5-4 Лекция Калийные удобрения (2). Лекция 5 Калийные удобрения

• Название: Лекция 5 Калийные удобрения
• Дата: 31.03.2023
• Размер: 62.02 Kb.
• Имя файла: 5-4 Лекция Калийные удобрения (2).docx
• Тип: Лекция; #1028303

Лекция 5

Калийные удобрения

• 
  Характеристика калийных удобрений.
  
• 
  Группы калийных удобрений.
  
• 
  Ассортимент выпускающихся калийных удобрений.
  
• 
  Эффективность калийных удобрений.
  

Удобрения, содержащие калий,производят из природных солей. В зависимости от содержания калия и технологии производства калийные удобрения разделяют на четыре группы:

• 
  концентрированные (калий хлористый, калий сернокислый, калийные смешанные соли, хлоркалий-электролит);
  
• 
  побочные продукты калийно-магниевого производства (калимагнезия, калийно-магниевый концентрат);
  
• 
  размолотые природные соли (каинит, сильвинит);
  
• 
  отходы промышленности (цементная пыль, печная зола).
  

Эффективность калийных удобрений зависит от:

• 
  типа почвы, ее гранулометрического состава и содержания в ней обменного калия;
  
• 
  потребности культуры в калии и насыщенности севооборота интенсивными культурами (картофель, кукуруза, подсолнечник, сахарная свекла, многие овощные культуры);
  
• 
  метеорологических условий (количества осадков и температуры);
  
• 
  уровня применения азотно-фосфорных удобрений;
  
• 
  способа заделки и формы калийного удобрения.
  

Один кг К₂О обеспечивает прибавку урожая зерна 2-3 кг, картофеля — 20-30, сена сеяных трав — 2—3, сена луговых трав — 8-12 кг.

Значительные залежи калийных солей имеются в России, Канаде, Германии, Франции, США, Испании и других странах.

Соликамское месторождение расположено по западному склону северной части Уральского хребта вблизи городов Соликамск и Березники. Калийные соли залегают под толщей наносных пород. Верхняя часть пласта представлена карналлитом КС1 • MgCl₂ • 6Н₂О с примесью NaCl, CaSO₄ ■ 2Н₂О, глины и других, содержащим до 17% К₂О. Карналлит имеет пеструю окраску от сочетания желтого, оранжевого, бурого и красного цветов, обусловленных примесью тонкодисперсных частиц железного блеска (Fe₂O₃). Ниже карналлита залегает мощный пласт сильвинита (mKCl + rcNaCl) (mи п - числа непостоянные). Этот пестроокрашенный минерал, содержащий 10-25% К₂О, является основным сырьем для получения хлористого калия.

Заволжское месторождение в России отличается содержанием преимущественно более ценных сернокислых солей. Основные ми­нералы: полигалит, каинит, глазерит (3K2SO/rNaSO4) и др. Главные пункты залегания этих солей находятся в Саратовской и Оренбургской областях, а также в Башкирии.

Большие месторождения калийных солей имеются на Украине в Ивано-Франковской и Львовской областях. В минералах этих место­рождений преобладают лангбейнит (K₂SO₄ ■ 2MgSO₄), каинит (КС1 • MgSO₄-3H₂O), полигалит (K₂SO₄ • MgSO₄ • 2CaSO₄ ■ 2H₂O), шенит (K₂SO₄ • MgSO₄ • 6H₂O). Это сырье перерабатывают на Стебниковском и Калушском комбинатах. В отличие от Соликамского место­рождения здесь к солям примешано до 30% ила.

Белорусские залежи калийных солей (в Полесье), которые, по-видимому, являются продолжением прикарпатских месторождений, представлены сильвинитом, карналлитом и галитом. На базе бело­русских залежей калийных солей близ г. Солигорска действуют шахты и калийные комбинаты.

Жилянское месторождение в Актюбинской области (Казахстан) представлено в основном полигалитом. Присутствуют также карнал­лит, сильвинит, глазерит и др. Природная полигалитовая соль явля­ется хорошим сырьем для производства сульфата калия, сернокислых калийно-магниевых солей и комплексных минеральных удобрений. После размола она может быть использована как сульфатная форма калийно-магниевого удобрения (13-15% К₂О, 6-7% MgO).

Как удобрение могут быть использованы и другие минералы, содержащие калий. К ним можно отнести алюмосиликат калия и натрия - нефелин (Na, К)₂О • А1₂О₃ • 2SiO₂, спутник апатита в Хибин­ском месторождении. Содержание калия в нем составляет 5-6%. Он нерастворим в воде, но в кислых почвах происходит частичное обменное разложение нефелина. В нем содержится также 10-13% Na₂O и 8-10% СаО, поэтому на кислых почвах он может оказывать и нейтрализующее действие. Используют его только как местное удобрение на кислых, торфяных почвах.

Кроме этого, при производстве алюминия из нефелина в отход поступает карбонат калия, содержащий 63-67% К₂О. Это весьма ценное калийное удобрение, особенно для культур, чувствительных к хлору.

Калийные удобрения можно подразделить на сырые калийные соли и концентрированные калийные удобрения (рис. 5.3).

Таблица 1. Основные калийные удобрения и их свойства:

Калийное удобрение	Содержание веществ	Норма и способы внесения	Примечания
ХЛОРИСТЫЙ КАЛИЙ	Основное калийное удобрение, представляющее собой мелкокристал-лическое вещество, состоящее из розовых кристаллов.  Содержит 60% действующего вещества.	Все удобрения, содержащие хлор, лучше всего вносить в почву задолго до посева - осенью под перекопку. Данное удобрение вносят в дозе 15-20 г на 1 кв.м.	Применяется на различных почвах и под все плодовые и ягодные культуры. Калий хорошо поглощается почвой, за исключением песчаной, и не вымывается.
СЕРНОКИСЛЫЙ КАЛИЙ(сульфат калия)	Лучшее высоко-концентрированное калийное  удобрение, содержит 45-50% этого элемента и не содержит хлора. Содержит также небольшое количество магния (3%) и кальция (0,4%), что увеличивает его ценность. Кроме того, в составе сульфата калия содержится полезный для растений элемент – сера (18%).	Применяется как осенью, перед перекопкой сада, так и весной и летом при подкормках в дозе 20-25 г на 1 кв.м.	Эффективен на всех почвах. Особенно пригоден для культур, чувствительных к хлору(картофель, бобы, горох, фасоль). Очень рекомендуется для овощей семейства простоцветных (капуста, репа, редис, редька). Хорошо растворяется и хранится.
КАЛИЙНАЯ СОЛЬ	Содержит 40% действующего вещества и также хлор.	Применяется для осеннего внесения под все плодовые и ягодные куль-туры в качестве основного удобре-ния из расчета 30-40 г на 1 кв.м.	Весной и летом применять калийную соль не рекомендуется.
КАЛИЙНАЯ СЕЛИТРА	Калийно-азотное удобрение, содержит 38% калия и 13% азота.	Является лучшим удобрением для подкормок растений в теплицах.	Хорошо растворяется и хранится.
КАЛИЙ УГЛЕКИСЛЫЙ(поташ)	Содержит 55% окиси калия, не содержит хлора.		Рекомендуется под картофель на кислых почвах.
КАЛИМАГНЕЗИЯ(сульфат калия-магния)	Калийно-магниевое удобрение, содержит 26-28% калия и 16% магния,	Применяется в основной заправке и подкормках в дозе 25-30 г на 1 кв.м.	Очень эффек-тивна на легких песчаных и супесчаных поч-вах. Растворя-ется с осадком.
ДРЕВЕСНАЯ ЗОЛА	Самое доступное минеральное удобрение, содержащее основные макро-элементы: калий (в среднем 10%), кальций, магний, фосфор, а также большой набор микроэлементов (железо, бор, медь и др.).	Золу вносят в любое время года: осенью под перекопку,  весной — при посадках и    летом — в качестве сухих и жидких подкормок.	Полезна для картофеля, корнеплодов, капусты, смородины и др. Так как в золе много кальция, то ее можно использовать для снижение кислотности и нейтрализации почвы.

Калийные удобрения: виды и применение. Применение калийных удобрений способствует повышению иммунитета растений к различным грибковым заболеваниям. Овощные теплолюбивые культуры при полноценном калийном питании лучше переносят холодные температуры и неблагоприятные погодные условия.

Значение калийных удобрений очень важно и в том случае, если растение испытывает острую нехватку калия, его стебель плохо развивается, имеет изогнутую форму, бледную окраску. Корневая система таких растений плохо развита, в связи с чем, значительно снижается урожайность, плоды становятся мелкими и рыхлыми, а листва и стебли поражаются различными заболеваниями.

То, что растению необходимы калийные удобрения или азотные удобрения, можно заметить по «краевому ожогу» на листьях, при котором края чернеют, сворачиваются и высыхают. Калийные удобрения: виды и их особенности В зависимости от разновидности культур и проблем, связанных с нехваткой калия и других элементов, применяются различные органические удобрения, калийные удобрения, виды которых мы рассмотрим ниже.

Сульфат калия. Это калийное удобрение считается одним из самых лучших и универсальных. В нем содержится около 50% калия и отсутствует хлор. Это удобрение растворяется в воде очень хорошо. Сульфат калия вносится как основное удобрение в весенний период.

Хлористый калий. Процентное содержание калия достигает 65%. Преимуществом такого удобрения является то, что поступая в почву, чернозем, калий и хлор расщепляются на вещества, доступные для растений. Следует помнить, что хлорсодержащие калийные удобрения закисляют почву, поэтому в раствор с готовым удобрением необходимо добавлять известь.

Калимагнезия. Содержит 35% калия, хлор и магний. Прекрасно усваивается корневой системой растений, поэтому часто используется в качестве основной подкормки. Для почв с дефицитом магния, такое удобрение необходимо.

Калийные соли. Это наиболее сильные калийные удобрения, подходящие для любых овощных культур. Высокое процентное содержание хлора делает это удобрение опасным для таких чувствительных растений, как помидоры, картофель. Калийные соли нужно вносить в почву в осенний период при подготовке участка к зиме.

Эта классификация калийных удобрений наиболее полно отражает все разнообразие удобрений такого типа. Как правильно использовать калийные удобрения. Наиболее оптимальным способом внесения калийных удобрений является их добавление в почву в осенний период, поскольку содержащийся во многих из них хлор нейтрализуется под воздействием холодных температур и вымывается вместе со снегом.

Некоторые калийные удобрения, не содержащие хлор, можно вносить в малых дозах и весной и летом. Плодоносящим ягодным культурам необходим хлористый калий, раствор которого вносится под корневую систему. Кислым почвам необходимо получение калийных удобрений с содержанием хлора. Также такие удобрения необходимы при обильных осадках.

При умеренном количестве дождей лучше внести сульфат калия. Нельзя добавлять калийные удобрения в период всходов семян и образования корневой системы. Лучше вносить удобрения малыми порциями несколько раз за осенний период. Особенно нуждаются в этом почвы с высоким содержанием торфа. Источник: http://www.kartoshki.net/articles/kaliinye-udobreniya-vidy-i-primenenie

Эффективность калийных удобрений. Внесение с калийными удобрениями 1 т К2О обеспечивает прибавку с 1 га урожая зерна 2-3 т, картофеля - 20-33, сахарной свеклы - 35-40, хлопка-сырца - 1-2, льноволокна - 1-1,5, сена сеяных трав - 20-33, сена луговых трав - 8-18 т. Об обеспеченности сельскохозяйственных культур калием наиболее объективно можно судить по содержанию его в почве в обменной форме.

Методы определения этой формы калия различны в зависимости от типа почвы: для почв дерново-подзолистой зоны — метод Кирсанова (0,2 н. НС1), для серых лесных почв и черноземов (кроме карбонатных) - метод Чирикова (0,5 н. СН₃СООН), для карбонатных черноземов, каштановых почв и сероземов - метод Мачигина (1%-м (NH₄)2CO₃). Это позволяет одновременно в одной вытяжке определять подвижный фосфор и обменный калий.

Все методы определения в почве доступного растениям калия основываются на извлечении из нее обменного калия, адсорбционно удерживаемого коллоидными частицами. В это количество входит и водорастворимый калий.

Обеспеченность пахотных почв калием в нашей стране лучше, чем фосфором, однако более одной трети площадей имеют низкий и средний уровень его содержания и нуждаются во внесении калийных удобрений. По некоторым природно-экономическим районам таких площадей значительно больше, Например, в Нечерноземной зоне России две трети пашни нуждаются в обязательном внесении калийных удобрений. В связи с увеличением площадей почв с низким и средним содержанием его подвижных форм возрастает потребность в калии в государствах Средней Азии, Закавказья, в Белоруссии, на Украине, в странах Балтии.

Эффективность калийных удобрений зависит от типа и гранулометрического состава почвы, наличия усвояемого калия в почве, потребности культуры в нем, а следовательно, и насыщенности севооборота интенсивными культурами, количества атмосферных осадков и температуры, степени унавоженности почвы, от уровня применения азотно-фосфорных удобрений, способа заделки удобрения, формы калийного удобрения, применяемого под ту или иную культуру, и т.д.

Высокоэффективны калийные удобрения на дерново-подзолистых почвах, красноземах, серых лесных почвах и северных черноземах. Особенно бедны обменным калием дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы, осушенные торфяники и торфяно-болотные почвы.

Дерново-подзолистые почвы характеризуются сравнительно небольшими запасами доступного растениям калия. Необменный калий входит в состав преобладающих в этих почвах вторичных глинистых минералов - каолинита и монтмориллонита, которые не обеспечивают восстановления запасов обменного калия в процессе роста растений. Это и обусловливает высокое положительное действие калийных удобрений на дерново-подзолистых почвах.

Ежегодное внесение калийных удобрений (опыты проводились более 30 лет) в количестве 30-90 кг К₂О на 1 га существенно повышает урожаи не только корнеклубнеплодов (преимущественно картофеля), но и зерновых культур. Особенно высокие прибавки урожаев от калия (до 30-50% и более) получают на легкосуглинистых и песчаных почвах, характеризующихся исключительно малыми запасами калия.

В менее длительных опытах на хорошем азотно-фосфорном фоне калийные удобрения также эффективны, что сопровождается существенным повышением урожаев всех культур севооборота уже в первой ротации: прибавки урожаев зерновых культур от калия в среднем составляли 10-20%, у корнеклубнеплодов достигали 30% и более. По мере истощения запасов почвенного калия и улучшения азотно-фосфорного питания растений потребность в калийных удобрениях возрастает, а их эффективность увеличивается, что особенно про­является на почвах тяжелого гранулометрического состава.

Из-за слабой обеспеченности дерново-подзолистых почв подвижным калием внесение умеренных доз калийных удобрений (до 90 кг/га К₂О) не обеспечивает положительного баланса калия. Однако содержание обменного калия в почве в результате динамического равновесия между отдельными формами калия на контроле часто сохраняется на исходном уровне, что связано с мобилизацией природного почвенного калия, вызванной физиологической кислотностью удобрений, биологическим накоплением калия растениями в связи с лучшим развитием их на удобренных вариантах, а также с использованием калия подпахотного и нижележащих слоев почвы. Мобилизация необменного калия под влиянием удобрений обеспечивает питание растений, увеличение подвижных форм калия в почве и сопровождается уменьшением количества необменного калия.

На песчаных почвах, нуждающихся в известковании, внесение калийных удобрений усиливает необходимость нейтрализации почвенной кислотности, так как калий вытесняет в раствор ионы водорода, алюминия, марганца, снижающие рН. Еще большее значение приобретают калийные удобрения при известковании кислых почв.

Прибавки от калия на фоне извести возрастают как в абсолютных, так и относительных величинах. Действие извести на кислых почвах, кроме улучшения физико-химических свойств почв, выражается также в улучшении условий азотно-фосфорного питания расте­ний и в некотором снижении обеспеченности растений калием вследствие усиления процесса фиксации его почвенными коллоидами. Кроме того, с ростом урожая при известковании увеличивается вынос калия из почвы, а переход его в почве в доступные формы идет менее интенсивно, чем в кислых почвах.

Вследствие антагонизма калия и кальция возникает потреб­ность в повышении доз калийных удобрений при известковании и на почвах с реакцией, близкой к нейтральной. Известкование почв в этих случаях значительно повышает эффективность калийных удобрений.

С другой стороны, с улучшением калийного режима почв повышается отдача и от известкования. Применение же навоза снижает эффект от калийных удобрений, так как он оказывает сильное влияние на пищевой режим почв и сам является хорошим источником калийного питания.

Серые лесные почвы характеризуются сравнительно невысоким содержанием обменного калия в пахотном горизонте. Однако дей­ствие калийных удобрений на урожай различных культур значи­тельно слабее по сравнению с дерново-подзолистыми почвами. Связано это с тем, что необменный калий илистой фракции входит в состав гидрослюд лёссовидных суглинков - основной почвообразующей породы серых лесных почв. Гидрослюды же обладают как высокой фиксирующей способностью в отношении одновалентных катионов, в частности калия, так и способностью легко высвобождать необменно-поглощенный калий, который либо переходит в обменное состояние, либо непосредственно используется растениями.

Изучение калийного режима серых лесных почв при длитель­ном применении удобрений показало, что в течение одной ротации севооборота при внесении сравнительно невысоких доз удобрений складывается отрицательный баланс калия. Несмотря на это, наблюдается увеличение содержания доступных растениям форм калия в почве (обменного и легкогидролизуемого) при сохранении уровня необменной формы на удобренных вариантах. Под влиянием растений и удобрений происходят мобилизация всех резервных форм калия и переход их в обменное состояние.

При длительном же применении азотно-фосфорных удобрений в севообороте на серых лесных почвах действие калия во времени от ротации к ротации заметно возрастает. Черноземные почвы лесостепной и степной зон содержат значительное количество доступного растениям калия.

Почвообразующие породы и глинистые минералы в черноземах исключи­тельно богаты также необменным калием, активно переходящим в подвижные формы, поэтому эффективность калийных удобрений на этих почвах незначительна. Даже культуры, требующие для своего развития значительных количеств калия (пропашные и технические), слабо реагируют на внесение калийных удобрений. Особенно это наблюдается на почвах тяжелого гранулометрического состава.

Однако со временем эффективность калийных удобрений воз­растает, особенно четко это проявляется при выращивании сахарной свеклы и других калийлюбивых культур, а также при внесении калия на фоне азотных и фосфорных удобрений. Объясняется это явление истощением неудобренных калием почв в результате выноса его урожаями возделываемых культур.

Систематическое внесение удобрений не приводит к существенному увеличению содержания подвижных форм калия в черноземах даже при положительном балансе. Связано это с высокой насыщенностью поглощающего комплекса черноземов двухвалентными основаниями, препятствующими поглощению калия.

Для черноземов характерны исключительно благоприятные условия для фиксации калия. Этому способствует минералогический состав илистой фракции - гидрослюды и высокодисперсные минералы монтмориллонитовой группы, характеризующиеся способностью фиксировать одновалентные катионы, высокая насыщенность ППК основаниями, повышенное рН, значительное количество органического вещества, практическое отсутствие основного конкурента калия - поглощенного аммония, необратимая коагуляция коллоидов при периодическом пересыхании верхнего слоя. Эти свойства черноземных почв способствуют необменному поглощению калия в пахотном и подпахотном горизонтах.

При отрицательном балансе на удобренных вариантах увеличение содержания необменного калия связано с мобилизацией менее подвижных форм калия под влиянием удобрений и растений, а также высвобождением калия вторичных минералов - гидрослюд.

Заметное положительное действие калий оказывает при неблагоприятных погодных условиях. При обилии осадков калий уменьшает полегание зерновых культур, а в засушливые годы помогает в борьбе с запалами, вызываемыми суховеями. Правильное применение калийных удобрений на черноземах (на фоне азотно-фосфорных удобрений во влажные и засушливые годы) заметно повышает урожай основных культур, особенно требовательных к нему.

Содержание подвижного калия в каштановых почвах сухой степи и сероземах Средней Азии исключительно высоко. Количество его нередко достигает 40-60 мг К₂О/100 г почвы. Запасы резервного калия в этих почвах огромны, так как он входит в состав гидрослюд и легко высвобождается.

Эффект от калийных удобрений незначителен. Однако на старопахотных, давно освоенных орошаемых сероземах при систематическом применении азотных и фосфорных удобрений содержание подвижных форм калия невелико и отзывчивость культур, особенно хлопчатника, на калийные удобрения возрастает: качество хлопка-сырца улучшается.

Процесс калийного истощения почв сухостепной и пустынной зон в связи с большими запасами необменного калия и минералогическим составом почв и почвообразующих пород происходит медленно. Определенное значение имеет периодическое пополнение запасов калия за счет привнесения его с поливными водами и наносами при орошении.

Снижение содержания калия в почве при ее длительном использовании и систематическом применении азота и фосфора сопровождается появлением признаков калийного голодания растений и повышением эффективности калийных удобрений.

Таким образом, на дерново-подзолистых почвах, недостаточно обеспеченных калием, калийные удобрения всегда оказывают положительное действие, а также на торфяных и легких песчаных почвах. Повышение эффективности калийных удобрений наблюдается при известковании кислых почв, внесении азотно-фосфорных удобрений и введении в севооборот трав и технических культур, потребляющих много калия.

Эффективность калийных удобрений на черноземах, каштановых почвах и сероземах, характеризующихся высоким содержанием подвижного калия, низка и неустойчива. Однако при длительном использовании этих почв и применении азотных и фосфорных удобрений запасы почвенного калия истощаются, появляется потребность в калийных удобрениях. Основные пути повышения эффективности калийных удобрений следующие:

1. 
   Правильное их применение с учетом природно-экономических условий районов и обеспечения почвы подвижными формами калия.
   
2. 
   Повышение уровня культуры земледелия, окультуренности почв, оптимальное насыщение почвы севооборотов другими видами удобрений, т.е. сбалансированное питание сельскохозяйственных культур калием в сочетании с другими питательными элементами.
   
3. 
   Известкование кислых почв.
   
4. 
   Внесение калия в севообороте прежде всего под культуры с высокой отзывчивостью на калий и окупаемостью калийных удобрений урожаем (картофель, сахарная свекла, овощи, кормовые корнеплоды, травы и др.);
   
5. 
   Подбор форм калийных удобрений с учетом биологических требований сельскохозяйственных культур. Так, сернокислый и хлористый калий в равной степени влияют на повышение урожая большинства сельскохозяйственных культур - зерновых, льна, конопли, хлопчатника, чайного куста, овощей, трав, ранних, среднеранних и среднеспелых сортов картофеля. Бесхлорные формы калия способствуют повышению урожайности гречихи, проса и некоторых сортов табака, увеличению содержания сахара в ягодах отдельных сортов винограда, содержанию крахмала в клубнях поздних сортов картофеля и улучшению качества льноволокна.
   
6. 
   Правильный подбор сроков и способов внесения удобрений. В большинстве он страны эффективность калийных удобрений возрастает при внесении их осенью под зяблевую вспашку (кроме песчаных почв и заливаемых пойм). Этим достигаются равномерное распределение калия в пахотном слое почвы и вымывание хлора в нижележащие горизонты в осенне-зимний и весенний периоды.
   
7. 
   Оптимизация доз калийных удобрений с учетом складывающихся и прогнозируемых метеорологических условий. Например, внесение 80 кг/га К₂О на фоне N_6OP_6o повышало урожай озимой пшеницы по сравнению с фоном при средней температуре за май июль 16,5° на 2,4 ц/га, при 15,2° - на 6,6, а при 13° - на 11,9 ц/га. Это объясняется особенным затруднением поступления калия в растения при низкой температуре. Калийные удобрения в большинстве случаев улучшают физические свойства зерна, особенно если избыточное количество осадков выпадает в июле, в период его налива и созревания (больше 80 мм). Например, в Нечерноземной зоне при недостатке калия в этот период формируется мелкое и щуплое зерно.
   
8. 
   Полное обеспечение оптимальными дозами калия в сочетании с другими питательными элементами торфяных, как вновь осваиваемых, так и старопахотных, торфяно-болотных почв, которые очень бедны этим элементом (0,02-0,3 валового содержания). В этих почвах калий весьма подвижен, не накапливается в пахотном слое и практически полностью используется растениями в первый год внесения. Действие удобрений возрастает при двойном регулировании (орошении и осушении) этих почв. Особенно эффективно применение удобрений на этих почвах под овощи и кормовые корнеплоды, которые, высоко окупают внесение калия прибавками урожая.
   

Оптимизация применения калийных удобрений. Принципы оптимизации питания растений калием и применения калийных удобрений очень сходны с оптимизацией фосфорного удобрения. Выделено несколько групп почв по обеспеченности обменным калием, определенным принятым для конкретной почвы методом.

Обобщение результатов длительных стационарных опытов Географической сети показало, что содержание 10-15 мг К₂О/100 г почвы и внесение 60-90 кг К₂О/га обеспечивает на дерново-подзолистых, серых лесных почвах и выщелоченных черноземах продуктивность севооборота в 30-50 ц/га зерновых единиц. Однако значительные запасы калия в почвах и динамическое равновесие между различными его формами (водорастворимая, обменная, необменная) делают показатель обменного содержания калия, характеризующего способность почвы обеспечивать калийное питание растений, менее надежным, чем подвижного фосфора. В процесс питания растений вовлекаются все формы почвенного калия.

Поэтому при характеристике плодородия почв в отношении калия нужно учитывать не только легкоподвижные формы (калий почвенного раствора и обменный), но и необменный калий первичных и глинистых минералов, который является резервом пополнения запасов обменного калия в почве, а также степень подвижности обменного калия, способность и скорость восстановления обменного калия из резервных форм.

Тип глинистых минералов, генетические особенности почв и их гранулометрический состав имеют большое значение в обеспеченности почв необменным калием. Наибольшее его количество связано слюдистыми минералами (гидрослюдами, иллитом, вермикулитом), меньшее - монтмориллонитом, наименьшее - каолинитом.

По степени обеспеченности необменным калием почвы делятся на несколько групп (мг K2O/100 г почвы): низкая - 10-20, средняя - 20-50, повышенная - 50-100, высокая - 100-150. В почве содержание калия, доступного для питания растений, обычно находится в некотором равновесии с общими его запасами. Но, несмотря на способность почвы восстанавливать это равновесие, сельскохозяйственные культуры не всегда им обеспечены и возникает необходимость в калийных удобрениях.

При длительном применении удобрений, наряду с увеличением количества обменного калия в почве, изменяются и другие показатели: возрастают подвижность обменного калия (концентрация калия в слабосолевой СаС1г вытяжке, насыщенность поглощенного комплекса калием) и доля обменного калия в легкогидролизуемой и необменной фракциях.

С увеличением этих показателей в пределах каждой разновидности почв, т.е. в каждом опыте, происходит снижение эффективности «свежевнесенного» калия и возрастает последействие «остаточного», накопленного в процессе применения удобрений. Однако на основании этих данных затруднительно установить общие для всех почв критерии обеспеченности калием.

Существуют и другие методические подходы определения степени обеспеченности почв подвижным калием. Например, можно устанавливать этот показатель по насыщенности поглощающего комплекса обменным калием (за активный уровень принимается от 1,8 до 3,0%). Однако величина насыщенности почвенного поглощающего комплекса (ППК) обменным калием, как и другие показатели обеспеченности почв калием, соответствующие недостатку, избытку и оптимальному содержанию калия в почве, должны устанавливаться для каждой разновидности почв в зависимости от минералогического состава илистой фракции почвы и подстилающей почвообразующей породы, биологических особенностей растений, условий азотно-фосфорного питания и влагообеспеченности растений и др. В каждом же конкретном случае чем меньше насыщенность ППК калием, тем выше эффект от вносимых удобрений.

Оптимальные уровни калия в почве установлены, хотя и требуют уточнения и дифференциации, а также дальнейшего совершенствования и конкретизации, так как зависят от ряда причин и условий.

1. 
   Калий в почве находится в различных взаимосвязанных формах. При внесении калийных удобрений пополняются его запасы. Однако вследствие различий в составе глинистых минералов в почвах дерново-подзолистого типа больше возрастает содержание обменной формы калия, а на черноземах - необменной. Во всех случаях при использовании растениями доступных форм калия в почве они пополняются за счет необменных форм. Поэтому при определении потенциальных запасов доступного растениям калия это необходимо учитывать.
   
2. 
   Калий - элемент менее подвижный, чем азот, но в значительно большей степени мигрирует по профилю почвы, чем фосфор. Поэтому при попытке создания оптимального калийного уровня периодическим внесением высоких доз калийных удобрений на тяжелых глинистых почвах калий фиксируется минералами, переходя в менее доступную для растений форму, а на легких песчаных и супесчаных почвах в значительном количестве мигрирует по профилю почвы, часто за пределы корнеобитаемых горизонтов, достигая грунтовых вод.
   
3. 
   Внесение повышенных доз минеральных удобрений и химических мелиорантов изменяет степень доступности калия расте­ниям, что необходимо учитывать в практике химизации земледелия.
   

Например, при известковании кислых почв, даже при высоком содержании калия доступность его растениям вследствие антагонизма кальция и калия резко снижается, т.е. уровень содержания доступного калия в этом случае должен быть более высоким. Поэтому при известковании кислых почв оптимальные дозы калийных удобрений увеличивают в 1,5-2 раза. Антагонизм и синергизм существуют между калием и другими катионами и анионами. Для оптимизации калийного питания растений эти явления необходимо учитывать, а также углублять и расширять их исследования.

Культурные растения по-разному отзываются на калийное питание. Выделена группа калийлюбивых культур (сахарная свекла, картофель, кукуруза, подсолнечник, многие овощи), которые выносят с урожаем много калия и при недостатке его в почве хорошо отзываются на внесение калийных удобрений. Для них оптимальный уровень содержания обменного калия в почве должен быть более высоким по сравнению с зерновыми колосовыми, зернобобовыми, однолетними и многолетними травами. Поэтому в севообороте требуется дифференцированный подход к оптимизации калийного питания сельскохозяйственных культур.

Отечественная химическая промышленность выпускает в основном хлорсодержащие калийные удобрения, и лишь незначительная их часть - бесхлорные.

Хлорофобные сельскохозяйственные культуры (картофель, табак, виноград и др.) отрицательно реагируют на избыток хлора в почве, что приводит к снижению урожая и качества продукции. Устранения этого негативного явления в практике химизации земледелия можно добиться регулированием доз, сроков и способов внесения калийных удобрений. Например, заблаговременное внесение хлорсодержащих калийных удобрений с осени под зяблевую вспашку приводит к миграции хлора в более глубокие слои почвенного профиля, а калий, вследствие положительной адсорбции, удерживается в пахотном слое почвы. Этим снимается отрицательное действие калия на урожай и качество продукции чувствительных к хлору культур.

Оптимальные дозы калийных удобрений в севооборотах определяются местом, периодичностью и последовательностью внесения извести и навоза. При известковании дерново-подзолистых почв и соответствующем увеличении урожая, а следовательно; и выносе питательных веществ потребность в калийных удобрениях возрастает особенно сильно. Если повышенный вынос калия сельскохозяйственными культурами не будет компенсирован удобрениями, то запасы потенциально доступных форм калия могут снизиться и баланс калия станет отрицательным.

При известковании эти процессы усугубляются еще и потому, что ионы калия и кальция в почвенном поглощающем комплексе являются конкурирующими, а подвижность калия снижается.

Анализ результатов длительных полевых опытов на дерново-подзолистых почвах с первоначальным рН 4,2, когда внесение калийных удобрений изучали параллельно на фоне извести и без нее, показал, что уже после первой ротации (6-8 лет) количество обменного калия в известкованных почвах (рН 5,0-5,6) по сравнению с неизвесткованными (рН 4,0-4,3) уменьшилось в 2 раза и связано с возрастающей в результате известкования фиксацией калия.

При внесении 35-50 кг К₂О/га это соотношение сохранилось, хотя количество обменного калия на обоих фонах возросло примерно на 10%. При увеличении дозы калия до 70-100 кг/га разница между сравниваемыми фонами составляла еще 20% и исчезла лишь при дозах выше 100 кг К₂О /га. Этим объясняется тот факт, что на известкованном фоне в рассматриваемых опытах были эффективны более высокие дозы калийных удобрений, так как один и тот же уровень содержания обменного калия в почве (11 мг К₂О /100 г) был достигнут без известкования при внесении дозы, не превышающей 60 кг К₂О /га, а при известковании - при внесении более 100 кг/га калия.

Таким образом, эффективность калийных удобрений на дерново-подзолистых почвах со средним и низким содержанием обменного калия тесно связана с кислотностью почвы: чем она меньше, тем выше эффект от применения К₂О вообще и повышенных доз в частности. На кислых дерново-подзолистых почвах увеличение доз калия свыше 60 кг/га в среднем по севообороту не приводит к заметному росту его продуктивности при резком снижении окупа­емости. На известкованных почвах при внесении азота и фосфора в дозах 100-120 кг/га эффективность калийных удобрений значительна, не снижается с ростом доз калия до 140 кг/га и составляет в среднем 20-25%. Окупаемость повышенных доз калия не менее 5 зерн. ед./кг. Внесение органического удобрения без известкования снижает эффективность калийных удобрений тем сильнее, чем выше применяемые дозы навоза.

На черноземах, особенно в степных районах, действие калийных удобрений слабое или вовсе отсутствует, что объясняется высоким содержанием в них подвижных форм калия. Однако с систематическим применением высоких доз азотно-фосфорных удобрений возрастает и роль калия. Поэтому при определении эффективности калийных удобрений необходимо учитывать интенсивность севооборота, насыщенность его культурами с повышенной потребностью в калии и оптимизацию питания растений всеми макро-и микроэлементами.

В каждом случае нужно дифференцированно подходить к определению необходимости и доз внесения калийных удобрений, стремясь удовлетворить оптимальную потребность растения в калии, для реализации их потенциальной продуктивности. Существуют особенности применения калийных удобрений по культурам.

Так, для сахарной свеклы калий необходим во все периоды ее роста и развития, но недостаток этого вещества особенно нежелателен во вторую половину вегетации, когда происходит интенсивное накопление сахара. Недостаток калия в это время задерживает синтез белка и способствует накоплению «вредного» азота. Калийное голодание (как и избыток азота) усиливает «цветуху», что резко снижает урожай, сахаристость и другие качественные показатели корнеплода. Под сахарную свеклу лучшим сроком внесения калийного удобрения следует считать основное под зябь. Наряду с этим применяется также внесение калийных удобрений в рядки и в подкормку.

Картофель является типичным «калийным» растением. В момент уборки в клубнях сосредоточено до 96% калия, содержащегося в урожае картофеля. Он крайне чувствителен к хлору: при избытке его снижается крахмалистость клубней. Для картофеля наилучшим калийным удобрением является сульфат калия.

Хлорсодержащие удобрения могут вызвать физиологические заболевания картофеля, внешним признаком которых является почернение стебля и листьев, что отрицательно сказывается на продуктивности растения. При осеннем внесении калийных удобрений, вследствие вымывания из почвы хлора, опасность этих заболеваний устраняется.

Весьма перспективным удобрением для картофеля является калимаг и калимагнезия, особенно на легких почвах. Калийные удобрения дают дополнительное увеличение урожая при внесении их по унавоженному фону. На черноземе при навозном удобрении необходимость внесения калийных удобрений резко снижается. Дозы удобрений под картофель рекомендуются с учетом планируемых урожаев, причем на унавоженном фоне дозы ниже, без навоза - выше.

Достаточная обеспеченность зерновых калием повышает прочность соломы, уменьшая полегание хлебов. Калий в сочетании с фосфором в заметной степени повышает зимостойкость озимых культур. Формы калийных удобрений для зерновых культур равноценны. Из зернобобовых к хлору чувствителен люпин.

Лен-долгунец отзывчив на внесение калия. Калий повышает качество волокна: увеличивает длину и число элементарных волокон, повышается гибкость и крепость волокна.

Внесение калийных удобрений под плодовые деревья эф­фективно на всех почвах, особенно на почвах легкого грануло­метрического состава: повышается процент цветущих веток у яблони, увеличивается товарная часть урожая плодов, удлиняется период сохранности их.

Контрольные вопросы и задания

1. 
   Какова роль калия в жизни растений?
   
2. 
   Расскажите о круговороте и балансе калия в земледелии.
   
3. 
   Где находятся основные месторождения калийных солей? Дайте характеристику калийных минералов, используемых для производства удобрений.
   
4. 
   Каков ассортимент калийных удобрений?
   
5. 
   Расскажите о сырых калийных солях.
   
6. 
   Каковы свойства и особенности применения хлористого калия и 40%-ной калийной соли?
   
7. 
   Расскажите о составе, свойствах и применении сульфата калия и калийно-магнезиальных солей.
   
8. 
   В чем заключаются особенности взаимодействия калийных удобрений с почвой?
   
9. 
   Каковы условия эффективного применения калийных удобрений на различных почвах?
   

Основная литература:

1. 
   Минеев В.Г. Агрохимия: уч. пособие, 2-е издание переработанное.- М: Изд-во Московского университета, 2004.- 719 с.
   
2. 
   Ягодин Б.А. Агрохимия: уч. пособие / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, Б.И. Кобзаренко; под ред. Б.Я. Ягодина. - М.: «Колос», 2002.- 584 с.
   
3. 
   Муравин Э.А. Агрохимия. – М.: КолосС, 2004. – 384 с.
   

Дополнительная литература:

4. 
   Державин Л.М. Интегрированное применение удобрений в адаптивно-ландшафтном земледелии в нечерноземной зоне Европейской части России: практическое руководство.- М.: ВНИИА, 2005.- 160 с.
   
5. 
   Минеев В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения / В.Г. Минеев, Б. Дебрецени, Т. Мазур. - М.: Колос, 1993. – 415 с.
   
6. 
   Минеев В.Г. Агрохимия и экологические функции калия / В.Г. Минеев.- М: Изд-во Московского университета. - 1999.- 332 с.
   
7. 
   Просянникова О.И. Почвенно-агрохимическое районирование и применение удобрений в Кемеровской области. - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2007. - 212 с.
   
8. 
   Просянников В.И. Микроэлементный состав пахотных почв и эффективность микроудобрений в Кемеровской области: науч.-практ. рекомендации / В.И. Просянников. – Кемерово: Кузбассвузидат, 2014. – 72 с.