Калий в растениях содержится в основном в цитоплазме и вакуолях только в ионной форме. Он не входит в состав органических соединений клеток, но без его участия не происходит фотосинтез. Около 80 % калия находится в клеточном соке растений и легко вымывается водой, остальные 20 % удерживаются коллоидами цитоплазмы в обменно-поглощенном состоянии. Калий усиливает гидратацию коллоидов цитоплазмы клеток, что повышает водоудерживающую силу и засухоустойчивость растений.
Калий повышает осмотическое давление клеточного сока, что способствует повышению холодоустойчивости и зимостойкости растений. От его наличия зависит интенсивность синтеза белков и углеводов в растениях. При недостатке калия снижается продуктивность фотосинтеза, уменьшается отток органических веществ из листьев в другие органы растений. Калий увеличивает накопление крахмала в клубнях картофеля, сахарозы в сахарной свекле, моносахаридов в плодовых и овощных культурах. Под влиянием этого элемента усиливается синтез высокомолекулярных углеводов (целлюлозы, гемицеллюлозы, пектиновых веществ), утолщаются клеточные оболочки, в результате чего повышается устойчивость растений к полеганию, у прядильных культур улучшается качество волокна.
Калий катализирует деятельность ферментов, усиливает синтез некоторых витаминов (тиамина, рибофлавина), регулирует деятельность замыкающих клеток устьиц листьев растений. Содержание калия в клетках значительно больше, чем других катионов, его концентрация в клеточном соке в 100 и более раз превышает концентрацию в почвенном растворе. От содержания калия в клетках зависит интенсивность роста растений.
При недостатке калия тормозится деление и рост клеток, нарушается метаболизм (ослабление активности ферментов, нарушение углеводного и белкового обменов). При низком уровне калийного питания растения больше поражаются болезнями, снижается сохранность урожая, особенно корнеплодов.
При недостатке калийного питания старые листья начинают преждевременно желтеть по краям, приобретают бурую окраску с ржавыми пятнами. Постепенно листья по краям отмирают и крошатся. Из старых листьев калий перемещается в молодые, т. е. используется повторно, способен к реутилизации.
Потребность в калии у сельскохозяйственных культур различна. Корнеплоды, клубнеплоды, овощные культуры, подсолнечник на единицу сухого вещества урожая потребляют значительно больше калия по сравнению с зерновыми культурами. Соотношение N : Р205: К20 у этой группы культур — 3,5 : 1 : 4,5, а у зерновых — 2,0—3,0 : 1 : 2—3,5. Содержание калия в растениях, почвах и удобрениях выражают в пересчете на его оксид — К20. Средний вынос калия с урожаем сельскохозяйственных культур на 1 т товарной продукции с соответствующим количеством побочной составляет у зерновых культур 25—30 кг; картофеля — 7—10; сахарной свеклы — 6,7—7,5; овощных культур —
4—5; многолетних трав в сене — 20—24 кг.
У зерновых культур в зерне содержится 15 %, а в соломе 85 % от всего количества калия в урожае. В клубнях картофеля до 95 %, а в ботве до 5 % от общего выноса калия с урожаем. Чем больше калия содержится в товарной части урожая, тем больше его отчуждается из биологического круговорота в хозяйстве, почвы обедняются доступными формами калия.
Общие запасы калия в почвах значительно больше, чем азота и фосфора, но водорастворимых солей и обменного калия часто бывает недостаточно для питания растений, поэтому внесение калийных удобрений повышает урожайность культур и качество продукции.
Сырьем для производства калийных удобрений являются природные калийные соли, залежи их в России сосредоточены в Пермской области — Верхнекамское месторождение, которое
образовалось в результате высыхания древнего Пермского моря Заволжское месторождение. Единственными крупными центра’ ми производства калийных удобрений в России являются Соли камск и Березники. '
Калийные удобрения делят на хлоридные и сульфатные Сырьем для производства хлоридных удобрений служит сильвинит — смесь сильвина (КС1) и галита (NaCl) с содержанием К20 12—15 %. Сульфатные удобрения получают из пород содержащих минералы: каинит (КС1 • MgS04 • 2Н20), шенит (K2S04 • MgS04 • 6Н20), лангбейнит (K2S04 • 2MgS04) и др.
Хлористый калий (хлорид калия, КС1) — мелкокристаллический порошок розового или серого цвета. Содержит 53—60 % К20, слеживается при хранении. Гранулированный КС1 с размерами гранул от 1 до 3 мм меньше слеживается и хорошо рассева-ется при внесении. Это хлоридное калийное удобрение составляет 80—90 % производства калийных удобрений в России.