том, что, вероятно, как минимум половина из вышеупомянутых обследованных территорий нуждается в систематическом ежегодном внесении калийных удобрений для того, чтобы не допустить снижения урожайности сельскохозяйственных культур. Было также отмечено [4], что в западной части «кукурузного пояса» США и на большей части Великих Равнин вынос калия из почв с урожаем культур значительно превышает поступление калия с удобрениями, что привело к снижению содержания обменного калия в почвах по сравнению с результатами обследования, проведенного ранее. Во многих северо-восточных регионах Северной Америки последнее почвенное обследование также выявило существенное снижение содержания обменного калия в почвах.
Оптимизации применения минеральных удобрений при выращивании современных высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур уделяется важное внимание в разных регионах мира. Так, в китайской провинции Сычуань на аллювиальной почве легкого гранулометрического состава в 2005-08 гг. был проведен полевой опыт в севообороте рис – пшеница [5]. Данный опыт интересен еще и тем, что в нем применялась беспахотная система обработки почвы. Исходная агрохимическая характеристика почвы свидетельствует о том, что зерновые культуры могут испытывать недостаток калия на данной почве, так как содержание обменного калия составило 117 мг К2О/кг почвы. Калийные удобрения вносились в виде Кх. Урожайность риса и пшеницы в зависимости от доз минеральных удобрений представлена на рис. 2. Согласно полученным результатам, внесение калийных удобрений в дозах 60 и 120 кг К2О/га повышало урожай зерна риса, соответственно, на 6 и 13%. Окупаемость 1 кг К2О прибавкой урожая зерна при этом составила, соответственно, 10,3 и 10,2 кг/кг. Под действием калийных удобрений, внесенных в дозах 30 и 60 кг К2О/га, урожай зерна пшеницы вырос, соответственно, на 8 и 32%. Окупаемость 1 кг К2О прибавкой урожая зерна пшеницы была очень высокой, составив, соответственно, 16,3 и 31,2 кг/кг. Следовательно, в указанных почвенно-климатических условиях применение калийных удобрений в рекомендуемых дозах, особенно под пшеницу, позволяет фермерам получать хорошую прибыль.
Рис. 2. Средняя урожайность зерна риса за четыре сезона (слева) и пшеницы за три сезона (справа) при внесении разных доз калийных удобрений в полевом опыте в китайской провинции Сычуань (2005-08 гг.), т/га [5]
Как известно, калий оказывает сильное влияние на показатели качества сельскохозяйственных культур. Эта тема была подробно рассмотрена в специальном обзоре по овощным и фруктовым культурам [6]. Данный вопрос исследовался также и в полевом опыте с дыней-канталупой, который проводился в 2005-07 гг. на юге американского штата Техас на карбонатной почве с высоким содержанием обменного калия (>600 мг К2О/кг почвы) [7]. В данном опыте изучались некорневые подкормки дыни-канталупы разными формами калийных удобрений – хлоридом калия, нитратом калия, монофосфатом калия, сульфатом калия, тиосульфатом калия, а также хелатным комплексом калия с глицином. Было показано, что некорневые подкормки изученными формами калийных удобрений в период формирования плодов повышают содержание калия в растительных тканях, что связано с недостаточным поступлением калия в растения из карбонатной почвы даже при ее очень высокой обеспеченности обменным калием. В данном случае, безусловно, сказывался антагонизм между калием и кальцием, а также между калием и магнием. Только применение нитрата калия не приводило к статистически значимому росту концентрации калия в растениях. Также за исключением нитрата калия, некорневые подкормки всеми остальными формами удобрений достоверно увеличивали содержание растворимых сухих веществ, сахаров и витаминов (аскорбиновой кислоты, бета-каротина) в плодах. Важно отметить, что подкормки растений калием улучшали прочность плодов, а это немаловажно при транспортировке продукции.
В штате Калифорния (США) в последние годы возникла потребность в возобновлении исследований по калийфиксирующей способности почв [8]. Присутствие вермикулита в почвах восточной части долины Сан-Хоакин данного штата объясняет их высокую калийфиксирующую способность. Вермикулит в основном сосредоточен в пылеватой (0,002-0,05 мм) и тонкопесчаных (0,05-0,25 мм) фракциях почвы, и максимальная доля внесенного в почву калия фиксируется именно пылеватой фракцией при существенной фиксации калия и тонкопесчаными фракциями почвы. Ранее с проблемой питания растений калием на почвах с высокой калийфиксирующей способностью в вышеуказанном регионе сталкивались в основном хлопководы. Для устранения недостатка калия у хлопчатника здесь требуется вносить очень высокие дозы калийных удобрений. В последние десятилетия в регионе стало развиваться виноградарство за счет площадей, ранее занятых пастбищами. В связи с этим возникла острая необходимость в разработке системы удобрения виноградников с учетом высокой калийфиксирующей способности почв. Сложность состоит еще и в том, что концентрация калия в виноградном соке не должна подниматься до высоких значений, поскольку это может создать проблемы в процессе изготовления вина.
Отдельная работа была посвящена вопросам, связанным с удобряемым объемом почвы и дифференциацией содержания обменного калия в почвах в современных системах выращивания кукурузы на зерно [9]. Действительно, при ленточном способе внесения удобрений (одновременно с посевом, при полосовой обработке почвы) возникает вопрос, как размещать данные ленты с удобрениями в каждый последующий год. При использовании ресурсосберегающих систем обработки почвы наблюдается дифференциация почвенного профиля по содержанию обменного калия и его накопление вблизи поверхности почвы (как и в случае с подвижным фосфором). Анализ накопленных экспериментальных данных позволил авторам сделать вывод о том, что содержание обменного калия в почве в большей степени зависит от того, проходил ли через данную точку поля ряд растений кукурузы, чем от местоположения лент, куда ранее вносились калийные удобрения. Поскольку растения кукурузы поглощают много калия, и затем большое его количество возвращается в почву за счет вымывания из стеблей, а также корней, имеет смысл из года в год смещать именно ряды растений. Как отмечают авторы данного исследования, это позволит увеличить объем почвы, куда поступает калий, и добиться более равномерного содержания обменного калия в почве в пределах конкретного поля. В конечном же итоге это будет способствовать росту урожайности.
В недавно опубликованном обзоре [10] было показано, что наряду с краевым хлорозом и некрозом листьев – наиболее хорошо известными внешними признаками дефицита калия, существуют и другие симптомы недостатка этого элемента питания, которые проявляются у растений кукурузы. Среди дополнительных внешних признаков недостатка калия у кукурузы можно отметить, например, снижение высоты растений, уменьшение размеров листьев и площади листовой поверхности, замедление вегетативного роста, задержку выметывания метелок и пестичных столбиков, увеличение полегания растений (в том числе и от стеблевых гнилей, усиливающихся при недостатке калия). Эти отставания и изменения в развитии растений бывает трудно выявить, особенно когда на поле нет контрольного участка с достаточной обеспеченностью растений калием. В связи с этим рекомендуется закладывать подобный участок и сохранять его в севообороте, чтобы всегда для сравнения были хорошо обеспеченные калием растения.
Недавние исследования в американских штатах Висконсин и Мичиган показали, что в ряде случаев, но не всегда, растения сои, испытывающие недостаток калия, больше страдают от повреждения соевой тлей по сравнению с растениями, достаточно обеспеченными калием [11]. Причиной этого могут быть различия в аминокислотном составе флоэмного сока у данных двух групп растений. Анализ соотношения 18-ти незаменимых аминокислот во флоэмном соке позволил установить, что между относительной долей аминокислоты аспарагина и содержанием обменного калия в почве существует обратная корреляция, в то время как для других аминокислот подобных зависимостей выявлено не было. Например, при содержании обменного калия, равном 145 мг К2О/кг почвы, на долю аспарагина во флоэмном соке приходилось 3-10% от суммы аминокислот. При низком же содержании обменного калия, равном 24 мг К2О/кг почвы, доля аспарагина достигала 8-20%. Считается, что тля получает весь свой рацион азота за счет аминокислот, содержащихся во флоэмном соке. По мере того, как растения испытывают все больший стресс, вызванный недостатком доступного калия в почве, они реагируют выделением во флоэму большего количества свободных аминокислот, таких как аспарагин, для того, чтобы уравновесить осмотический дисбаланс. Питаясь таким флоэмным соком, тля быстрее развивается и воспроизводит потомство. Безусловно, достаточное питание растений калием не может гарантировать стопроцентную защиту от соевой тли, но позволяет уменьшить потери урожая при повреждении этим насекомым-вредителем, которое к тому же является переносчиком вирусных и грибных заболеваний .
Таким образом, калийной тематике уделяется серьезное внимание во многих регионах мира, поскольку сбалансированное применение минеральных удобрений – это основа получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и собственной продовольственной безопасности любой страны, а также ее экспортного сельскохозяйственного потенциала.
Источник
Эффективные калийные удобрения с названиями и дозировками
Каждый садовод наслышан о необходимости удобрений для выращивания вкусного урожая и предотвращения болезней садовых культур. Новичкам предстоит разобраться в видах подкормок и сроках их внесения. Чаще всего используют азотные, калийные удобрения, названий существует много. Начинающим дачникам приходится разбираться, какие из них использовать весной и во время плодоношения, чтобы вовремя оказать помощь садовым культурам и положительно повлиять на качество урожая.
Что дает калий растениям?
Азот, фосфор и калий – три важнейших элемента для активного развития растений. В земледелии невозможно получение обильного урожая без этих составляющих. Если азот необходим для активной вегетации, а фосфор для созревания бутонов и плодов, то для чего нужен калий. Он выполняет несколько важных задач:
- стимулирует процесс фотосинтеза;
- нормализует образование органических кислот, ускоряет клеточный обмен;
- снижает чувствительность к дефициту влаги;
- усиливает действие азотных и фосфорных удобрений;
- применение калийных удобрений необходимо для выработки устойчивости к заболеваниям;
- ускоряет созревание и повышает вкусовые качества плодов;
- укрепляет корневую систему, чтобы культуры легче переносили суровые зимы.
Дефицит калия наблюдается в основном у культур, растущих на легких почвах. Самые бедные почвы по содержанию калия – торфянистые. Тяжелые глинистые участки и суглинки, наоборот, лучше удерживают калий. Элемент размещается в верхних слоях грунта. Из-за того что он входит в состав малорастворимых веществ, только небольшая часть может усваиваться растениями. Калийные удобрения неплохо растворяются в воде и восполняют дефицит элемента в почве.
Органические удобрения в полной мере не могут насытить растения на участке всеми необходимыми веществами. Например, содержания калия в навозе или перегное недостаточно для повышения качества урожая. По этой причине садоводы применяют минеральные добавки. Его вместе с суперфосфатом добавляют при пересадке гортензии, вейгелы, роз и многих плодовых культур.
Признаки дефицита и переизбытка калия
Недостаток элемента можно заметить не сразу. Обычно признаки калиевого дефицита проявляются летом в разгар активного наращивания зеленой массы. Обнаружить нехватку элемента можно у тех культур, которые несколько лет выращиваются на одном месте. Продолжительный недостаток влаги или обильное выпадение осадков увеличивают риск возникновения дефицита элемента.
- растение приостанавливается в росте, становится блеклым;
- стебель ослабевает и утончается, репродуктивные части отстают в развитии;
- цветение мелкое и кратковременное;
Внесение подкормок должно проводиться по строгим правилам. Важно соблюдать не только сроки, но и дозировку того или иного препарата, так как избыток элемента приводит к негативным последствиям, как и недостаток. Например, у смородины желтеют листья в том и другом случае.
- удлиненные междоузлия;
- отставание в росте;
- плохое усваивание азота и фосфора;
- листовые пластинки становятся светлее;
- увядание, мозаичное покрытие листвы.
Если с дефицитом калия бороться довольно просто, то избыток элемента устранить за короткие сроки не получится. Первая мера, которую нужно предпринять – обильно полить почву. Вода вымоет калий, перенесет его в более глубокие слои грунта. Если растению не станет лучше, потребуется срочная пересадка.
Читать еще: Фитоверм: инструкция по применению. Дозировки, условия хранения.
Обзор калийных подкормок от агронома.
Виды калийных удобрений
Перед тем как выяснить, что относится к калийным удобрениям, надо уточнить отличия – это состав и способ применения. Не все культуры положительно отзываются на наличие хлора, поэтому есть ограничения в использовании.
- сернокислый калий, или не что иное как сульфат;
- хлористый калий (хлорид).
Сернокислый калий для растений: инструкция по использованию
Сульфат калия – альтернатива для растений, которые плохо переносят повышенное содержание хлора и натрия. В таком удобрении оксид калия достигает 50%. В составе присутствуют сера, магний, немного кальция. Существенное отличие сульфата – низкая гигроскопичность, что упрощает хранение и транспортировку. Чистый сернокислый калий – это кристаллы бело-желтого оттенка, легко растворимые в воде. Сульфат калия стоит дороже, чем хлорид. Его используют в основном для культур, которым применение хлорида может навредить.
Наиболее отзывчивы к этому удобрению:
- культуры семейства крестоцветных, репа;
- все виды капусты, редиса;
- возможно внесение небольшого количества при посадке картофеля, фасоли, винограда, цитрусовых.
Применение сернокислого состава возможно как в открытом грунте, так и в теплице. Благодаря воздействию препарата посадки меньше подвергаются гнилостным заболеваниям, повышается морозостойкость плодовых деревьев и ягодных кустарников.
Применять сульфат калия рекомендуют осенью после перекопки. Весной применяют для песчаных участков – 15-20 г/м 2 . Глинистые грунты удобряют осенью, внося при перекопке 20-40 г/м 2 . Сернокислый калий может использоваться для корневой подкормки в количестве 5 г на 1 м 2 . В период вегетации рекомендуется воспользоваться водным раствором для полива под корень, чтобы поддерживать насаждения в должной форме. Для приготовления раствора берут 10-15 г на ведро воды.
Сульфат рекомендован для кислых грунтов, так как его уровень ph находится в пределах 5,5-8 единиц. Он помогает выровнять кислотно-щелочной баланс возделываемого участка.
Нельзя смешивать с карбомидом (мочевиной) и мелом. Не рекомендуется вносить совместно с навозом.
Возможно совместное использование с азотными и фосфорными удобрениями. На торфяных участках рекомендовано одиночное внесение, так как азота в таких грунтах содержится достаточное количество.
Видео с правилами использования сульфата для огорода.
Хлористый калий: применение, дозировки
Хлорид представляет собой белый или розоватый водорастворимый порошок. Из-за высокой гигроскопичности вещество плохо транспортируется и хранится. Один из способов снизить слеживаемость – грануляция. В продажу обычно поступают розовые или серо-белые гранулы, отличающиеся медленным растворением в воде. Калия в них 52-62%. Из-за наличия хлора оно подходит не для всех посадок. Нельзя применять его для томатов и ягодных кустарников, чувствительных к хлору.
Хлористый калий нельзя использовать с доломитовой мукой, известкой, мелом. Из-за свойства подкислять почву хлорид в кислые грунты добавляют исключительно после известкования (через 2 недели).
Хлорид вносят в осеннюю пору на тяжелые грунты при перекопке. К началу сезона хлор вымоется осадками и талыми водами. Процесс вымывания на супесчаных и торфяных участках протекает быстрее, поэтому внесения препарата возможно весной. Осенний прикорм на таких грунтах в большинстве случаев оказывается бесполезным. Рекомендуемая осенняя дозировка 15-20 г/м 2 , весенняя норма – 2-3,5 г/м 2 .
- картофель – 2-3 г в лунку;
- томаты негативно относятся к хлору, поэтому рекомендовано внесение при осенней перекопке – 100 г/10 м²;
- огурцы – 3 полива за сезон раствором, приготовленным в пропорции 20 г/10 л.
- плодовые деревья – 50-100 г;
- малина, смородина – 25-50 г при посадке;
- розы – в период роста дважды подкармливают раствором, приготовленным в пропорции 20 г/10 л.
За 15-20 дней до сбора урожая подкормки не вносят.
Другие источники калия – это какие названия?
Для подкормки растений калием используют и другие виды препаратов:
- Калиевая селитра (нитрат калия) – комплексное удобрение из калия в количестве 44% и азота в количестве 13%. Применяется для большинства садовых культур, причем вносится во время вегетации, цветения и завязывания плодов. Небольшой процент азота не вызывает неестественное наращивание зеленой массы, а только укрепляет растение. Калийную селитру любят корнеплоды и ягодные культуры.
- Калийная соль – аналог хлористого калия, который малопригоден для подкормки некоторых растений из-за высокого процента хлора. Калия содержится 40%.
- Калимагнезия – еще один комплекс, состоящий из калия (до 30%), магния (около 10%), серы (17%). Продается в виде розоватого порошка или гранул. Быстро растворяется в жидкости, но дает осадок. Преимущество – минимум хлора (1-3%), подходит практически для всех культур. Калимагнезия хорошо воспринимается картофелем, бобовыми, плодовыми кустарниками и деревьями. При грамотном использовании в клубнях картофеля повышается уровень крахмала, в ягодах – сахара, аскорбиновой кислоты. Заметный результат наблюдается на песчаных грунтах, торфяных, на суглинках только при достаточном увлажнении.
- Углекислый калий, нитрофоска, нитроаммофоска и жидкие комплексные удобрения также служат источником калия.
Видео о сроках и нормах использования древесной золы для подкормки.
Из естественных источников стоит выделить древесную золу. Калия в ней 10%, в составе присутствуют магний, фосфор, железо, медь и другие элементы. Зола вносится в течение всего сезона вегетации. Осенью и весной добавка улучшит питательные свойства почвы, летом укрепит развивающееся растение.
Когда вносят калийные удобрения?
Сроки внесения зависят от вида препарата и характеристик той или иной культуры:
- Осенью и весной при подготовке почвы можно добавлять до 40 г калимагнезии на 1 м 2 . На легких грунтах вносят весной, на тяжелых – осенью. Заделывают гранулы на штык лопаты, средний расход – 40 г/м 2
Из-за содержания азота в калиевой селитре совместное использование азотсодержащих препаратов не допускается.
Значение калия для существования растений невозможно переоценить. Без этого элемента не было бы вкусного и обильного урожая, культуры бы отставали в развитии, болели. Опытные садоводы причисляют калийные удобрения к одним из наиболее важных. Своевременное и грамотное их внесение в почву уберегает посадки от болезней и вредителей.
Источник