Повышение содержания обменного калия на дерново – подзолистой легкосуглинистой почве за пять лет

Российский Государственный  Аграрный Университет – 

Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева

 

 

Кафедра агрономической и  биологической химии и радиологии 

 

 

 

 

Курсовая работа на тему:

«Повышение содержания обменного калия

на дерново – подзолистой легкосуглинистой почве за пять лет»

 

 

 

 

Выполнила: студентка 113 группы

факультета ПАЭ

Лялина Анастасия

Проверил: профессор кафедры

Кидин Виктор Васильевич

 

 

Москва 2013

 

Содержание

1 Теоретическая часть  ……………………………………………………………………….. 4

2 Практическая часть …………………………………………………………………………. 7

3 Дополнение ……………………………………………………………………………….....12

4 Заключение…………………………………………………………………………………...13

5 Список используемой  литературы  ………………………………………………………...14

 

Теоретическая часть

Валовое содержание калия в почвах почти всегда выше, чем азота и  фосфора, вместе взятых, причем с увеличением глинистых частиц в гранулометрическом составе оно может достигать 3,0 %. Гораздо меньше калия в супесчаных, песчаных и особенно торфяных почвах. Большая часть калия представлена минеральными соединениями, поэтому обеспеченность этим элементом растений зависит от гранулометрического и минералогического состава почвы.

Легче всего растения усваивают водорастворимый калий и обменно-поглощенный. Ближайшим резервом питания являются необменно-поглощенный (фиксированный) калий, гидрослюды, вермикулиты, вторичные хлориты и малорастворимые соли.

Между различными формами калия  в почвах существует динамичное (подвижное) равновесие и, если, например, растения смогут потребить водорастворимые формы, количества их пополнятся за счет обменно-поглощенных, уменьшение которых через какое- то время может быть возмещено за счет необменной, фиксированной формы.

Недостатком калия отличаются легкие, часто кислые почвы или почвы с высоким содержанием трехслойных глинистых минералов, которые при интенсивном использовании теряют калий и фиксируют его. Потребление калия значительно ухудшается при подсыхании, а также при внесении высоких доз NH4, которые блокируют К⁺ в трехслойных минералах (вермикулит). Недостаток калия может быть следствием его антагонизма с Са²⁺ и NH4.  Наиболее заметен недостаток калия на капусте, картофеле и свекле.

К первым признакам недостатка калия относится замедление роста  растения; нормально окрашенные или светло-зеленые листья в утренние часы упругие, при усилении освещенности или повышении температуры подвядающие. При сильном недостатке калия признаки распространяются на листья среднего, а затем и верхнего ярусов. У некоторых растений по краю листа появляются точечные некрозы, которые в дальнейшем объединяются в участки светло- и темно-коричневого цвета.

 

РОЛЬ КАЛИЯ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ

В растениях калий находится в ионной форме. Калий содержится в основном в цитоплазме и вакуолях клеток; в ядрах и пластидах он отсутствует.

Легкая подвижность калия в растениях обусловливает его реутилизацию путем перемещения из старых листьев в молодые. Физиологические функции калия весьма разнообразны. Установлено, что он стимулирует нормальное течение фотосинтеза, усиливает отток углеводов из пластинки листа в другие органы, а также синтез сахаров и высокомолекулярных углеводов — крахмала, целлюлозы, пектиновых веществ. Калий усиливает накопление моносахаров в плодовых и овощных культурах, повышает содержание сахарозы в корнеплодах, крахмала в картофеле, утолщает стенки клеток соломины злаковых культур и повышает устойчивость хлебов к полеганию, а у льна и конопли улучшает качество волокна. Способствуя накоплению углеводов в клетках растений, калий увеличивает осмотическое давление клеточного сока и тем самым повышает холодоустойчивость и морозостойкость растений.

Улучшение калийного питания сопровождается повышением удельного веса белкового азота в растениях пшеницы. Усиливается также синтез амидов. Калий поглощается растениями в виде катиона и в такой форме остается в клетке, образуя лишь слабые связи с ее веществами. Активизируя важнейшие биохимические процессы в клетках растений, калий повышает их устойчивость к различным заболеваниям как в течение вегетации, так и в послеуборочный период, значительно улучшает лежкость плодов и овощей.

Критический период в потреблении калия растениями приходится на первые 15 дней после всходов. Период максимального потребления, как правило, совпадает с периодом интенсивного прироста биологической массы. В отличие от азота и фосфора калия больше в вегетативных органах растений, чем в репродуктивных. Поэтому вынос К₂0 с нетоварной частью урожая, как правило, выше, чем с товарной (за исключением зернобобовых). Калиелюбивые культуры — сахарная и кормовая свекла, картофель, овощи. Также много калия потребляет подсолнечник.

В агроценозах круговорот и баланс калия зависят в основном от хозяйственной деятельности землепользователей: обеспеченности удобрениями, специализации хозяйств и др. Основной расходной статьей баланса калия является его вынос сельскохозяйственными культурами. Следует иметь в виду, что некоторая часть обменного калия может переходить в почве в фиксированное (необменно-поглощенное) состояние и тем самым изыматься из доступного для растений фонда калия. Установлено также, что в снабжении растений калием принимают участие не только пахотные, но и подпахотные горизонты почв. Тем самым расход калия из пахотного слоя уменьшается.

 

КАЛИЙНЫЕУДОБРЕНИЯ

Сырьем для производства калийных удобрений являются природные калийные соли, промышленные месторождения которых имеются в России, ФРГ, Франции, США, Канаде, Израиле, Италии, Польше, Англии и некоторых других странах. В ближнем зарубежье промышленные залежи калийных солей имеются на Украине, в Белоруссии и Казахстане.

В России крупнейшее месторождение — Верхнекамское (более 12 млрд т) — расположено вблизи городов Соликамск и Березники на левом берегу р. Камы (западный склон Северного Урала). Месторождение было открыто в 1925 г., а производство удобрений начато в 1929 г. Калийные соли залегают здесь под толщей наносных пород. Верхняя часть пласта представлена карналлитом. Ниже залегает мощный пласт пестроокрашенного сильвинита, который является основным сырьем для получения хлористого калия на Соликамском и Березниковском комбинатах.

Промышленные калийные удобрения подразделяют на концентрированные (хлористый калий, сернокислый калий) и сырые (сильвинит и каинит).

Сырые калийные соли получают путем дробления и размола природных калийных солей. Обычно для этой цели используют более концентрированные пласты месторождений. Применять сырые калийные соли целесообразно лишь вблизи месторождений калийных руд, так как они имеют низкое содержание К₂0 и большое количество примесей. Они содержат много хлора, что также ограничивает их применение. Калийные удобрения хорошо растворимы в воде. При внесении в почву они растворяются в почвенном растворе, а затем вступают во взаимодействие с почвенным поглощающим комплексом по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного поглощения.

 Хлористый калий (КCl) Является концентрированным калийным удобрением. Представляет собой белое кристаллическое вещество и легко растворяется в воде. Содержание питательного вещества в пересчёте на K₂O находится в пределах 52-62 %. Основным сырьём для производства хлористого калия являются природные калийные соли (сильвинит и карналлит — соли с содержанием чистого вещества на уровне 12-15 % с примесями солей натрия и магния).

Калийная  селитра (КNO₃) Комплексное калийно-азотное удобрение: содержание калия — 45 %, азота — 14 %.

Калимагнезия (K₂SO₄*MgSO₄ )  Комплексное калийно-магниевое удобрение, без содержания хлора. Применяется под хлорофобные культуры положительно отзывающиеся на магний. Содержание калия 26-32 %, магния 11-18 %. Не гигроскопична, не слеживается, рассеиваемость хорошая.

Обменное поглощение катионов калия почвой составляет небольшую часть от всей емкости поглощения. В результате перехода калия в обменно-поглощенное состояние ограничивается его подвижность в почве и предотвращается вымывание за пределы пахотного слоя, за исключением легких почв с низкой емкостью поглощения. Обменно-поглощенный почвой калий удобрений хорошо доступен растениям.

Вторичные процессы взаимодействия почвенного раствора с почвенным поглощающим комплексом постепенно вытесняют из него катионы калия. Активное участие в таком обмене принимает и корневая система растений благодаря корневым выделениям.

Катионы калия, обменно поглощаясь почвой, вытесняют из ППК эквивалентное количество других катионов: кальция, магния, аммония, водорода, алюминия и т.д.. На слабокислых и нейтральных почвах с высокой емкостью поглощения и буферностью этот процесс мало отражается на реакции почвенного раствора, а следовательно, и на условиях роста растений.

На кислых и сильнокислых почвах (в особенности легкого гранулометрического состава), имеющих в составе ППК обменный водород и алюминий, при внесении калийных удобрений наблюдается заметное подкисление почвенного раствора. Поэтому на таких почвах эффективность калийных удобрений снижается.

Необменный (фиксированный) калий обладает значительно меньшей подвижностью, чем обменно-поглощенный. Переход его в раствор и доступность растениям значительно затруднены.

Необменное поглощение (фиксация) катионов, присуще глинистым минералам монтмориллонитовой группы и группы гидрослюд, имеющих трехслойную разбухающую решетку. Поэтому размер необменного поглощения почвами калия в сильной степени зависит от их минералогического состава: чем больше в почвах минералов монтмориллонитовой группы и гидрослюд, тем сильнее в них выражена фиксация калия.

Фиксация калия удобрений разными почвами в зависимости от их минералогического состава и дозы удобрений может составлять от 14 до 82 % от внесенного количества.

При систематическом применении калийных удобрений и положительном балансе калия (т. е. при превышении внесенного калия удобрений над его выносом растениями) в почве повышается содержание как подвижных форм калия (водорастворимый и обменный), так и его фиксированных форм.

В условиях дефицита калийных удобрений (т. е. при отрицательном балансе калия) происходит обратный процесс. По мере расходования растениями доступных форм калия (водорастворимого и обменного) происходит постепенный переход фиксированного калия, а отчасти и калия кристаллической решетки в более подвижные формы.

Многочисленные наблюдения указывают на слабую мигр<span class="dash041