ЦИКЛ КАЛИЯ Органические

ЦИКЛ КАЛИЯ Органические Урожай Пожнивные удобрения остатки Минеральные удобрения Эрозия Поглощение Обменный растениями калий Почвенный раствор (К+) Калий Фиксированный Вымывание минералов калий

Влияние калия на урожай растений При дефиците калия растения отстают в росте, при остром дефиците – может наступить их гибель. Калий стимулирует: 1. Повышает содержание белка, жиров и углеводов в растительной продукции 2. Повышает устойчивость растений к засухе и заморозкам. 3. Увеличивает устойчивость растений к заболеваниям. 4. Снижает поражаемось растений насекомыми. 5. Прорастание семян. 6. Более интенсивное развитие растений. 7. Увеличивает количество зерен в колосе.

Дефицит калия Недостаток калия у большинства растений проявляется в увядании и засыхании периферии листовой пластины. Подобное явление получило название – «краевой ожог» . Он начинает появляться сначала на нижних листьях, захватывая постепенно все растение. Плоды с низким содержанием калия отличаются плохой лежкостью и быстро загнивают.

ПРИЗНАКИ ДЕФИЦИТА КАЛИЯ У ЯБЛОНИ

Признаки дефицита калия у ягодных кустарников Красная смородина крыжовник Черная смородина

Калийные соли в природе Удобрения, содержащие калий, производят из природных солей. Значительные залежи калийных солей имеются в России, Беларуси, 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 KCl Mg. Cl 2 6 H 2 O с примесью Na. Cl, Ca. SO 4 2 H 2 O, глины и других, содержащим до 17% К 2 О. Карналлит имеет пеструю окраску от сочетания желтого, оранжевого, бурого и красного цветов, обусловленных примесью тонкодисперсных частиц железного блеска (Fе 2 О 3). Ниже карналлита залегает мощный пласт сильвинита (m. КСl + n. Nа. Сl) (m и n – числа непостоянные). Этот пестроокрашенный минерал, содержащий 10– 25% К 2 О, является основным сырьем для получения хлористого калия.

Сильвинит – основное сырье для получения калийных удобрений KCl Na. Cl Глина

Соликамское месторождение СОЛИКАМСК, город в Российской Федерации, Пермская обл. , расположен в Предуралье, на р. Кама, в 368 км к северу от Перми. Пристань. Железнодорожная станция. Районный центр. Население 105, 4 тыс. человек (2001). Основан в 1430. Город с 1781.

Березники Герб города БЕРЕЗНИКИ, город в Российской Федерации, в Пермской области, расположен в Предуралье, 278 км к северду от Перми. Порт на левом берегу Камского водохранилища (соединен мостом с г. Усолье). Железнодорожная станция. Население 181, 3 тыс. человек (2001). Основан в 1932.

Карналлит минерал, сложный водный хлорид магния и калия состава KCI. Mg. Cl 2. 6 H 2 О. Обычны незначительные примеси Вг, Li, Rb, Cs, а также механических частиц глинистых минералов, гематита, водных окислов железа и др. Кристаллизуется в ромбической системе; обычно образует зернистые агрегаты, смешанные с галитом, сильвином и др. минералами соляных отложений. Бесцветен или окрашен в грязно-бурые, красно-розовые и др. цвета за счёт включения посторонних примесей. Гигроскопичен. Для К. характерен жгучий горько-солёный вкус. Твердость по минералогической шкале 2— 3; плотность 1600 кг/м 3. Является одним из главнейших минералов в калийных соляных месторождениях. Крупнейшие месторождения в РФ — Соликамское на Урале, за рубежом — в Германия (Штасфурт, Ашерслебен и др. ), США, Тунисе

Сильвинит осадочная горн. порода, относящаяся к группе соляных пород и представляющая собой плотный агрегат кристаллов сильвина, галита, карналлита и др. галогенных и сульфатных минералов. Содержание отд. компонентов в C. : KCl 12 -60%, Na. Cl 22 -80%, Mg. Cl 2 до 2, 5%, Ca. SO 4 0, 2 -12%. Присутствуют примеси K 2 SO 4 (0, 1 -4, 0%), Mg. SO 4 (2, 5 -26%) и глинистых минералов. Bыделяются разновидности C. по характеру окраски (красные и пёстрые), текстурным признакам (напр. , полосчатые) и минеральному составу примесей (ангидритовые, полигалитовые, кизеритовые). Mесторождения C. известны во многих p-нах PФ (Bерхнекамское, Пермская обл. ; Припятский басс. ), Украина; Беларусь и Германии (Штасфурт, и др. ); США; KHP, и др.

«Сырые» калийные соли

Заволжское месторождение Полигалит Сернокислые соли Каинит Глазерит Главные пункты: Саратовская, Оренбургская области, Башкирия

Месторождения калийных солей Украина (Ивано- Лангбейнит (К, Mg Франковская, – SO 4) Львовская обл. ) Каинит (KCl, Белорусь Mg. SO 4) (Полесье, близ г. Солигорска) Нефелин Казахстан Алюмосиликаты (Актюбинская обл. )

Торговля калийными удобрениями

КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ СЫРЫЕ КАЛИЙНЫЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ СОЛИ КАЛИЙНЫЕ УДОБРЕНИЯ

Калийные удобрения Концентрированные калийные Сырые калийные удобрения Хлоридные Бесхлорные сильвинит Калий хлористый Сульфат калия каинит Хлоркалий электролит калиймагнезия карналит 40% калийная соль Цементная пыль поташ

Сырые калийные соли Получают путем механической переработки природных калийных солей, которая сводится к дроблению и размолу соли и производится в непосредственной близости к источникам добычи Обычно для этой цели используются наиболее концентрированные пласты месторождения Вследствие малой транспортабельности сырые калийные соли используются лишь в районах их добычи и в ограниченных размерах Основная же часть их используется для получения высококонцентрированных калийных удобрений

Сильвинит (KCl + Na. Cl) содержит 12– 18% К 2 О и 35– 40% Na 2 O. Согласно стандарту сильвинит Соликамского месторождения должен содержать 15% К 2 О. Он гигроскопичен, при хранении слеживается. Для предотвращения этого рекомендуется тщательное его перелопачивание Каинит (KCl Mg. SO 4 3 H 2 O) с механической примесью каменной соли (Na. Cl), Ca. SO 4, Mg. SO 4 и др. . Содержание К 2 О около 10– 12%. Представляет собой размолотую каинито- лангбейнитовую породу Хорошее удобрение для сахарной свеклы на черноземах Смешивая каинит и хлористый калий, получают калийную соль (30– 40% К 2 О)

Лангбейнит Минерал из группы сернокислых соединений (S – 11%, K – 22%, Mg – 23%)

ХЛОРИСТЫЙ КАЛИЙ Хлористый калий (КСl – 63, 2% калия) Наиболее распространенное калийное удобрение. Представляет собой белый мелкокристаллический порошок Вносят под все сельскохозяйственные культуры, газонные травы, плодовые деревья, кустарники Не рекомендуется применять под овощные, особенно под картофель, цветы (розы) При длительном применении на дерново- подзолистых почвах вызывает их подкисление

Калийная соль – 40% калийная соль (41– 44% калия) получается путем смешивания хлористого калия с сырыми калийными солями, что обогащает это удобрение магнием и микроэлементами Калийная соль имеет розово-оранжевую окраску Подкисляет почвы при длительном применении Применяется на посевах свеклы, моркови и овощных культур семейства крестоцветные (брюква, капуста, редис, турнепс) Используют для ежегодной подкормки плодовых и декоративных деревьев и кустарников Из-за значительного содержания хлора нецелесообразно применять это удобрение под цветочные культуры Под овощные культуры лучше вносить калийную соль с осени под зяблевую вспашку Особенно эффективно на легких, песчаных почвах и осушенных торфяниках

Сульфат калия (K 2 SO 4) содержит 45– 52% калия Концентрированное калийное удобрение с хорошими физическими свойствами Эффективно под все декоративные и овощные культуры, особенно под культуры чувствительные к хлору (картофель, табак) Рекомендуется применять на почвах, обедненных калием и серой

Калимагнезия Сульфат калия-магния (шенит) – калимагнезия – двойная соль сернокислого калия и магния (K 2 SO 4 Mg. SO 4) содержит 26– 28% калия. Получается из каинито-лангбейнитовой породы Это удобрение используется под все овощные культуры, особенно на легких почвах, где оно является наилучшим источником калия, магния и серы Прекрасные результаты получены от применения этого удобрения на газонах, в посадках плодовых деревьев и кустарников

Калимаг (16– 19% К 2 О) производится из лангбейнита (К 2 SО 4 2 Mg. SO 4) после размалывания минерала и удаления из него Na. Cl выщелачиванием. Примерный химический состав этого удобрения: K 2 SO 4 – 39%, Mg. SO 4 – 55, Na. Cl – 1, нерастворимого остатка – 5%.

Калий-электролит (39– 42% К 2 О) представляет собой смесь КС 1 и хлоридов натрия и магния Отход, получающийся при производстве магния из карналита, выпускается в Соликамске

Калийсодержащая цементная пыль (14– 35% К 2 О) – отход производства цемента, содержащий карбонат (К 2 СОз), бикарбонат (КНСО 3) и сульфат калия (К 2 SО 4). В ней содержатся также Са. СО 3, Mg. O (3– 4%), кремнекислота, полуторные окислы и некоторые микроэлементы. Учитывая сложный химический состав и щелочную реакцию цементной пыли, можно предположить, что на кислых почвах положительное ее действие определяется и другими содержащимися в ней элементами, а также ее щелочностью. Отсутствие хлора в цементной пыли позволяет с успехом применять ее под культуры, чувствительные к нему (картофель, гречиху, виноград, табак, цитрусовые и др. ). В Голландии, Норвегии, Финляндии цементную пыль применяют как калийное и известковое удобрение. Она хорошо растворима в воде и вполне доступна растениям. К сожалению, содержащийся в ней К 2 СОз обладает высокой гигроскопичностью и расплывается на воздухе. Цементную пыль можно использовать для приготовления фосфата калия, а также гранулировать.

Превращения калия в почве Почвообразующая Порода, минералы Почвенные коллоиды Доступный Доступные Глинистые минералы формы Почвенный раствор фиксированный минералы Слабодоступный

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ 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 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 в количестве 30– 90 кг К 2 О на 1 га существенно повышает урожаи не только корнеклубнеплодов 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

На песчаных почвах, нуждающихся в известковании, внесение калийных удобрений усиливает необходимость нейтрализации почвенной кислотности, так калий вытесняет в раствор ионы водорода, алюминия, марганца, снижающие р. Н Еще большее значение приобретают калийные удобрения при известковании кислых почв 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 Антагонизм K и Ca – повышение доз калийных удобрений

Серые лесные почвы так же характеризуются невысоким запасом обменного калия Однако действие калийных удобрений на урожай на этих почвах слабее, чем на дерново- подзолистых Обусловлено тем, что необменный калий илистой фракции входит в состав гидрослюд лессовидных суглинков – основной почвообразующей породы серых лесных почв Гидрослюды обладают как высокой фиксирующей способностью 1 -валентных катионов, так и способностью легко их высвобождать

Черноземы степной и лесостепной зоны содержат значительное количество доступного калия А почвообразующие породы и глинистые минералы богаты необменным калием, который активно переходит в подвижные формы Поэтому эффективность калийных удобрений на этих почвах низка Однако их эффективность возрастает, особенно при внесении азотных и фосфорных удобрений

Содержание калия в каштановых почвах и сероземах исключительно высоко – до 40 -60 мг/100 г почвы Запасы необменного калия огромны, т. к. он входит в состав гидрослюд и легко высвобождается. Эффект от калийных удобрений на этих почвах незначителен Однако и здесь со временем отмечается истощение запасов калия Этот процесс идет медленно, но в условиях применения азотных и фосфорных удобрений – существенно ускоряется

Основные пути повышения эффективности калийных удобрений следующие: Правильное их применение с учетом природно- экономических условий районов и обеспечения почвы подвижными формами калия 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 Известкование кислых почв 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. ).

Подбор форм калийных удобрений с учетом биологических требований сельскохозяйственных культур. 1. 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. 2. Бесхлорные формы калия способствуют повышению урожайности гречихи, проса и некоторых сортов табака 3. Калийные удобрения изменяют качество, способствуя: увеличению содержания сахара в ягодах винограда крахмала в клубнях поздних сортов картофеля улучшению качества льноволокна

Правильный подбор сроков и способов внесения удобрений В большинстве зон страны эффективность 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.

Оптимизация доз калийных удобрений с учетом складывающихся и прогнозируемых метеорологических условий 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.

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. Особенно эффективно применение удобрений на этих почвах под овощи и кормовые корнеплоды, которые, высоко окупают внесение калия прибавками урожая.

Обеспеченность различных групп сельскохозяйственных растений обменным калием (K 2 O, мг100 г почвы) Обеспеченность Зерновые, Картофель, Овощи, однолетние бобовые Декор. Культ. травы Очень низкая до 4, 0 - до 12 Низкая 4, 1 – 8, 0 до 12, 0 12, 1 – 16, 0 Средняя 8, 1 – 12, 0 12, 1 – 16, 0 16, 1 – 24, 0 Повышенная 12, 1 – 16, 0 16, 1 – 24, 0 24, 1 – 34, 0 Высокая 16, 1 – 24, 0 24, 1 – 34, 0 более 34 Очень высокая более 24 более 34 -

Градации почв по обеспеченности калием, К 2 О, мг/100 г По Эгнеру–Риму, По р. Н По Градации Кирсано Чирико Мачиги 5, 1 Масловой Пейве р. Н 5, 1 р. Н 6, 0 ву ну – 6, 0 Очень низкая 0– 4 0– 5 0– 2 0– 10 Низкая 4– 8 5– 10 2– 4 10– 20 0– 5 10 и < 9 и< 8 и< Средняя 8– 12 10– 15 5– 8 20– 30 5– 10 10– 20 9– 18 8– 16 Повышенная 12– 17 15– 20 9– 12 30– 40 10– 15 Высокая 17– 25 20– 30 13– 18 >40 15– 25 20 и > 18 и > 16 и > Очень >25 >30 >19 >25 высокая П р и м е ч а н и е. Вытяжки: по Кирсанову – 0, 2 н. HCl, по Масловой – 1 н. CH 3 COONH 4, по Чирикову – 0, 5 н. CH 3 COOH, по Мачигину – 1 % CH(NH 4)2 CO 3, по Пейве – 1, 0 н. Na. Cl, По Эгнеру–Риму – молочнокислый кальций.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИМЕНЕНИЯ КАЛИЙНЫХ УДОБРЕНИЙ 1. Калий в почве находится в различных взаимосвязанных формах. При внесении калийных удобрений пополняются его запасы 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 происходят потери д. в. на тяжелых глинистых почвах калий фиксируется минералами, переходя в менее доступную для растений форму 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

4. Культурные растения по-разному отзываются на калийное питание Выделена группа калиелюбивых 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

5. 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 хлора на урожай и качество продукции чувствительных к хлору культур

Мировое потребление калийных удобрений Хлористый калий Сульфат калия Сложные удобрения Млн. тонн К 2 О

Мировые тенденции в применении минеральных удобрений