Формы калия и его содержание в почве
В разных почвах количество калия колеблется от 0, 5 до 3% и зависит от их гранулометрического состава. В глинистой фракции почвы калия содержится больше всего, и поэтому тяжелые суглинистые и глинистые почвы богаче калием, чем песчаные и супесчаные.
Соединения калия по степени подвижности и доступности для растений можно разделить на следующие группы:
1. Калий, входящий в состав прочных алюмосиликатных минералов, главным образом полевых шпатов (ортоклаза) и слюд (мусковита, биотита).
Калий полевых шпатов для растений малодоступен. Но под влиянием воды, изменений температуры среды и деятельности почвенных микроорганизмов происходит постепенное разложение этих минералов с образованием растворимых солей калия.
2. Калий обменный, поглощенный почвенными коллоидами, составляет 1, 5% общего содержания этого элемента в почве. Ему принадлежит основная роль в питании растений. Хорошая доступность для растений обменного калия обусловлена его способностью при обмене с другими катионами легко переходить в раствор, из которого он усваивается растениями. При усвоении растениями калия из раствора новые порции его переходят из поглощенного состояния в почвенный раствор. По мере использования обменного калия этот процесс замедляется, а остающийся калий все прочнее удерживается в поглощенном состоянии.
Содержание обменного калия может служить показателем степени обеспеченности почвы усваиваемым калием. Типичные черноземы и сероземы богаче обменным калием, чем дерново-подзолистые почвы, особенно песчаные и супесчаные.
3. Водорастворимый калий представлен разными солями, растворенными в почвенной влаге (фосфаты, нитраты, сульфаты, хлориды, карбонаты калия), которые непосредственно усваиваются растениями. Содержание его в почве незначительно, так как из раствора калий сразу переходит в поглощенное состояние и потребляется растениями.
Водорастворимый калий в некоторых почвах может поглощаться в необменной форме, в результате снижается его доступность для растений. Необменная фиксация калия сильно выражена в черноземах и сероземах, особенно при их попеременном увлажнении и высушивании.
У зерновых культур калия содержится больше в соломе, чем в зерне, а у картофеля и свеклы – больше в ботве, чем в клубнях и корнях. При более полном использовании растительных отходов в корм и на подстилку скоту большая часть калия с навозом снова возвращается в почву.
Классификация калийных удобрений
В ассортименте выпускаемых калийных удобрений преобладают высококонцентрированные формы – хлористый калий и 40%-ная калийная соль. Сульфат калия производится в ограниченных количествах. Также выпускаются магнийсодержащие калийные удобрения – калимагнезия и хлоркалий-электролит. Часть калия будет входить в состав комплексных удобрений. В сельском хозяйстве в качестве калийных удобрений используют сырые калийные соли, цементную пыль.
Сырые калийные соли получают путем размола природных калийных солей. Для них характерно низкое содержание калия и большое количество примесей, что, в свою очередь, увеличивает расходы на транспортировку и внесение этих удобрений.
Из сырых калийных солей наиболее распространены сильвинит и каинит. Они содержат большое количество хлора, что также ограничивает их применение.
Сильвинит выпускается в грубом размоле и представляет собой смесь крупных кристаллов белого, розового, синего или бурого цвета. Он обладает небольшой гигроскопичностью. Если его хранить во влажном помещении, то он может отсыреть, при подсушивании слеживается. Вносят его в качестве основного удобрения с осени под зяблевую обработку. Содержащийся в нем хлор частично вымывается в нижние слои почвы, калий же поглощается почвой. Содержание в сильвините большого количества натрия полезно для таких сельскохозяйственных культур, как свекла, кормовые и столовые корнеплоды.
Каинит получается путем размола каинитовой или каинито-лангбейнитовой породы. Применяется каинит в качестве основного удобрения. Внесение каинита под корнеплоды, капусту, сахарную свеклу, клевер и другие культуры дает хорошие результаты, особенно на легких почвах.
Промышленные калийные удобрения
Из промышленных калийных удобрений можно выделить следующие: хлористый калий, сульфат калия, калимагнезия, хлоркалий-электролит.
Хлористый калий получают путем разделения кальция хлора и натрия, что основано на различной их растворимости с повышением температуры. Этот метод называется методом перекристаллизации. Грануляция продукта улучшает физические свойства удобрения.
Хлористый калий является основным калийным удобрением. Содержит он в 5 раз меньше хлора, чем сильвинит. Применяется под все культуры и на любых почвах.
40%-ная калийная соль получается при механическом смешивании хлористого калия с тонкоразмолотым сильвинитом или каинитом. По своим свойствам и составу занимает промежуточное положение между хлористым калием и сильвинитом. Калийная соль наиболее эффективна для сахарной свеклы и кормовых корнеплодов. Для культур, которые чувствительны к избытку хлора, она менее пригодна, чем хлористый калий. Используют калийную соль в качестве основного удобрения с глубокой запашкой под плуг, лучше с осени под зябь.
Сульфат калия представляет собой кристаллическую соль сероватого цвета, которая растворима в воде. Он обладает хорошими физическими свойствами, негигроскопичен, не слеживается. Применять сульфат калия можно на любых почвах и под все культуры, но особенно его рекомендуется использовать под культуры, которые особенно чувствительны к хлору. К таким культурам относятся виноград, цитрусовые, лен, табак, картофель.
Калимагнезию получают в небольших количествах из природных сульфатных калийных солей путем их перекристаллизации. Калимагнезия является хорошим удобрением для культур, которые чувствительны к хлору и потребляют вместе с калием много магния. К таким культурам относятся лен, картофель, клевер.
Хлоркалий-электролит получается при производстве магния из соликамского карналлита. Применяют в качестве основного удобрения при внесении с осени под все культуры.
Калийные удобрения хорошо растворимы в воде, при внесении в почву они быстро растворяются и вступают во взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом.
На почвах тяжелого и среднего гранулометрического состава калийные удобрения нужно вносить с осени под зяблевую обработку. Размещаются они во влажном слое почвы, где развивается основная масса деятельных корней, и поэтому калий лучше усваивается растениями. На легких почвах, где возможно вымывание калия, удобрения целесообразно вносить весной под культиватор.
Калийные удобрения являются физиологически кислыми солями, но кислотность у них меньше, и проявляется она в более заметных размерах только при длительном применении этих удобрений под культуры, которые потребляют много калия. В резкой форме подкисление наблюдается при систематическом внесении больших доз калийных удобрений. Чтобы предотвратить отрицательное воздействие калийных удобрений необходимо проводить известкование почвы и вносить содержащие кальций азотные и фосфорные удобрения.
Эффективное применение калийных удобрений
Калийные почвы эффективны на легких песчаных, супесчаных и на торфянистых почвах. Эти почвы бедны калием, и внесение калийных удобрений сильно влияет на сельскохозяйственные культуры. На торфяниках, содержащих много азота, внесение калийных удобрений дает ощутимый результат. Важным условием для эффективного применения калийных удобрений является обеспечение растений фосфором и азотом. На почвах, бедных азотом и фосфором, внесение калийных удобрений не даст должного эффекта. На суглинистых и глинистых, а также дерново-подзолистых почвах, содержащих много калия, потребность в нем у культур проявляется при одновременном внесении азотных и фосфорных удобрений. На богатых калием почвах (к таким относятся черноземные ) потребность в этом элементе возникает только у культур, которым нужно его много (подсолнечник, кукуруза, сахарная свекла). На солонцах, которые богаты калием, калийные удобрения эффекта не дают, а их внесение приводит к засолению почв.
При постоянном применении фосфорных и калийных удобрений эффективность последних возрастает.
Для определения доз калия руководствуются размерами потребления его с планируемыми урожаями культур и уровнем обеспеченности почв подвижным калием. При высокой обеспеченности калием потребность во внесении калийных удобрений снижается. В условиях достаточного калийного питания наблюдается меньшая поражаемость растений болезнями и повреждаемость вредителями, повышение устойчивости к полеганию, заморозкам и повышенным температурам, неблагоприятным условиям водного режима.
Сбалансированное калийное питание растений способствует получению продукции высокого качества, снижает потери при хранении. Когда в почве находится достаточное количество калия, растения более экономно расходуют влагу. Для контроля за правильностью доз калийных удобрений, которые применяются в севообороте, целесообразно определить баланс калия. При этом необходимо учитывать поступление и использование калия навоза. На почвах тяжелого гранулометрического состава возможно внесение калийных удобрений в запас на четыре года. При таком внесении удобрений в севообороте с учетом состава возделываемых культур позволяет рационально использовать технику, складские помещения, более гибко маневрировать сроками агротехнических работ.
При ежегодном применении калийных удобрений на связных почвах их лучше вносить осенью, а на легких почвах их нужно вносить под предпосевную обработку весной или частично в подкормку. На лугах при сенокосном и особенно пастбищном использовании травостоя калийные удобрения надо вносить дробно, чтобы избежать избыточной концентрации калия в корме и обеднения его магнием. На известкованных почвах потребность в калийных удобрениях возрастает. На легких песчаных и супесчаных почвах особенно эффективны магнийсодержащие калийные удобрения.
Микроудобрения
Использование на участке фосфорных, азотных и калийных удобрений не всегда дает желаемый результат. Причина в недостатке, а иногда и полном отсутствии в почвах микроэлементов – химических элементов, содержащихся в живых организмах в низких концентрациях и необходимых для нормальной жизнедеятельности. Следовательно, для получения высококачественных урожаев необходимо использовать не только основные элементы минерального питания растений, но и пополнять запасы микроэлементов в почве.
Микроудобрения – это особая группа удобрений, в которых, наряду с прочими компонентами имеются необходимые растениям микроэлементы. В сельском хозяйстве находят широкое применение борные, марганцевые, кобальтовые, молибденовые, медные и цинковые удобрения. Все чаще используются и подкормки с большим содержанием йода. Стоит отметить, что микроудобрения не будут лишними не только на обширных сельскохозяйственных угодьях, но и на небольших по размерам приусадебных участках.
Борные удобрения
Бор – это бесцветное твердое кристаллическое вещество, которое в чистом виде в природе не встречается. Содержание подвижного (доступного растениям) бора, представленного в почве борной кислотой и ее растворимыми солями, зависит не только от наличия данного химического элемента в основной почвообразующей породе, но и от механического состава почвы.
Заметим, что борная кислота, вносимая с удобрениями или образующаяся в почвенных слоях, плохо фиксируется и легко вымывается влагой, поэтому почвы в районах частых половодьев и паводков очень бедны подвижными формами данного микроэлемента. Для удержания бора в почве специалисты советуют проводить ее известкование. В этом случае органические соединения рассматриваемого химического элемента становятся устойчивыми, но менее доступными для корневой системы растений. Минеральные же соединения бора в процессе известкования не утрачивают своей доступности.
В значительной степени содержание подвижного бора и его соединений в почве зависит от степени ее освоенности или окультуренности. Почвы, используемые человеком на протяжении ряда столетий, гораздо богаче бором, чем целинные земли, особенно дерново-подзолистые, дерново-глеевые, перегнойно-карбонатные, а также выщелоченные черноземы, красноземы и сероземы.
О том, что растения нуждаются в борной подкорм–ке, свидетельствует ряд признаков: замедляется, а затем и вовсе останавливается рост корней и стебля культуры, нарушается образование хлорофилла, листья желтеют, белеют, а затем отмирают. Растение начинает отставать в развитии, тем не менее оно сильно кустится, однако активный рост молодых побегов, наблюдаемый в первые дни, вскоре также прекращается.
Содержание бора в различных культурах на 1 кг сухого вещества варьируется от 2 до 60 мг. Наиболее чувствительны к борному голоданию такие растения, как сахарная свекла, клевер, люцерна, лен, гречиха, подсолнечник, хлопчатник, некоторые кормовые корнеплоды, зернобобовые, а также овощи и плодово-ягодные культуры. В меньшей степени от недостатка бора страдают рожь, овес и пшеница.
В ходе многочисленных опытов и экспериментов было установлено, что при внесении в различные почвы борных удобрений урожай сахарной свеклы в среднем повышается на 10–15 ц/га, семян льна – на 0,8–1,5 ц/га, семян люцерны и клевера – на 0,5–1,5 ц/га. В условиях сероземных почв среднеазиатской полосы подкормка борными удобрениями оказывает положительное воздействие на урожайность хлопка, в среднем она увеличивается на 1, 5–6, 5 ц/га, на луговых почвах – на 2–4 ц/га, а на лугово-болотных – на 1,5–4,5 ц/га.
Однако бор способствует не только увеличению урожайности культурных растений, но и улучшению качества выращиваемой продукции: в сахарной свекле повышается количество сахаристых веществ, в горохе – содержание белка, в плодах и ягодах – содержание витаминов и сахаров. Под влиянием борсодержащих добавок возрастает номерность длинного льняного волокна, оно становится более прочным.
Борные удобрения используют по-разному: одни вносят в почву, другими обрабатывают семена перед посевом, третьими осуществляют некорневую подкормку культурных растений.
Среди удобрений первой группы можно выделить борный суперфосфат (0,2% B) и бормагниевую смесь (13% H3BO3 и 20% MgO), которые вносят в почву вместе с семенами во время посева. Норма борного суперфосфата, вносимого под сахарную свеклу, горох, кукурузу, гречиху, клевер, люцерну, хлопчатник и овощные культуры, составляет в среднем 300–350 г на 10 м2, если предусматривается высадка растений рядками, норма снижается до 80 г на 10 м2. При посадке льна, огурцов и земляники данного удобрения требуется в два раза меньше. Норма бормагниевых удобрений, вносимых вразброс вместе с минеральными удобрениями, составляет в среднем 100 г на 10 м2, при посадке в рядки норма значительно снижается и составляет 30–35 г на 10 м2.
Предпосевную обработку семян производят 0, 05% раствором борной кислоты или бормагниевыми удобрениями (3–5 г на 1 кг семян), для большей эффективности специалисты рекомендуют осуществлять данную процедуру одновременно с протравливанием семян ядохимикатами.
Для некорневой подкормки растений чаще всего используют раствор борной кислоты определенной концентрации. При этом период осуществления данной процедуры отличен у разных культур: так, сахарную свеклу подкармливают до ее смыкания в рядках, кукурузу – во время формирования метелок, горох и клевер – в период появления бутонов – начала цветения.