Potas w glebie i w roślinie - jaki ma wpływ na wysokość i jakość plonów?

Potas, obok azotu, pobierany jest przez rośliny w największych ilościach, przy wysokich plonach, nawet powyżej 300 kg/ha K2O, choć przeciętnie w granicach 120-180 kg/ha. W okresie intensywnego przyrostu, niektóre gatunki roślin, zwłaszcza wytwarzające wyłącznie części wegetatywne (np. okopowe), pobierają dziennie nawet kilkanaście kg/ha potasu (K2O). Gleby polskie są ubogie w ten składnik, bowiem około 40% z nich wykazuje niedoborową zawartość. Najuboższe w potas są gleby lekkie, ale też organiczne, np. torfy i mursze. Szacuje się, iż spośród czynników pokarmowych niedobór potasu w naszych glebach jest drugim, po kwaśnym odczynie, czynnikiem ograniczającym wysokość i jakość plonów. 

Cztery zasadnicze funkcje

Potas spełnia w roślinie cztery zasadnicze funkcje: 

• aktywuje ponad 60 reakcji enzymatycznych, związanych m.in. z tworzeniem i transportem asymilatów oraz przetwarzaniem azotu w pełnowartościowe białko,
• reguluje gospodarkę wodną roślin, m.in. poprzez otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych oraz lepszy rozwój systemu korzeniowego,
• zwiększa odporność roślin na niskie i wysokie temperatury, czyli stresy abiotyczne roślin,
• zwiększa odporność roślin na patogeny chorób, czyli na stresy biotyczne roślin.

Dobre zaopatrzenie roślin w potas ułatwia pobieranie i przepływ wody przez komórki korzenia i jej transport w wiązkach przewodzących. Rośliny wykazują wówczas niższy współczynnik transpiracji, czyli zużywają mniej wody na wyprodukowanie jednostki suchej masy. Dzięki temu lepiej przetrzymują okresy suszy, dłużej w ciągu dnia utrzymują turgor, co przejawia się większą aktywnością fotosyntezy i korzystnym wskaźnikiem asymilacji netto. Dłuższa żywotność roślin w ciągu dnia zapewnia prawidłowy wzrost i rozwój oraz syntezę i gromadzenie materiałów zapasowych, głównie węglowodanów, a w następstwie tłuszczy i białek. Jon potasowy ułatwia też transport tych związków w roślinie i zwiększa pojemność organów spichrzowych, gdzie są odkładane. 

Niedobór potasu

Niedoborowa zawartość potasu powoduje obniżenie zawartości cukru w korzeniach buraka oraz skrobi w bulwach ziemniaka i ziarniakach zbóż. Objawia się to m.in. ciemnieniem miąższu bulw ziemniaka, drobnieniem ziarna zbóż (większy udział pośladu), brakiem ziarniaków na wierzchołkach kolb kukurydzy. Niedobór potasu (także niektórych innych składników) w stosunku do azotu skutkuje zazwyczaj małą efektywnością wykorzystania tego plonotwórczego składnika, a w konsekwencji obniżeniem plonów i ich jakości. Gromadzą się wówczas w roślinach, nieprzetworzone związki azotu, będące dobrą pożywką dla patogenów chorób grzybowych.

Nie stosuj potasu w wierzchnią warstwę gleby 

Nawozy potasowe, a jeszcze w większym stopniu fosforowe słabo przemieszczają się w profilu glebowym, dlatego powinny być stosowane pod orkę siewną (pod ozime formy zbóż i rzepaku) lub zimową (rośliny jare). Ich głębsze umieszczenie w glebie (10-20 cm, pod zboża 5-10 cm) wpływa na lepszą przyswajalność składników oraz korzystnie oddziałuje na rozrost korzeni, które „w poszukiwaniu składników pokarmowych i wody” (znane zjawisko chemo- i hydrotropizmu) wnikają i penetrują głębsze warstwy gleby. Jedynie na glebach lekkich nawozy potasowe, ze względu na możliwość wymycia, mogą być dzielone i stosowane także lub wyłącznie wiosną (pod rośliny jare). Dobre efekty uzyskuje się też przy ich wnoszeniu pod uprawiane w gospodarstwie międzyplony. Pogłówne stosowanie potasu wczesną wiosną na oziminy można tolerować, ale nie zalecać. W latach lub w okresach suchszych potas jest słabiej pobierany z gleby, zwłaszcza z wierzchniej warstwy i wówczas mogą przejściowo wystąpić jego niedobory w roślinie, mimo wysokiej zawartości w glebie. 

Na glebach zasobnych w potas (w zależności od zwięzłości gleby - ponad 18-25 mg K2O w 100 g gleby), można zrezygnować w danym roku z nawożenia tym składnikiem, zwłaszcza jeśli nawozy są drogie oraz uprawiane są rośliny mniej wymagające w stosunku do potasu, np. zboża. Rośliny reagują zazwyczaj korzystnie zwyżką plonu na „starą” zasobność gleby, niż na bieżące nawożenie, oczywiście pod warunkiem wysokiej zasobności gleby w potas lub inne składniki. Jest to też istotne z uwagi na fakt, iż roślinom należy zapewnić dobre zaopatrzenie w potas od początku ich wegetacji. Zbyt wysokie, jednorazowe dawki potasu, zwłaszcza stosowane w powierzchniową warstwę gleby, powodują wzrost jej zasolenia, utrudnienie w kiełkowaniu nasion i rozwoju siewek, a nawet jej degradację (niszczenie gruzełkowatej struktury). Gleba po deszczach staje się zlewna, łatwo zaskorupia się, a przy tym (z gleb lekkich i kwaśnych) następuje łatwe wymywanie tego składnika. Stąd przy dawkach potasu przekraczających 150 kg/ha K2O wskazany jest podział na dwie mniejsze, np. jesienną (pod orkę siewną lub zimową) oraz wiosenną (przed pierwszymi uprawkami). 

Potas w warunkach dobrego uwilgotnienia gleby jest dość łatwo pobierany z gleby i wnoszonych nawozów, niekiedy ponad potrzeby pokarmowe uprawianych roślin. Jest to tzw. pobieranie luksusowe, co wiąże się ze zbędnym wynoszeniem tego składnika oraz pogorszeniem jakości zebranego plonu. Dotyczy to zwłaszcza roślin młodych oraz uprawianych na cele pastewne, zbieranych przed zakończeniem pełnej wegetacji. Nadmiar potasu powoduje wówczas niekorzystne zmiany w składzie mineralnym roślin, głównie w wyniku antagonizmu, czyli blokady w pobieraniu magnezu (Mg), wapnia (Ca) i boru (B).

Przykładem jest tężyczka pastwiskowa, spotykana przy wiosennym wypasie bydła na pastwiskach, spowodowana niską temperaturą oraz nadmiarem azotu i potasu w runi pastwiskowej, co skutkuje niekorzystnym stosunkiem kationów potasu (nadmiar) do sumy kationów dwuwartościowych: wapnia i magnezu (niedobór) - K:(Ca+Mg). W skrajnych przypadkach może dochodzić do zgonu zwierząt. Tak więc przy nadmiernym (luksusowym) pobraniu potasu pogarsza się jakość pastewna i spożywcza zebranych roślin - dotyczy to głównie organów wegetatywnych (liści, łodyg, korzeni, bulw). Może to też skutkować wzrostem uwilgotnienia tkanek i komórek rośliny, co zmniejsza ich mrozoodporność. Podobne efekty, ale w większym stopniu, wywołuje nadmiar azotu w formie saletrzanej. 

Objawy niedoboru są widoczne na starszych liściach

Potas w roślinie akumulowany jest głównie w częściach wegetatywnych, tj. łodygach i liściach. Stąd po przyoraniu i mineralizacji słomy zbóż, rzepaku, liści buraka, łęcin ziemniaka, łodyg tytoniu, pędów i liści malin (warto zagospodarować ich część nadziemną po jesiennym zbiorze owoców) wnosi się do gleby znaczne ilości składników mineralnych, głównie potasu (niekiedy ponad 200 kg/ha K2O). Objawy niedoboru potasu uwidaczniają się w pierwszej kolejności na starszych (dolnych) liściach (podobnie jak azotu, fosforu i magnezu), bowiem w przypadku ich niedoboru przemieszczają się ze starszych do młodszych części rośliny, głównie liści. Typowe objawy niedoboru potasu na roślinach:

• żółtawe, a następnie brązowiejące i wykruszające się plamy, poczynając od wierzchołka i brzegów starszych liści (załączona fotografia), młodsze liście mniejsze,
• zwiędły wygląd roślin, które wcześniej (w godzinach rannych) tracą turgor; potas „odpowiada” bowiem za gospodarkę wodną roślin,
• gorsze krzewienie zbóż i słabiej rozwinięte rośliny dwuliścienne - cienkie łodygi, podatne na wyleganie, mniejsza masa roślin, gorzej rozwinięty system korzeniowy,
• gorsza zimotrwałość roślin ozimych oraz większa podatność roślin jarych na wiosenne przymrozki, bowiem przy niedoborze potasu rośliny nie gromadzą dostatecznej ilości cukrów w soku komórkowym i są wówczas bardziej „uwodnione” i w większym stopniu podatne na niskie temperatury,
• przy dużym deficycie potasu zanika dominacja wierzchołkowa pędu głównego, z powodu braku fitohormonów - auksyn, w wyniku czego rozwijają się pędy boczne.

Objawy niedoboru potasu na liściach buraka

Nawożenie na podstawie zasobności gleby i wymagań pokarmowych roślin

Dawki nawozów potasowych powinny być ustalane na podstawie wymagań pokarmowych roślin, jak też zasobności gleby. Za optymalną przyjmuje się średnią lub wysoką (w zależności od zwięzłości gleby, wymagań pokarmowych roślin i osiąganych plonów) zawartość przyswajalnego potasu w glebie, czyli w zakresie 18-25 mg K2O w 100 g gleby. Przy niższej zasobności, jak też w dolnym przedziale podanego zakresu, a przede wszystkim możliwości uzyskania wysokich plonów, uzasadnione jest zwiększenie dawek tego składnika. Nie można natomiast liczyć na dobre wykorzystanie potasu przy jego wnoszeniu w wierzchnią warstwę gleby (pod bronę), zwłaszcza w okresach posusznych. Wprawdzie przy dobrej zasobności gleby nie powinno to skutkować zniżką plonu, gdy rośliny skorzystają z zapasów glebowych, natomiast przy niskiej zasobności, należy się liczyć z istotnym spadkiem plonów. 

Ze względu na to, iż w praktyce stosowane są często nawozy wieloskładnikowe, należy zwracać uwagę na stosunek potasu do fosforu w zakupywanych nawozach. W przeliczeniu na 1 t plonu głównego podstawowe rośliny uprawne pobierają przeciętnie: 

• 1 t ziarna zbóż - 26 kg potasu (K2O) i 12 kg fosforu (P2O5),
• 1 t ziarna kukurydzy - 38 kg potasu (K2O) i 14 kg fosforu (P2O5),
• 1 t nasion rzepaku - 60 kg potasu (K2O) i 25 kg fosforu (P2O5),
• 1 t korzeni buraka cukrowego - 5,5 kg potasu (K2O) i 1,8 kg fosforu (P2O5,),
• 1 t bulw ziemniaka - 6,5 kg potasu (K2O) i 1,5 kg fosforu (P2O5),
• 1 t liści tytoniu Virginii - 65 kg potasu (K2O) i 14 kg fosforu (P2O5), 
• 1 t zielonki traw (łąki, pastwiska) - 6 kg potasu (K2O) i 1,7 kg fosforu (P2O5). 

Wynika z tego, że podstawowe zboża, uważane za rośliny fosforolubne, pobierają ponad dwukrotnie więcej potasu niż fosforu, podczas gdy okopowe, pastewne i specjalne (chmiel, tytoń) 3-5-krotnie więcej. W związku z tym, podczas zakupu nawozów należy zwracać uwagę na proporcje pomiędzy nimi, biorąc też pod uwagę ich zasobność w glebie. 

W określonych sytuacjach wskazane jest też dolistne dokarmianie roślin potasem, nie tylko przy widocznych objawach jego niedoboru, ale też (lepszy efekt plonotwórczy) profilaktycznie. Ta forma umożliwia szybkie dostarczenie składnika w okresie wegetacji roślin, choć w niewielkim stopniu zaspokoi potrzeby pokarmowe. Niemniej, przy widocznych symptomach niedoboru, złagodzi jego brak i przyniesie wymierne efekty plonotwórcze. W tym celu wskazany jest zakup specjalistycznych nawozów z wysoką zawartością tego, a przy okazji również innych składników.

Zwracaj uwagę na stosunek potasu do fosforu 

Na polskim rynku oferowane są następujące nawozy potasowe: 

• sól potasowa (KCl) - zawiera 60% potasu (K2O) i 40% chloru (Cl),
• siarczan potasu (K2SO4) - zawiera 50% K2O, 18% S i 2-2,5% Cl,
• Korn-Kali - zawiera 40% K2O, 6% MgO, 4% S, 3% Na oraz Cl,
• Patent Kali - zawiera 30% K2O, 10% MgO i 17% S,
• kainit magnezowy - zawiera 11% K2O, 5% MgO, 17% S oraz Cl,
• saletry: potasowa (KNO3) - zawiera 13,5% N i 46% K2O, oraz potasowo-wapniowa (KNO3 + Ca(NO3)2 - zawiera 14,2% N, 24% K2O i 12% CaO.

Mimo dość bogatej oferty nawozów potasowych składnik ten wnoszony jest do gleby najczęściej w postaci chlorku potasu, czyli popularnej soli potasowej, oraz typowych nawozów wieloskładnikowych, zawierających od kilku do ponad 30% K2O oraz inne składniki. W znacznie mniejszej skali stosowany jest natomiast siarczan potasu. Sól potasowa jest nawozem wyraźnie tańszym od siarczanu potasu, ale zawiera, w dużych ilościach, niepożądany w niektórych uprawach chlor (ziemniak, tytoń, chmiel, owoce jagodowe i pestkowe, winorośl, ogórki, cebula, sałata, uprawy szklarniowe, drzewa iglaste, niektóre rośliny ozdobne). Z kolei siarczan potasu zawiera dodatkowo siarkę, pobieraną przez niektóre rośliny w większych ilościach (rzepak, gorczyca, cebula, czosnek, por, bobowate grubo- i drobnonasienne). Niemniej jeśli siarczan potasu stosowany jest w większych dawkach (300-400 kg/ha), wówczas zaopatrzenie roślin w potas jest wystarczające, natomiast w siarkę nadmierne. Tak duże dawki zakwaszają glebę oraz powodują rozmywanie gruzełków, a więc niszczą strukturę, w wyniku czego zwiększa się po opadach zaskorupienie gleby, zaś w śrucie poekstrakcyjnej rzepaku (po wytłoczeniu i ekstrakcji oleju z nasion) wzrasta zawartość szkodliwych dla zwierząt glukozynolanów. 

Co radzić rolnikom?

Z badań wynika, że najlepszym rozwiązaniem, np. na plantacjach ziemniaków, ale też tytoniu, chmielu, wielu warzyw, jest wysiew około połowy dawki potasu w okresie jesiennym (pod orkę zimową), w postaci soli potasowej oraz drugiej połowy wiosną w postaci siarczanu potasu (przed pierwszymi uprawkami). Wówczas anion chlorowy (Cl-) z wniesionej jesienią soli potasowej zostanie wypłukany w znacznej części poza system korzeniowy roślin, podczas gdy kation potasowy (K+) zostanie zatrzymany przez kompleks sorpcyjny gleby i wykorzystany przez rośliny. Z kolei po wysiewie wiosną siarczanu potasu obydwa jony, czyli potasowy i siarczanowy (K+ i SO42-) będą dostępne dla roślin, ale wnosi się wówczas połowę dawki siarki, na ogół w wystarczającej ilości dla pokrycia potrzeb pokarmowych większości roślin. 

Podobny schemat nawożenia roślin potasem, z podziałem na dawkę jesienną i wiosenną, można odnieść do wielu innych roślin nietolerujących chloru lub pod które pierwiastek ten nie jest wskazany.

prof. dr hab. Czesław Szewczuk, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie,  dr inż. Marzena Tomaszewska,  Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie Lubelski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Końskowoli Jeden z 16 Ośrodków Doradztwa Rolniczego w kraju.    Zainteresował Cię ten artykuł? Masz pytanie do autora? Napisz do nas tutaj