Znaczenie potasu w polskim rolnictwie

Znaczenie potasu w polskim rolnictwie Prof. dr hab. Roman Czuba 2001 International Potash Institute Basel/Switzerland

Wydanie 2001 Wszelkie prawa zastreżone przez Międzynarodowy Instytut Potasowy, Szwajcaria (International Potash Institute, Coordinator Central/Eastern Europe) CH-4001 Basel/Switzerland, P.O. Box 1609 Phone (41) 612612922/24, Fax (41) 612612925 E-mail: ipi@iprolink.ch, website: www.ipipotash.org Autor: Prof.zw. dr hab. Roman Czuba doctor h. c. ART w Olsztynie ul. Kotlarska 4 m 6, 50-150 Wroclaw Zdjęcia: K+S-zdjęcia archiwalne Druk: Bernecker, D-34212 Melsungen Wszelkie prawa zastrzega Wydawnictwo. Przedruk i kopiowanie dozwolone tylko po podaniu źródła i przysłaniu reprodukowanych egzemplarzy.

Znaczenie potasu w polskim rolnictwie Prof. dr hab. Roman Czuba Spis treści Wstęp.......................................................3 Potas w przyrodzie.............................................3 Znaczenie potasu dla człowieka i zwierząt............................5 Potas w glebie.................................................6 Funkcje potasu w roślinie.......................................12 Nawożenie potasem...........................................22 Efektywność nawożenia potasem.................................26 Bilans potasu w polskim rolnictwie................................30 Streszczenie.................................................38 Literatura....................................................40

Wstęp Celem tej pracy jest przekazanie rolnikom i specjalistom pracującym w rolnictwie praktycznej wiedzy o jednym z najważniejszych pierwiastków w żywieniu człowieka, zwierząt i roślin - o potasie. W łańcuchu żywieniowym wszystkich organizmów żywych, szczególnie w ogniwach roślina - człowiek, roślina - zwierzę i roślina - zwierzę - człowiek, potas spełnia podstawową rolę, ponieważ decyduje w dużym stopniu o wielkości plonów i ich jakości pod względem przydatności dla człowieka i jako paszy dla zwierząt, stymuluje też efektywne działanie innych składników pokarmowych roślin, a także funkcjonowanie licznych pierwiastków w organizmach człowieka i zwierząt. Rośliny uprawne pobierają potas w dużej ilości, co może prowadzić do wyczerpywania glebowych zasobów potasu. W broszurze przedstawiono zatem zasady racjonalnego gospodarowania potasem w produkcji roślinnej, które umożliwiają utrzymanie w glebie niezbędnych zasobów potasu dostępnego dla roślin. Potas jako pierwiastek chemiczny oznaczony jest symbolem K, a jako jednowartościowy jon oznaczony jest symbolem K +. Zawartość potasu w różnych materiałach podawana jest w przeliczeniu na formę tlenkową K2O lub na formę pierwiastkową K. Przy przeliczaniu formy pierwiastkowej K na tlenkową K2O stosuje się współczynnik 1,205, a z K2O na K 0,83. W publikacjach, zawartość potasu w roślinach podaje się najczęściej w K, a w glebach i w nawozach tradycyjnie w K2O. Znając podane współczynniki, można łatwo dokonać przeliczenia formy pierwiastkowej (K) na tlenkową (K2O) i odwrotnie. W przyszłości przewiduje się wykazywanie zawartości potasu we wszystkich materiałach wyłącznie w formie pierwiastkowej, czyli jako K. 3

Potas w przyrodzie Surowcem do produkcji nawozów potasowych są złoża surowych soli potasowych, w terminologii petrograficznej zwane skałą osadową. Pokłady soli potasowych składają się z kilku lub kilkunastu minerałów o różnej zawartości potasu. Złoża surowych soli potasowych powstały w różnych okresach geologicznych. Europejskie złoża surowych soli potasowych powstały głównie w epoce cechsztyńskiej, przed 230 milionami lat, na miejscach niezbyt głębokich zalewów mórz w warunkach gorącego klimatu. W miarę odparowywania wody, do zalewów napływała woda z pełnego morza i jako lżejsza od bardziej stężonego roztworu soli w zalewie utrzymywała się bliżej powierzchni morza. W zatoce następowało stopniowe przesycenie roztworu prowadzące do krystalizacji soli. Na tę krystalizację wywierała wpływ temperatura otoczenia. Gromadząca się w dolnych warstwach wody zagęszczona solanka absorbowała promienie słoneczne i nagrzewała się niekiedy do +80 C, co przyspieszało krystalizację soli pod powierzchnią morza. Kolejno według rozpuszczalności krystalizowały anhydryt (CaSO4), sól kuchenna (NaCl) oraz chlorkowe i siarczanowe sole potasowe i magnezowe, tworząc na dnie odpowiednie złoża. W surowych solach potasowych zawarte są zatem nie tylko związki potasu lecz także wiele innych minerałów. Pierwiastki zawarte w minerałach złóż surowych soli potasowych są przeważnie wartościowe w żywieniu roślin, np. magnez (Mg), wapń (Ca), sód (Na), siarka (S), chlor (Cl) i bor (B). Pierwiastki te uzasadniają przerób soli surowych nie tylko na wysokoprocentowe sole potasowe (60% K2O) ale również na liczne warianty produktów specjalnych o dużej wartości nawozowej. Ten kierunek produkcji jest szczególnie rozwinięty w Niemczech. Przekrój pionowy zalewów odparowywanie wody w wyniku absorpcji promieni słonecznych 4 zasolo ne wody bariera 1 2 nizina basen krystalizacyjny 3 5 Złoża soli potasowych i magnezowych 4

Do największych zasobów surowych soli potasowych w Europie należą złoża niemieckie, w zachodniej części Uralu, na Zachodzie Ukrainy i na Białorusi. Francuskie złoża surowych soli potasowych w Alzacji są przedłużeniem pokładów z prawego brzegu Renu. Ponadto złoża soli potasowych występują w Hiszpanii, we Włoszech, w Anglii, a poza Europą w USA, w Kanadzie, w Izraelu i Jordanii oraz w kilku innych krajach. W Polsce, w okolicach Kłodawy występują sole potasowo-magnezowe i magnezowe, głównie karnalit (KCl MgCl2 6H2O) i kizeryt (MgSO4 H2O) o następującym składzie chemicznym: KCl - 12,7%, MgCl2-16,0%, MgSO4-10,3%, NaCl - 40%, CaSO4-0,5%, H2O - 20% i 0,5% części nierozpuszczalnych. Eksploatacja tych złóż odbywa się na małą skalę. Pod względem mineralogicznym, w solach tych występuje 47% karnalitu, 12% kizerytu, 40% halitu i 1% anhydrytu. Zasoby tych soli wynoszą około 25 mln ton o średniej zawartości 8,5% K2O + 8,1% MgO, znajdują się na głębokości 450-675 m. Na Pomorzu w okolicy Chłapowa znajdują się też złoża polihalitu o zawartości 12,0-14,5% K2O oraz 6% MgO + 18 % CaO + 60% SO4 + 3% Cl. Złoża te nie są eksploatowane. Potas występuje w każdej komórce organizmu i reguluje stan płynów ustrojowych. Potas niezbędny jest do budowy białek, przemiany węglowodanów i do sprawności mięśni. Przy niedoborze potasu występuje zmęczenie, słabość mięśni i obstrukcja. W ciężkich przypadkach występuje nawet zaburzenie pamięci i pracy serca. Do głownych przyczyn niedoboru potasu zaliczamy niewłaściwe odżywianie się częste przyjmowanie środków przeczyszczających oraz chroniczne choroby nerek i przewodu pokarmowego. 5

Znaczenie potasu dla człowieka i zwierząt Potas jest niezbędnym składnikiem w żywieniu człowieka i zwierząt. Pierwiastek ten wchodzi w skład wszystkich komórek, uczestniczy w regulacji ciśnienia osmotycznego, w przemianie wodnej i elektrycznej polaryzacji błon nerwowych, aktywuje enzymy związane z przemianą węglowodanów i tłuszczów (Ruszczyc, 1985). Potas jest też katalizatorem w budowie związków fosforowych (Rodewyk,1979). W organizmie człowieka, zawartość potasu wynosi łącznie 140-210 g K, najczęściej 2-3 g na kg wagi. Krew zawiera 4,4 g potasu (K) na kg, mięśnie 3,6 g, mięśnie serca 2,6 g, wątroba 3,0 g i skóra 0,8 g/kg. Przy normalnym żywieniu, człowiek przyswaja 3-4 g potasu (K) dziennie i taką samą ilość wydziela, przy tym 2-3% potasu jest okresowo zatrzymywana w organizmie (Rodewyk, 1979). Niedobór potasu objawia się u człowieka zmęczeniem, zaburzeniami w koncentracji uwagi, w osłabieniu mięśni i pracy serca oraz zaburzeniami w pracy żołądka. Prostym sposobem likwidacji niedoboru potasu u człowieka jest spożywanie warzyw, owoców i soków produkowanych z owoców o wysokiej zawartości potasu. U zwierząt, największe zapotrzebowanie na potas występuje u krów o dużej wydajności mleka. W organizmie krowy o wadze 500 kg znajduje się 1000-1500 g potasu (K), a dzienna dawka powinna wynosić 150-300 g K w zależności od wydajności mleka. Niedobór potasu u zwierząt powoduje utratę apetytu, obniżenie poziomu zawartości potasu we krwi i w mleku, sierść traci połysk, występują też zmiany w sercu i nerkach (Ruszczyc,1985). Potas jest w organizmie ludzkim i zwierzęcym łatwo wchłaniany, a nadmierne jego ilości są wydalane w moczu. Potas w glebie Formy potasu zawartego w glebie. Przeważająca część potasu glebowego jest pochodzenia pierwotnego, ze skały macierzystej gleby. Znacznie mniejsza część potasu dostarczana jest do gleby w nawozach organicznych i mineralnych, część potasu pochodzi też z wód gruntowych i bardzo mała ilość z atmosfery w formie imisji przemysłowych. Pod wpływem procesów wietrzeniowych i glebotwórczych, poprzez działanie wody oraz glebowych kwasów organicznych i nieorganicznych, a także przy udziale organizmów glebowych, minerały zawierające potas ulegają przekształceniom, w których potas zostaje uwolniony do roztworu glebowego. W glebie występują zatem różne formy potasu, które znajdują się w dynamicznej równowadze i w różnym stopniu dostępne są dla roślin uprawnych. Potas ogólny (całkowity). Całkowita zawartość potasu w glebach waha się od 0,24 do 4,0% K2O. Gleby zasolone zawierają nawet do 8% K2O.Potas całkowity występuje w glebie w pierwotnych minerałach krzemianowych (jak leucyt, ortoklaz, mikrolin, muskowit i inne) oraz w minerałach ilastych (illit, wermikulit, montmorylonit, chloryt i kaolinit). Ilość potasu związana w biomasie gleby w stosunku do jego ogólnej zawartości jest nieznaczna. Sucha masa mikroorganizmów glebowych w warstwie 0-20 cm wynosi na powierzchni 1 ha około 3000 kg, a ilość 6

Pobieranie potasu przez roślinę DYNAMIKA POTASU W GLEBIE Zewnętrzne żródła potasu nawozy mineralne i organiczne potas jako skladnik minerałów glebowych Dostępność potasu: dla roślin po wyczerpaniu zasobów glebowych uwalnianie wiązanie przez wietrzenie uwalnianie potas w roztworze glebowym przemieszczanie w glebach lekkich potas dostępny dla roślin potas wymienny wiązanie wymienne i niewymienne uwalnianie potas związany wymiennie na obrzeżach pakietów minerałów ilastych najważniejsze dla roślin zasoby potasu bardzo łatwo przyswajalnego potas w warstwach międzypakietowych minerałów ilastych po wyczerpaniu potasu wymiennego, potas częściowo dostępny dla roślin Ilość: kg K2O/ha 20-120.000 6-45 300-1.600 3.000-11.000 potasu (K2O) zawarta w tej masie kształtuje się najczęściej w przedziale 30-60 kg K2O/ha. Zawartość potasu ogólnego w glebach jest różna w zależności od typów i rodzajów gleb, w dużym stopniu zależna jest od zawartości w glebach części spławialnych. Część wyników badań nad zawartością potasu ogólnego w różnych glebach na terenie Polski zestawiona jest w tabeli 1. W glebach mineralnych najniższą średnią zawartość potasu stwierdzono w rędzinach, około 1100 mg K2O na 100 g gleby, czyli około 32 t/ha w warstwie 0-20 cm, natomiast Tabela 1: Całkowita zawartość potasu w niektórych glebach na terenie Polski (Andruszczak i Czuba, 1995) K2O w mg/100 g gleby Warstwa Gleby Gleby brunatne Rędziny Czarnoziemy Gleby górskie bielicowe właściwe cm ilość ilość ilość ilość ilość próbek K2O próbek K2O próbek K2O próbek K2O próbek K2O 0-20 70 1663 41 1624 10 1096 13 1883 96 1753 21-30 64 1734 47 1534 10 1056 14 1913 91 1704 31-40 66 1783 35 1514 8 1085 11 1873 92 1894 7

najwyższą zawartość w czarnoziemach, około 1900 mg K2O/100 g gleby, czyli 58 t/ha. Bardzo niską zawartością potasu ogólnego charakteryzują się gleby organiczne, np. w niektórych torfach zawartość K2O wynosi 19-240 mg/100 g suchej masy torfu, czyli w warstwie 0-20 cm zawartość K2O wynosi zaledwie 290-3600 kg/ha. Potas rezerwowy. Jest to potas zawarty w minerałach pierwotnych i wtórnych minerałach ilastych gleby, występujący w formie niewymiennej. W miarę postępującego procesu wietrzenia, potas ten stopniowo ulega przekształceniu w formy dostępne dla roślin. Podobnie jak całkowita zawartość potasu, również zawartość potasu rezerwowego zależy od składu mechanicznego gleb, w tym głównie od udziału frakcji spławialnych. Wraz z większą zawartością frakcji drobnoziarnistych w glebie, zwiększa się zawartość potasu rezerwowego. Potas rozpuszczalny w 20% kwasie solnym (HCl) może być uznany za rezerwowy. Potas trudno wymienny. Jest to forma potasu bardzo słabo dostępna dla roślin, zawarta w pierwotnych minerałach glebowych i wtórnych minerałach ilastych. Ta forma potasu określana jest też jako potas nieaktywny. W Polsce przyjmuje się, że zawartość w glebie potasu trudno wymiennego odpowiada ilości potasu rozpuszczalnego w 1 M HNO3 ( w 1 M roztworze kwasu azotowego). Potas uwsteczniony jest to potas zasorbowany w glebie z procesu wietrzenia minerałów lub z nawozów. Jony potasu wchodzą w tym przypadku w przestrze- 8

nie międzypakietowe minerałów ilastych i tam zostają zablokowane. Zawartość potasu uwstecznionego w glebach zależy od właściwości glebowego kompleksu sorpcyjnego. Gleby o silnych właściwościach sorpcyjnych zawierają znacznie więcej potasu uwstecznionego niż gleby o słabych właściwościach sorpcyjnych (np. piaskowe). Potas uwsteczniony stanowi część składową potasu rezerwowego. Potas wymienny zaadsorbowany jest w formie wymiennej na powierzchniach cząstek minerałów ilastych, przeważnie przez koloidy glebowe. Pojemność sorpcyjna i energia wymiennego wiązania potasu przez kompleks sorpcyjny gleby jest różna w glebach różnych typów. Potas wymienny po przejściu do roztworu glebowego staje się łatwo dostępny dla roślin. Zawartość potasu wymiennego zależy w dużym stopniu od składu mechanicznego i właściwości sorpcyjnych gleby, np. gliny ciężkie zawierają 6-10 razy więcej potasu wymiennego niż piaski. Zawartość potasu wymiennego w glebie może być podstawą do oceny glebowych zasobów potasu dostępnego dla roślin. Potas przyswajalny dla roślin, określany jest też jako rozpuszczalny, dostępny lub ruchomy. Zawartość tej formy potasu w glebie jest podstawą do oceny zasobności gleb w potas wykorzystywany przez rośliny. W ocenie zasobności gleby, dostępne dla roslin formy potasu ekstrahowane są z gleby za pomocą specjalnych roztworów, których siła ekstrakcji powinna być zbliżona do siły pobierania potasu z gleby przez rośliny. Metody oznaczania w glebie potasu przyswajalnego są metodami orientacyjnymi, ponieważ poszczególne gatunki, a nawet odmiany roślin uprawnych, znacznie różnią się zdolnością pobierania potasu z gleby. Najbardziej wiarygodne wyniki uzyskuje się metodami wegetacyjnymi, jednak te metody są kosztowne i długotrwałe. W badaniach usługowych dla rolnictwa powszechnie stosowane są zatem chemiczne metody laboratoryjne. W Polsce do oznaczania zawartości w glebach potasu przyswajalnego dla roślin stosowana jest metoda Egnera-Riehma. Za pomocą tej metody stwierdza się przeważnie trochę niższą zawartość potasu w glebie niż przy oznaczaniu potasu wymiennego. Udział potasu wymiennego w ogólnej zawartości potasu w glebie wynosi 0,5-1,5%, a przyswajalnego 0,3-1,3%. Relacje ilościowe różnych form potasu w glebie. W ogólnej zawartości potasu w glebie, udział form przyswajalnych dla roślin jest mały. W tabeli 2 przykładowo przedstawiono udział różnych form potasu w madzie rzecznej właściwej (nadodrzańskiej), na której w okresie 20 lat prowadzono doświadczenie nawozowe na użytku zielonym. Zestawiony w tabeli udział różnych form potasu w glebie reprezentuje typowe proporcje ilościowe w zawartości różnych form potasu występujące w glebach mineralnych. Udział potasu przyswajalnego jest mały, wynosi zaledwie 0,4% w całkowitej zawartości potasu, a udział formy wymiennej jest tylko nieznacznie wyższy (0,6%). Dynamika potasu w glebie. Potas uwalniany jest w glebie z minerałów w procesie ich wietrzenia. Ilość potasu uwalnianego do roztworu glebowego przeważnie nie przekracza 60 kg K2O/ha/rok i zależy od zasobów potasu w minerałach ilastych oraz od składu granulometrycznego gleby. Do głównych minerałów ilastych zaliczane są illit, wermikulit, montmorylonit, chloryt i kaolinit. 9

Tabela 2: Zawartość różnych form potasu w madzie rzecznej właściwej, na użytku zielonym (doświadczenie nawozowe, Czuba i Murzyński 1993) Warstwa Ogólna Potas Potas trudno Potas Potas gleby 0-20 cm zawartość rezerwowy wymienny wymienny przyswajalny K (w 20% HCl) (w 1 M HNO3) (wg. metody Egnera-Riehma) Zawartość 960 88 34 5,6 4,0 w mg K/100 g gleby Zawartość 34560 3168 1224 202 144 w kg K2O/ha Zawartość w % ogólnej zawartości 100 9,2 3,5 0,6 0,4 potasu Przeważająca część potasu zatrzymywana jest w przestrzeniach międzypakietowych minerałów ilastych i dalsze uwalnianie jonów potasu następuje w warunkach obniżenia koncentracji kationów potasu w roztworze glebowym. Do przestrzeni międzypakietowych, głównie illitu i wermikulitu mogą wnikać również jony potasowe pochodzące z nawozów, co ogranicza możliwość pobierania potasu przez rośliny. Po wysyceniu przestrzeni międzypakietowych, jony potasowe wiązane są wymiennie na powierzchniach minerałów ilastych, skąd mogą być łatwo uwalniane do roztworu glebowego i stają się dostępne dla roślin. Potas występujący w roztworze glebowym jest łatwo dostępny dla roślin, jednak może być też wymywany w głąb profilu glebowego. Roczne straty potasu na skutek wymywania w głąb gleby wynoszą 10-30 kg K2O/ha. Zasobność gleb polskich w potas przyswajalny dla roślin. Badania nad zasobnością gleb i ich odczynem prowadzone są w Polsce według ujednoliconej metodyki przez stacje chemiczno-rolnicze. Wyniki oznaczania zawartości potasu w glebach, wyceniane są z uwzględnieniem kategorii agronomicznych gleb zdefiniowanych według zawartości w glebie części spławialnych o średnicy cząstek poniżej 0,02 mm (tab.3). Zawartość potasu przyswajalnego oznacza się metodą Egnera-Riehma. Wyniki podawane są w mg K2O (lub K) na 100 g gleby oraz oceniane są w stacjach w podziale na 5 klas zawartości w 4 kategoriach agronomicznych gleb mineralnych według kryteriów podanych w tabeli 4. W glebach organicznych zawierających ponad 10% substancji organicznej, zawartość potasu przyswajalnego oznaczana jest w 0,5 M kwasie solnym (HCl). Wyniki podawane są również w mg K2O (lub K) na 100 g gleby, jednak bez podziału tych gleb na kategorie agronomiczne (tab. 5). Badania zasobności gleb prowadzone są na dużą skalę, w niektórych latach analizuje się w kraju ponad 700 000 próbek gleb. Uzyskane wyniki umożliwiają opracowywanie map zasobności gleb w potas i w inne składniki z uwzględnieniem gospodarstw, wsi lub większych jednostek administracyjnych. Przygotowywane są też odpowiednie informacje o stanie zasobności gleb do wykorzystania przez władze centralne. 10

Tabela 3: Kategorie agronomiczne gleb Kategoria Grupa granulometryczna % frakcji < 0,02 mm agronomiczna piasek luźny pl I piasek luźny pylasty plp 0-10 bardzo lekkie piasek słabo gliniasty - ps piasek słabo gliniasty pylasty - psp piasek gliniasty lekki - pgl II piasek gliniasty lekki pylasty - pglp lekkie piasek gliniasty mocny - pgm 11-20 piasek gliniasty mocny pylasty - pgmp pył piaszczysty - płp pył zwykły - płz III glina lekka - gl średnie glina lekka pylasta - glp 21-35 pył gliniasty - płg glina średnia - gs IV glina średnia pylasta - gsp ciężkie glina ciężka - gc > 35 glina ciężka pylasta - gcp pył ilasty - płi ił - i ił pylasty - ip Tabela 4: Ocena zawartości potasu w glebach mineralnych mg K2O/100 g gleby Ocena Gleby zawartości bardzo lekkie lekkie średnie ciężkie (I) (II) (III) (IV) bardzo niska do 2,5 do 5,0 do 7,5 do 10 niska 2,6-7,5 5,1-10,0 7,6-12,5 10,1-15,0 średnia 7,6-12,5 10,1-15,0 12,6-20,0 15,1-25,0 wysoka 12,6-17,5 15,1-20,0 20,1-25,0 25,1-30,0 bardzo wysoka od 17,6 od 20,1 od 25,1 od 30,1 Tabela 5: Ocena zawartości potasu w glebach organicznych oznaczonego w wyciągu 0,5 M HCl Ocena zawartości w mg K2O/100 g gleby bardzo niska do 30 niska 31-60 średnia 61-90 wysoka 91-120 bardzo wysoka od 121 11

Zasobność gleb w potas przyswajalny w skali kraju. Podsumowane wyniki oznaczenia zawartości potasu przyswajalnego w glebach kraju wykazały stopniową poprawę zasobności gleb w potas do 1993 roku. Udział procentowy gleb o bardzo niskiej i niskiej zawartości potasu przyswajalnego w latach 1965-1993 stopniowo malał, przy równoległym wzroście udziału gleb o wysokiej i bardzo wysokiej zawartości (tab.6). Po 1993 roku radykalnie zmniejszyło się zużycie nawozów potasowych, co zaznaczyło się w stopniowym wzroście udziału gleb o niskiej zawartości potasu przyswajalnego i zmniejszeniu udziału gleb o wysokiej i bardzo wysokiej zawartości. Świadczy to o potrzebie zwiększenia nawożenia potasem. Tabela 6: Zawartość przyswajalnego potasu (K2O) w glebach kraju w 4 okresach badań - udział powierzchni użytków rolnych w % (Czuba 1995, Olechnowicz i Porzeżyńki 1999) Rotacja badań Zawartość potasu przyswajalnego (lata) bardzo niska średnia wysoka i niska i bardzo wysoka do 1965 65 28 7 1966-1975 53 30 17 1976-1993 41 28 31 1994-1999 48 27 25 Funkcje potasu w roślinie Pobieranie potasu przez rośliny. Potas pobierany jest z gleby przez korzenie roślin w formie K + i przemieszczany jest wraz z wodnym prądem transpiracyjnym do części nadziemnych rośliny. Przy małych stężeniach potasu w roztworze glebowym potas pobierany jest przez rośliny aktywnie, natomiast przy dużych stężeniach może być pobierany biernie. Spośród składników pokarmowych, w największej ilości rośliny pobierają azot i potas, przy tym azot pobierany jest najszybciej, a potas trochę wolniej od azotu. W popiele z roślin, potas występuje w największym udziale spośród składników, do 40% K. Młode rośliny intensywnie gromadzą potas, który wykorzystywany jest w kolejnych fazach szybkiego wzrostu organów roślinnych. Potas występuje w roślinach tylko w formie jonowej K +, nie wchodzi w skład żadnych trwałych związków organicznych. Jony potasu są w roślinie ruchliwe i łatwo przemieszczane są do poszczególnych organów. Przemywanie roślin wodą umożliwia wymycie z tkanek całości potasu zawartego w materiale roślinnym. W praktyce rolniczej występuje to zjawisko również w warunkach polowych. W póżnym okresie wzrostu roślin, wody opadowe wymywają dużą część potasu z rosnących roślin do gleby. Zawartość potasu w suchej masie roślin jest wysoka, wynosi 2-5% K, a w młodych roślinach zawartość potasu może wynosić nawet ponad 6%. Rozkład pobierania potasu w czasie wzrostu roślin jest podobny u poszczególnych ich gatunków, jednak masa pobieranego potasu jest różna. Dynamika pobierania potasu w okresie wegetacji dwóch gatunków roślin 12

uprawnych przedstawiona jest na wykresach 1 i 2. W końcowej fazie wzrostu, część potasu wymywana jest przez opady z roślin do gleby. W uprawie pszenicy (rys.1) wymycie potasu z roślin do gleby wynosi około 15% pobranej ilości, czyli około 15 kg K2O na ha, a z plantacji buraka cukrowego wymyciu ulega około 11%, jednak w tym przypadku wynosi to 28 kg K2O na ha (rys.2). Przy dużych jesiennych opadach wymycie potasu na plantacji buraka cukrowego jest znacznie większe, czasem dochodzi do 60 kg K2O na ha. W tabeli 7 zestawione jest pobranie potasu przez główne gatunki roślin uprawiane w Polsce, w przeliczeniu na 1 tonę plonu głównego wraz z plonem ubocznym - czyli np. odnośnie do zbóż ziarno + słoma, w przypadku buraków korzenie + liście i analogicznie w przypadku innych roślin uprawnych. Rozpoznanie pobrania potasu przez rośliny jest pomocne przy określeniu dawek potasu w nawożeniu. Skład chemiczny roślin zielona masa 80% woda 20% sucha masa sucha masa 30% włókno surowe 12% białko 48% bezazotowe wyciągowe 4% tłuszcz surowy 6% popiół 42% potas 24% tlen popiół 7% chlor 7% krzem 5% fosfor 5% wapń 4% magnez 4% siarka 1% sód 1% mikroelementy żelazo mangan cynk miedż bor Aktywacja enzymów. Jon potasowy aktywuje w roślinach ponad 60 różnych reakcji enzymatycznych. Potas spełnia podstawową rolę w syntezie węglowodanów, reguluje też nagromadzanie, transport i magazynowanie substancji organicznych. Potas zwiększa aktywność fotosyntezy i szybkość przemieszczania asymilatów z liści do innych organów rośliny. Stwierdzono też, 13

Rys.1. Tworzenie suchej masy (w %) i pobieranie potasu (w kg K 2 O z ha) przez pszenicę ozimą (plon: 5 t ziarna z ha + słoma) K 2 O w kg z ha sucha masa % 120 120 100 80 60 40 20 0 K 2 O kg/ha Sucha masa % Jesień 15.IV 30.IV 15.V 30.V 15.VI 30.VI 15.VII 30.VII Data 100 80 60 40 20 0 Tabela 7: Pobranie potasu w kg na 1 tonę plonu głównego wraz z plonem ubocznym Rośliny K2O w kg Pszenica ozima 20 Pszenica jara 34 Jęczmień ozimy 25 Jęczmień jary 24 Żyto 27 Owies 36 Kukurydza (uprawa na ziarno) 33 Burak cukrowy (świeża masa) 6,4 Burak pastewny (świeża masa) 4,9 Ziemniak 7,6 Rzepak 51 Len 14,5 Tytoń (sucha masa) 79 Bobik 44 Groch 40 Łubin 48 Kukurydza (zielona masa) 4,9 Lucerna (zielona masa) 6,0 Koniczyna czerwona (zielona masa) 6,0 Motylkowe z trawami (zielona masa) 5,8 Użytki zielone (siano) 29 14

Rys.2. Tworzenie suchej masy (w %) i pobieranie potasu (w kg K 2 O z ha) przez buraki cukrowe (plon korzeni: 40 t z ha + liście) K 2 O w kg z ha sucha masa % 300 120 250 200 150 100 50 0 K 2 O kg/ha Sucha masa % 15.V 30.V 15.VI 30.VI 15.VII 30.VII 15.VIII 30.VIII 15.IX 30.IX 15.X 30.X Data 100 80 60 40 20 0 że potas stymuluje procesy syntezy białek i tłuszczów. Łączenie się aminokwasów w białka proste następuje tylko w obecności potasu. U buraków cukrowych stwierdzono, że po zaniechaniu żywienia roślin potasem, zawartość wolnych aminokwasów podwoiła się, co jest cechą ujemną. Podobne wyniki uzyskano również w badaniach nad syntezą asymilatów przez owies, jęczmień i pszenicę (Mengel, 1972). Niedobór potasu może zakłócić w roślinie wszystkie procesy enzymatyczne i dlatego rozpoznanie prawidłowej zawartości potasu w roślinach jest szczególnie ważne, ponieważ jest to podstawowe kryterium oceny poziomu ich odżywienia potasem. Wpływ potasu na wzrost roślin w niekorzystnych warunkach środowiska. Dobre zaopatrzenie roślin w potas zwiększa ich odporność na suszę, a w uprawie roślin ozimych (zboża ozime i rzepak ozimy) wzmacnia odporność na wymarzanie. Przy niedoborze potasu zboża łatwo wylegają, ponadto zmniejsza się liczba kłosów w ziarnie. Potas ogranicza też występowanie mszyc na roślinach zbożowych. Znane jest również korzystne działanie potasu polegające na zwiększaniu odporności roślin na różne patogeny, głównie choroby powodowane przez bakterie i grzyby. Działanie potasu polega na wytwarzaniu przez rośliny grubszych błon komórkowych poprzez lepszą syntezę węglowodanów, przez co utrudnione jest wnikanie do komórek czynników chorobotwórczych. Ponadto, przy dobrym zaopatrzeniu roślin w potas, zmniejsza się stężenie w soku komórkowym rozpuszczalnych związków azotowych, amidów, aminokwasów i cukrów, będących żródłem zaopatrzenia bakterii i grzybów. Związki te, w obecności potasu ulegają szybko przekształceniom w połączenia wysokocząsteczkowe bardziej odporne na rozkład mikrobiologiczny, albo są szy- 15

bko przemieszczane do magazynów asymilatów. Procesy te ograniczają patogenom dostępność asymilatów, co jest szczególnie korzystne w okresach dużego nasilenia w występowaniu chorób i szkodników roślin. Regulacja gospodarki wodnej w roślinie. W całym okresie wegetacji potas reguluje turgor komórek roślinnych (jędrność), co ogranicza przedwczesne więdnięcie roślin. Turgor komórek roślinnych regulowany jest pod wpływem potasu poprzez stopień otwarcia szparek oddechowych na dolnej stronie liści, co w efekcie reguluje nasilenie transpiracji szparkowej - czyli parowania wody z wewnętrznej powierzchni tkanek roślinnych. Dobre zaopatrzenie roślin w potas wzmacnia kutykulę (czyli wierzchnią warstwę liścia), co również ogranicza parowanie wody z górnej części liści. Ponadto potas zagęszcza sok komórkowy, co w znacznym stopniu obniża transpirację. W efekcie pozytywnego oddziaływania potasu na gospodarkę wodną roślin, następuje lepsze wykorzystanie glebowych zapasów wody, co w warunkach jej niedoboru może zwiększyć plon nawet o 30%. Mechanizm wzmacniania przez potas mrozoodporności roślin. Odporność roślin na działanie niskich temperatur, czyli mrozów nazywamy mrozoodpornością. W warunkach dobrego zaopatrzenia roślin w potas, wyższa koncentracja jonów potasowych w soku komórkowym obniża punkt jego zamarzania, poza tym zwiększona zawartość węglowodanów w błonach komórkowych ukształtowana obecnością potasu zwiększa ich elastyczność, a tym samym i odporność na zwiększanie w niskich temperaturach objętości soków komórkowych. W naszym klimacie, dobra mrozoodporność roślin uprawnych jest ważna nie tylko w okresie zimy lecz często również wiosną, ponieważ w niektórych latach występują nawet w maju obniżenia temperatury do - 10 C, które uszkadzają nie tylko rośliny ozime, ale również zboża jare i okopowe. Uszkodzenia te są w znacznym stopniu ograniczane przy właściwej zawartości potasu w młodych roślinach. Wpływ potasu na cechy jakościowe plonów. Prawidłowe żywienie roślin uprawnych potasem, sprzyja uzyskaniu plonów o korzystnych cechach jakościowych. Wpływ potasu na jakość plonów jest różny u poszczególnych gatunków roślin. Zboża. Prawidłowe żywienie potasem roślin zbożowych aktywuje enzymy wpływające na lepsze wykorzystanie przez rośliny azotu, co w efekcie zwiększa w ziarnie zawartość białka i glutenu oraz ma korzystny wpływ na liczbę opadania przy ocenie ziarna pszenicy. Potas zwiększa też masę 1000 ziarn (MTZ) i poprawia wyrównanie wielkości ziarn oraz Potas zwieksza mrozoodporność zwiększa 16

masę hektolitra ziarn - co jest szczególnie ważne w ocenie jakości ziarna pszenicy i jęczmienia browarnego. Potas reguluje też gromadzenie w ziarnie skrobi, której wysoka zawartość pożądana jest w ziarnie jęczmienia browarnego, ponadto potas wpływa korzystnie na siłę diastatyczną słodu. Ziemniak. Wpływ potasu na cechy jakościowe bulw ziemniaka jest szczególnie duży. Wraz z wyższą zawartością potasu w bulwach, zmniejsza się ich skłonność do ciemnienia w stanie surowym i po ugotowaniu. Bulwy zawierające 2,2-2,5% potasu (K) w suchej masie praktycznie nie ciemnieją. Bulwy takie są ponadto bardziej odporne na choroby, co wpływa na ich lepsze przechowywanie się. Potas wpływa też na wyższą zawartość witaminy C w bulwach oraz obniża zawartość cukrów redukujących (glukoza i fruktoza). Wysoka zawartość cukrów redukujących powoduje ciemnienie czipsów i frytek oraz ich gorzki smak, dlatego bulwy przeznaczone na czipsy nie powinny zawierać tych cukrów ponad 0,15%, a do produkcji frytek ponad 0,25 %. Do uzyskania wysokiej zawartości skrobi w bulwach, ziemniaki należy nawozić siarczanową formą potasu, ponieważ chlor obniża tę zawartość. Burak cukrowy. Potas reguluje syntezę cukrów i wpływa dodatnio na ich przemieszczanie się w roślinie z blaszek liściowych do korzeni. Podstawową cechą jakościową korzeni buraka cukrowego jest zawartość cukru. W doświadczeniach polskich wykazano, że potas zwiększał w korzeniach zawartość cukru o 0,23% do dawki 200 kg K2O na ha (Mazur, 1988), a w doświadczeniach niemieckich zwiększane dawki potasu pod- Potas wpływa na celność ziarna... zwiększa zawartość skrobi w bulwach... zwiększa plony buraka cukrowego... zwiększa zawartość tłuszczu w nasionach rzepku 17

Potas poprawia jakość włókna lnu... poprawia żarzenie się tytoniu... poprawia wartości smakowe warzyw... wpływa na zawartość witaminy C w owocach nosiły zawartość cukru w korzeniach we wszystkich stanowiskach uprawy o 0,3 do 0,7% (Lampe i Orlovius, wyd. K+S z 9). Nawożenie buraka cukrowego potasem powinno być bardzo wyważone i dostosowane do rzeczywistych potrzeb potasowych roślin z uwzględnieniem żyzności gleby i przedplonu. Potas należy uwzględniać jako najważniejszy składnik pokarmowy buraka kształtujący wielkość plonu korzeni i ich cechy jakościowe. Rzepak. W roślinach rzepaku, potas stymuluje procesy syntezy tłuszczu, a także białek i cukrów prostych. Dobre zaopatrzenie rzepaku w potas, zwiększa zawartość tłuszczu w nasionach. Rośliny strączkowe. Nawożenie potasem zwiększa z reguły masę 1000 nasion (MTN) oraz zawartość w nasionach tłuszczu i białka. Len. Potas jest bardzo ważnym składnikiem w nawożeniu lnu, ponieważ poprawia jakość włókna - zwiększa jego wytrzymałość na zrywanie i przędzenie. Ponadto potas zwiększa udział włókna długiego. Tytoń. Na jakość liści tytoniu, potas ma największy wpływ spośród wszystkich składników pokarmowych. Tytoń prawidłowo nawożony potasem zwiększa udział liści jasnych i zawartość w nich węglowodanów rozpuszczalnych. Potas wpływa też dodatnio na żarzenie się tytoniu. Warzywa w uprawie polowej. Prawidłowe nawożenie potasem poprawia jakość wszystkich warzyw. Przyczynia się do uformowania dużych i twardych główek warzyw kapustnych, zwiększa zawartość cukrów w korzeniach marchwi, wzmacnia tkanki owoców ogórka - co jest szczególnie pożądaną cechą u owoców przeznaczonych do 18

kwaszenia. Szczególnie korzystnie wpływa potas na jakość owoców pomidora - przyczynia się do prawidłowego kształtu, dobrego wybarwienia i dobrego dojrzewania owoców, które nie pękają i nie występuje na nich zielona piętka (zielona plamka koło zagłębienia kielichowego). Potas poprawia też smak owoców, co związane jest z wyższą zawartością cukrów, ponadto zwiększa w owocach zawartość witaminy C. W sadownictwie potas przyczynia się do dobrego wybarwienia jabłek, zwiększa w owocach zawartość witaminy C, pobudza drzewa do zawiązywania owoców. Prawidłowe żywienie sadów potasem zwiększa przydatność owoców do przechowywania (miąższ nie brązowieje), owoce są większe i jabłka nie wykazują tendencji do marszczenia skórki, owoce są też mniej wrażliwe na choroby i szkodniki. Objawy niedoboru potasu w roślinach. W warunkach uprawy roślin na glebach bardzo ubogich w potas przyswajalny, występują na roślinach objawy niedoboru potasu charakterystyczne dla poszczególnych gatunków roślin. Przy silnym niedoborze potasu, najczęściej spotykanym zewnętrznym objawem niedoboru jest żółknięcie roślin i zahamowanie ich wzrostu. W skrajnych przypadkach niedoboru potasu rośliny obumierają. Zboża. Niedobór potasu u zbóż i u innych roślin jednoliściennych (np. u traw) występuje na brzegach i wierzchołkach starszych blaszek liściowych żółtozielone do czerwonobrązowego zabarwienie, górna część blaszki liściowej jest pofałdowana i zwija się spiralnie z objawami więdnięcia. U owsa, żyta i pszenicy żółtozielone zabarwienie liści jest od początku ciemniejsze niż u jęczmienia. Kolejno następuje czerwonobrązowe zabarwienie liści, które następnie obumierają. Kukurydza. W warunkach niedoboru potasu występuje ograniczone wytwarzanie kolb. W wierzchołkowej części kolby występuje słabe zawiązywanie ziarna i słaby jego wzrost. W konsekwencji następstwem niedoboru potasu jest duże obniżenie plonu ziarna. Ziemniak. U ziemniaków uprawianych w warunkach niedoboru potasu liście są ciemnozielone aż do zabarwienia niebieskozielonego, rośliny stają się krzaczaste. Wierzchołki starszych liści i ich brzegi wykazują jasne zabarwienie. Liście przyjmują kształt chochelkowaty, z wywiniętymi w dół brzegami. Burak cukrowy. W pierwszej fazie niedoboru potasu liście przybierają barwę ciemnozieloną aż do niebieskiej. Liście są węższe od normalnych, na brzegach starszych liści pojawia się nekroza. Liście następnie więdną, występują na nich żółte, a następnie brunatne wklęsłe plamy, które z czasem brązowieją i obejmują całe blaszki liściowe, w końcu liście opadają. Rzepak. Na roślinach rzepaku uprawianego na glebach ubogich w potas, występują objawy niedoboru widoczne w pierwszej fazie w formie niebieskozielonego zabarwienia liści i żółtych plam. Liście są pofałdowane, blaszka liściowa przegięta jest w dół. Na starszych liściach pojawia się chloroza i nekroza, a następnie liście brunatnieją i obumierają. Pomidor. Starsze liście wykazują szarozielone zabarwienie z białożółtymi punkta- 19

Typowe objawy niedoboru potasu Żółknięcie liści u pszenicy Chloroza liści u rzepaku Słabo wykształcone ziarno kukurydzy w górnej części kolby Słabo wybarwione i nierównomiernie dojrzewające owoce pomidorów Nekroza brzegów liści ziemniaków Brunatnienie brzegów liści jabłoni Nekroza liści buraka cukrowego Chloroza końców starszych liści roślin cebulowych 20

mi wzdłuż brzegów liści na powierzchniach między nerwami. Punkty te stopniowo rozszerzają się w plamy i powstają nekrozy. Owoce dojrzewają nierównomiernie, występuje na nich zielona piętka. Jabłoń. Przy niedoborze potasu liście są niebieskozielone i pofałdowane, na ich brzegach i na powierzchniach między nerwami pojawia się chloroza. Następnie czerwonobrązowe zabarwienie nekrotyczne stopniowo przesuwa się od brzegów do środkowej części liści, które wkrótce obumierają. Porzeczki. Liście są niebieskozielone z postępującą chlorozą na powierzchniach między nerwami, która przechodzi w nekrozę (martwicę tkanek). Brzegi liści są zwinięte i wygięte w dół. Owoce dojrzewają nierównomiernie i są kwaśne. Wpływ nadmiaru potasu w glebie na rośliny. W praktyce rolniczej nie spotyka się bezpośrednio na roślinach objawów nadmiaru potasu, natomiast nadmiar tego składnika może być widoczny w składzie chemicznym roślin. W warunkach nadmiernej zawartości potasu przyswajalnego w glebie, rośliny pobierają niekiedy ten składnik w nadmiarze (tzw. pobranie luksusowe) i w efekcie może np. pasza dla zwierząt wykazywać za wysoką zawartość potasu w stosunku do norm paszowych. Nadmiar jonów potasowych w glebie może ograniczać pobieranie przez rośliny magnezu, wapnia, boru, cynku, manganu i azotu amonowego (NH4 + ). Ocena zaopatrzenia roślin w potas na podstawie ich chemicznej analizy. W warunkach polowej produkcji roślinnej, objawy niedoboru potasu występują na roślinach tylko przy bardzo silnym wyczerpaniu zasobów tego składnika. Przy niedoborowej zawartości potasu w glebie, w roślinach występuje często ukryty niedobór potasu. Rośliny zawierają w tkankach za mało potasu do normalnego wzrostu i rozwoju, jednak niedobór nie występuje jeszcze w stopniu powodującym widoczne objawy. Niedobory ukryte można stwierdzić na podstawie wyników analizy roślin. Wyniki tej analizy interpretuje się najłatwiej według koncepcji przedziałów wystarczającego zaopatrzenia roślin w potas. W zależności od gatunku rośliny uprawnej, próbki materiału roślinnego należy pobrać w odpowiednim terminie (tab.8) i oznaczyć w nich całkowitą zawartość potasu. Na 1 średnią próbkę pobiera się materiał roślinny co najmniej z 20-25 miejsc. Wyniki oceny zawartości potasu w roślinach służą przede wszystkim do oceny prawidłowości systemu nawożenia potasem w gospodarstwie, a w mniejszym stopniu do wyrównywania niedoborów na kontrolowanej plantacji, ponieważ termin pobierania próbek roślin jest z reguły za póżny do uzupełniającego nawożenia potasem. Niedoborowe zaopatrzenie roślin uprawnych w potas występuje często w warunkach stosowania w okresie kilku lat dużych dawek azotu i fosforu przy oszczędnych dawkach potasu. Pobranie potasu przez wysoko plonujące rośliny uprawne. W niektórych gospodarstwach zbierane są wysokie plony roślin uprawnych. Plony takie pobierają potas w dużej ilości, co przedstawiono w tabeli 9. Do zachowania odpowiedniej zasobności gleb w potas, niezbędne jest zatem stosowanie w tych gospodarstwach dawek potasu nieco przekraczających pobranie, naturalnie z uwzględnieniem potasu dostarczanego w nawozach organicznych i współczynnika wykorzystania tego składnika z nawozów. 21

Tabela 8: Przedziały wystarczającego zaopatrzenia roślin w potas (wg Bergmanna,1988) Roślina Część rośliny Faza rozwoju roślin Przedział zawartości K % w s.m. Pszenica ozima cała roślina początek strzelania w źdźbło 3,50 5,50 Jęczmień jary cała roślina początek strzelania 3,00 5,50 w źdźbło Żyto cała roślina początek strzelania 2,80 4,50 w źdźbło Owies cała roślina początek strzelania 4,50 5,80 w źdźbło Burak cukrowy środkowe liście 50-60 dni po 3,80 7,00 wschodach Ziemniak liście początek kwitnienia 5,00 6,60 wierzchołkowe Rzepak rozwinięte liście początek kwitnienia 2,80 5,00 Kukurydza rozwinięte liście wysokość roślin 3,00 4,50 40-60 cm Lucerna wierzchołki roślin kwitnienie 2,50 3,80 Koniczyna czerwona wierzchołki roślin kwitnienie 1,80 3,00 Kupkówka całe rośliny początek kwitnienia 2,50 3,50 Tabela 9: Pobranie potasu przez wysokie plony niektórych roślin uprawnych (pobranie przez plon główny wraz z plonem ubocznym) Rośliny Plon główny Pobranie potasu w t z ha w kg K2O z ha Pszenica ozima 8 160 Jęczmień jary 6 144 Ziemniak 35 266 Burak cukrowy 50 320 Łąka kośna (siano) 8 232 Nawożenie potasem W stosowaniu nawozów potasowych konieczne jest uwzględnianie kryteriów agrotechnicznych (stanowisko w zmianowaniu, gatunek nawożonej rośliny i jej przeznaczenie) i agrochemicznych (właściwości nawozu, zasobność gleby) decydujących o skuteczności nawożenia potasem. Kryteria te mają różny stopień wpływu na efekty nawożenia potasem. Gleba. Nawozy potasowe są łatwo rozpuszczalne w wodzie i po zmieszaniu z glebą kationy potasu przechodzą do roztworu glebowego. Kationy te są dostępne dla roślin, a część jest łatwo sorbowana wymiennie przez glebowy 22

kompleks sorpcyjny. Gleby zawierające dużo cząstek koloidalnych i dużo próchnicy (z wyjątkiem gleb organicznych) wykazują szczególnie duże zdolności sorpcyjne w stosunku do kationów potasu. Jeśli w takich glebach zawartość potasu przyswajalnego jest niska, to niezbędne jest nawożenie dużymi dawkami potasu w celu wysycenia kompleksu sorpcyjnego jonami potasowymi. W takich warunkach dawki potasu powinny przewyższać pobranie tego składnika przez rośliny. Takie postępowanie zabezpiecza potrzeby pokarmowe roślin w stosunku do potasu i ogranicza intensywność niewymiennego wiązania jonów potasu. Potas stosowany na gleby lekkie (piaskowe) o słabych właściwościach sorpcyjnych ulega łatwo wymyciu w głąb profilu glebowego. Na tych glebach wielkość dawek potasu nie powinna przewyższać potrzeb nawożonych roślin w jednym okresie wegetacyjnym. Wielkość dawek potasu należy określać nie tylko na podstawie fizycznych właściwości gleb i potrzeb potasowych uprawianych roślin lecz także na podstawie chemicznie oznaczonej zawartości potasu przyswajalnego w glebie. Z dużym uproszczeniem można przyjąć zasadę zwiększania średniej zalecanej dawki potasu o 20-30 % na glebach o niskiej i bardzo niskiej zawartości potasu przyswajalnego i zmniejszania o 15-20 % średniej dawki potasu stosowanego na gleby o wysokiej i bardzo wysokiej zawartości przyswajalnej formy tego składnika. Roślina. Dawki potasu i właściwości nawozów potasowych należy dostosowywać nie tylko do gatunków uprawianych roślin, ale często też do ich odmian, co dotyczy przeważnie ziemniaków, jęczmienia jarego, pszenicy, tytoniu i w mniejszym stopniu kilku innych gatunków roślin. Największa ilość potasu pobierana jest przez rośliny okopowe i warzywa, jednak np. w uprawie ziemniaków znacznie większe dawki potasu należy stosować pod odmiany póżne niż wczesne, a poza tym cel uprawy ziemniaków różnicuje też wielkość dawek potasu. Zasady nawożenia roślin według ich wymagań odmianowych należy uznać za rozwojowy kierunek w nawożeniu. W praktyce rolniczej stosowane są głównie chlorkowe nawozy potasowe zwane solami potasowymi, które są efektywne w nawożeniu roślin nie wrażliwych na obecność chloru. Część roślin jest jednak wrażliwa na chlor i te gatunki należy nawozić siarczanem potasu. Reakcja roślin na chlor zależy też od wielkości dawki nawozu - np. na gromadzenie skrobi w bulwach ziemniaka niekorzystnie wpływają duże dawki chlorkowych nawozów potasowych. Pod względem wrażliwości na chlor, rośliny uprawne dzielimy na 4 grupy. Rośliny bardzo wrażliwe na chlor: czerwona porzeczka, agrest, malina, truskawka, jeżyna, borówka, drzewa pestkowe (szczególnie czereśnia), fasola, ogórek, cykoria, melon, papryka, cebula, sałata, cukinia, dynia, chmiel, tytoń, wszystkie uprawy pod szkłem, rośliny kwiatowe i ozdobne, świerk serbski oraz rozsady większości roślin. Rośliny względnie wrażliwe na chlor: ziemniak, słonecznik, winorośl, drzewa ziarnkowe, czarna porzeczka, pomidor, rzodkiewka, kalarepa, brukselka, groch, szpinak, marchew, czosnek i rzodkiew. 24

Rośliny tolerujące chlor: zboża, kukurydza, rzepak, szparag, kapusta głowiasta, burak ćwikłowy, rabarbar, użytki zielone, mieszanki koniczyn z trawami. Rośliny reagujące korzystnie na chlor: burak cukrowy, burak pastewny, seler i burak liściowy. W prawidłowym stosowaniu nawozów potasowych należy brać pod uwagę dodatkowe składniki pokarmowe roślin zawarte w niektórych nawozach, w tym magnez, sód i siarkę. Nawozy potasowe zawierające magnez, w pierwszej kolejności należy przeznaczać na gleby lekkie, z reguły ubogie w magnez przyswajalny dla roślin, a także do nawożenia buraka cukrowego. Niedobór magnezu jest bardzo niekorzystny na użytkach zielonych, powoduje występowanie u bydła choroby niedoborowej zwanej hipomagnezemią - dlatego również na łąki i pastwiska zaleca się nawozy potasowe z dodatkiem magnezu. Również nawozy potasowe zawierające sód są zalecane na użytki zielone, ponieważ w kraju ponad 50% próbek siana wykazuje niedobór sodu. Sód jest niezbędny również w nawożeniu buraków. Nawozy potasowe zawierające siarkę należy stosować pod wszystkie rośliny krzyżowe - pod rzepak, gorczycę, kapustę i inne, a także pod buraki cukrowe i ziemniaki o wymaganych wysokich parametrach jakościowych bulw. Nawozy zawierające siarkę działają też korzystnie na jakość paszy z użytków zielonych. 25

Agrotechniczne terminy nawożenia potasem. Nawozy potasowe są w zasadzie nawozami przedsiewnymi. Potas stosuje się pogłównie tylko na rośliny wieloletnie - w tym na lucernę, plantacje traw nasiennych oraz na użytki zielone. W nawożeniu roślin ozimych - zbóż i rzepaku, wskazane jest przykrycie nawozów potasowych w czasie podorywki. W warunkach polskiego rolnictwa z dużym udziałem gleb lekkich, uzasadnione jest jednak w licznych przypadkach pogłówne stosowanie potasu na zboża ozime. Jeśli rolnik nie mógł z różnych powodów zastosować nawóz potasowy przed siewem żyta lub pszenicy ozimej, możliwe jest pogłówne zastosowanie potasu wczesną wiosną. Nawozy potasowe jako łatwo rozpuszczalne w wodzie przenikają wraz z wodą deszczową do systemu korzeniowego zbóż ozimych i potas jest w tym przypadku podobnie skuteczny jak po zastosowaniu przedsiewnym, co wykazano w licznych ścisłych doświadczeniach polowych. Na glebach średnich i ciężkich - zwłaszcza w nawożeniu buraków cukrowych, wskazane jest przyorywanie nawozów potasowych jesienią łącznie z obornikiem. Współdziałanie nawozów potasowych i obornika jest korzystne, ponieważ obornik sorbuje część potasu chroniąc go przed wymyciem w głąb profilu glebowego przez wody opadowe od jesieni do pobierania potasu przez rośliny buraka. Pod ziemniaki, nawozy potasowe stosuje się również łącznie z obornikiem przyorywanym wiosną. 26

Na użytkach zielonych nie ma możliwości przykrycia nawozów glebą, dlatego nawozy potasowe należy stosować wczesną wiosną, natychmiast po rozpoczęciu wegetacji, co sprzyja wystarczająco wczesnemu przemieszczeniu potasu przez wody opadowe do systemu korzeniowego runi. W nawożeniu pastwisk należy unikać jednorazowych dużych dawek potasu przekraczających 80 kg K2O/ha, ponieważ młoda ruń pastwiskowa może pobierać ten składnik w nadmiernej ilości w stosunku do potrzeb paszowych. W tak zwanym luksusowym pobieraniu potasu przez ruń pastwiskową zawartość potasu w suchej masie roślin może dochodzić do 4 % K, podczas gdy maksymalna dopuszczalna zawartość potasu w runi pastwiskowej określana jest na około 2 % K, a zawartość optymalna wynosi 1,7 % K w suchej masie. Dawki potasu przekraczające 80 kg K2O/ha należy zatem dzielić na 2 części i pierwszą część zastosować wczesną wiosną, a drugą po pierwszym lub drugim wypasie pastwiska. Korzystne jest też dzielenie dużych dawek potasu w nawożeniu łąk kośnych. Technika stosowania nawozów potasowych. Rozsiewanie nawozów potasowych na polu nie jest związane z utrudnieniami. Nawozy te można wysiewać rozsiewaczami nawozowymi lub siewnikami zbożowo-nawozowymi, ponieważ nawozy potasowe nie pylą i nie są nadmiernie higroskopijne. Po rozsiewie na rolę, nawozy potasowe należy zmieszać z glebą na głębokość 10-15 cm. Zmieszanie nawozu z glebą powinno być głębsze (do 15 cm) po zastosowaniu dużych dawek potasu i płytsze (do 10 cm) po zastosowaniu dawki małej - do 60 kg K2O/ha. Do siewu nasion można przystąpić po 6-8 dniach od daty zmieszania nawozu potasowego z glebą. Po stosowaniu mniejszych dawek potasu (do 60 kg K2O/ha) i po głębszym zmieszaniu większych dawek nawozu potasowego z glebą, siew nasion można wykonać już po 4-6 dniach od daty zmieszania nawozu z glebą, a po zastosowaniu większych dawek potasu (powyżej 60 kg K2O/ha) lub po płytkim zmieszaniu nawozu z glebą, siew nasion należy opóżnić do 7-10 dni od daty zmieszania nawozu z glebą. Po zastosowaniu nawozów potasowych jesienią z przeznaczeniem pod rośliny jare, wystarczy przykrycie nawozów ciężką broną, ponieważ łatwo rozpuszczalny nawóz przeniknie w głąb gleby wraz z wodami opadowymi. Dawki potasu. Zalecane w tabeli 10 dawki potasu sa informacją przybliżoną i należy je weryfikować z uwzględnieniem każdego stanowiska uprawy roślin. Dawki te podane są na gleby o średniej zawartości potasu przyswajalnego, dlatego wskazane jest uzupełniające uwzględnienie zasobności gleby w potas przyswajalny dla roślin. Efektywność nawożenia potasem W ocenie efektów nawożenia wyróżniamy przyrodniczą (czyli techniczną) efektywność nawożenia, mierzoną zwyżką plonu uzyskaną po zastosowaniu 1 kg składnika pokarmowego roślin lub 1 kg kilku składników we właściwej proporcji oraz ekonomiczną efektywność nawożenia - czyli opłacalność. Poziom opłacalności nawożenia zależy od efektywności przyrodniczej oraz od cen nawozów i ziemiopłodów, dlatego ze względu na dużą zmienność cen, opłacalność nawożenia jest koniunkturalna i zmienia się nawet w krótkich okresach. 27

Tabela 10: Średnie dawki potasu w nawożeniu ważniejszych roślin uprawy polowej i użytków zielonych Rośliny Plon główny Dawka potasu Uwagi t z ha w kg K2O/ha Pszenica 3-5 70-90 6-8 100-140 Żyto 2-3 50-70 4-6 80-110 Pszenżyto 3-4 60-80 5-7 90-120 Jęczmień ozimy 4-6 80-120 7-9 120-160 Jęczmień jary 3-5 80-100 6-8 100-140 Owies 2-3 60-80 4-6 100-130 Burak cukrowy 30-40 120-150 na oborniku 40-55 150-200 na oborniku Ziemniak 20-25 80-100 odmiany wczesne 25-35 120-140 konsumpcyjny i do przerobu kons. 25-30 80-100 plantacje nasienne 25-40 140-160 do celów przemysłowych (skrobiowy) i paszowych Kukurydza 5-8 160-180 uprawa na ziarno 50-70 170-210 uprawa na silos (zielonkę) Rzepak 2-2,5 130-170 2,5-3,5 160-200 Len 5-7 90-120 włóknisty - plon z nasionami 5-7 70-100 oleisty - plon ze słomą Chmiel 1,2-1,5 120-180 Bobik 4-5 100-120 Groch 3-4 80-100 Łubin 2,5-3,5 50-80 Motylkowe z trawami 8-10 160-180 siano Lucerna i koniczyna 7-10 160-200 siano czerwona Łąki 5-8 120-180 siano Pastwiska 25-35 100-140 zielonka 28