Калій – елемент стресостійкості: як забезпечити ним сільськогосподарські культури?

Калій – один із ключових елементів для нормального розвитку рослин, що виконує важливі функції в їхньому живленні. Він впливає на багато фізіологічних процесів, що забезпечують нормальний ріст і розвиток рослин в умовах несприятливих факторів навколишнього середовища. Сільськогосподарські рослини останніми роками все частіше зазнають впливу різних стресових факторів середовища, таких як низькі температури, посуха, кислотність ґрунту, зараженість шкідниками. Саме дефіцит калію викликає сильне зниження фотосинтетичної фіксації СО2 і порушення розподілу продуктів фотосинтезу. У кінцевому результаті це призводить до пошкодження мембран хлоропластів і деградації хлорофілу. Сьогодні ми розглянемо, які основні функції виконує калій у рослині та як запобігти його дефіциту.

Цикл калію в ґрунті

Ґрунти України мають досить контрастний вміст калію. Основний дефіцит культур калієм спостерігається у ґрунтах легкого гранулометричного складу в Поліссі. У зонах Степу вміст калію у ґрунті настільки високий, що в офіційних рекомендаціях щодо удобрення він відсутній для культур з невисоким виносом. Висока ефективність калію буде спостерігатись на торф’яних ґрунтах, тому тут його доцільно вносити в першу чергу. Калій присутній у ґрунті в чотирьох формах, які знаходяться в динамічній рівновазі:

Таким чином, лише невелика частка загального К у ґрунтах знаходиться у розчинній або обмінній формі, доступній для поглинання рослинами.

Функції калію в рослинах

Калій є життєво важливим та необхідним для повноцінного росту та розвитку рослин. Він виконує безліч ключових функцій, що забезпечують здоров’я та продуктивність культур:

• Калій підтримує тургорний тиск у клітинах, що забезпечує їхню пружність та стійкість до посухи. Крім того, він контролює відкриття та закриття продихів, що регулюють транспірацію (випаровування води).
• Активує понад 60 ферментів, що беруть участь у ключових метаболічних процесах таких, як фотосинтез, дихання та синтез білків.
• Бере участь у транспортуванні цукрів та інших органічних сполук з листя до органів запасання (плоди, коренеплоди).
• Калій підвищує стійкість рослин до посухи, холоду, хвороб та шкідників.
• Сприяє накопиченню цукрів та крохмалю в клітинах рослини, покращує якісні показники врожаю та лежкість плодів.

Дефіцит калію та хвороби рослин

Дефіцит калію може серйозно пригнічувати фіксацію азоту через зниження росту рослин у бобових, а також бере участь у підвищеному поглинанні та транспортуванні заліза як одно-, так і дводольними рослинами. Крім того, дефіцит калію може вплинути на здоров’я рослин, роблячи їх більш вразливими до хвороб.

Калій сам по собі або в поєднанні з азотом, фосфором та іншими поживними речовинами змінює тяжкість захворювань, викликаних багатьма патогенами, що передаються через ґрунт і повітря. За даними Дона М. Хюбера, шкодочинність деяких патогенів обмежена, якщо «господар» не містить необхідних поживних речовин для підтримки їх росту та подальшого розвитку. Однак рослини з дефіцитом калію більш сприйнятливі до багатьох захворювань, ніж ті, що мають достатній рівень цього елемента.

Нестача калію підвищує сприйнятливість рослин до грибкових захворювань таких, як фузаріоз, іржа, стеблові та кореневі гнилі, вертицильоз та інші. Крім грибкових захворювань в рослині також можливе поширення бактеріальних та вірусних захворювань в ослаблених посівах рослин.

Управління калійним живленням

Управління калійним живленням – це комплекс заходів, спрямованих на забезпечення рослин достатньою кількістю калію для їх оптимального росту та розвитку. Усі калійні добрива дуже добре розчиняються у воді. При внесенні в ґрунт вони дуже швидко розчиняються завдяки ґрунтовій волозі і вступають з ГВК в реакцію обміну. У той час хлор з калійних добрив залишається в ґрунті та легко промивається з водою. Найважливішими критеріями для визначення адекватної норми внесення К є реакція культури на внесений К, крім цього, є певні критерії, які необхідно враховувати при калійному живленні:

• Регулярне проведення аналізу ґрунту дозволяє визначити вміст доступного калію та рН ґрунту. На основі результатів аналізу можна розрахувати необхідну кількість калійних добрив.
• Калійні добрива можна вносити восени під оранку або навесні під культивацію. На легких ґрунтах краще вносити добрива навесні, щоб зменшити втрати калію від вимивання.
• Вибір калійних добрив залежить від типу ґрунту, виду культури та її потреби в калію. Для культур, чутливих до хлору, краще використовувати безхлорні калійні добрива, такі як сульфат калію.
• Правильна сівозміна сприяє поліпшенню родючості ґрунту та забезпеченню рослин поживними речовинами, включаючи калій.
• Внесення органічних добрив таких, як гній, компост, сидерати, також сприяє збагаченню ґрунту калієм. Крім того, органічні добрива покращують структуру ґрунту та сприяють кращому засвоєнню ґрунту калієм.

Таким чином, комплексний підхід до збалансованого живлення калієм є важливим фактором стійкості рослин до несприятливих погодних умов, хвороб та шкідників.