Роль калію у житті рослин

Лінійка органо-мінеральних та біостимулюючих добрив ФІТОФЕРТ ЕНЕРДЖІ допомагає вирощувати професіоналам та любителям якісні плоди,
овочі та декоративні культури, використовуючи комплексні продукти
за доступними цінами, як у відкритому,
так і в захищеному ґрунті.

Підпишіться на наші новини та статті

Калій поряд з азотом та фосфором відносяться до головних елементів живлення рослин. Цей важливий компонент допомагає регулювати водний баланс рослин через коріння (осмотичний градієнт) та функціонування продихів листя. Калій сприяє накопиченню крохмалю та цукру в плодах, збільшує опірність рослин грибковим і мікробним захворюванням та пошкодженню комахами, і відіграє важливу роль у десятках метаболічних реакцій, активізуючи щонайменше 60 різних ферментів, що беруть участь у зростанні рослин, фотосинтезі, у кожному синтезу білка та обміну речовин в цілому. Цей елемент протидіє соляному стресу від іонів натрію, т.к. калій конкурує з нею за поглинання корінням.

Адекватні рівні калію підвищують виробництво та транспортування вуглеводів у рослині. Серйозний дефіцит калію гальмує передачу цукрів усередині рослини, що призводить до акумуляції крохмалю в нижньому листі. Калій також відіграє важливу роль у підвищенні стійкості рослин до низьких температур, засолення, посухи та хвороб. Тому рослині необхідно подавати достатню кількість калію для задоволення потреб у всіх її частинах.

Внесення достатньої кількості калію, який підтримує листя у хорошому стані у міру зростання рослини позитивним чином впливає на врожай і на вміст розчинних речовин у плодах (більше цукру) на момент збирання врожаю. (Таблиця 1).Дія, що надає калій на синтез протеїнів, посилює перетворення спожитого нітрату на білки, що сприяє ефективному засвоєнню застосовуваних азотних добрив.

Таблиця 1. Акумуляція поживних елементів у сухій речовині різних частин рослини перцю у % від винесення елементів.

Частини рослини

Усього вегетативні частини рослини

ВСЬОГО по рослині

Калій це катіон, який залучений до підтримки осмотичного потенціалу рослин (клітинний тургор), одним із наслідків цього є рух продихів - отворів, які дозволяють рослинам обмінюватися газом і водою з атмосферою. вміст солей і дефіцит води. Дійсно, рослини з високим вмістом калію зазвичай більш ефективно використовують воду, тобто споживають порівняно менше води для виробництва тієї ж кількості біомаси, ніж рослини, для яких характерний дефіцит калію.

Крім того, калій впливає на процес дозрівання плодів, а саме на синтез пігменту лікопіну, який відповідає за червоний колір плодів.

Малюнок 1. Калій посилює транспорт та зберігання продуктів фотосинтезу від листя до плодів, як показано на малюнку на прикладі томату.

Калій у ґрунті

Калій, що знаходиться у ґрунті з точки зору доступності для рослини, можна класифікувати за такими категоріями:

• Недоступний калій
• Пов'язаний частинками ґрунту або повільно доступний калій
• Обмінний калій або готовий до поглинання калію
• Калій у ґрунтовому розчині

Основа вищезгаданої класифікації – це його доступність для рослин. Залежно від типу ґрунту та умов навколишнього середовища, доступність калію може змінюватися.

Недоступний калій – знаходиться у вигляді кристалів у глиняних жилках ґрунту, мінералів, слюди, які є частинами ґрунтової структури. Рослини що неспроможні споживати даний вид калію у цій нерозчинній формі. Однак, згодом, дані мінерали розпадаються, і невелика кількість калію переходить у ґрунтовий розчин.

Пов'язаний частинками ґрунту калій – цей вид калію повільно вивільняється протягом сезону вирощування. Глиняні мінерали ґрунту мають тенденцію фіксувати калій. У процесі перезволоження та пересихання ґрунту, калій потрапляє у пастку між частинками глини (глиняні мінерали мають шарувату структуру). Як тільки ґрунт зволожується, деякі з іонів калію вивільняються у ґрунтовий розчин. Калій, що повільно вивільняється, зазвичай не підлягає вимірюванню при проведенні стандартного аналізу грунту.

Обмінний калій - Доступний для рослини калій, який рослина може споживати відразу. Дана фракція калію знаходиться на поверхні частинок глини та органічних речовин у ґрунті. Він знаходиться в рівновазі з ґрунтовим розчином і легко вивільняється, коли рослини поглинають калій із ґрунтового розчину. Обмінний калій вимірюється під час проведення більшості аналізів грунту.

Калій у ґрунтовому розчині – розчинений калій у ґрунтовому розчині та готовий до абсорбції рослиною. Це найменший резервуар споживання. Тому його аналіз у ґрунтовому розчині не дає адекватну картину знаходження даного елемента у ґрунті, доступного для рослин.

Фракції калію у ґрунті

Чинники, що впливають на доступність калію у ґрунті.

На доступність калію для рослин у ґрунті впливають кілька факторів:

• Рівень кисню – кисень необхідний належного функціонування кореневої системи, включаючи поглинання калію.
• Вологість – що більше вологи у грунті, то краще калій засвоюється рослинами.
• Обробка ґрунту — дослідження показало, що ґрунт, що регулярно обробляється, дозволяє краще поглинати калій.
• Температура ґрунту – 15-27°С є ідеальними умовами активності кореневої системи та більшості фізіологічних процесів у рослині. Чим нижча температура, тим нижча абсорбція.

Усі основні катіони: кальцій, магній, калій та натрій конкурують один з одним через поглинання клітинами коренів. Тому вносити їх необхідно у збалансованих пропорціях. Наприклад, внесення надмірних доз вапна може призвести до формування дефіциту магнію, перенасичення калієм також призводить до дефіциту магнію або замінює кальцій в рослинах, створюючи тим самим безліч проблем і т.д. Надмірний натрій замінює калій, що призводить до низки проблем рослини. Правильне співвідношення калію та магнію є пропорцією 4:1.

Малюнок 2: Доступність калію через коріння рослини в залежності від рН ґрунтового розчину.

Ефект збільшення доз калію на плоди

Дослідження показали, що збільшення норми вмісту калію в період наливу та дозрівання плодів призводить до наступних ефектів:

• Збільшення кількості плодів та їх ваги
• Потовщення стінок плодів
• Поліпшення якісних характеристик плодів

Калій збільшує опірність рослин до захворювань.

Калій має добре відомий ефект підвищення стійкості рослин до патогенів та зниження впливу інфекції:

• Калій знижує ефект бактеріозу (плямистість листя), що викликається Pseudomonas lachrymans.
• У партенокарпічних тепличних огірків за рахунок застосування додаткових доз калію на 27% - 33% знижується сіра пліснява плодів, що викликається Botrytis cinerea.
• Листові обробки солями калію допомагають контролювати борошнисту росу, що викликається Sphaerotheca fuliigiena (Фото 2).

Листові підживлення нітратом калію допомагають рослині огірка виробляти індивідуальну опірність до захворювання.

Фото 2 A: Зверху: лист огірка, інфікований борошнистою росою.

Фото 2 B: Лист із сусідньої рослини, обробленого добривом із вмістом калію.

Дефіцит калію

Первинні симптоми дефіциту калію на листі проявляються у вигляді їх фарбування в темно-зелений або блакитний колір. Листя набуває трохи блискучої поверхні. Між прожилками листа проявляються плями яскраво-зеленого кольору. У великого листя краю починають закручуватися вниз у тонкі листочки. На них з'являються зморшки, а верхня (адаксіальна) поверхня листка стає коричневою, тоді як зворотний бік листка (абаксіальний) має розсип коричневих точок, схожих на симптоми ранньої гнилі.

Фото 3 Приклад дефіциту калію на бадиллі картоплі.

Рослини картоплі з дефіцитом калію ростуть повільніше, для них характерне дрібніше листя з нерівномірною ребристою поверхнею (Фото 3).Рослина набуває темно-зеленого кольору, трохи пізніше крайка листа стає бронзовою і жовтуватою і цей хлороз поширюється майже всю поверхню листа.

На суниці перші симптоми дефіциту калію виявляються на верхніх жилках старого (нижнього) листя. Кінчики зубців червоніють, пошкодження поступово прогресує всередину листа між прожилок доти, доки не торкається більшість листової пластини.

Фото 4 Дефіцит калію на листі суниці із посиленням симптомів у міру старіння листка.

Фото 5 Типовий прояв дефіциту калію на листі огірка.

Утворення коричневих плям (некрозів) пов'язане з порушенням азотного обміну та утворенням у тканинах отрути розкладання – путресцину. Дефіцит калію також впливає якість плодів. Плоди деформуються, можуть погано фарбуватися, стають пухкими та несмачними.

Калій є мобільним елементом у рослині і в умовах нестачі рухається тільки до молодшого листя. Хоча зростання рослин, які зазнають дефіциту калію, не може бути серйозно порушено, проте врожайність і якість плодів значно знижуються. Плід не розширюється і не витягується повною мірою, а його кінчик розбухає, що може вказувати на симптом водного стресу.

Фото 6 Деформація плода через набухання кінчика.

Вирішення проблеми

• У середні або важкі ґрунти, де рух калію утруднений, перед посадкою необхідно внести нітрат калію. Визначення необхідної норми внесення має ґрунтуватися на аналізі ґрунту.
• У піщаних ґрунтах, де калійні добрива просуваються швидше, внесення водорозчинних макродобрив у ґрунт, як правило, допомагають швидкій корекції дефіциту калію.
• Дефіцит калію можна швидко відкоригувати через систему краплинного поливу (фертигацію).
• Ефективним методом можна вважати листові підживлення калієвими препаратами протягом короткого періоду часу.
• Для культур, що вирощуються на гідропоніці, використовують живильний розчин, що містить 150-200 мг/л K.

Надлишок калію

Рослини з доступних поживних речовин переважно поглинає іони калію. При надмірному внесенні калію різко скорочується поглинання, насамперед магнію та кальцію. Тому на ґрунтах, передобрених калієм, плоди часто страждають від дефіциту кальцію, а на листі виникають ознаки нестачі магнію. Коли калій для рослин перебуває у надлишку, у ґрунті утруднюється також і поглинання рослиною мікроелементів.

Такі фізіологічні порушення, як побуріння м'якоті, побуріння серця та загнивання сочевичок, а також передчасне опадання листя та ін. часто вважають наслідком надмірного добрива калієм.

Особливо небезпечна надмірна кількість калію на тлі нестачі азоту та фосфору.

Калійні добрива краще вносити кілька разів малими дозами, ніж один раз у великій концентрації. Крім того, слід знати, що калій діє на рослину краще, якщо добрива внесено у вологий ґрунт за прохолодної погоди.

Визначити потребу калію для рослин можна певною мірою на підставі даних ґрунтового аналізу. Зразкові дози калійних добрив при недостатньому вмісті калію в ґрунті дорівнюють 150-200 кг/га К2О, при нормальному - 100-150 кг/га К2О; при надмірному вмісті калій не вносять.

Калійні добрива

Основними джерелами калію є: нітрат калію, сульфат калію, сульфат калію-магнію та хлорид калію.Найшвидше джерело у доступній для рослини формі це калієва селітра. Дане добриво є ідеальним добривом на стадії наливу плодів. Через свою гарну мобільність він може бути спожитий рослиною через годину після внесення в ґрунт. Завдяки своїй взаємодії з іонами (нітратами) він також важливий на даній стадії розвитку, він вимагає мінімальної кількості вологи в ґрунті для розчинення та доступності рослини. Інші джерела калію мають перевагу через нижчу вартість, однак вони мають свої недоліки.

Наприклад, сульфат калію має нижчу розчинність, ніж нітрат калію. Другий приклад: хлорид калію постачає велику кількість хлоридів, які у великих дозах є токсичними для рослин. Враховуючи негативний вплив хлору на культури, хлористий калій вносять у ґрунт лише на зиму перед оранням.

Третій варіант: калімагнезія (сульфат калію-магнію) занадто повільно перетворюється на доступну форму. Через перераховані особливості рекомендується використовувати дані джерела калію в невеликих кількостях або тільки на початкових етапах розвитку рослини, щоб забезпечити перехід добрив у доступну форму і уникнути накопичення токсичності через хлориди. Крім того, ґрунт повинен отримати достатню кількість опадів для вимивання хлоридів, які можуть нашкодити рослині.

Один з основних недоліків наявності хлоридів у ґрунті це їхня конкуренція з іонами нітратів, фосфатів та сульфатів за вхід у рослину; чим більше хлоридів проникає у рослину, тим менше інших аніонів потрапить у рослину. Хлориди також підвищують загальний рівень солей у ґрунті і тому підвищують рівень ЄС.При досягненні певного рівня засоленості рівень споживання рослиною води знижується. Даний феномен може призвести до підвищення стресу через зниження вологості ґрунту, внаслідок чого розмір плодів зменшується, а врожайність, відповідно, знижується.

Таблиця 2. Показники калійних добрив.

Ще раз перерахуємо основні функції калію та ефект його внесення.

При достатньому надходженні калію в рослину:

• Процеси окислення в клітинах йдуть інтенсивніше
• Посилюється клітинний обмін
• Рослина легше переносить нестачу вологи
• Фотосинтез пришвидшується
• Зростає ферментативна активність
• Легше відбувається обмін білків та вуглеводів
• Рослини швидше адаптуються до негативних температур
• Утворюється більше органічних кислот
• Підвищується опірність до патогенних факторів

При нестачі калію:

• З простих вуглеводів не синтезуються складні
• Утворення білка у клітинах припиняється.
• Відбувається затримка у розвитку репродуктивних органів.
• Стебло стає слабким.

Всі перераховані вище фактори прямо або опосередковано впливають на формування плодів та їх якості, а значить і на ваш прибуток!

Лінійка комплексних водорозчинних NPK-добрив ФІТОФЕРТ ЕНЕРДЖІ містить збалансований склад всіх основних елементів живлення залежно від потреб рослин на кожному етапі його розвитку, сприяючи їхньому ефективному зростанню та розвитку!

ФІТОФЕРТ ЕНЕРДЖІ 5-55-10 СТАРТ- На початковому етапі рослина не потребує великих кількостей калію, тому в цьому добриві він представлений у вигляді монофосфату калію. Співвідношення активних K та P у препараті оптимальне для максимального плодоношення, а також підвищення стійкості рослин до хвороб, шкідників та заморозків.

ФІТОФЕРТ ЕНЕРДЖІ 20-20-20 БАЛАНС – дане добриво містить збалансований склад за всіма основними елементами, калій у ньому представлений у вигляді швидкодоступного нітрату калію та монофосфату калію.

ФІТОФЕРТ ЕНЕРДЖІ 15-5-33 АКТИВ – на етапі наливу плодів одним з основних елементів є калій, до складу даного добрива входять 3 видів калійних добрив, 50% нітрату калію, як найшвидшого та доступного джерела калію, 22% нітрату амонію, що дозволяє отримати калій у більш відстрочений час, забезпечуючи його безперервну подачу, та монофосафату калію.

ФІТОФЕРТ ЕНЕРДЖІ 0-15-45 ФІНІШ – дане добриво застосовується на фінальних етапах формування подів – фарбування та дозрівання, поетові нітратна форма калійних добрив у ньому виключена.У цьому добриві калій представлений у вигляді сульфату, які сприяють дозріванню плодів та монофосфату калію, коли рослинам потрібна додаткова енергія, яку забезпечує фосфор.

Значення калію для рослин та його вміст у ґрунті

Калій є одним з основних елементів живлення, поряд з азотом та фосфором. Функція калію в рослинах, як та інших необхідних їм елементів, суворо специфічна.

Перші припущення необхідність калію рослинам висловив Ссср в 1804 р. виходячи з аналізу золи рослин, у якій завжди був калій. Потім Лібіх зробив висновок необхідність застосування калійних добрив. Перші експериментальні дані про абсолютну необхідність калію рослин були отримані Сальм-Хорстмар в 1846 р.

На відміну від азоту та фосфору калій не входить до складу органічних сполук у рослинах, а знаходиться у клітинах рослин у іонній формі у вигляді розчинних солей у клітинному соку та частково у вигляді недовговічних комплексів з колоїдами цитоплазми.

Калію значно більше у молодих життєздатних частинах та органах рослин, ніж у старих. Близько 80% калію знаходиться у клітинному соку і може легко вимиватися водою (дощами та при поливі). Молоді органи рослини містять калію в 3-5 разів більше, ніж старі: його більше в тих органах і тканинах, де інтенсивно йдуть процеси обміну речовин і поділу клітин. При нестачі калію в живильному середовищі відбувається відтік його з найстаріших органів і тканин в молоді органи, що ростуть, де він піддається повторному використанню (реутилізації).

Фізіологічні функції калію

Фізіологічні функції калію у рослинному організмі різноманітні.Він позитивно впливає на фізичний стан колоїдів цитоплазми, підвищує їх обводненість, набухання та в'язкість, що має велике значення для нормального обміну речовин у клітинах, а також для підвищення стійкості рослин до посухи. При нестачі калію та посиленні транспірації рослини швидше втрачають тургор і в'януть.

Калій позитивно впливає на інтенсивність фотосинтезу, окисних процесів та утворення органічних кислот у рослинах, бере участь у вуглеводному та азотному обміні. При нестачі калію в рослині гальмується синтез білка, внаслідок чого порушується весь азотний обмін.

Нестача калію особливо сильно проявляється при харчуванні рослин амонійним азотом. Внесення високих норм амонійного азоту при нестачі калію призводить до накопичення в рослинах великої кількості не переробленого аміаку, який шкідливо впливає на рослину. При нестачі калію затримується перетворення простих вуглеводів на складніші (олиго- і полисахариды).

Калій підвищує активність ферментів, що беруть участь у вуглеводному обміні, зокрема сахарази та амілази. Цим пояснюється позитивний вплив калійних добрив на накопичення крохмалю в бульбах картоплі, цукру в цукрових буряках та інших коренеплодах. Під впливом калію підвищується морозостійкість рослин, що пов'язано з великим вмістом цукрів та збільшенням осмотичного тиску у клітинах.

При достатньому калійному харчуванні підвищується стійкість рослин до різних захворювань, наприклад, у зернових хлібів — до борошнистої роси та іржі, в овочевих культур, картоплі та коренеплодів — до збудників гнилів. Значно покращує лежкість плодів та овочів.Калій позитивно впливає на міцність стебел та стійкість рослин до вилягання, на вихід та якість волокна льону та конопель.

Вміст калію в клітинах рослини значно вищий, ніж інші катіони. Внутрішньоклітинна концентрація калію в рослинах у 100-1000 разів перевищує його концентрацію у ґрунтовому розчині.

Критичний період у споживанні калію рослинами посідає перші 15 днів після сходів. Період максимального споживання збігається із періодом інтенсивного приросту біомаси. Надходження калію закінчується у льону у фазу цвітіння, у зернових та зернобобових – до цвітіння, молочної стиглості. В інших культур період надходження калію до рослин більш розтягнутий, і проходить протягом усього вегетаційного періоду (картопля, цукровий буряк, капуста).

Відносний вміст елементів мінерального харчування в основній та побічній продукції різних сільськогосподарських культур визначається, насамперед, їх видовими особливостями, але залежить також від сорту та умов вирощування. Вміст азоту та фосфору значно вищий у господарсько цінній частині врожаю — зерні, корені та бульбоплодів, ніж у соломі та бадиллі. Калію ж більше міститься в соломі та бадиллі, ніж у товарній частині врожаю.

Калієлюбні культури (цукрові та кормові буряки, картопля, капуста і кукурудза) споживають цей елемент набагато більше, ніж зернові та зернобобові культури, льон і трави. Також багато калію споживає соняшник.

Загальний винос калію з урожаєм сільськогосподарських культур сильно відрізняється. Це зумовлено особливостями хімічного складу рослин, коливаннями на рівні формування врожаю та зміною його структури.

Нестача калію викликає безліч порушень обміну речовин у рослин.В результаті продуктивність рослини падає, якість продукції знижується, рослини починають частіше уражатися різними хворобами.

Зовнішні ознаки калійного голодування проявляються у побурінні країв листових пластинок - "крайовому запалі". Краї і кінчики листя набувають 'обпаленого' вигляду на пластинках з'являються дрібні іржаві плями. При нестачі калію клітини ростуть нерівномірно, що спричиняє гофрованість, куполоподібне закручування листя. У картоплі на листі з'являється характерний бронзовий наліт. Особливо часто недолік калію проявляється при вирощуванні більш вимогливих до цього елементу картоплі, коренеплодів, капусти, силосних культур та багаторічних трав. Зернові злаки менш чутливі до нестачі калію. Але і вони при гострому дефіциті калію погано кущаться, міжвузля стебел коротшають, а листя, особливо нижні, в'януть навіть при достатній кількості вологи в грунті.

Надмірне калійне харчування рослин також негативно позначається на їх зростанні та розвитку. Виявляється воно у виникненні між жилками листя блідих музичних плям, які згодом буріють, а потім листя опадає. Тому оптимально розроблений план калійного харчування рослин значною мірою впливатиме на продуктивність та якість урожаю.

Калій у ґрунті

вміст калію (K₂О) у різних ґрунтах коливається від 0.5 до 3% і залежить від механічного складу. Більше калію міститься в глинистій фракції ґрунту. Тому важкі глинисті та суглинні ґрунти багатші калієм (2-3%), ніж піщані та супіщані (1.5-2%). Дуже бідні калієм торф'янисті ґрунти (0.03-0.05%). У більшості суглинистих ґрунтів калію міститься 2-2.5%, тобто значно більше, ніж азоту та фосфору.Загальний (валовий) калій міститься:

• у складі первинних та вторинних мінералів (не менше 91%),
• в обмінно-поглиненому (0,5-2%) та необмінно-поглиненому (до 9%) станах,
• у вигляді солей ґрунтового розчину (0.05-0.2%),
• у складі пожнивно-кореневих залишків, мікроорганізмів (до 0.05%).

За ступенем рухливості та доступності для рослин сполуки калію, що містяться в грунті, можна розділити на такі основні форми.

Необмінно поглинений (фіксований) калій

Bходить до складу міцних алюмосилікатних мінералів, головним чином польового шпату (ортоклаз та ін.) та слюди (мусковіт, біотит та ін.). Калій польового шпату малодоступний рослин. Однак під впливом води та розчиненої в ній вуглекислоти, змін температури середовища та діяльності ґрунтових мікроорганізмів відбувається поступове розкладання цих мінералів з утворенням розчинних солей калію. Калій мусковита та біотиту доступний рослинам.

Обмінно-поглинений калій

Поглинений ґрунтовими колоїдами, становить 0.8-1.5% загального вмісту калію у ґрунті. Йому належить основна роль харчуванні рослин. Хороша доступність обмінного калію для рослин обумовлена ​​його здатністю при обміні з іншими катіонами легко переходити в розчин, з якого він засвоюється рослинами. При засвоєнні рослинами калію з розчину нові порції його переходять з поглиненого стану грунтовий розчин. У міру використання обмінного калію цей процес все більше уповільнюється, а залишковий калій все міцніше утримується в поглиненому стані. Зміст обмінного калію може бути показником ступеня забезпеченості грунту калієм, що засвоюється.Звичайні та потужні чорноземи та сіроземи багатші обмінним калієм, ніж дерново-підзолисті ґрунти, особливо піщані та супіщані.

Водорозчинний калій

Представлений різними солями, розчинними у ґрунтовій волозі (нітрати, фосфати, сульфати, хлориди, карбонати), які безпосередньо засвоюються рослинами. Зміст їх у грунті зазвичай незначне (близько 1/10 від обмінного), оскільки калій з розчину негайно перетворюється на поглинений стан і споживається рослинами. У деяких ґрунтах водорозчинний калій (а також калій, внесений у ґрунт як добриво) може поглинатися у необмінній формі, в результаті знижується доступність його для рослин. Необмінна фіксація калію, як і іона амонію, найбільше виражена на чорноземах і сероземах, особливо при їх поперемінному зволоженні та висушуванні.

Між різними формами калію у ґрунтах існує динамічна рівновага. Кількість водорозчинних форм калію може поповнюватися за рахунок обмінно-поглинених, зменшення яких через деякий час може відшкодовуватись за рахунок фіксованої форми. Слід пам'ятати, що з внесенні водорозчинних калійних добрив їх трансформація може протікати у напрямі. Частина калію втрачається з кореневого шару за рахунок інфільтрації (процесу просочення та просочування) від 2% у важких та до 5% на легких ґрунтах від внесеної кількості добрив. Також втрати можуть походити від водної або вітрової ерозії.

Отже, головною умовою підтримки оптимального балансу поживних речовин у грунті, зокрема і калію, є компенсація витрат з допомогою застосування мінеральних і органічних добрив.

Популярні запити