Читать часть 1: Для чего нужны калийные удобрения
Глинистая почва
Общее содержание калия в почве почти всегда выше, чем фосфора и азота вместе взятых. Больше всего калия в тяжелых почвах, так как он входит в состав глинистых минералов.
В глинистых и суглинистых почвах общее количество К2О нередко достигает 2%, а иногда доходит и до 3%. Меньше калия в песчаных, супесчаных и особенно в торфяных почвах. Большая часть калия в почвах находится в нерастворимой и малоусвояемой для растений форме.
Обеспеченность растений этим элементом на разных почвах определяется не столько общим содержанием его в почве, сколько легкорастворимыми его соединениями.
Наиболее доступен растениям калий, адсорбционно связанный на поверхности почвенных коллоидов (обменный калий). Его содержание в дерново-подзолистых супесчаных почвах находится в пределах 0,09-0,2 мг-экв., в оподзоленных суглинистых — 0,15-0,40 мг-экв. на 100 г почвы. От валового содержания калия в почве эта форма составляет всего лишь 0,8% (супеси), 1,5% (суглинки). Тем не менее, в питании сельскохозяйственных растений обменный калий играет очень важную роль. Обусловлено это сравнительно легким переходом этого калия в почвенный раствор (водорастворимый калий) при обмене на другие катионы.
Корневые волоски растений легко усваивают обменный калий в обмен в эквивалентном отношении на водородные ионы, постоянно находящиеся на поверхности корневых волосков. Условие такого обмена — тесное сближение между водными пленками коллоидов почвы и корневыми волосками. Водорастворимый калий составляет лишь 1/5-1/10 и даже меньше от количества обменного калия. Например, содержание водорастворимого калия колеблется в пахотном слое дерново-подзолистых почв от 0,04 до 0,09 мг-экв. на 100 г почвы.
Появление водорастворимого калия в почве — следствие ряда процессов:
а) гидролиза калийных минералов;
б) разрушения минералов корневыми выделениями растений;
в) действия на эти минералы азотной кислоты, накапливаемой нитрифицирующими бактериями, и других кислых продуктов жизнедеятельности микроорганизмов;
г) вытеснения обменного калия солями, попадающими в почву с удобрениями, и продуктами корневых выделений растений.
Главная составная часть корневых выделений — углекислота и ионы водорода. Благодаря корневым выделениям рН вокруг корня понижается до 4 и даже 3,5. Этим может быть объяснено лучшее усвоение растением питательных веществ (в том числе и калия) из труднорастворимых соединений при непосредственном соприкосновении с ними корневой системы.
Исследования показали, что в почве наряду с постоянным переходом калия из труднорастворимой в водорастворимую и обменную формы происходит и закрепление калия в необменном состоянии. Это явление называют фиксацией калия почвой.
Особенно заметна фиксация при попеременном увлажнении и подсушивании почвы, причем более высокая температура сильнее способствует закреплению калия.
Тонкодисперсные фракции почв, обладающие большей поглотительной способностью, сильнее закрепляют калий. На закрепление калия в необменной форме оказывает влияние органическое вещество почвы, а также почвенная реакция среды. Перегнойные органические соединения и подщелачивание реакции, вызываемое внесением извести, увеличивают переход калия в необменную форму; разрушение гумуса и искусственное подкисление реакции до рН 4,5-5,5 снижают закрепление калия почвой. Почвы, систематически удобрявшиеся калием, при новом его добавлении слабее связывают калий в необменной форме, так как они уже связали этот элемент раньше.
Наглядным примером хозяйственного ущерба, вызываемого фиксацией почвой калия в необменной форме из удобрений, могут служить многолетние данные для наносных почв Голландии, залегающих на моренных суглинках. Здесь фиксация достигала 21 и даже 59% от внесенного на протяжении многих лет калия.
Итак, закрепление калия в почве в необменном состоянии заметно понижает усвоение его растениями из удобрений. В качестве мер борьбы с необменным поглощением калия почвой рекомендуется:
а) вносить калийные удобрения на достаточную глубину, чтобы исключить влияние пересыхания, неизбежного в верхней части пахотного слоя;
б) заделывать калийные туки локально, в определенный слой почвы или очагами (без смешивания со значительным объемом почвы);
в) применять оптимальные дозы калийных удобрений регулярно ежегодно.
Между обменным и необменным калием в почве существует некоторое равновесие, которое устанавливается очень медленно. Так, замечено, что в полевых условиях самое низкое содержание обменного калия наблюдается осенью, это объясняется потреблением его развивающимися в весенне-летний период растениями. Но к следующей весне содержание обменного калия в той же почве возрастает, причем в сырые годы значительно сильнее, чем в сухие (в сырые годы растения лучше используют калий почвы, а в сухие — калий удобрений).
Пополнение запасов обменного калия объясняется постепенным, но постоянным восстановлением равновесия между обеими формами калия в почве, смещаемого под влиянием растения. Корни выделяют ионы водорода, которые вытесняют другие катионы и среди них калий из минералов почвы.
Как бы то ни было, все названные явления не снимают вопроса о внесении в почву калийных удобрений.
КалимагСильвинит содержит в среднем 15% К2О, это низкое содержание калия, что делает его малотранспортабельным. Основная масса сильвинита поступает для переработки в хлористый калий. Эффективен при выращивании свёклы.
Хлористый калий — основное калийное удобрение — более 50% К2О. Хлористый калий сильно слеживается, особенно мелкокристаллический, при транспортировке и хранении. Применяется в виде основного удобрения под все культуры, так как содержит наименьшее количество хлора.
40%-ная калийная соль представляет смесь хлористого калия с сильвинитом, содержит 41-44% К2О. Хорошее удобрение для культур, отзывающихся на натрий (все виды свёклы).
Калий-электролит — отход при производстве магния из карналлита, содержит 39-42% К2О и примеси хлоридов натрия и магния.
Калимаг (К2S04.2МgS04 и примеси) — удобрение, получаемое после размалывания лангбейнита и удаления из него NаСl выщелачиванием. К2О — 16-19% плюс магний до 5%. Калийно-магнезиальные соли очень подходят для удобрения картофеля, особенно на легких почвах, плодово-ягодных культур и клевера.
Сульфат калия. Сульфат калия содержит 45-52% К2О, негигроскопичен; очень ценное удобрение, особенно для культур, чувствительных к хлору и отзывчивых на серу.
В последнее время внимание привлекает отход промышленности — цементная пыль, содержащая поташ (К2СО3), бикарбонат (КНСО3) и сульфат калия. Все эти формы калия в цементной пыли имеют высокую ценность для всех растений и особенно — для страдающих от хлористых солей. Содержит — 10-15% К2О.
Зола как калийно-фосфатно-известковое местное удобрение. Калий в золе содержится в форме углекислой соли К2СО3 — поташа. Эта форма калия хороша для всех культур, а для растений, чувствительных к хлору (картофель, гречиха, табак, люпин, виноград и др.), она лучше сырых калийных солей, а нередко превосходит и хлористый калий. Ценным компонентом золы являются микроэлементы (бора в ней около 0,06%).
Содержание калия, фосфора, кальция в золе подвержено сильным колебаниям в зависимости от почвенно-климатических условий, видовых особенностей растений, их возраста и т. д.
Выход золы при использовании древесного топлива составляет в среднем около 2 кг на 1 м² (или 4 кг на 1 т сухих дров).
Каменноугольная зола не представляет ценности как удобрение: содержание К2О и Р2О5 в ней не превышает 0,1-0,4%.
Читать часть 3: Использование калийных удобрений
Г. Васяев,
кандидат сельскохозяйственных наук,
главный специалист СЗНМЦ Россельхозакадемии