Калій – елемент якості або особливості калійного живлення рослин

729
Калій для рослин – елемент якості

Калій, один із трьох макроелементів, необхідних рослинам у найбільших кількостях, був необ’єктивно проігнорований в останніх 10–15 років. За даними науковців Iнституту агрохімії та ґрунтознавства ім. Соколовського, на сьогодні в Україні в середньому вносять лише 8 кг К2О на га посівної площі, тоді як у період 1980–1991 рр. ця цифра становила приблизно 42 кг К2О.

В непростих економічних умовах, що складалися в 90-х роках і потім періодично повторювались у 2000-х, зниження доз калію було виправданим. З одного боку, його внесення менше, порівняно з азотом і фосфором, сприяє підвищенню врожайності, а з іншого – чорноземні ґрунти України містять значні запаси калію, тому можуть частково забезпечити потреби рослин. Проте нині, коли вітчизняне агровиробництво починає стрімко розвиватись і для української продукції відкривається дедалі більше ринків збуту, а також розвивається сектор переробки, на перший план виходять питання якості та безпечності, у вирішенні яких калій є ключовим елементом. Відтак завдання агронома на сьогодні – не лише виростити максимальний врожай, а й домогтися його високої якості при мінімальних затратах. Крім того, щоб українська земля й надалі була родючою і служила майбутнім поколінням, слід мінімізувати таке явище хімічної деградації ґрунту, як засолення. I тут стане в нагоді правильний менеджмент калію.

РОЛЬ КАЛІЮ ДЛЯ РОСЛИН

Калій є одним із 17 елементів живлення, необхідних для росту та розвитку сільськогосподарських культур. Нарівні з азотом і фосфором, він входить до групи NPK, яку неодмінно слід вносити з добривами для отримання стабільних врожаїв.

На відміну від азоту та фосфору, калій виноситься із врожаєм у невеликій кількості, оскільки він переважно зосереджений у соломі та інших пожнивних рештках культур. Калій слугує регуляторним і транспортним «агентом» у рослині, а головне – сприяє оптимізації якості, за що його називають також «елементом якості».

Так, гармонійне живлення калієм забезпечує гарний вигляд плодів овочів і фруктів – розмір, форму та колір; покращується текстура плодів і ягід; зростає вміст вітамінів, крохмалю, цукрів та інших цінних компонентів. Досить вагома роль калію в регулюванні лежкості продукції та збереженні її товарного вигляду.

Калій також підвищує стійкість рослин до шкідників і хвороб, регулює водний режим та підвищує стійкість до посух, а також покращує розвиток кореневої системи.

Рослини здатні поглинати калій у вигляді іону (K+) безпосередньо з ґрунту. Проте в інтенсивному сільському господарстві лише ґрунтові його запаси не здатні повністю забезпечити зростаючі потреби високоврожайних культур. В такому разі можуть спостерігатись такі симптоми дефіциту калію:

  • сповільнення росту;
  • дрібне та щупле зерно/насіння;
  • зниження ефективності використання води;
  • погано розвинена коренева система;
  • часте вилягання посівів (злакові) та слабке стебло;
  • зменшення врожаю;
  • зниження стійкості до хвороб і вимерзання;
  • погіршення поглинання азоту.

Вища чутливість до рівня забезпеченості калієм спостерігається у рослин високого виносу – соняшнику та ріпаку (табл. 1). Тому для них потрібно насамперед планувати додаткове внесення калію з добривами. А от гречка, навіть будучи культурою високого виносу, не потребує посиленого калійного удобрення, оскільки її кореневі виділення сприяють достатньому надходженню калію із ґрунту.

Винос калію урожаєм деяких культур на 1 т основної продукції з урахуванням побічної, кгЗлакові культури потребують калію, хоча і в меншій кількості, ніж соняшник чи ріпак. Особливо потрібно зважати на можливість вилягання посівів і запобігати цьому шляхом оптимізації калійного живлення. Овочеві та кормові культури виносять лише 4–8 кг/т, проте за рахунок високої врожайності винос за рік із гектара буде суттєвим. Крім того, на сьогодні якість овочевої продукції виходить на передній план, і без калію тут не обійтись.

Безперечно, оптимізація калійного живлення дає й фінансову вигоду. Так, наприклад, ціна на ячмінь пивоварний може бути вищою на 40–50% порівняно з фуражним лише завдяки покращенню показників якості (вмісту крохмалю та крупності зерен) за рахунок ефективного удобрення калієм.

ЯК ВІДБУВАЄТЬСЯ ПОГЛИНАННЯ КАЛІЮ

За даними університету Мінесоти (США), якість поглинання калію культурами залежить від кількох чинників.

Вологість ґрунту. Чим вища вологість ґрунту, тим краща доступність калію рослинам. Підвищення вмісту вологи у ґрунті асоціюється з кращим надходженням калію в рослину через кореневу систему. Дослідження засвідчили, що культури краще реагують на удобрення калієм в посушливі роки.

Аерація ґрунту та рівень кисню. Наявність повітря є необхідною умовою для кореневого дихання та поглинання калію. Коренева діяльність і, відповідно, поглинання калію знижується в міру наближення рівня вологи ґрунту до повної вологоємності, за якої рівень кисню буде низьким.

Температура ґрунту. Коренева активність, функціонування рослини та фізіологічні процеси покращуються з підвищенням температури. Таке збільшення фізіологічної активності, в свою чергу, сприяє кращому поглинанню калію. Оптимальною температурою для поглинання є 16–27°С. За низьких температур спостерігається зниження поглинання.

Система обробітку ґрунту. Доступність калію знижується за використання No-till і гребеневої системи посадки. Точна причина такого явища іще не з’ясована. Дослідження свідчать про можливі обмеження для росту коренів та їх поширення у товщі ґрунту.

Внесення калію
На відміну від азоту та фосфору, лише невелика кількість калію виноситься з врожаєм, оскільки переважна його кількість зосереджена у соломі та інших пожнивних рештках культур

КАЛІЙ З ГРУНТУ

Ґрунти України мають досить контрастний вміст калію (рис. 1), що пояснюється різними мінералогією та гідротермічним режимом. Найнижча забезпеченість культур калієм спостерігається у ґрунтах легкого гранулометричного складу в Поліссі. Водночас у зонах Степу та Сухого Степу вміст калію у ґрунті настільки високий, що в офіційних рекомендаціях щодо удобрення він відсутній для культур з невисоким виносом (пшениці, ячменю). Проте тут слід пам’ятати про правило оптимального зволоження. Дефіцит вологи навіть у ґрунтах із дуже високим вмістом калію може спричинити зниження надходження останнього до рослин. Висока ефективність калію навіть без внесення азоту та фосфору спостерігається на торф’яних ґрунтах, тому тут його доцільно вносити в першу чергу.

Вміст калію в ґрунтах України
Рис. 1. Вміст калію в ґрунтах України

Особливо слід звертати увагу на внесення калію на ґрунтах, забруднених радіонуклідами. Справа в тому, що калій і цезій є аналогами. Навіть за найменшого зниження вмісту доступного калію в ґрунті рослини будуть поглинати цезій, приймаючи його за калій. За даними академіка I. М. Гудкова,внесення калійних добрив на бідних на цей елемент ґрунтах призводить до зниження забруднення цезієм плодів овочів та картоплі в 4–8 разів, зерна злаків та зернобобових – в 3–6 разів, волокон льону – в 3–7 разів. Причому найвищий ефект на різних культурах і ґрунтах спостерігався при підвищенні дози калію з 0 до 120–180 кг/га. Подальше зростання дози калію також зменшує вміст цезію, але це буде економічно недоцільним і може призвести до надлишкового надходження солей.

Отже, для отримання безпечного врожаю сільськогосподарських культур в Україні, певна частина ґрунтів якої забруднена радіонуклідами, внесення калійних добрив є обов’язковим заходом.

СКІЛЬКИ ТА КОЛИ ВНОСИТИ 

Однією з найважливіших умов ефективної дії калійних добрив є створення оптимального фону азоту та фосфору. Як вже зазначалось раніше, калій є швидше функціональним елементом, що позитивно впливає на процеси трансформації сполук у рослині та їх переміщення. Якщо не буде матеріалу для побудови цих сполук (тобто N і P), то й калій буде неефективний.

На середніх і важких суглинках калійні добрива доречно вносити восени під оранку, тоді як ґрунти легкого гранулометричного складу через загрозу вимивання калію з прикореневої зони краще удобрювати навесні перед культивацією.

Всі калійні добрива (крім поташу) є фізіологічно кислими, їх внесення призводить до витіснення катіонів Са2+, Al3+ та H+. На ґрунтах із високим вмістом кальцію та магнію це не спричиняє жодних проблем, а от на бідних високі дози калійних добрив можуть спричинити закислення. В такому разі слід звернути увагу на вапнування.

Якщо ж говорити про дози калійних добрив, то їх потрібно розраховувати індивідуально, зважаючи на реальний вміст калію в ґрунті, вид сільськогосподарської культури, погодні умови тощо. Міжнародний інститут калію пропонує використовувати онлайн-калькулятор (http://ipni.info/calculator), що дає змогу розрахувати винос калію з певною кількістю врожаю різних культур. Але варто пам’ятати про те, що це лише дані виносу, і харак­теристика ґрунтів не враховується. Крім того, слід враховувати коефіцієнт використання калію з добрив, який становить 60–70%, і вносити трохи більше.

НАЙКРАЩІ ФОРМИ КАЛІЮ ДЛЯ ВНЕСЕННЯ

На ринку добрив представлена низка пропозицій з різним вмістом калію та поєднанням його в комплексних добривах (табл. 2). Переважна більшість калію в основне удобрення вноситься у вигляді калію хлористого та калійної солі, за винятком культур, чутливих до хлору. Під них краще підходять сульфат калію та калімагнезія.

Основні види калійних добрив і вміст у них діючої речовиниЗа припосівного внесення перевагу слід віддати комплексним добривам – амофосці та нітроамофосці, які здатні гармонійно підтримати рослину на перших етапах росту. Крім того, треба враховувати сольовий індекс, вищі показники якого спричинять проблеми при проростанні.

Для краплинного зрошення доцільно використовувати нітрат калію, якщо паралельно існує потреба в азоті, або монокалійфосфат – якщо азот не потрібен, а, натомість, доречний фосфор.

Для позакореневого (листового) підживлення, знову ж таки, слід віддавати перевагу добре розчинним нітрату калію та монокалійфосфату, а також спеціальним листовим калійним добривам, представленим на ринку України.

Порівняно з азотом та фосфором, калій не є серйозним забруднювачем довкілля, проте через наявність хлору та високі концентрації солей, що спричинюють засолення, його слід вносити продумано.

ХЛОР У КАЛІЙНИХ ДОБРИВАХ

У світі близько 90% всіх калійних добрив виробляється у вигляді хлориду калію . Хлор є досить рухомим аніоном і легко вимивається після розчинення в ґрунтовому розчині та поглинанні калію колоїдним комплексом ґрунту.

Слід уникати внесення хлориду під такі культури, як горох, льон, картопля та овочі (особливо морква, цибуля та огірки). Хлор погано впливає на ріст цих культур і на показники якості (наприклад, вихід волокна льону). Якщо немає можливості вносити безхлорні калійні добрива, можна використовувати хлориди калію, але восени, щоб хлор вимився з кореневої зони до початку вегетації.

СОЛЬОВИЙ ІНДЕКС

Через високий сольовий індекс (табл. 3) калійні добрива не варто вносити разом з насінням в одну лунку, оскільки це може негативно вплинути на якість проростання насіння. Натомість у сівалках нового покоління передбачена можливість внесення добрив на певній відстані від насінини, що забезпечить їй потрібні елементи живлення вже з початку проростання, але не спричинить токсичної дії.

Сольовий індекс калійних добривТакож не слід застосовувати калійні добрива на каштанових ґрунтах без додаткового зрошення, оскільки це не матиме агрономічного та економічного ефекту, а лише спричинить їх засолення. Для фертигації варто віддавати перевагу монокалійфосфату, як калійному добриву з найнижчим сольовим індексом.

ВИСНОВКИ

Отже, підсумовуючи все описане вище, можемо сформулювати головні поради для успішного менеджменту калію:

  • Обов’язково вносити калійні добрива на торф’яниках та ґрунтах, забруднених радіонуклідами;
  • Настійно рекомендується внесення калію під овочеві, технічні та плодові культури для покращення показників якості (вигляду, біологічної цінності, поліпшення лежкості тощо);
  • Рекомендується внесення калію під культури високого виносу елементу (див. табл. 1) для підтримання позитивного балансу калію в ґрунті;
  • Рекомендується внесення калію під всі культури у зоні Полісся на ґрунтах легкого гранулометричного складу з дуже низьким, низьким та середнім його вмістом (рис. 1);
  • На чорноземах важливо вносити калій лише під культури високого виносу – соняшник, цукрові буряки, кукурудзу, картоплю, овочі;
  • За органо-мінеральної системи удобрення, коли калій надходить з органіки, дози мінеральної форми калію слід знизити;
  • Без зрошення внесення калію на каштанових ґрунтах взагалі недоцільне;
  • Не можна вносити калійні добрива на солонцях, оскільки вони спричинять іще більше засолення ґрунту.

Звісно, в деяких випадках на калійних добривах можна, а то й варто зекономити, якщо культури вирощують на родючих ґрунтах України.

Проте загалом для отримання саме якісної та безпечної продукції вони просто незамінні за умов дотримання правильних доз, строків і використання потрібних видів.

Наталія Білєра, канд. с.­г. наук, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2017