Калийные удобрения: какие бывают и как их применять. Калийная соль что это?

Калийные удобрения следует вносить осенью при перелопачивании почвы или весной перед посадкой. Таким образом, калий достигает нижних слоев почвы и становится доступным для питания растений в начале вегетационного периода.

Калийные соли: месторождения, добыча, применение

Соли калия и их соединения широко используются в различных отраслях промышленности. Калий считается одним из самых распространенных петрогенных элементов в земной коре. Вместе с фосфором и азотом он является одним из трех веществ, необходимых растениям для их жизнедеятельности. Хотя в настоящее время только четыре страны ведут активную добычу калийных солей, в ближайшем будущем ситуация может кардинально измениться.

Соли калия и их соединения необходимы для нормального фотосинтеза. Калий стимулирует ферментативную работу в тканях растений, тем самым повышая их иммунитет и устойчивость к негативным воздействиям окружающей среды. Калийная соль легко растворяется в воде. В сочетании с азотом и фосфором он может увеличить цветение и количество завязей. Соли калия также оказывают значительное влияние на срок хранения собранных плодов. Присутствие калия вызывает накопление фруктозы и сахарозы в тканях растений и улучшает вкус плодов. В сельском хозяйстве не существует аналогов этого вещества, которые не уступали бы ему по своим свойствам. Фосфор, калий и азот — это три основных компонента неорганических удобрений, которые жизненно важны для растений.

Соли калия также используются в медицине, металлургии и пиротехнике. Они широко применяются в химической промышленности, где используются в производстве различных химических веществ (бертолеат, бромид калия, бромид калия и цианид). Соли калия являются важным «ингредиентом» при производстве моющих средств, стекла и некоторых видов краски. Он также используется в производстве кожи.

Где в природе присутствует калий и калийные соли

Сегодня калийную соль добывают из горных пород вблизи поверхности земной коры. Калий также содержится в Мировом океане, хотя и в гораздо меньших концентрациях. Грунтовые воды и реки ежегодно переносят этот элемент в растворенном виде. В природе существуют две группы минералов, содержащих калий. Алюмосиликаты не растворяются вообще и в лучшем случае должны быть растворены с помощью специальных технологий, что влечет за собой дополнительные расходы. Минералы, содержащие сульфаты и галогены, характеризуются хорошей растворимостью. Они используются в качестве сырья для производства минеральных удобрений, в которых калий является ключевым элементом.

Соли образуются при испарении воды в резервуарах с поташом. Они укладываются слоями. Химический состав калийных солей состоит из более чем восьми компонентов. Почти половина вещества — сильван. Содержание минерала карналлита в калийных солях может достигать 35 %. Доля шосенита, кальцита, лагбейнита и леонита в веществе примерно одинакова. Полигалит и каинит составляют небольшой процент.

Где самые богатые запасы калийных солей

Крупнейшим эксплуатируемым месторождением калийных солей является Верхнекамский бассейн в Пермском крае, за ним в списке следуют еще три конкурента:

• Саскачеванский соленосный бассейн в Канаде.
• Старобинское месторождение в Белоруссии.
• Немецкое месторождение.

На первые два приходится 82,2 % мировых запасов.

Крупные месторождения калийной соли были обнаружены в двадцати странах мира, но только в четырнадцати из них ведется активная добыча этого вещества. Большинство производителей в настоящее время недозагружены, так как предложение превышает спрос почти на четверть. Верхнекамский бассейн обеспечил России самые большие запасы калийных солей. За ними следуют Канада и Беларусь. Десять лет назад Германия возглавляла шорт-лист, но ее обогнал Китай. Список основных стран, добывающих калийные удобрения, аналогичен.

Некоторые страны имеют перспективные проекты в этом секторе, запланированные на ближайшие годы, поэтому в ближайшем будущем рейтинг может измениться, если в него войдут Бразилия, Эритрея, США, Великобритания, Аргентина, Тунис, Таиланд или Эфиопия. Африканские страны еще не разрабатывали месторождения калийных солей, поэтому есть вероятность, что одна из стран континента станет «черной овцой» в гонке за первое место.

Калийные удобрения: какие бывают и как их применять

Что бы ни думали сторонники органического земледелия о минеральных удобрениях, их открытие спасло больше жизней, чем хлорирование воды, прививки от столбняка, кори, малярии и оспы, открытие пенициллина и другие научные прорывы в медицине вместе взятые. С начала прошлого века 2,7 миллиарда человек на земле не умерли от голода, потому что количество производимой сельскохозяйственной продукции увеличилось благодаря использованию минеральных удобрений (по оценкам компании Yara International ASA, Норвегия). И особенно калийные удобрения.

Растениям необходим калий

Азот легко получить из органического материала — побочного продукта животноводства. Напротив, калия в ионной форме в почве недостаточно, поскольку он слишком легко вступает в реакцию и соединяется с другими элементами. И до сих пор химики не нашли органических соединений, содержащих калий в форме, которая легко усваивается растениями. Одной золы недостаточно для обеспечения сельскохозяйственных культур этим жизненно важным элементом.

Третий архиважный элемент

Калий, вместе с азотом и фосфором, входит в триаду (N-P-K) жизненно важных питательных веществ для растений. Первый вывод о том, что этот элемент особенно важен для растений, был сделан в 1804 году швейцарским биологом Никола-Теодором де Соссюром.

Немецкий химик Юстус фон Либиг, основоположник питания растений, указал на необходимость использования калийных удобрений. А принц Фридрих цу Зальм-Хорстмар экспериментально доказал, что «растения остро нуждаются в калии». Он написал своему другу: «Мои попытки заменить его аналогичными элементами оказались тщетными».

Третий архивный элемент, калий, является компонентом более двухсот ферментов, участвующих в важных метаболических процессах в растениях. Он присутствует в каждой клетке — от кончиков корней до пыльцевых зерен.

Роль калия в жизни растений и экономике

Калий — один из главных участников самых разных физиологических процессов:

• регулирует фотосинтез;
• усиливает отток углеводов от листьев к другим органам растения и синтез сахаров и иных высокомолекулярных соединений, а значит, увеличивает сахаристость плодов, крахмалистость клубней, образование пектина, целлюлозы и пр. Помидоры становятся вкуснее, картошка — питательнее, волокно льна — длиннее, а зерновые — более устойчивыми к полеганию и насыщенными растительным белком;
• способствует накоплению углеводов в клетках, а это влияет на повышение осмотического давления, и, как следствие, увеличивается устойчивость растения и к засухе, и к переувлажнению;
• участвует в синтезе белков.

Калий присутствует во всех растениях и частях растений.

Использование калийных удобрений не только повышает содержание крахмала в картофеле или сахара в свекле (что уже положительно сказывается на экономике), но и позволяет перевозить различные сельскохозяйственные продукты на большие расстояния и успешно хранить их. Например, 100 лет назад, до внедрения калийных удобрений, тропические фрукты были редкостью в Европе и стоили больших денег, потому что большинство партий манго, бананов и авокадо просто сгнивали по дороге. Конечно, сегодня существуют более быстрые транспортные решения и огромные грузовики-рефрижераторы, но калий играет важную роль в обеспечении надлежащего качества фруктов и овощей для потребителей.

Как человек решил проблему калийного голода

Люди занимаются земледелием уже почти 12 тысячелетий, но только в начале прошлого века ученые признали необходимость использования калийных удобрений. Признавая важность этого элемента для жизни растений, они основали организацию под названием Международный институт фосфора и калия. Позже он стал Международным институтом питания растений. И это изменение названия, я думаю, говорит само за себя.

Откуда берется калий

Калий очень реактивен и поэтому не встречается в чистом виде, а только в виде соли. Именно эта активность делает его важным химическим реагентом в различных отраслях промышленности. Калий незаменим для производства мыла, красителей и стекла, его используют в золотодобыче и газовой промышленности, в медицине (известная марганцовка — перманганат калия, например), при гальванике и сварке цветных металлов, в пиротехнике и, конечно, в сельском хозяйстве. Было бы проще перечислить сектора, где в этом нет необходимости, чем перечислять все виды использования.

Сильвинит — это осадочная горная порода. Этот минерал калия в настоящее время используется в качестве сырья для производства хлористого калия.

В прошлом поташ или карбонат калия (K₂CO₃) был основным источником калийных солей. В английском, польском, французском, португальском и испанском языках калий по-прежнему называют поташем. Поташ изготавливался из золы, и основное производство было сосредоточено в густо заросших лесом странах России и Северной Америки. Петр I ввел государственную монополию на производство поташа: «Под страхом ссылки на вечные каторжные работы поташ нигде не производить и не продавать».

Первое месторождение калийной соли было обнаружено случайно (искали обычную соль) на севере Германии в 1851 году. Некоторое время эта страна была единственным поставщиком сильвинитовой руды, основного источника калия.

Свод шахты по добыче сильвинитовой руды. Красные пятна — это соли калия.

А спустя 74 года в России вспомнили замечание некоего картографа в его «Описании Пермской губернии 1800 года» о найденной соли — «горькая и розовая, болит желудок». В октябре 1925 года под руководством профессора Павла Ивановича Преображенского было открыто Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей. Сегодня Россия является одним из крупнейших поставщиков калийных удобрений в мире (после Канады и Беларуси).