РОЗДІЛ 5. МАКРОЕЛЕМЕНТИ І МАКРОДОБРИВА

З усіх зольних елементів рослини найбільше засвоюють калій. За середньої врожайності зернові виносять 50–90, буряк цукровий, картопля, овочеві культури – 200-400 кг К20/га. Засвоєння калію рослинами впродовж вегетації залежить від їх біологічних особливостей. Так, зернові культури найбільше його засвоюють у фази виходу в трубку – колосіння, льон – під час цвітіння, картопля і буряк цукровий – у період найбільшого приросту біомаси.

До найбільш калієфільних культур належать буряк, картопля, ріпак, овочі, соняшник, кукурудза, льон. У системі їх удобрення (у співвідношенні N : Р : К) має переважати калій, тоді як для зернових найбільше потрібний азот.

Калій у рослинах бере активну участь у білковому і вуглеводному обмінах, активує діяльність ферментів, регулює процеси відкривання і закривання продихів на листках, поглинання вологи кореневою системою, що сприяє раціональному й ефективному використанню води. Тому забезпеченість рослин калієм підвищує їх стійкість до посухи, несприятливої дії високих і низьких температур. Під впливом калію рослини стають більш морозостійкими, що пов'язано зі збільшенням у клітинах вмісту цукрів і підвищення осмотичного тиску; потовщуються стінки соломи, що збільшує стійкість рослин проти вилягання, особливо на фоні інтенсивного азотного живлення, поліпшуються вихід і якість волокна льону, конопель тощо; накопичується більше цукрів у буряку цукровому та інших коренеплодах, крохмалю – в бульбах картоплі, підвищується стійкість рослин проти грибних і бактеріальних захворювань, наприклад картоплі, коренеплодів, овочевих культур – проти збудників гнилі, зернових – проти борошнистої роси, іржі тощо. Крім того, калій позитивно впливає на смакові якості плодів.

Нестача калію гальмує деякі біохімічні процеси в рослині, що негативно впливає на обмін речовин. Спочатку молоді рослини жовкнуть, потім буріють і поступово відмирають. Відмирання старіших листків починається з верхівки, поширюється вниз по їх краях, а потім між жилками. Характерною ознакою калійного голодування є "опіки" країв листків, дрібні іржаві плями на їх пластинках. Рослини в'януть, стебла стають ламкими, що спричинює вилягання зернових культур, затримується розвиток репродуктивних органів, зерно формується щуплим і має погану схожість. Недостатнє живлення калієм збільшує витрати цукрів на дихання, знижує врожайність та якість продукції, погіршує здатність овочів і фруктів до зберігання. Найчастіше від нестачі калію потерпають картопля, коренеплоди, капуста, силосні культури й багаторічні трави, оскільки ці культури потребують багато цього елемента. Менш чутливі – зернові культури, але за гострого дефіциту калію вони погано кущаться, міжвузля стебел вкорочуються, а листки (переважно нижні) в'януть навіть за достатньої вологості.

Нестача калію насамперед виявляється в період інтенсивного росту рослин у середині вегетації, коли його вміст знижується в 5 разів порівняно з нормальним. Іноді ознаки калійного голодування подібні до симптомів хвороб, наприклад кукурудзи – до бактеріального в'янення.

За надмірного калійного живлення рослин спочатку між жилками листків з'являється мозаїка блідих плям, які з часом буріють і листки опадають. Ріст і цвітіння рослин гальмуються, в бульбах картоплі знижується вміст крохмалю, погіршуються їх смакові якості. Крім того, за надлишку калію в ґрунті спостерігається магнієве голодування рослин.

5.3.2. Калійний фонд ґрунту

Загальний вміст калію в ґрунтах коливається від 0,5 до 3 %, що у 10–15 разів перевищує запаси азоту і фосфору. В ґрунті калій знаходиться переважно в мінеральній частині: 1) у складі кристалічної гратки первинних і вторинних мінералів; 2) в обмінно і необмінно поглиненому стані в колоїдних часточках; 3) у складі пожнивно-кореневих решток і мікроорганізмів; 4) у вигляді мінеральних солей ґрунтового розчину.

Калій органічних речовин. Оскільки калій не утворює в живих організмах стійких органічних сполук, його кількість в органічних речовинах ґрунту незначна. Ця форма калію переважно міститься у верхніх шарах ґрунту в складі свіжої біомаси; вона недовговічна, бо в процесі її мінералізації калій швидко переходить у ґрунтовий розчин.

Калій мінерального скелета повільно переходить в обмінну й розчинну форми і тому не має особливого значення в живленні рослин. Переважна частина калію в ґрунті міститься в кристалічних гратках польових шпатів (ортоклаз, мікроклін), слюд (мусковіт, біотит, флогопіт) та ілітів. Його вміст майже повністю залежить від наявності в ґрунтотворних породах калієвмісних мінералів.

Найліпшим джерелом живлення рослин є розчинні солі калію. Найближчий резерв живлення – гідрослюди, вермикуліти, вторинні хлорити, монтморилоніт, необмінні катіони, потенційний резерв – польові шпати, слюди, піроксени і первинні хлорити.

Найбільше калію міститься в глинистих чорноземних ґрунтах. У засолених ґрунтах його вміст значно виший, тому досить часто немає потреби у застосуванні на них калійних добрив. У ґрунтах легкого гранулометричного складу (піщаних і супіщаних) вміст калію значно менший. Найбідніші на калій торф'яні ґрунти, де вміст цього елемента коливається від 0,03 до 0,15 %. У ґрунтах калій зазвичай перебуває в недоступних для рослин формах.

Валовий, або загальний калій об'єднує у своєму складі різні форми калійних сполук, які класифікують: 1) водорозчинний калій (легко доступний рослинам); 2) обмінний калій (добре доступний рослинам); 3) рухомий калій (сума водорозчинного й обмінного калію), вилучається з ґрунту сольовими і кислотними витяжками; 4) необмінний гідролізований калій (важко обмінний, інертний або резервний), додатково вилучається з ґрунту киплячим розчином сильної кислоти (0,2 н або 10%-м розчином соляної кислоти) і є найближчим резервом для живлення рослин; 5) кислоторозчинний калій, об'єднує всі чотири попередні форми і вилучається з ґрунту киплячим розчином сильної кислоти; 6) необмінний калій (різниця між вмістом валового і кислоторозчинного калію).

Вміст обмінного і необмінного гідролізованого калію розраховують за різницею між вмістами рухомого і водорозчинного калію, вміст необмінного гідролізованого – за різницею між вмістами кислоторозчинного і рухомого.

Водорозчинний калій – це калій водорозчинних солей мінеральних і органічних кислот, а також такий, що переходить у водорозчинну форму з ҐВК і калієвмісних мінералів під час взаємодії з водою. Його вміст у ґрунтах невисокий (5–20 мг/кг) за винятком засолених, де він досягає 50 мг/кг і біль-ше. Водорозчинний калій найліпше і найлегше засвоюється рослинами, але його вміст не повністю відображає умови калійного живлення. За вмістом водорозчинного калію ґрунти поділяють на малозабезпечені (< 10 мг/кг), середньозабезпечені (10–30) і високозабезпечені (> 30 мг/кг).

Обмінний калій – основний показник забезпеченості ґрунту доступним для рослин калієм. Він представлений іонами калію, що знаходяться на поверхні негативно заряджених колоїдних часточок ґрунту. Вміст обмінного калію характеризує генетичні особливості ґрунту та інтенсивність антропогенної дії. В агрохімічній практиці за його вмістом встановлюють забезпеченість ґрунту калієм. Вміст обмінного калію в некарбонатних ґрунтах визначають за методом Маслової, в карбонатах – за методом Протасова.

На практиці визначають вміст рухомих сполук калію в ґрунтах найчастіше визначають за методами Кірсанова (0,2 н розчин НС1), Чирикова (0,5 н розчин СН3СООН), Мачигіна (1%-й розчин (NH4)2CO3) (табл. 5.6).

Вміст у ґрунті рухомого калію, який є основною формою для живлення рослин, становить лише 0,5–2 % валового.

Методами Кірсанова, Чирикова і Мачигіна можна визначити рухомі сполуки фосфору і калію в одній витяжці.

Необмінний калій. Майже половину валового вмісту калію становить калій, здатний поступово переходити в обмінні форми (рис. 5.7).