Загадки калійних добрив
Калій є одним із загадкових елементів в харчуванні рослин. Якщо азот, фосфор і інші елементи живлення утворюють міцні органічні сполуки, тобто вони є тими цеглинками, з яких будується вся клітина і в цілому рослина, то калій не утворює настільки міцних органічних сполук.
Його роль дещо інша і, може бути, більш складна. Вона зводиться до управління процесами будівництва, пересування елементів живлення і пластичних речовин як по рослині, так і з грунту в корінь. А це ж найважливіша функція. Вчасно подати їжу і в потрібне місце - це те, з чого починається процес оптимального харчування і росту рослини.
Калій в рослині
Калій належить до елементів, безумовно, необхідним тваринам, рослинам і мікроорганізмам. Велика частина його (не менше 4/5 загального змісту) в рослині знаходиться в клітинному соку і легко витягається водою; менша - адсорбувати колоїдами і незначна (менше 1%) - поглинена мітохондріями в протоплазмі. Зберігаючи легку рухливість, калій все ж більш сильно утримується днем в освітленому сонцем рослині і сильно виділяється назад в грунт через коріння вночі, а наступним днем знову поглинається, накопичується і повністю відновлюються всі нічні втрати. На кордонах клітинних мембран, між коренем і грунтовим розчином працюють своєрідні "калійні насоси", коли замість виділився калію надходять з грунту на корінь інші елементи живлення.
Дощ також вимиває помітну кількість цього елемента з листя і стебел, після дощової погоди потреба в калії у рослин сильно зростає.
Калій в рослині розподілено нерівномірно: його більше в тих органах і тканинах, де інтенсивно йдуть обмінні процеси і поділ клітин (це меристема, молоді пагони, нирки та ін.). Багато калію в пилку, в попелі, в якій його міститься до 35%, в той час як разом узятих кальцію, магнію, сірки і фосфору там лише близько 25%.
Істотну роль в житті рослин відіграють радіоактивні властивості калію. У живій і неживій природі він знаходиться у вигляді постійної суміші трьох ізотопів: 39К (93,08%), 40К (0,011%) і 41К (6,91%), де 40К - це радіоактивний ізотоп з періодом напіврозпаду 1,3x109 років. Радіоактивні промені калію істотно підвищують енергетичний баланс рослини, а у жаби, наприклад, вони стимулюють скорочення серця.
Значення калію в житті рослин різноманітне. Він сприяє нормальному перебігу фотосинтезу, посилюючи відтік вуглеводів з пластинки листа в інші органи, наприклад в плоди, а також синтезу та накопичення в рослинах вітамінів - рибофлавіну, тіаміну. Калій хоча і не входить в ферменти, але активує роботу багатьох з них (кінази піровиноградної кислоти, ензими, що посилюють утворення пептидних зв'язків, а, отже, і синтез білків з амінокислот). Цей елемент збільшує гідрофільність (обводненню) колоїдів протоплазми, завдяки чому рослини легше переносять короткочасні посухи. При хорошому калійному живленні рослини краще переносять заморозки і низькі температури взимку, а дефіцит калію сильно затримує синтез білків і утворення цукрів.
Припускають, що солі калію служать провідниками біострумів (подібно нервовій системі), передавальних реакції роздратування від органу до органу в рослинному організмі.
На 1 центнер товарної продукції (з відповідним йому кількістю нетоварної) цукровими буряками витрачається 0,55-0,75 кг калію, картоплею - 0,67-0,92, горохом близько 3,5, капустою - 4 кг. Для створення врожаю практично всі рослини і мікроби споживають значно більше калію, ніж фосфору. Тому для відновлення родючих запасів калію в грунтах і підвищення врожайності потрібно вносити калійні добрива від 8 до 30 г / м² діючої речовини.
Кількість калію в рослинах щодо зменшується з їх віком. Спад калію з віком пов'язана також і з вимиванням його дощами з листя. Здатність калію утримуватися в надземної частини від вилуговування дощами і в коренях від переходу в зовнішній розчин залежить від забезпеченості рослини азотом. З азотом і на світлі йде більш інтенсивне зростання, утворюються більш сильні лабільні зв'язку цього елемента з деякими органічними сполуками. Однак в темряві такі зв'язки перестають функціонувати, і калій легко переходить з коренів в грунт.
Різні сільськогосподарські культури споживають неоднакову кількість калію. Порівняно багато цього елемента вимагають плодово-ягідні насадження, цукрові буряки, капуста, коренеплоди, картопля, соняшник, зернобобові, кукурудза, тому ці рослини називають каліелюбівимі. Менше калію міститься в урожаї жита, пшениці, вівса і ячменю.
З кормом тваринам і соломою, що йде на підстилку, значні кількості цього поживної речовини потрапляє в гній, де він зосереджений в рідкої фракції. Тому правильне зберігання гною (без втрати гною) і його раціональне застосування яких багато важать для забезпечення потреби сільськогосподарських рослин у калії. Однак одного гною мало. Важлива роль належить промисловим мінеральним калійним добривам, що дозволяє отримувати високоякісну овочеву і плодово-ягідну продукцію.
Калій в грунті
Поява водорозчинного калію в грунті - наслідок низки процесів:
а) гідролізу калійних мінералів;
б) руйнування мінералів кореневими виділеннями рослин;
в) дії на ці мінерали азотної кислоти, що накопичується нітріфіцірующімі бактеріями, і інших кислих продуктів життєдіяльності мікроорганізмів;
г) витіснення обмінного калію солями, що потрапляють в грунт з добривами, і продуктами кореневих виділень рослин.
Головна складова частина кореневих виділень - вуглекислота і іони водню. Завдяки кореневим виділенням рН навколо кореня знижується до 4 і навіть 3,5. Цим можна пояснити краще засвоєння рослиною поживних речовин (в тому числі і калію) з важкорозчинних сполук при безпосередньому зіткненні з ними кореневої системи.
Читати продовження статті →
Г. Вася, кандидат сільськогосподарських наук,
головний спеціаліст Північно-Західного науково-методичного центру Россельхозакадеміі