Калий — элемент стрессоустойчивости: как обеспечить им сельскохозяйственные культуры?

Калий – один из ключевых элементов для нормального развития растений, выполняющий важные функции в их питании. Он влияет на многие физиологические процессы, обеспечивающие нормальный рост и развитие растений в условиях неблагоприятных факторов окружающей среды. Сельскохозяйственные растения в последние годы все чаще подвергаются воздействию различных стрессовых факторов среды, таких как низкие температуры, засуха, кислотность почвы, зараженность вредителями. Именно дефицит калия вызывает сильное снижение фотосинтетической фиксации СО2 и нарушение распределения продуктов фотосинтеза. В конечном итоге это приводит к повреждению мембран хлоропластов и деградации хлорофилла. Сегодня мы рассмотрим, какие основные функции выполняет калий в растении и как предотвратить его дефицит.

Цикл калия в почве

Почвы Украины имеют достаточно контрастное содержание калия. Основной дефицит культур калием наблюдается в почвах легкого гранулометрического состава в Полесье. В зонах Степи содержание калия в почве настолько высокое, что в официальных рекомендациях по удобрению он отсутствует для культур с невысоким выносом. Высокая эффективность калия будет наблюдаться на торфяных почвах, поэтому здесь его целесообразно вносить в первую очередь. Калий присутствует в почве в четырех формах, которые находятся в динамическом равновесии:

Таким образом, лишь небольшая доля общего К в почвах находится в растворимой или обменной форме, доступной для поглощения растениями.

Функции калия в растениях

Калий является жизненно важным и необходимым для полноценного роста и развития растений. Он выполняет множество ключевых функций, обеспечивающих здоровье и продуктивность культур:

• Калий поддерживает тургорное давление в клетках, что обеспечивает их упругость и устойчивость к засухе. Кроме того, он контролирует открытие и закрытие устьиц, регулирующих транспирацию (испарение воды).
• Активирует более 60 ферментов, участвующих в ключевых метаболических процессах таких, как фотосинтез, дыхание и синтез белков.
• Участвует в транспортировке сахаров и других органических соединений из листьев в органы запасания (плоды, корнеплоды).
• Калий повышает устойчивость растений к засухе, холоду, болезням и вредителям.
• Способствует накоплению сахаров и крахмала в клетках растения, улучшает качественные показатели урожая и лежкость плодов.

Дефицит калия и болезни растений

Дефицит калия может серьезно подавлять фиксацию азота из-за снижения роста растений у бобовых, а также участвует в повышенном поглощении и транспортировке железа как одно-, так и двудольными растениями. Кроме того, дефицит калия может повлиять на здоровье растений, делая их более уязвимыми к болезням.

Калий сам по себе или в сочетании с азотом, фосфором и другими питательными веществами изменяет тяжесть заболеваний, вызванных многими патогенами, передающимися через почву и воздух. По данным Дона М. Хюбера, вредоносность некоторых патогенов ограничена, если «хозяин» не содержит необходимых питательных веществ для поддержания их роста и дальнейшего развития. Однако растения с дефицитом калия более восприимчивы ко многим заболеваниям, чем те, что имеют достаточный уровень этого элемента.

Недостаток калия повышает восприимчивость растений к грибковым заболеваниям таких, как фузариоз, ржавчина, стеблевые и корневые гнили, вертициллез и другие. Кроме грибковых заболеваний в растении также возможно распространение бактериальных и вирусных заболеваний в ослабленных посевах растений.

Управление калийным питанием

Управление калийным питанием – это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение растений достаточным количеством калия для их оптимального роста и развития. Все калийные удобрения очень хорошо растворяются в воде. При внесении в почву они очень быстро растворяются благодаря почвенной влаге и вступают с ГВК в реакцию обмена. В то время хлор из калийных удобрений остается в почве и легко промывается с водой. Важнейшими критериями для определения адекватной нормы внесения К является реакция культуры на внесенный К, кроме этого, есть определенные критерии, которые необходимо учитывать при калийном питании.

• Регулярное проведение анализа почвы позволяет определить содержание доступного калия и рН почвы. На основе результатов анализа можно рассчитать необходимое количество калийных удобрений.
• Калийные удобрения можно вносить осенью под вспашку или весной под культивацию. На легких почвах лучше вносить удобрения весной, чтобы уменьшить потери калия от вымывания.
• Выбор калийных удобрений зависит от типа почвы, вида культуры и ее потребности в калии. Для культур, чувствительных к хлору, лучше использовать бесхлорные калийные удобрения, такие как сульфат калия.
• Правильный севооборот способствует улучшению плодородия почвы и обеспечению растений питательными веществами, включая калий.
• Внесение органических удобрений таких, как навоз, компост, сидераты, также способствует обогащению почвы калием. Кроме того, органические удобрения улучшают структуру почвы и способствуют лучшему усвоению почвы калием.

Таким образом, комплексный подход к сбалансированному питанию калием является важным фактором устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям, болезням и вредителям.