Menținerea și sporirea fertilității solurilor sunt premise esențiale pentru obținerea pe termen lung de recolte mari, stabile și de calitate. Numai pe această bază, după cum consideră Borlan și colaboratorii, este posibilă obținerea eficientă a producției vegetale actuale și garantarea dezvoltării acesteia pentru generațiile viitoare.
Rezervele naturale de elemente nutritive ale solurilor sunt limitate. Fără refacerea substanțelor nutritive îndepărtate din sol cu recoltele, prin fertilizarea cu îngrășăminte organice și minerale, rezervele solului scad și, o dată cu acestea, scade și productivitatea culturilor. De aceea, păstrarea, iar în anumite situații sporirea fertilității solului sunt de o importanță fundamentală. Aplicarea îngrășămintelor organice și minerale, fundamentată științific și diferențiată în funcție de condițiile concrete ale stațiunii pedoclimatice, este de o importanță fundamentală și din punct de vedere ecologic și economic. Aplicarea eficientă a îngrășămintelor nu este posibilă fără cunoașterea temeinică a însușirilor solului, a cerințelor specifice de nutriție a culturilor și a interacțiunii îngrășămintelor cu solurile și cu plantele.
Sărurile potasice și magnezice sunt produse naturale
Zăcămintele de săruri potasice s-au format și sunt încorporate în scoarța terestră cu milioane de ani în urmă, prin evaporarea apei din lagunele unor mări geologice. Conform teoriei de formare a zăcămintelor de săruri potasice prin sedimentare, apa salină de mare trecută prin praguri în lagune litorale puțin adânci s-a concentrat în săruri datorită evaporării sub acțiunea radiației solare calorice. Datorită creșterii concentrației saline în apa din aceste lagune, sărurile de potasiu, magneziu și de sodiu s-au cristalizat și s-au depus treptat, în ordinea solubilității în apă. Repetându-se în decursul a mii de ani, acest proces a dus la formare unor depozite de săruri potasice suprapuse. Din cauza modificărilor geologice ulterioare din scoarța terestră, depozitele de săruri au fost acoperite de straturi groase de gresii, călcare și argile.
Compoziția sărurilor din apa mărilor
Conținutul de săruri în apa de mare este în medie de 33-37 grame la litru. Între sărurile solubilizate, care constau în peste 30 de elemente, cea mai bine reprezentată este clorura de sodiu. Aceasta se poate obține din apa mării prin evaporare, care mai este folosită și pentru alte scopuri industriale. Sărurile din apa mării mai conțin sulf, magneziu, calciu, potasiu și brom. În zonele calde și uscate, datorită concentrației saline ridicate, prin evaporarea apei de mare se obține sarea de bucătărie.
Rolul potasiului în plante
De regulă, conținutul de potasiu în plante este mai mare decât al oricăruia dintre celelalte elemente nutritive majore. Spre deosebire de celelalte elemente nutritive principale (azot, fosfor, sulf, magneziu, calciu), potasiul nu este inclus în constituția substanțelor organice din plante, importanța sa este determinată de rolul pe care îl are în desfășurarea următoarelor procese din plante:
• reglarea regimului hidric – potasiul este absorbit în plantă cu viteză mare, în parte, și în mod activ împotriva gradientului de concentrație, străbătând în mare măsură membranele biologice. Această însușire este de o importanță excepțională pentru regimul hidric al plantelor. Celulele rădăcinii plantelor bine asigurate cu potasiu absorb ușor apa din sol și o transferă spre cilindrul central al rădăcinii. Reglând deschiderea stomatelor de pe frunze, potasiul asigură diminuarea coeficientului de transpirație (cantitatea de apă necesară formării unui kilogram de substanță vegetală uscată), ceea ce este echivalent cu o mai bună utilizare a apei. Plantele bine asigurate cu potasiu sunt mai rezistente la ofilire, depășesc cu bine perioadele de secetă și au o asimilație netă mai ridicată pe vreme caldă și uscată. Turgescența țesuturilor vegetale și presiunea internă din celule este strâns legată de regimul hidric. Presiunea intracelulară și starea de turgescență din plantele bine asigurate cu potasiu sunt esențiale pentru alungirea celulelor și, nemijlocit, pentru creșterea plantelor. De aceea, potasiul se acumulează, înainte de toate, în țesuturile tinere care se alungesc, respectiv în țesuturile meristemice;
• activarea unui număr mare de sisteme enzimatice – după Bergman (1983), până acum se cunosc peste 60 de reacții enzimatice pe care le activează potasiul (ionul de potasiu). Prin aceste enzime, potasiul exercită o influență mare asupra sintezelor organice din plante, asupra translocării și depunerii substanțelor asimilate în organe corespunzătoare. Potasiul intensifică activitatea fotosintetică și evacuarea din protoplaști a substanțelor asimilate. Sinteza substanțelor macromoleculare în plante necesită energie sub forma fosfaților cu legături macroenergetice (și înainte de toate a ATP, a cărui formare este favorizată de potasiu). Potasiul intensifică în plante sinteza proteinelor, a zaharurilor, a uleiurilor și a glucidelor macromoleculare (amidon, celuloză). Plantele care acumulează cantități însemnate de glucide, substanțe proteice și uleiuri necesită o cantitate însemnată de potasiu. Acest element intensifică nu doar sinteza acestor substanțe, ci și transportul lor spre organele de acumulare, sporind totodată și capacitatea acestora de stocare;
• sporirea rezistenței la condițiile stresante – în general, potasiul sporește rezistența plantelor la stres. Astfel, de pildă, rezistența la frig depinde și de asigurarea cu potasiu, care, îmbunătățind asimilația și acumularea de metabolite solubile, mărește concentrația acestora în lichidul celular, al cărui punct de îngheț scade. Se cunoaște efectul potasiului, de sporire a rezistenței plantelor față de agenții etiologici și față de diferitele boli, în special față de ciupercile microscopice și bacterii. Acest efect are loc în primul rând datorită dezvoltării membranelor celulare, făcând mai dificilă pătrunderea în țesuturi a producătorilor de boli. În afară de aceasta, microorganismele patogene sunt în căutare de substanțe organice vegetale solubile sub formă de amide, aminoacizi și de zaharuri, care în plantele bine asigurate cu potasiu nu se acumulează ca atare, fiind rapid transformate în substanțe macromoleculare, în cazul unui raport armonic între azot și potasiu. După ultimele cercetări, asigurarea echilibrată a cerealelor cu potasiu micșorează atacul de afide, care sunt vectori ai unor boli virotice.
Dinamica potasiului în sol
Dinamica potasiului și, nemijlocit de aceasta, a rezervei de potasiu pusă la dispoziția plantei în solurile minerale depinde de fluxul nutrienților în sistemul format din mineralele argiloase, soluția solului și rădăcinile plantelor. În asigurarea plantelor cu potasiu, o importanță deosebită o are desprinderea de pe suprafața mineralelor argiloase și trecerea în soluție a ionului de potasiu, pentru ca acesta să devină nemijlocit accesibil plantelor. Cantitatea de potasiu desorbită de pe argilă în soluția solului la un moment dat este cuprinsă între 6 și 45 de kilograme de oxid de potasiu la hectar. Capacitatea solului de a furniza prin schimb ionic și de a menține în soluție o anumită concentrație a ionilor de potasiu se definește drept capacitatea de tamponare a solului pentru potasiu. În toate solurile, această capacitate depinde de conținutul și de alcătuirea mineralelor argiloase. La același conținut de potasiu schimbabil, concentrația potasiului în soluția solurilor ușoare nisipoase este considerabil mai mare decât în solurile grele (luto-argiloase și argiloase). Prin urmare, solurile cu textură fină trebuie să aibă conținuturi ridicate de potasiu pentru a putea asigura o concentrație suficient de ridicată a potasiului în soluția solului. În general, datorită rezervei mari de potasiu, solurile argiloase posedă o capacitate mai ridicată de tamponare pentru potasiu decât solurile ușoare, nisipoase. Pe lângă conținutul de argilă, cantitatea și intensificarea fixării, respectiv a eliberării potasiului, sunt determinate și de compoziția (alcătuirea) mineralelor argiloase. Mineralele argiloase predominante în solurile noastre sunt caolinul, montmorilonitul, vermiculitul, ilitul și cloritul. Acestea diferă în ceea ce privește compoziția chimică și influența pe care o au asupra regimului potasic al solurilor. Cloritul și caolinitul predomină în argila solurilor acide evoluate (soluri luvice și luvisoluri albice). Conținutul de potasiu, capacitatea și intensitatea de fixare a acestui element sunt neînsemnate. Spre deosebire de clorit și de calinit, ilitul este mineralul argilos cel mai bogat în potasiu (4-7% oxid de potasiu). Cea mai mare parte a rezervei de potasiu este ferm reținută în spațiile dintre straturile mineralelor argiloase (numite și spații interlamelare) și poate fi cedată plantelor numai după o epuizare puternică a potasiului din soluția solului. După conținutul lor în potasiu, vermiculitul și montmorilonitul ocupă o poziție intermediară spre ilit și clorit, respectiv caolinit. Ambele posedă o capacitate ridicată de absorbție cu schimb pentru cationi. Ca atare, în prezența vermiculitului, potasiul din soluția solului este fixat în spațiile dintre straturile de mineral, îngreunând accesul ionilor de potasiu spre rădăcini (fixarea potasiului). Montmorilonitul cedează ionii de potasiu reținuți în spațiile dintre straturile de mineral (spațiile interlamelare) cu viteză relativ mai mare.
Victor VĂTĂMANU
