›   ›  Nawożenie potasem. Aktualny problem polskiego rolnictwa

Nawożenie potasem. Aktualny problem polskiego rolnictwa

Potas jest jednym z najważniejszych składników pokarmowych roślin, decydujących o ich wzroście, rozwoju i plonowaniu. Ilości potasu pobieranego przez rośliny są podobne, a nawet większe niż azotu. Potas uczestniczy i jest niezastąpiony w wielu procesach życiowych. Jony potasu regulują gospodarkę wodną i transport składników mineralnych, syntezę węglowodanów, kwasów nukleinowych i białek oraz ich przemieszczanie w roślinie. Nawożenie potasem ma zatem szczególne znaczenie dla formowania organów zapasowych: korzeni, bulw, nasion. Dobre zaopatrzenie roślin w potas zwiększa ich odporność na stresy abiotyczne i czynniki chorobotwórcze. W roślinie potas gromadzony jest w soku komórkowym, a zmiany jego stężenia sterują procesami otwierania i zamykania aparatów szparkowych, czym rośliny regulują intensywność parowania i pobierania wody, a w konsekwencji także temperaturę. Rośliny dobrze odżywione potasem zużywają mniej wody na wyprodukowanie jednostki plonu. Są zatem mniej wrażliwe na stres suszy, który w Polsce coraz częściej bywa czynnikiem ograniczającym plonowanie roślin uprawnych. Wyższe ciśnienie osmotyczne w komórkach roślin dobrze odżywionych potasem podnosi ich mrozoodporność, a dzięki grubszym ścianom komórek źdźbła rośliny stają się bardziej odporne na wyleganie. Nawożenie potasem regulując produkcję cukrów, węglowodanów, białek i witamin wpływa pozytywnie na jakość surowców i produktów roślinnych. Poprawia smakowitość, wybarwienie i zapach owoców, zawartość skrobi w bulwach ziemniaków, cukru w korzeniach buraków itp.  

Rośliny pobierają duże ilości potasu, ale zapotrzebowanie poszczególnych gatunków roślin jest zróżnicowane. Ilości składnika pobierane przez wybrane rośliny na wyprodukowanie jednostki plonu przedstawia tabela 1. Pobranie wyrażono w formie tlenkowej dla uproszczenia wyliczeń dawek nawozów w dalszej części artykułu. Ostatnia kolumna tabeli przedstawia całkowitą ilość składnika, jaka jest akumulowana w jednostce plonu głównego (np. ziarno zbóż, korzenie buraków) wraz z odpowiednią ilością plonu ubocznego (słoma zbóż, liście buraków). Wartość pobrania całkowitego uwzględnia stosunek masy plonu głównego i ubocznego, dlatego nie jest równa sumie wartości z dwu pierwszych kolumn. Roślinami o największym jednostkowym pobraniu składnika są: rzepak, kukurydza uprawiana na ziarno, rośliny strączkowe. Natomiast zapotrzebowanie roślin na potas w przeliczeniu na jednostki powierzchni pola zależy od poziomu plonowania rośliny. Na przykład z 1 ha pola obsianego kukurydzą, przy plonie ziarna 8 ton, pobranie potasu wynosi 224 kg K2O/ha. W przypadku uprawy pszenicy, przy takim samym plonie ziarna, czyli 8 t/ha, pobranie składnika byłoby równe 136 kg K2O/ha. Rzepak, którego pobranie jednostkowe jest największe plonuje jednak znacznie niżej, a zatem zapotrzebowanie na potas jest odpowiednio mniejsze. Przy plonie 4 t/ha nasion, rzepak potrzebuje ok. 160 kg K2O/ha. Buraki natomiast, które na jednostkę plonu pobierają relatywnie mniej składnika, natomiast produkują duże ilości biomasy, w efekcie potrzebują dużej ilości składnika. Przy plonie 50 ton korzeni (z odpowiednią masą liści), zapotrzebowanie na potas wynosi 325 kg K2O/ha. Wartości w środkowej kolumnie wskazują, że duże ilości potasu są akumulowane w produktach ubocznych roślin. Jeżeli produkty uboczne (słoma zbóż, łodygi kukurydzy uprawianej na ziarno, licie buraków cukrowych) nie są zbierane lecz pozostają na polu, nagromadzony w nich potas jest zawracany do gleby i stanowi źródło składnika dla rośliny następczej. Odpowiednie ilości potasu można wówczas odliczyć od planowanej dawki nawozów potasowych pod roślinę następczą.

Tabela 1. Pobranie potasu na jednostkę plonu (kg K2O/t )

 

Rośliny

Produkt główny

Produkt  uboczny

Produkt główny i uboczny

Zboża

5.5

13

17.0

Kukurydza ziarnowa

5.5

22.4

28.0

Kukurydza kiszonkowa

4.6

-

4.6

Strączkowe

13

20.0

35.0

Rzepak

10.4

20.4

40.0

Ziemniak

5.7

4.1

6.6

Burak cukrowy

2.2

6.6

6.5

Burak pastewny

3.4

6.3

6.2

Lucerna i koniczyna

5.5

-

5.5

Trawa

5.8

-

5.8


W środowisku glebowym potas występuje w różnych formach:
- aktywnej - wolne jony K+ w roztworze glebowym,
- ruchomej – potas zasorbowany na koloidach glebowych, stosunkowo łatwo przechodzący do roztworu glebowego,
- zapasowej – silnie związany z minerałami glebowymi.

Środowisko glebowe jest układem dynamicznym, w którym dokonują się ciągłe przemiany form aktywnych i ruchomych. Rośliny pobierają potas z roztworu glebowego (forma aktywna). Ubytek składnika w wyniku jego pobierania przez rośliny może być uzupełniony poprzez uaktywnienie form ruchomych, a w znacznie dłuższej perspektywie czasu – również z formy zapasowej. Jednak głównym źródłem dopływu składnika przyswajalnego dla roślin (forma aktywna) są nawozy.

Nawożenie mineralne powinno przynajmniej rekompensować odpływ składnika w plonach roślin uprawnych. Zawartość potasu w glebie utrzymuje się wówczas na stałym poziomie. Na glebach średnio zasobnych w potas jest to sytuacja optymalna. Nawożenie dawkami mniejszymi od pobrania przez rośliny lub całkowite zaniechanie nawożenia, prowadzi do wyczerpania składnika z gleb. W Polsce zużycie nawozów potasowych jest znacznie mniejsze niż potrzeby nawożenia i sytuacja taka utrzymuje się już od ponad 20 lat. W końcu lat 80-tych zużycie nawozów potasowych wynosiło ok. 55 kg K2O/ha (rys. 1). Urynkowienie gospodarki i związany z tym duży wzrost cen nawozów spowodował dramatyczny spadek zużycia nawozów. Dawki nawozów potasowych w latach 90-tych wahały się od 15 do 20 kg K2O/ha. W ostatniej dekadzie zauważa się wzrost zużycia nawozów i w ostatnich latach dawki potasu osiągnęły poziom ok. 30 kg K2O/ha. Jest to jednak nadal znacznie poniżej potrzeb nawożenia. Skutkiem tego jest zubożenie gleb w przyswajalny potas.

Aktualnie w kraju ponad 40% użytków rolnych charakteryzuje się niską lub bardzo niską zawartością składnika. Najwięcej (ponad 50%) gleb wyczerpanych z potasu występuje w województwach: mazowieckim, łódzkim, świętokrzyskim, śląskim i małopolskim. Powyżej 40% - w województwach wielkopolskim, lubelskim i podkarpackim. Niedobór potasu jest obecnie jednym z najpoważniejszych czynników ograniczających produkcyjność gleb. Wzrost zużycia nawozów potasowych zauważalny w ostatniej dekadzie jest jednak mniej dynamiczny niż tempo wzrostu zużycia nawozów azotowych. Skutkiem tego jest pogorszenie stosunku potasu do azotu. Na przełomie lat 80. i 90. stosunek N:K wynosił 1:0.8, w ostatnich latach jest to 1:0.4. Zachowanie właściwych relacji obu składników jest bardzo ważne w procesie kształtowania plonu, ponieważ warunkiem efektywnego wykorzystania azotu i jego przetworzenia w białko oraz inne metabolity, jest prawidłowa gospodarka wodna, za którą odpowiedzialny jest potas. Lepsze zaopatrzenie w azot zwiększa z kolei zapotrzebowanie roślin na potas tzn., że stosowanie wyższych dawek nawozów azotowych stymuluje pobieranie większych ilości potasu. Jeśli dostateczne ilości składnika nie są dostarczane w nawozach, rośliny wyczerpują zasoby glebowe, co pogłębia proces zubożenia gleb.


Rys. 1. Zużycie nawozów azotowych i potasowych w Polsce (kg/ha UR)


Rys. 2. Udział gleb o niskiej i bardzo niskiej zawartości przyswajalnego potasu w województwach

W warunkach braku nawożenia lub stosowania zbyt małych dawek nawozów, na glebach wyczerpanych z potasu niedożywienie roślin objawia się więdnięciem, jasnymi przebarwieniami na brzegach liści, przechodzącymi następnie w nekrozy (rys. 3). Objawy takie występują najwcześniej na liściach najstarszych, ponieważ w warunkach niedostatecznego zaopatrzenia roślin w potas następuje jego przemieszczanie z organów starszych do młodszych, bardziej aktywnych i wymagających większych ilości składnika. Chlorozy i nekrozy liści wskazują na głęboki i długotrwały niedobór pierwiastka w roślinie i są poprzedzone zaburzeniami metabolizmu, które chociaż niewidoczne dla oka jednak rzutują na plonowanie roślin.

 

 
Rys. 3. Nekrozy liści kukurydzy spowodowane niedoborem potasu

W momencie zdiagnozowania objawów niedoboru składnika w roślinach jest już niestety zbyt późno na jakąkolwiek interwencję, ponieważ żywienie roślin potasem odbywa się wyłącznie przez korzeń i nie ma możliwości uzupełnienia niedoborów metodą dokarmiania dolistnego lub w inny sposób. Potas jest pobierany w dużych ilościach w najwcześniejszych fazach rozwoju roślin dlatego przedsiewne nawożenie potasem musi zabezpieczyć rośliny na cały okres ich wegetacji. Dawki nawozów powinny zatem uwzględniać pobranie składnika przez cały okres wegetacji aż do sformowania plonu zbieranego z pola. Całkowite pobranie potasu i równoważną wielkość dawki nawozów oblicza się na podstawie prognozowanego plonu rośliny uprawnej. Mnożąc przewidywany plon (produktu głównego) wyrażony w tonach z 1 ha przez pobranie potasu na 1 tonę plonu głównego z odpowiednią ilością plonu ubocznego wg. tabeli 1, otrzymujemy wartość odpowiadającą pobraniu składnika z powierzchni 1 ha. Na przykład aby zabezpieczyć odpowiednie zaopatrzenie pszenicy, plonującej na poziomie 6 ton ziarna należy dostarczyć 102 kg K2O na 1 ha. Kukurydza produkująca 10 ton ziarna pobiera natomiast ok. 280 kg K2O. Całkowite pobranie z prognozowanym plonem można traktować jako dawkę nawozów potasowych na glebach o średniej zawartości potasu. W takich warunkach nawożenie odpowiadające pobraniu składnika przez rośliny równoważy bilans potasu w glebie, dzięki czemu podtrzymujemy istniejący poziom zasobności gleby. W warunkach gleb ubogich w potas wskazane jest bardziej intensywne nawożenie, które stopniowo zwiększać będzie zasobność gleby aż do poziomu średniego (optymalnego). Zaleca się aby dawki nawozów potasowych na glebach o niskiej zawartości składnika były o 25% większe niż prognozowane pobranie z plonem. Na glebach o bardzo niskiej zawartości K2O, wskazane byłoby zwiększenie dawek nawozów nawet o 50% w stosunku do pobrania. Rozważane sytuacje zakładają, że cały plon (produkty główne i uboczne) jest zbierany z pola. W praktyce zdarza się, że produkty uboczne są przyorywane na polu lub pozostawiane na powierzchni w postaci mulczu. W takiej sytuacji ilość potasu zakumulowanego w produktach ubocznych należy odliczyć od planowanej dawki nawozów potasowych pod roślinę następczą. Na glebach o niskiej lub bardzo niskiej zawartości składnika składniki w pozostawionych produktach ubocznych można potraktować jako nadwyżkę bilansową na poprawę zasobności gleby, wówczas nie musimy zwiększać dawek nawozów mineralnych ponad wyliczone pobranie z plonem. Dawki nawozów potasowych należy odpowiednio zmniejszyć tam gdzie stosowane jest nawożenie organiczne lub naturalne.

Podstawowym i najtańszym źródłem składnika są sole potasowe, a wśród nich najbardziej popularnym nawozem jest chlorek potasu, zawierający 60% K2O, znany na rynku jako sól potasowa. Należy zwrócić uwagę, że pomimo iż w nawozie tym potas występuje w postaci chlorku (KCl), stężenie składnika wyrażane jest w formie tlenkowej. Dzięki temu można łatwo przeliczyć dawki składnika wyrażone w formie tlenkowej na dawki odpowiedniego nawozu. W tym celu zalecaną dawkę składnika dzielimy przez zawartość procentową K2O w konkretnym nawozie i mnożymy przez 100. Na przykład aby zastosować 150 kg K2O/ha musimy wysiać: soli potasowej 60%K2O - 250 kg/ha (co wynika z przeliczenia: 150 kg K2O/ha *100/60% K2O).

Sole potasowe są nawozami łatwo rozpuszczalnymi w wodzie, co oznacza ich dobrą przyswajalność przez rośliny. Stosuje się je przedsiewnie w jednej dawce. Sole można mieszać z superfosfatem i fosforanem amonu, co umożliwia jednoczesny wysiew tych nawozów.
 

 

Autor artykułu:  Dr Tamara Jadczyszyn
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach


Artykuł został przygotowany na zlecenie Stowarzyszenia Konsumentów i Importerów Soli Potasowej

 
 
« wstecz