Plöntunæringarefnið kalí (K), hlutverk, hringrás og þróun þess í uppskeru og í jarðvegi

Í þessarri grein verður fjallað um plöntunæringarefnið kalí (K), hegðun þess í jarðvegi, hlutverk þess hjá plöntum og dýrum.

Sömuleiðis hvernig við höldum því í hringrás innan búsins og hvernig kalí hefur þróast í heyjum og jarðvegi undanfarin ár.

Hegðun og hlutverk kalís

Kalí er eitt af sex mikilvægustu næringarefnum plantna og dýra og er hlutverk þess margþætt (mynd 1). Kalí losnar úr bergi við veðrun, en magn þess í íslensku bergi getur verið frá 0,02% upp í u.þ.b. 5%. Minnst af kalí er í basalti og mest í líparíti.

Kalí er í formi kalíjónar (K+) í jarðvegslausninni og myndar ekki efnasambönd við leirsteindir eða sölt í íslenskum jarðvegi. Það getur hangið á jarðvegsögnum með svokallaðri rafbindingu en bindingin er veik og því á kalí auðvelt með að skolast úr jarðvegi og í grunnvatn. Kalí er ekki rokgjarnt og getur því ekki gufað upp eins og t.d. köfnunarefni eða brennisteinn. Það myndar ekki torleyst efnasambönd í jarðvegi líkt og t.d. fosfór. Kalí er því mjög hreyfanlegt í bæði jarðvegi og innan veggja plantna.

Hringrás kalís innan búsins

Kalí er meira og minna í hringrás innan hvers bús. Mjög.lítill hluti þess er í kjöti eða mjólk og því er bara lítill hluti þess tekinn úr hringrásinni við það. Þegar tilraunabú var starfandi á Möðruvöllum þá reiknaðist út úr næringarefnabókhaldinu þar að um 5% kalís færi út úr búinu í gegnum sölu á mjólk og kjöti.

Önnur leið fyrir kalí út úr hringrás búsins er þegar hey er selt, eða jafnvel þegar heyfyrningar eru notaðar í uppgræðslu lands. Þá er ótalið tap á kalí í heyi sem er aldrei nýtt og er geymt óhreyft í plasti eða öðrum geymslum.

Mesta hættan á tapi á kalí út úr hringrás hvers bús er þó þegar afrennsli verður af túnum eða þegar útskolun verður úr jarðvegi (mynd 2). Mesta taphættan er á landsvæðum þar sem haust og/eða vetrarrigningar eru tíðar, þar sem sýrustig er lágt og/ eða þar sem haust- og vetrardreifing á búfjáráburði er mikið stunduð.

Hægt er að minnka útskolun kalís úr jarðvegi með því að gæta þess að sýrustig jarðvegs sé ekki of lágt og minnka má afrennsli kalís af túnum með því að dreifa sem stærstum hluta búfjáráburðarins sem fellur til á búinu á vormánuðum, eða áður en gróandi ársins vetrar sig fyrir næsta vetur.

Sá búfjáráburður sem fellur til á búum er yfirleitt mjög ríkur af kalí og er nauðsynlegt að nýting hans sé sem best. Hins vegar ef búfjáráburði er dreift á tún seint á haustin eða fyrri hluta vetrar er talið að ekki nema rúmlega helmingur kalís í búfjáráburðinum nýtist fyrir gróður á næsta vaxtartímabili. Restin tapast vegna afrennslis af yfirborði túna, eða útskolunar úr jarðvegi.

Veðurfar spilar einnig stóra rullu í því hversu mikið tapið getur orðið. Kalí nýtist best þegar það er borið á við byrjun vaxtartíma eða á meðan hann stendur yfir, þ.e.a.s. vorin og sumrin.

Mikið magn af kalí er fjarlægt með uppskeru. Ef við reiknum með að innihald kalís í heyjum sé 15-20 g/kg þurrefnis og reiknum með að meðaluppskera í heyjum sé 5 þurrefnistonn á hektara, þá er fjarlægt u.þ.b. 75-100 kg af kalí á hvern hektara sem er uppskorinn.

Til samanburðar gefa 600 kg/ ha af NPK áburðinum 20-10-10 tæplega 50 kg K/ha og uppfyllir aðeins 50-75% af því kalí sem fjarlægt er með uppskeru í þessu dæmi. Hér er ekki verið að reikna neinn búfjáráburð inn í dæmið en nýting hans getur vegið þungt. Það þarf vissulega að hafa í huga að dýr gera mismunandi kröfur um kalí í sínu fóðri. Þar spilar inní hvaða tegund búfjár eða ástandi dýrsins t.d. það sé í vexti, hvort það sé að mjólka og hvers mikið eða hvort það sé í geldstöðu. Efnamagn kalís í heyjum ásamt öðrum næringarefnum þarf að taka mið af því.

Þróun kalís í heyjum

Heyefnagreiningar sem gerðar af uppskeru bænda á árunum 2020- 2022 sýna að magn kalís fari að meðaltali lækkandi í heyjum á landsvísu (mynd 3). Þá hefur hey með há gildi eða yfirdrifið magn kalís fækkað. Sú staðreynd í sjálfu sér er allt í lagi, en verra er að heyjum sem eru um og í kringum skortsmörk hefur verið að fjölga.

Af þeim heyefnagreiningum sem voru framkvæmdar í fyrra þá voru 17% sýna annaðhvort takmarkandi fyrir hámarksuppskeru eða fyrir neðan skortsmörk, árið 2020 voru 13% sýna í þessum tveim flokkum, þetta hlutfall þyrfti helst að vera sem minnst. Þegar kalí er minna en 12 g/kg þurrefnis er talið að kalí sé orðinn takmarkandi þáttur fyrir hámarksuppskeru og ef kalí í heysýnum er í kringum eða fyrir neðan 8 g/kg þurrefnis þá er kalískortur sjáanlegur á blöðum grasa.

Hafa skal í huga að kalí getur verið takmarkandi fyrir hámarksvöxt áður en grös sína skortseinkenni kalís.Skortseinkennin lýsa sér þannig að plantan verður ljósgul og blaðendar á eldri blöðum grasa byrjar að gulna og sölna (mynd 4). 

Það fer svo eftir því hversu mikill skorturinn er eða hvað hann varir lengi hversu langt grasið gulnar og sölnar niður blöðin.

Þróun kalís í uppskeru

Jarðvegssýnaniðurstöður frá bændum á frá árunum 2019-2022 (mynd 5) sýna að forði kalís í ræktunarjarðvegi þeirra er mjög breytilegur. Rúmur helmingur allra sýna sem tekin voru á þessu tímabili sýna að forði kalís í jarðvegi er lágur eða mjög lágur og hlutdeild jarðvegssýna sem eru í flokknum „mjög lágt“ fer hækkandi milli ára. Á meðan lækkar hlutfall sýna í flokkunum „Gott“, „Hátt“ og „Yfirdrifið“. Þetta gefur vísbendingu um að á minnsta kosti allra síðustu árum hefur verið gengið á byrgðir kalís í ræktarlandinu. Jarðvegssýni með lág kalígildi þola illa að sparað sé við kalígjöf á þeim án þess að það komi niður á uppskerunni. Líklegt er að jarðvegur með lítinn forða kalís svari aukinni kalígjöf með meiri uppskeru.

Langtíma áburðartilraunir voru framkvæmdar hér á landi á síðustu öld í fjóra áratugi, fram yfir aldamót. Þær leiddu í ljós að efnajöfnuður kalís var neikvæður allan tilraunatímann, s.s. meira kalí var fjarlægt með uppskeru en var bætt upp með áburðargjöf. Í uppgjöri tilraunanna kom fram að búið var að ganga verulega á forða kalís í jarðvegi á reitum sem fengu hefðbundna áburðaskammta. Það gaf vísbendingar um að kalí í jarðvegi væri ekki óþrjótandi auðlind sem hægt væri að ganga á endalaust.

Mikilvægt er að fylgjast með næringarefnastöðu heyja og jarðvegs reglulega. Þá er hægt að bregðast við því ef fóður uppfyllir ekki nægjanlega þarfir gripa, eða til þess að sporna við því að eitthvert plöntunæringarefni verði takmarkandi fyrir uppskeru. Þróun kalís í heyjum og í jarðvegi hefur verið nokkuð neikvæð allra seinustu ár og þá virðist forði jarðvegs á kalí vera að lækka nokkuð hratt.