Доступность калия

Автор: Максим Белокуров, директор Лаборатории ЯРВЕТ

Факторы, отвечающие за доступность калия в почве

Мы знаем, что содержание калия в почве зависит от тысячелетних геологических и климатических условий, которые привели к выветриванию минералов, содержащих калий. В результате в районах с более высоким уровнем осадков общие запасы калия в почве со временем становятся все ниже и ниже.

Даже в районах с более высокими запасами калия количество калия, доступного для роста растений, может быть низким из-за типа глины в почве и емкости катионного обмена почвы (ЕКО). И тип глины в почве, и ЕКО являются физическими свойствами почвы, которые нельзя изменить. Однако этими факторами можно управлять.

Типы глины в почве

Калий существует только в одной форме (K+), но есть три основных типа глины в почве, которые удерживают или захватывают калий и контролируют его доступность. Эти три типа глины в почве показаны ниже на рисунке 1.

Минералы мусковит и слюда богаты калием, его концентрация в них может достигать 80–100 000 мг/кг. Однако калий, содержащийся в таких типах глины, заперт между её слоями, что делает его практически недоступным для корней растений. Представьте себе такую почву как кирпичную стену, где калий — это раствор, который скрепляет кирпичи вместе.

Рисунок 1. Различные типы глины

Иллитовые типы глины являются продуктом выветривания мусковитовых и слюдяных глин. Используя аналогию с кирпичной стеной, иллитовая глина будет стеной, нуждающейся в ремонте. Как показано на рисунке 1, края иллитовой глины потрепаны и раскрыты клиновидно, обнажая внутренний калий, расположенный глубже в слоях глины. Потрепанные края глины могут быть «отремонтированы», когда калий вносится и захватывается внутрь глиняных «стен». Из-за этого процесса захвата уровни калия в почвенном тесте трудно повысить, когда присутствуют иллитовые глины.

Третий тип глины — монтмориллонит или вермикулит. Эти типы глины лишены всего внутреннего калия, который обычно связывает слои глины вместе. Это позволяет таким типам глины расширяться и сжиматься во время циклов увлажнения и высыхания, и обменный калий (K) и другие гидратированные катионы (HC) могут перемещаться в почвенный раствор. Эти типы глины удерживают калий таким образом, что он будет легко доступным для корней растений.

Все три типа глины могут присутствовать в почве одновременно. Количество доступного калия будет зависеть от доминирующего типа глины, присутствующего в почве. Например, для почв, в которых преобладает иллит, будет трудно повысить количество калия в почвенном тесте путем внесения калийных удобрений. Большинство почв имеют смесь типов глин; поэтому почвы различаются по своей способности удерживать и захватывать внесенный калий.

Храните все результаты почвенных исследований на калий и ежегодные количества внесения калийных удобрений, чтобы определить, растут ли уровни в почвенном исследовании как ожидалось. Из-за захвата калия или «фиксации» потребуется в среднем 9 кг K2O на га, чтобы повысить значение K в почвенном тесте на 1 мг/кг. Если бы почвы содержали только монтмориллонитную глину, потребовалось бы около 2 кг K2O на га, чтобы повысить результат на 1 мг/кг K. Если почва требует более 9 кг K2O на га, то она содержит больше захватывающих типов глин, и экономика повышения уровней в почвенном исследовании становится все более затратной.

Емкость катионного обмена (ЕКО)

Глина и органическое вещество — это отрицательно заряженные частицы, и поэтому они обладают способностью удерживать положительно заряженные катионы, такие как калий (K+), кальций (Ca++), магний (Mg++), натрий (Na+) и водород (H+). В отличие от захвата K, вызванного типами глины в почве, удерживание калия и этих других катионов — это положительное явление. Способность удерживать эти положительно заряженные катионы называется емкостью катионного обмена почвы и является важным показателем плодородия. ЕКО измеряет количество доступных обменных мест — количество катионов, которые может удерживать почва.

Доступность калия возрастает по мере увеличения процента обменных мест, занятых калием. Поэтому для интерпретации отчета о почвенном исследовании требуется наличие уровней калия в почвенном тесте и ЕКО. В идеале калий должен занимать от 3 до 5 процентов обменных мест.

Например, результат почвенного теста на 125 мг/кг доступного калия может быть достаточным или недостаточным в зависимости от ЕКО почвы. Определите процент обменных мест, взяв мг/кг калия, разделив это число на 390, а затем разделив на ЕКО почвы. Для почвы с песчаной текстурой и CEC равным пяти, 125 мг/кг калия рассчитывается как 6 процентов обменных мест, занятых калием
(125 ÷ 390 ÷ 5 = 6 процентов), что будет более чем достаточным для большинства культур. С другой стороны, почва с тяжелой текстурой и ЕКО равным 30 и результатом почвенного теста 125 мг/кг калия будет представлять только около одного процента обменных мест, что будет недостаточным.

Заключение

Тип глины и ЕКО контролируют количество калия, доступного для поглощения растениями. Трудно повысить уровни калия в почве, которая содержит высокий процент типов глин, захватывающих калий. Для таких почв философия наращивания неэкономична.

Захватывающие типы глин можно идентифицировать путем отслеживания уровней в почвенных исследований и количества внесенного калия. В среднем уровни калия в почвенных исследованиях должны увеличиваться на один мг/кг на каждые 9 кг K2O, внесенных на га. Количество калия в почвенном растворе увеличивается прямо пропорционально относительному количеству калия, занимающему обменные места (на основе ЕКО). В идеале 3–5% обменных мест должны быть заняты калием, чтобы обеспечить достаточное количество калия, доступного для поглощения растениями.

Источник:
https://agsource.com/wp-content/uploads/2022/05/Potassium-Availability-Tech-Bulletin-F-2542478924.pdf