Глава 30 КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ

ЗОЛ. Роль калия в жизни растений

Калий в растениях содержится в основном в цитоплазме и вакуолях только в ионной форме. Он не входит в состав органических соединений клеток, но без его участия не происходит фотосинтез. Около 80 % калия находится в клеточном соке растений и легко вымывается водой, остальные 20 % удерживаются коллоидами цитоплазмы в обменно-поглощенном состоянии. Калий усиливает гидратацию коллоидов цитоплазмы клеток, что повышает водоудерживающую силу и засухоустойчивость растений.

Калий повышает осмотическое давление клеточного сока, что способствует повышению холодоустойчивости и зимостойкости растений. От его наличия зависит интенсивность синтеза белков и углеводов в растениях. При недостатке калия снижается продуктивность фотосинтеза, уменьшается отток органических веществ из листьев в другие органы растений. Калий увеличивает накопление крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свекле, моносахаридов в плодовых и овощных культурах. Под влиянием этого элемента усиливается синтез высокомолекулярных углеводов (целлюлозы, гемицеллюлозы, пектиновых веществ), утолщаются клеточные оболочки, в результате чего повышается устойчивость растений к полеганию, у прядильных культур улучшается качество волокна.

Калий катализирует деятельность ферментов, усиливает синтез некоторых витаминов (тиамина, рибофлавина), регулирует деятельность замыкающих клеток устьиц листьев растений. Содержание калия в клетках значительно больше, чем других катионов, его концентрация в клеточном соке в 100 и более раз превышает концентрацию в почвенном растворе. От содержания калия в клетках зависит интенсивность роста растений.

При недостатке калия тормозится деление и рост клеток, нарушается метаболизм (ослабление активности ферментов, нарушение углеводного и белкового обменов). При низком уровне калийного питания растения больше поражаются болезнями, снижается сохранность урожая, особенно корнеплодов.

При недостатке калийного питания старые листья начинают преждевременно желтеть по краям, приобретают бурую окраску с ржавыми пятнами. Постепенно листья по краям отмирают и крошатся. Из старых листьев калий перемещается в молодые, т. е. используется повторно, способен к реутилизации.

Потребность в калии у сельскохозяйственных культур различна. Корнеплоды, клубнеплоды, овощные культуры, подсолнечник на единицу сухого вещества урожая потребляют значительно больше калия по сравнению с зерновыми культурами. Соотношение N : Р₂0₅: К₂0 у этой группы культур — 3,5 : 1 : 4,5, а у зерновых — 2,0—3,0 : 1 : 2—3,5. Содержание калия в растениях, почвах и удобрениях выражают в пересчете на его оксид — К₂0. Средний вынос калия с урожаем сельскохозяйственных культур на 1 т товарной продукции с соответствующим количеством побочной составляет у зерновых культур 25—30 кг; картофеля — 7—10; сахарной свеклы — 6,7—7,5; овощных культур —

4—5; многолетних трав в сене — 20—24 кг.

У зерновых культур в зерне содержится 15 %, а в соломе 85 % от всего количества калия в урожае. В клубнях картофеля до 95 %, а в ботве до 5 % от общего выноса калия с урожаем. Чем больше калия содержится в товарной части урожая, тем больше его отчуждается из биологического круговорота в хозяйстве, почвы обедняются доступными формами калия.

Общие запасы калия в почвах значительно больше, чем азота и фосфора, но водорастворимых солей и обменного калия часто бывает недостаточно для питания растений, поэтому внесение калийных удобрений повышает урожайность культур и качество продукции.

30.2. Виды калийных удобрений

Сырьем для производства калийных удобрений являются природные калийные соли, залежи их в России сосредоточены в Пермской области — Верхнекамское месторождение, которое

образовалось в результате высыхания древнего Пермского мор_я Заволжское месторождение. Единственными крупными центра’ ми производства калийных удобрений в России являются Соли камск и Березники. '

Калийные удобрения делят на хлоридные и сульфатные Сырьем для производства хлоридных удобрений служит сильвинит — смесь сильвина (КС1) и галита (NaCl) с содержанием К₂0 12—15 %. Сульфатные удобрения получают из пород содержащих минералы: каинит (КС1 • MgS0₄ • 2Н₂0), шенит (K₂S0₄ • MgS0₄ • 6Н₂0), лангбейнит (K₂S0₄ • 2MgS0₄) и др.

Хлористый калий (хлорид калия, КС1) — мелкокристаллический порошок розового или серого цвета. Содержит 53—60 % К₂0, слеживается при хранении. Гранулированный КС1 с размерами гранул от 1 до 3 мм меньше слеживается и хорошо рассева-ется при внесении. Это хлоридное калийное удобрение составляет 80—90 % производства калийных удобрений в России.

Сернокислый калий (сульфат калия, K₂S0₄) — мелкокристаллический порошок белого цвета или с темноватым оттенком, содержит 46—50 % К₂0.

Калимагнезия (K₂S0₄ • MgS0₄) — серовато-розоватые гранулы неправильной формы с содержанием 29 % К₂0 и 9 % MgO. Удобрение не слеживается, перевозится в бумажных мешках или насыпью.

Сернокислый калий и калимагнезия являются лучшими калийными удобрениями для чувствительных к хлору культур (картофель, лен).

Калийная соль 40%-ная (КС1 + NaCl) — смесь хлористого калия с размолотым сильвинитом — кристаллический порошок серого цвета с включением розовых гранул, содержит 40 % К₂0. При хранении слеживается, перевозится насыпью без тары. Калийную соль 40%-ную целесообразно вносить как основное удобрение под большинство культур, за исключением картофеля. Более эффективна при внесении под корнеплоды, отзывчивые на натрий.

Калийные удобрения хорошо растворяются в почвенной влаге, быстро вступают во взаимодействие с ППК, поглощаются о -менно и фиксируются необменно. Катионы калия при обменном поглощении вытесняют из ППК эквивалентное количество других катионов: кальция, магния, алюминия и др. В результа ^ обменных реакций в почвенном растворе образуется соляная ^кИ

о та от хлоридных удобрений и серная — от сульфатных. Все ,_1ЛИйныс удобрения являются физиологически кислыми, так _как из почвенного раствора больше поглощается катион калия, _чем анионы СГ или SO4. Поэтому на кислых почвах эффективность калийных удобрений невысока.

Необменное поглощение калия сильно выражено у глинистых минералов монтмориллонитовой группы с трехслойной решеткой и группы гидрослюд, особенно у вермикулита. Чем больше в почве минералов монтмориллонитовой группы и гидрослюд, тем сильнее выражена в ней фиксация калия, достигающая больших величин. Фиксированные необменно катионы калия труднодоступны для растений. Гранулирование калийных удобрений значительно снижает необменное поглощение калия коллоидами.

Внесенный с удобрениями, калий быстро поглощается коллоидами почвы и очень незначительно мигрирует по почвенному профилю, не выщелачиваясь глубже 40—60 см, он остается в корнеобитаемой зоне. Поэтому калийные удобрения нужно заделывать на глубину пахотного слоя, где больше влаги и размещается основная масса корневой системы растений. При поверхностном внесении эффективность калийных удобрений снижается, так как верхний слой почвы часто высыхает, в нем больше выражена фиксация калия. Заблаговременное внесение хлоридных калийных удобрений с осени под основную обработку увеличивает вымывание хлора в глубокие горизонты почвы, что снижает отрицательное влияние на чувствительные к нему культуры. Многолетние опытные данные свидетельствуют о том, что 100 кг К₂0 внесенных калийных удобрений обеспечивают следующие средние прибавки: зерна — 0,2—0,3 т/га; картофеля — 2—3; сахарной свеклы — 3—4; сена трав — 2—3 т/га.