Топырақ құрамындағы калий қосылыстары және олардың өзгеруі

Калийдің жалпы мөлшері топырақтың механикалық құрамына байланысты. Саз, саздақ топырақтарда оның мөлшері 2-3 процентке дейін жетеді. Құм, құмдақ топырақта едәуір аз (0,1-0,5%) болады. Калийдің жалпы қоры топырақтың жыртылатын қабатында азоттан 5-50 есе, фосфордан 8-40 есе көп.

Бірақта калийдің жалпы қоры, топырақтың өсімдікті бұл элементпен қамтамасыз ету деңгейін білдірмейді. Өйткені топырақтағы калийдің небәрі 1 проценті ғана өсімдікке сіңімді болып келеді.

Топырақ құрамындағы калийдің барлық қосылыстарын өсімдікке сіңімділігіне қарай 5 топқа бөледі:

1. Алюмосиликат минералдарының құрамына енетін калий.Олардың құрмындағы калийді өсімдік өте нашар сіңіреді. Дегенмен судың, суда еріген СО₂, микроорганизмдердің әсерінен және температураның өзгеруінен минералдар ыдырайды да калийдің суда еритін тұздары түзіледі.

2. Алмасатын калий өсімдіктің көректенуін басты рөл атқарады. Оның мөлшері топырақтың типі мен механикалық құрамына байланысты болады. Мәселен, жалпы калийдің құмдақ топырақта 0,8 %, саздақ топырақта 1,5%, қара және боз топырақтарда 1-3% алмасатын калий үлесіне тиеді. Топырақ қасиеті мен ауа-райының жағдайларына сәйкес ауыл шаруашылығы дақылдары алмасатын калийдің белгілі бөлігін ғана қабылдайды.

3. Суда еритін калийге көмір, азот, фосфор, күкірт тағы басқа қышқылдардың топырақ ерітіндісіндегі калий тұздары жатады. Калийдің бұл тұрі топырақ минералдарының химиялық, биологиялық құбылыстар әсерінен ыдырауынан және сіңіру комплекс құрамындағы алмасатын калийдің ығыстырылуынан пайда болады. Мысалы, нитрификация процесінен түзілген азот қышқылы топырақ минералдарын ыдыратады. Суда еритін калий, алмасатын калийдің 1/5-1/10 бөлігін құрайды.

4. Микроорганизмдер плазмасының құрамында кездесетін калий микробтар денесі ыдыраған соң өсімдікке сіңімді түрге көшеді.

5. Алмаспайтын калий топырақтағы алмасатын және суда жақсы еритін түрлерінің қиын ығыстырылатын күйге көшуінен пайда болады. Бұл құбылыс құрамында монтмориллонит, гидрослюда минералдары кездесетін топырақта қарқынды жүреді. Органикалық тынайтқышты жоғары қолдану калийдің алмаспайтын түрінің көбеюіне ықпал етеді. Сонымен бірге кебірленген топырақта алмаспайтын калий мөлшері жоғары болады. Ал минерлдық калий тынайтқышын қолдану топырақта алмаспайтын калий мөлшерінің азаюына әкеп соғады.

Калийдің жеке түрлерінің арасында жылжымалы тепе-теңдік байқалады: алмаспайтын калий алмасатын калий суда еритін калий.

Топырақтың калий режиміне сипаттама беру үшін оның құрамындағы калийдің жеке түрлерінің мөлшерін анықтаумен шектелуге болмайды. Ол үшін калийдің жылжымалылық дәрежесін, яғни оның өсімдікке сіңімділігін білу керек. Өйткені топырақтағы калийдің жылжымалылығы топырақтың қатты және сұйық бөліктеріндегі калий, кальций және магний иондарының арасындағы физика- химиялық байланысқа негізделген. Бүл иондардың арасындағы өзара байланысты калий потенциалы деп аталатын көрсеткіш арқылы өрнектейді. Тұрақты температура мен тұрақты қысым жағдайында топырақтың қатты фазасы-топырақ ерітіндісі жүйесінде калий ионының кальций және магний иондарымен алмасу реакциясына түсуінен бос энергияның өзгеруін калий потенциалы деп атайды. Калий потенциалын мына формуламен өрнектейді: Z⁰= рК-0,5рСа. Мұнда р-калий ионының және кальций мен магний иондарының қосындысының белсенділігінің теріс логарифмі. Калий потенциалы топырақтың сіңіру комплексіндегі калий ионының ерітіндіге өту мүмкіншілігін білдіреді. Неғұрлым калий потенциалының мәні жоғары болса, соғұрлым оның ерітіндіге өту қабілеті төмен болады. Калий потенциалы 1,8-2,2 тең болса, өсімдік үшін калийдің мөлшері жеткілікті (қолайлы) екенін, 2,5-2,9 көрсеткіші калийдің жеткіліксіздігін, ал 1,5 тен төмен болуы бұл элементтің мөлшерінің артық екенін көрсетеді.

Бұл мәліметтерді калий тыңайтқыштарын қолдануда пайдалануға болады.