Тема 7. Калійні добрива.

Калій у рослині перебуває в іонній формі й не входить до складу органічних сполук клітин. Він знаходиться головним чином у цитоплазмі й вакуолях, а в ядрі відсутній. Близько 20% калію втримується в клітинах рослин в обмінно поглиненому стані колоїдами цитоплазми, до 1% його необмінно поглинається мітохондріями, основна частина (до 80%) перебуває в клітинному соку й легко екстрагується водою.

Під впливом калію підсилюється нагромадження крохмалю в бульбах картоплі, сахарози в цукровому буряку й моноцукрів у низці плодових та овочевих культур. Калій підвищує холодостійкість і зимостійкість рослин (у результаті збільшення осмотичного тиску клітинного соку), стійкість рослин до грибкових і бактеріальних хвороб. Калій підсилює синтез високомолекулярних вуглеводів (целюлози, геміцелюлози, пектинових речовин тощо), у результаті чого клітинні стінки соломи злакових культур стають більш потужними та підвищується стійкість хлібів до полягання, у льону поліпшується якість волокна.

Зовнішні ознаки калійного голодування рослин проявляються в наступному: старі листки передчасно жовтіють починаючи із країв; надалі їхні краї й верхівка здобувають буре забарвлення (іноді із червоними й іржавими цяточками), а потім краї листів відмирають і руйнуються й стають як би обпаленими, рваними на вигляд.

Вміст калію в рослинах, ґрунті та добривах прийнято виражати в перерахуванні на його оксид - К2О. Різні рослини виносять різні кількості К2О в перерахуванні на 1 т основній продукції: зернові –25-27 кг/га, зернові бобові – 16-20 кг/га, картопля – 7- 9 кг/га, буряк – 6-8 кг/га, овочеві – 4-5 кг/га, конюшина на сіно – 20-24 кг/га. Вміст калію (K2О) у різних ґрунтах коливається від 0,5 до 3% і залежить від їхнього гранулометричного складу. Більше всього утримується калію в глинистій фракції ґрунту. Тому важкі глинисті і суглинкові ґрунти більше містять калію, ніж піщані і супіщані. Дуже бідні калієм торф'янисті ґрунти (0,03-0,05%). У більшості суглинкових ґрунтів калію утримується 2-2,5%, тобто значно більше, ніж азоту і фосфору. Загальний запас K2О в орному шарі ґрунту 50-75 т на 1 га, але основна частина калію (98-99%) знаходиться в ґрунті у виді сполук, нерозчинних і малодоступних для рослин.

У ґрунті калій перебуває головним чином у мінеральній частині: у складі кристалічних решіток первинних і вторинних мінералів; в обмінно- і необмінно поглиненому стані в колоїдних частках; у складі пожнивно-кореневих залишків і мікроорганізмів; у вигляді мінеральних солей ґрунтового розчину (карбонатів, нітратів, хлоридів). Найкращим джерелом живлення рослин є розчинні солі калію. Найближчим резервом живлення є гідрослюди, вермикуліти, вторинні хлорити, монтморилоніт, необмінні катіони. Потенційним резервом - польові шпати, слюди, піроксени й первинні хлорити.

Калійні руди. Всі родовища калійних солей підрозділяються на хлоридні, що становлять 92% всіх запасів, і сульфатні. У свою чергу, вироблені калійні добрива підрозділяються на хлоридні (хлористий калій, змішані солі) і сульфатні (сульфат калію, калімагнезія, калійно-магнезіальний концентрат). Основною сировиною для виробництва хлоридних калійних добрив є сильвініт, що представляє собою суміш сильвіну (КCl) і галіту (NaCl), що містить 12-15% К2О. Сульфатні калійні добрива одержують із мінералів каїнітових, лангбейнітових та змішаних лангбейніто-каїнітових порід, а також галунітів. Хімічний склад деяких калій містких мінералів наступний: карналліт - KCl∙MgCl∙6H2O; каїніт KCl∙MgSO4∙3H2O; шеініт K2SO4∙MgSO4∙6H2O; лангбейніт K2SO4∙2MgSO4; нефеліновий концентрат (K, Na)2O∙Al2O3∙2Si2.

Калійні добрива підрозділяються на концентровані добрива (хлористий калій, сірчанокислий калій, хлористий калій-електроліт, калійна сіль, калімагнезия, калійно-магнієвий концентрат) та сирі солі (сильвініт, каїніт).

Хлористий калій (хлорид калію, KCl). Основне калійне добриво, що становить 80-90% загального виробництва калійних добрив. Містить 53-60% К2О, вологи не більше 1%. Це кристалічна розсипчаста речовина рожевого або білого кольору із сірим відтінком. Хлористий калій виробляється двома способами: флотаційним та галуричним.

Сірчанокислий калій (сульфат калію, K2SO4). Це дрібний кристалічний порошок білих кольорів (може мати ще і жовтуватий відтінок), вологість 1,2%. Містить 46-50% К2О, схильність до злежування слабка, транспортується із заводу в мішках або без тари. Виробляють шляхом виділення K2SO4 із природних сульфатних калійних солей.

Хлоркалій-електроліт. Добриво являє собою хлорид калію з домішками (по 5% Mg та Na2O і до 50% хлору). По дії на рослини не відрізняється від KCl. Сильно порошиться. Дрібнокристалічний порошок з жовтим відтінком, який містить 31-45% К2О, не злежується (містить вологи не більше 4%), упаковується в паперові мішки, або перевозиться насипом. Побічний продукт одержання металевого магнію з карналліту. Ефективний на ґрунтах, бідних калієм і магнієм, особливо легких за гранулометричним складом, при внесенні як основне добриво під різні с.-г. культури.

Калімагнезія (K2SO4·MgSO4). Випускається у вигляді порошку, із сіруватим і рожевим відтінком або сірувато-рожевих гранул неправильної форми. Містить 29% К2О и 9% MgО, вологість не більше 5%, не злежується, перевозиться намтпом або в паперових мішках. Як і сульфат калію, застосовується під культури, які чутливі до хлору.

Калійно-магнезіальний концентрат. Виробляється у вигляді гранул сірих кольорів, вологість 1,5-7%. Містить 18,5% К2О и 9% MgО. Не злежується, транспортується без тари. Застосовується в першу чергу під культури, які чутливі до хлору.

Калійна сіль змішана 40% (KCl+NaCl). Це сірий кристалічний порошок із включенням рожевих кристалів. Являє собою суміш хлористого калію з розмеленим сильвінітом (до 35% NaCl), вологість не більше 2%. Містить 40% К2О, злежується, перевозиться без тари. Найбільш придатне це добриво для культур, чутливих на натрій (цукровий буряк, кормові і їстівні коренеплоди). Переважніше на супіщаних й піщаних ґрунтах.

Каїніт природний (KCl·MgSO4·3H2O з домішкою NaCl). Це великі кристали рожево-бурих кольорів, вологість не більше 5%. Вміст К2О – 10%, не злежується, перевозиться насипом.

Цементний пил. Це шлам цементної промисловості, безхлорне калійне добриво. Вміст К2О 10-15%. Випускається в гранульованому вигляді, упаковується у паперові мішки. Калій утримується у вигляді солей карбонатів, бікарбонатів, сульфатів та у незначній кількості силікатів. У цементному пилу є також гіпс, окис кальцію, півтораокисли й домішки мікроелементів. Застосовується як основне добриво, особливо на кислих ґрунтах.

Поташ (вуглекислий калій, К2СО3). Це лужне калійне добриво, цінне для кислих ґрунтів. У кальцинованому поташі повинно втримуватися 63-67% К2О. Кальцинування роблять для зменшення гігроскопічності. Поташ і бікарбонат калію (КНСО3) міститься також у золі, що виходить при спалюванні дров і соломи. У золі є також небагато фосфатів. Бікарбонат калію містить 47% К2О.

Сильвініт (KCl·NaCl). Це роздрібнена сильвінітова порода, розмір кристалів 1-4 мм і не більше 20% крупніше 4 мм. Кольори рожево-бурий із включенням синіх кристалів, містить 12-15% К2О и до 75-80% NaCl, використовується у незначних кількостях, перевозиться без тари, злежується, вноситься під натрієлюбиві культури(цукровий буряк, кормові і їстівні коренеплоди).

Карналліт (KCl·MgCl2·6H2O з домішкою NaCl). Це подрібнена руда, містить 12-13% К2О, дуже гігроскопічна, сильно злежується. Крім використання як добриво, його застосовують для виробництва магнію. Відхід його - електроліт (KCl) - цінне добриво.

Калійні добрива добре розчиняються у воді. Однак при внесенні їх у ґрунт іон калію швидко вступає у взаємодію з колоїдними частками ґрунту по типу фізико-хімічного поглинання та необмінного поглинання. Обмінне поглинання іонів калію ґрунтом становить значну частину (не менш 25%) від загальної ємності поглинання.

Катіони калію, які обмінно поглинаються ґрунтом, одночасно витісняють з ГВК еквівалентну кількість інших катіонів (водень, алюміній, кальцій, магній, марганець тощо), що позначається на реакції ґрунтового розчину, а отже на умовах росту рослин. За своїм характером всі калійні добрива фізіологічно кислі. При взаємодії із ґрунтовим поглинаючим комплексом також проявляється підкислюючий вплив калійних добрив на ґрунтовий розчин, особливо у кислих ґрунтах. У результаті обмінних реакцій у ґрунтовому розчині утворюється соляна та сірчана кислоти в залежності від виду застосовуваних калійних добрив (хлоридних або сульфатних). А тому, на кислих ґрунтах ефективність калійних добрив знижується.