Обменный калий в почвах

Калием называют химический элемент, принадлежащий к четвертому периоду периодической системы Менделеева. Это щелочной металл, который в обычных условиях обладает серебристо-белым оттенком. Вещество легко окисляется под воздействием воздуха, а также входит в активную реакцию с влажной средой. Температура его плавления составляет всего 63,5°C. Несмотря на довольно широкое присутствие в природе, калий встречается только в качестве соединений. В частности, он принадлежит к действующим веществам удобрений концентрированного типа.

Металл содержится во многих минералах и силикатных породах. Также заметный объем калия можно обнаружить при исследовании отложений каменной соли – чаще всего он присутствует там в виде хлоридов, а также двойных солей. Вещество находится в большинстве растительных тканей, причем в неравномерном объеме – например, в соломе зерновых культур его может быть больше, чем в зернах, а в картофельной ботве больше, чем непосредственно в клубнях. Наибольшей концентрации калий достигает во время цветения.

Важность калия для растений

Соединения калия являются важнейшим биогенным компонентом, в связи с чем очень часто используются в сельскохозяйственной среде в виде удобрений. Это объясняется ролью вещества в развитии растений – вместе с азотом и фосфором оно причисляется к трем базовым элементам, без которых не добиться стабильного роста. Влияние металла выражается в следующем:

• Стабильное калийное питание способствует повышению уровня сахара в овощах и плодах, а также обильному цветению и более продолжительному хранению после уборки.
• Усиление синтеза сахаров и высокомолекулярных углеводородов – к ним относится крахмал и пектиновые вещества.
• Постепенное увеличение объема углеводов, что способствует повышенной морозостойкости и холодоустойчивости растений.
• Улучшение гидрофильности – чем выше этот показатель, тем проще растениям выжить при кратковременной засухе.

Также калий играет немаловажную роль в процессе синтеза белков, так как помогает лучше трансформироваться и накапливать углеводы. Также он положительно влияет на ферменты, которые участвуют в синтезе белка. При недостатке вещества возможно резкое снижение активности новых белковых молекул, а также распад старых в ускоренном темпе.

Виды калия по степени подвижности

Распространено несколько форм калия, от принадлежности к которым зависит степень его подвижности и доступности для растений. Так, соединения этого вещества делятся на три основных формы – водорастворимую, поглощенную (обменную) и необменную (фиксированную).

1. Водорастворимый калий включает в свой состав разные соли. Это легко усваиваемая форма, однако чаще всего она присутствует в почве в незначительном объеме – в среднем 1-20 мг/кг, в результате чего не может свидетельствовать об обеспеченности культур соединениями калия.
2. Обменный калий представляет собой компонент катионов, которые в свою очередь включены в поглощающий почвенный комплекс. Такие соединения сначала поступают в раствор, после чего переходят и к растениям. Строгих границ между обменной и водорастворимой формами не существует, поскольку увеличение или уменьшение концентрации почвенного раствора происходит с активным участием обменного.
3. Фиксированный калий нельзя извлечь путем воздействия слабых кислот и нейтральных солей. При этом в нем объединяются искусственно и природно фиксированные металлы. Первая разновидность веществ заметно лучше усваивается растениями.

Существует еще два вида калия – металл, относящийся к безводным силикатам, а также вещество из плазмы микроорганизмов. Первый вид труднорастворим, второй же не играет никакой роли для растений из-за минимальной концентрации. Важно отметить, что формы калия не имеют строгих границ, в связи с чем периодически переходят друг в друга.

Роль обменного калия в растениеводстве

Благодаря быстрому переходу в почвенный раствор, поглощенный калий причисляют к легкодоступной форме с подвижными свойствами. Так как вещество является основным источником калийного питания, оно обеспечивает необходимый процент усвояемости при условии нахождения в почве в нужной концентрации. Недостаток компонента приводит к замедлению развития растений, снижению урожайности. Также дефицит оказывает негативное влияние на устойчивость к морозам и негативному воздействию возбудителей.

Признаки недостатка обменного калия:

• Приобретение листьями несвойственной им куполообразной или чашеобразной формы.
• Слишком быстрое проявление желтизны.
• Отмирание краев и кончиков листьев.

Избыток калия также негативно влияет на растения, нарушая процессы развития из-за неравномерности созревания культур. Также они становятся более предрасположены к грибковым заболеваниям и негативным климатическим факторам. Превышение концентрации вещества выражается бледностью мозаичных пятен между жилками листьев – со временем они становятся бурого цвета, а сами листья опадают.

Определение обменного калия в почве

Чтобы установить точную концентрацию поглощенного калия в почве, выполняется анализ, с помощью которого можно оценить степень активности вещества на участке. Полученный результат позволит разработать и реализовать комплекс мер, направленный на устранение проблем при обнаружении избыточного содержания металла или его дефицита. Одним из наиболее популярных способов анализа почвы на уровень обменного калия является метод Масловой. С его помощью проверяется большинство видов почв, включая дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы и красноземы.

Задача метода заключается в том, чтобы получить калий из почвы посредством добавления раствора уксуснокислого аммония в строго отмеренном количестве — 1 моль/дм3. Соотношение почвы к раствору при этом должно быть 1 к 10. Далее устанавливается концентрация калия в получаемой вытяжке, для чего используется пламенный фотометр. Метод допускает относительную погрешность на уровне 10-15%. Точное значение зависит от массовой доли КгО.

Порядок проведения анализа

Сам анализ начинается с получения почвенной вытяжки. Для этого несколько предварительно взятых образцов массой 5 г укладывают в колбы, после чего добавляют внутрь экстрагирующий раствор в объеме 50 см3. Далее смесь непрерывно взбалтывается 60 минут, после чего полученные суспензии пропускают через фильтры из бумаги. Наличие вещества устанавливается с помощью пламенного фотометра, максимум пропускания которого колеблется в диапазоне 766-770 нм. Концентрацию же определяют путем построения градуировочного графика согласно требованиям ГОСТ 29269.

Выполнение анализов в лаборатории «НОРТЕСТ»

Московский испытательный центр «НОРТЕСТ» аккредитован в Росаккредитации и имеет достаточный уровень компетенций для решения комплексных задач по исследованию различных объектов. Современное оборудование в сочетании с передовыми методиками и высокой квалификацией наших сотрудников позволяет нам установить минимальные пределы обнаружения искомых веществ и микроорганизмов. Также мы можем выполнить отбор образцов и осуществить их доставку в нашу лабораторию.

Получение результатов анализов

После выполнения анализа проб составляется протокол, который передается заказчику на бумажном носителе лично в руки или посредством отправки на электронную почту. Также возможна передача почтой России или при помощи ЭДО. Отчет проходит регистрацию во ФГИС Росаккредитации, что подтвердит его подлинность в случае запроса от контролирующих органов – подобное может происходить при судебных разбирательствах.