Про важливість калійних добрив у системі живлення сьогодні, напевно, не буде сперечатися жоден фермер. Хоча можливо хтось і досі недооцінює його необхідність, коли постає питання отримати рекордні врожаї високоякісної продукції.
Функціональне значення калію в рослинах багатогранне!
Калій оптимізує кислотно-лужний баланс, підвищує фотосинтетичну активність, прискорює здатність до накопичення продуктів фотосинтезу, бере активну участь у білковому і вуглеводному обмінах, активує діяльність більш як 60 ферментів і ферментативних систем.
Дуже важливо, що в умовах нестачі вологи завдяки збалансованому калійному живленню в рослинах оптимізуються процеси дихання: своєчасно відкриваються і закриваються продихи на листках, що знижує інтенсивність транспірації і контролює водоутримуючу здатність. Тому забезпеченість рослин калієм підвищує їх стійкість до посухи, несприятливої дії високих і низьких температур. Вплив на морозостійкість, також чинить властивість калію приймати участь у накопиченні цукрів у клітинах і підвищенні осмотичного тиску. Збалансоване калійне живлення посилює синтез целюлози і пектинових речовин, що збільшує товщину клітинних стінок, підвищує міцність тканин. Калій пришвидшує засвоєння азоту, утворення білку і контролює вміст нітратів.
Тому, питання – чи використовувати калійні добрива, чи ні – знято. Проте, необхідно визначитися із правильною формою калію. У зв’язку з цим ми спробуємо, врахувавши світовий досвід калійного живлення, розставити всі крапки над і.
Ринок калійних добрив чималий, починаючи від хлориду, сульфату та нітрату калію, закінчуючи комплексними добривами на основі різної калійної сировини. На жаль, серед фермерів часто панує думка, що увесь калій однаково корисний для рослин (що сульфат можна замінити хлоридом; чи нітрат сульфатом калію, просто додавши джерело азоту).
Але чи насправді це так?! Спробуємо розібратися.
- Звернемо увагу на аніони!
При виборі джерела калію необхідно звертати увагу на інші елементи, що надійдуть у ґрунт з добривом. Так, при додаванні 100 кг сульфату калію ми вносимо 50 кг діючої речовини К2О і 17 кг сірки (S) або 42 кг SO3 (в перерахунку на оксид). Дехто скаже, що це чудово, адже одне добриво містить два поживних елемента. Це так, але до певної пори, поки ми не закриємо потребу рослини у сірці. Далі надлишок сірки буде сприяти засоленню ґрунтів. А при контакті з кальцієм – утворювати слаборозчинні сполуки гіпсу. Сірка (S) має важливе значення для рослин, але її концентрація в рослинній тканині становить лише близько 6% від концентрації азоту.
При застосуванні хлористого калію ситуація ще критичніша – на 60 кг діючої речовини К2О припадає 47 кг токсичного хлору, що негативно впливатиме на ріст і розвиток рослин. Хлор у великій кількості буде конкурувати з поглинанням нітратного азоту і витісняти калій. Крім того хлористий калій має найвищий серед калійних добрив сольовий індекс, що може спричинити засолення і опіки рослин.
А от з нітратом калію ситуація виглядає з точністю до навпаки: відсутні будь-які баластні чи токсичні домішки. При використанні нітрату калію на 46 кгдіючої речовини К2О припадатиме 13 кг азоту – в нітратній (NO3) формі, що позитивно вплине на засвоєння не лише самого калію, а й інших поживних елементів.
- Чому нітратна форма азоту така важлива?
Нітратна форма азоту міститься в добриві у вигляді аніону із негативним зарядом – NO3– і саме в цій формі рослина безпосередньо поглинає азот з ґрунту. При застосуванні аміачної селітри частина азоту буде в нітратній формі, а частина – в амонійній. Для карбаміду характерна амідна форма азоту, яка має ще трансформуватись у нітратну. Сульфат амонію містить лише амонійний азот – позитивно заряджений катіон NH4+.
Нітратна форма азоту (NO3–), завдяки негативному заряду сприятиме поглинанню позитивно-заряджених катіонів кальцію, магнію, калію та мікроелементів з ґрунту, що підвищує ефективність використання добрива, разом з тим, негативно заряджені аніони хлору засвоюватися не будуть.
При використанні нітрату калію питома електрична провідність поживного розчину буде на 92% нижчою ніж при еквівалентній заміні його сульфатом калію у поєднанні з азотом.
Чим нижча питома електрична провідність розчину (ЕС) – тим вища ефективність роботи добрив і менший сольовий стрес для рослин. Крім того нітратний азот відразу доступний для засвоєння, на відміну від амідного, чи амонійного для яких потрібний час для перетворення і певні умови для засвоєння.
Крім того, не варто забувати про так званий “натрієво-калієвий насос“. Це один з механізмів активного транспорту через цитоплазматичну мембрану проти градієнта концентрації. За один цикл своєї роботи натрієво-калієвий насос переносить три іона натрію (3Na+) з клітини рослини і два іона калію (2K+) в клітину рослини. Тобто, чим інтенсивніше ми підвищемо концентрацію калію у ґрунтовому розчині і пришвидшемо його транспортування в рослину за допомогою нітратного азоту – тим швидше ми знімемо сольовий стрес пов’язаний з підвищеною концентрацією натрію в ґрунті!
- Чому надлишок амонійного азоту небезпечний?!
Оптимальне співвідношення нітратного азоту до амонійного в ґрунті необхідно зберегти у пропорції 3:1. Тобто, на 1 одиницю NH4+ повинно припадати 3 одиниці NO3–, що буде сприяти поглинанню інших катіонів з ґрунту та підтримувати збалансований розвиток рослин.
Коли джерелом азоту є амонійний, концентрації Магнію і Кальцію в рослині нижчі, порівняно з нітратним. Важливим моментом є те, що надлишок амонійного азоту блокує засвоєння Кальцію, що в свою чергу призводить до появи верхівкових гнилей на плодах.
Під час вегетативного росту, незначне зниження концентрації Са та Mg у рослинах томату майже не відображається на загальному вигляді рослини. Однак, під час росту плодів, дефіцит Ca, спричинений надлишком амонійного азоту, може викликати опадання зав’язі і появу верхівкових гнилей на плодах.
Це відбувається за рахунок того, що амоній знижує внутрішній кореневий тиск, що у свою чергу впливає на тургор і активність надходження кальцію до новоутворених плодів. Даний процес пов’язаний, також, із добовим коливанням зміни тургору.
Причина відмінностей, виявлених між рослинами в їх чутливості до амонію в кореневій зоні, обумовлена відмінностями в розподілі цукру між пагонами та коренями. Дводольні рослини дуже чутливі до концентрації амонію, на відміну від однодольних.
Поглинутий коренем нітратний азот майже у повній мірі транспортується у вигляді нітратної форми до листків, де відновлюється до аміаку. Його токсичності вдається запобігти шляхом утворення сполуки з цукром і подальшого утворенням амінокислоти (глютаміну).
Однак, амонійний азот, поглинутий коренем, повністю перетворюється в корені, споживаючи цукор, який транспортується до кореня для підтримки процесів дихання. За підвищеної температури спостерігається посилене дихання кореневих клітин, що призводить до зменшення кількості цукрів для метаболізму амонію. Внаслідок цього утворюється вільний аміак, який, накопичуючись в клітинах кореня до токсичного рівня, може призвести навіть до повної загибелі рослин.
Отже, обираючи джерело калію не достатньо приділити увагу лише вмісту діючої речовини К2О, а необхідно комплексно підійти до питання, врахувавши й інші фактори. І саме при бажанні отримати високі врожаї якісної продукції аграріям необхідно звернути особливу увагу на нітрат калію, адже саме він матиме ряд переваг у порівнянні з конкурентами:
- Нітратна форма азоту не потребує трансформації (як амонійна чи амідна), а тому безпосередньо доступна для поглинання рослинами.
- Нітратна форма азоту сприяє поглинанню катіонів (K, Ca, Mg) завдяки синергізму.
- Підтверджено численними дослідженнями, що збільшення співвідношення NH4:NO3 негативно впливає на урожайність та якість плодів.
- При високій температурі у прикореневій зоні є ризик появи токсикації амонієм.
- Перетворення нітратів у амінокислоти в листку є більш енергоефективним.
- Нітратний азот зменшує негативний вплив засолення, викликаний надлишком хлоридів.