Калийные удобрения

Калий является одним из основных наряду с азотом и фосфором необходимых элементов минерального питания. В отличие от азота и фосфора он не входит в состав органических соединений в растении, а находится в клетках растения в ионной форме в виде растворимых солей в клеточном соке и частично в виде непрочных адсорбционных комплексов с коллоидами цитоплазмы. Калия значительно больше в молодых жизнедеятельных частях и органах растения, чем в старых.

Большой вклад в изучение роли калийных удобрений в питании растений сделал выдающийся ученый-агрохимик Ф.В. Турчин. Им внесено новое представление о значении калия в азотном и углеводном обмене, в синтезе азотных органических соединениях, установлена сᴨецифическая роль калия в нитратном и аммиачном питании растений. Ф.В. Турчин доказал, что недостаток калия вызывает обильное накопление NH₄⁺, приводящее к аммиачному отравлению.

Физиологические функции калия в растительном организме разнообразны. Он оказывает положительное влияние на физическое состояние коллоидов цитоплазмы, повышает их оводненность, набухаемость и вязкость, что имеет большое значение для нормального обмена веществ в клетках, а также для повышения устойчивости растений к засухе. При недостатке калия и усилении транспирации (испарения) растения быстрее теряют тургор и вянут.

Калий положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растении, он участвует в углеводном и азотном обмене. При недостатке калия в растении тормозится синтез белка, в результате нарушается весь азотный обмен. Недостаток калия особенно сильно проявляется при питании растений аммонийным азотом. Внесение высоких норм аммонийного азота при недостатке калия приводит к накоплению в растениях большого количества непереработанного аммиака, оказывающего вредное действие на растение. При внесении калийных удобрений аммонийный азот быстрее используется для синтеза аминокислот и вредное действие его избытка устраняется. При недостатке калия задерживается превращение простых углеводов (моноз) в более сложные (олиго- и полисахариды).

Калий повышает активность ферментов, участвующих в углеводном обмене, в частности сахаразы и амилазы. Этим объясняется положительное влияние калийных удобрений на накопление крахмала в клубнях картофеля, сахара в сахарной свекле и других корнеплодах. Под влиянием калия повышается морозоустойчивость растений, что связано с большим содержанием сахаров и увеличением осмотического давления в клетках.

При достаточном калийном питании повышается устойчивость растений к различным заболеваниям, например у зерновых хлебов — к мучнистой росе и ржавчине, у овощных культур, картофеля и корнеплодов — к возбудителям гнилей. Калий способствует развитию механических элементов, сосудистых пучков и лубяных волокон, поэтому положительно влияет на прочность стеблей и устойчивость растений к полеганию, на выход и качество волокна льна и конопли.

При недостатке калия угнетается развитие репродуктивных органов — задерживается развитие бутонов и зачаточных соцветий, зерно получается щуплым, с пониженной всхожестью.

Явные внешние признаки калийного голодания проявляются у растений при снижении содержания в них калия в 3—5 раз по сравнению с нормальным. Края и кончики листьев, прежде всего нижних, буреют, приобретают обожженный вид (так называемый краевой ожог), на пластинке появляются мелкие ржавые пятна. Калия обычно всегда больше в вегетативных органах, чем в семенах, корнях и клубнях.

Из всех зольных элементов калий потребляется растениями в наибольшем количестве. Особенно много потребляют калия подсолнечник, гречиха, картофель, свекла, капуста и другие овощные культуры, из зерновых — гречиха. Меньше потребляют калия зерновые культуры — рожь, пшеница, ячмень, овес.

Хлористый калий (хлорид калия) - KCl - основное калийное удобрение во всем мире. Содержание оксида калия составляет до 60%. Сырьём для получения KCl служит природный сильвинит (смесь сильвина KCl с галитом NaCl), а также минерал карналлит KCl·MgCl₂·6H₂O. Метод разделения основан на различной растворимости хлористых солей металлов при повышении темᴨературы с 20 до 100⁰С – метод галургии. С повышением температуры растворимость хлорида калия резко возрастает. Флотационный метод заключается в разделении минералов измельченной руды на основе различной их способности удерживаться на границе раздела фаз в жидкой среде. По внешнему виду его кристаллы розовой или оранжевой окраски.

Поташ (углекислый калий, карбонат калия) - K₂CO₃. Поташ — одна из солей, известных людям ещё в древности. Обычно поташ загрязнён различными примесями, поэтому не имеет такого чисто-белого цвета, как измельчённый карбонат калия. До XX века в Европе поташ был одним из важнейших промышленных химических реагентов. Его получали путём водной экстракции из растительной золы, с дальнейшей очисткой до необходимого уровня. Поэтому золу можно использовать как удобрение. Производство было сосредоточено в местах, богатых лесом — кое-где в Европе, но, в основном, в России и Северной Америке. На производство поташа ещё Петр I в 1721 году установил монополию: «Нигде никому отнюдь поташа не делать и никому не продавать под страхом ссылки в вечную каторжную работу»

Поташ представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е501. Поташ является хорошим источником калия для культур, чувствительных к хлоридам, а также на кислых почвах, так как он частично их нейтрализует.

Карбонат калия получается путем электролиза хлорида калия, в результате чего образуется гидроксид калия, который, вступая в реакцию с углекислым газом, образует воду и карбонат калия:

2КСl + 2Н₂О = Н₂ + С1₂ + 2КОН

2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O

Сернокислый калий (сульфат калия) - K₂SO₄. Ценнейшее удобрение, содержащее К₂О до 48%. Удобрение представляет собой бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Данное удобрение можно использовать абсолютно на любых почвенных грунтах, без опасения его негативного влияние на уровень урожайности. Применяется в первую очередь под культуры, чувствительные к хлору (картофель, табак, лён, виноград, цитрусовые и др.). Входит в состав природных калийных солей, например шёнита K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O, из которых и добывается. Шёнит назван в честь немецкого горного мастера Шёне, открывшего минерал. Еще один способ производства сульфата калия сводится к обменному разложению хлорида калия и сульфата магния:

2MgSO₄ + 2KCl = K₂SO₄∙MgSO₄ + MgCl₂

калимагнезия

K₂SO₄ * MgSO₄ + 2KCl = 2K₂SO₄ + MgCl₂

Кали-магнезия (сульфат калия магния, калимаг) K₂SO₄∙MgSO₄ - серые кристаллы, легко растворимые в воде. Содержит 28-30% К в расчете на К₂О. Обладает хорошей рассеиваемостью и малой гигроскопичностью. Слеживается лишь при длительном хранении. Можно смешивать со всеми удобрениями кроме мочевины. Применяют кали-магнезию как основное удобрение при посеве и в подкормках. Оно является одним из лучших удобрений для чувствительных к хлору культур. Особенно эффективно на легких (ᴨесчаных и субᴨесчаных) почвах под картофель, горох, люпин, клевер, гречиху, ягодные и плодовые растения. Получают из минералов и руд, содержащих калий и магний в сульфатной форме, а также кали-магнезия образуется как побочный продукт при производстве сернокислого калия.