Практическое занятие № 8 (часть 3)

Оценка обеспеченности почв калием и определение потребности полевых культур в калии

Формы калия в почве, их доступность

Калий – один из главных и незаменимых питательных элементов растений. Его содержание в растениях значительно больше, чем других питательных веществ, извлекаемых из почвы, за исключением азота. Только при достаточном его содержании в растительных клетках могут осуществляться биохимические и физиологические процессы.

Оптимальная обеспеченность калием обусловливает интенсивное накопление углеводов в растении. Повышается качество продукции: в плодах и овощах повышается содержание сахара, в картофеле – крахмала, у льна – тонина и прочность волокна. Одновременно усиливается стойкость культур к заморозкам, поскольку повышение осмотического давления клеточного сока понижает температуру его замерзания. Оптимизация калийного питания растений противодействует их заболеванию. В значительной степени снижается поражаемость зерновых культур корневыми гнилями, мучнистой росой (Прокошев, Дерюгина, 2000). С увеличением содержания калия в растительной клетке снижается поражаемость моркови бактериальной пятнистостью листьев, лука – пероноспорозом и луковой мухой (Якименко,2003). Роль калия усиливается при аммиачном питании растений - лучше усваивается азот, больше образуется белков.

Сельскохозяйственные культуры существенно различаются по способности использования почвенного калия. Томат и капуста обладают мощной корневой системой и могут удовлетворять свои потребности за счет относительно малодоступных форм калия. Значительно уступают им картофель, лук, морковь, у которых корневая система. При недостатке калия они не отзываются на внесение азотно-фосфорных удобрений и на фоне низких доз калия иногда снижают урожайность. Зерновые культуры интенсивно используют почвенный калий и редко отзываются на внесение калийных удобрений на почвах тяжелого гранулометрического состава.

Развитие признаков недостатка калия связано с поведением калия внутри растения. Голодание растений обнаруживается тогда, когда содержание калия в них понижается в 3-5 раз относительно нормального. Недостаток калия затягивает развитие культур и их созревание. У зерновых культур понижается доля склеренхимы в составе клеточных стенок соломины, толщина эпидермиса, что делает ее менее прочной. Повышается опасность полегания хлебов.

Характер калийного режима в почвах определяется особенностями почвенного поглощающего комплекса почв и их гидротермическим режимом – чередованием периодов увлажнения-иссушения и промерзания-оттаивания. Основным источником удовлетворения потребности растений в калийном питании является обменный калий. На воднорастворимый калий приходится в среднем 10-20% от обменного калия.

Резервом постоянного возобновления доступных для растений форм калия являются необменные формы. Они весьма значительны. В черноземных почвах в корнеобитаемом слое их запас оценивается до 7 т/га. К резерву относится также калий органического вещества. Количество его невелико – около 70 в дерново-подзолистых и серых лесных почвах и чуть более 300 кг/га в черноземах. Всего в потенциальном резерве сосредоточено 50-80% от общего запаса калия. Он представлен в механических элементах крупнее 0,001 мм. В их состав входят полевые шпаты и слюды.

Основным источником восполнения доступного для растений калия является ближайший резерв. Он представлен формами калия, которые связаны со слоистыми глинистыми минералами. На его долю приходится от четверти до половины общего запаса калия.

Таким образом, наиболее доступен растениям калий илистой фракции, в которой он содержится преимущественно в обменном состоянии. Именно в этой фракции высокое содержание слюдистых минералов.

Определение обменно-поглощенного калия

Определение обменно-поглощенного калия проводится в тех же вытяжках, что и фосфор: по методу Чирикова и по методу Кирсанова. Методы основаны на вытеснении калия из почвенного поглощающего комплекса, каким – либо катионом, например Н⁺. в карбонатных почвах определение обменного калия проводится в 1% углеаммиачной вытяжке по Мачигину.

Принцип метода

При обработке почвы 0,5 н раствором уксусной кислоты, при соотношении почвы к раствору 1: 2,5, обменный калий вытесняется ионами водорода.

Обеспеченность почвы обменным калием оценивается по местным градациям (таблица 1).

Таблица 1 – Группировка почв по содержанию обменного калия в условиях Красноярского края

Класс обеспеченности	K2O5, мг/100 г почвы			Обеспеченность почв калием для разных групп культур
	По Кирсанову	По Чирикову	По Мачигину	Зерновые, зернобобовые	Пропашные и многолетние травы	Картофель, овощи, корнеплоды
1	<5	<5	<10	Низкая	Очень низкая	Очень низкая
2	5-10	5-7	10-20	Низкая	Низкая	Очень низкая
3	10-15	7-9	20-30	Средняя	Низкая	Очень низкая
4	15-20	9-11	30-40	Повышенная	Средняя	Низкая
5	20-30	11-15	40-60	Высокая	Повышенная	Средняя
6	30-40	15-20	60-80	Очень высокая	Высокая	Повышенная
7	40-50	20-25	80-100	Очень высокая	Очень высокая	Высокая
8	>50	>25	>100	Очень высокая	Очень высокая	Очень высокая

Требовательность культур к калийному питанию в различные периоды их роста и развития неодинаковая. Интенсивное потребление калия пшеницей приходится на периоды кущения-трубкования и колошения-цветения. Примерно за 30 дней яровая пшеница усваивает из почвы все количество калия, которое необходимо на весь жизненный цикл. Наивысшая концентрация калия отмечается в фазу кущения 3,5-4%, относительный минимум приходится на период созревания.