Συνεισφορά του μη ανταλλαξίμου καλίου στη διαθεσιμότητα του καλίου στα φυτά και τη ρυθμιστική ικανότητα των εδαφών
Authors: Μπίλιας Φώτιος 
Published: September 2021

Ο στόχος της παρούσας διατριβής είναι η διεξοδική μελέτη της δυναμικής του Κ σε γεωργικά εδάφη της Βορείου Ελλάδας μέσα από i) την αξιολόγηση διαφορετικών μεθόδων εκχύλισης (οξικού αμμωνίου, τετραφενυλοβορικού νατρίου) για την απόκτηση αξιόπιστων εδαφικών δεικτών Κ οι οποίοι να συνυπολογίζουν τη συνεισφορά του μη ανταλλάξιμου Κ στη διαθεσιμότητα προς τα φυτά, ii) τον προσδιορισμό των παραμέτρων Ποσότητας-Έντασης σε συνθήκες επάρκειας και εξάντλησης Κ για τη μελέτη της ρυθμιστικής συμπεριφοράς των εδαφών, iii) τη βαθμολόγηση των μεθόδων εκχύλισης που χρησιμοποιήθηκαν μέσω διάφορων τεχνικών, μεταξύ των οποίων αυτή της Cate-Nelson και Mitcherlich-Bray, για την εύρεση κρίσιμων ορίων διαθεσιμότητας Κ για κάθε εδαφικό δείκτη που χρησιμοποιήθηκε, iv) την εκτίμηση της επίδρασης των παραμέτρων της ΙΑΚ, του ιλλιτικού Κ και της περιεκτικότητας σε βερμικουλίτη στη διαθεσιμότητα Κ στα φυτά και στις ρυθμιστικές ιδιότητες των εδαφών. Προκειμένου να απαντηθούν τα παραπάνω ερωτήματα επιλέχθηκαν είκοσι εδάφη από καλλιεργούμενες περιοχές της Κεντρικής Μακεδονίας, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την εγκατάσταση 2 ανεξάρτητων πειραμάτων σε δοχεία με καλλιέργεια μαλακού χειμερινού σιταριού. Στο πρώτο πείραμα επιχειρήθηκε εξάντληση των εδαφών ως προς το Κ, ενώ χαράχθηκαν ισόθερμες Ποσότητας-Έντασης (Q/I) στα αρχικά και στα εξαντλημένα εδάφη. Τα 14 από τα εδάφη του πρώτου πειράματος εξάντλησης με χαμηλή συγκέντρωση ανταλλάξιμου Κ χρησιμοποιήθηκαν στο δεύτερο πείραμα με επεμβάσεις Κ σε διάφορες συγκεντρώσεις (0, 50, 100, 200, 400 και 600 mg/kg). Τα αποτελέσματα του πρώτου βιολογικού πειράματος δείχνουν σχετική υπεροχή του τετραφενυλοβορικού νατρίου σε σύγκριση με το οξικό αμμώνιο στην εξήγηση της παραλλακτικότητας των βιολογικών παραμέτρων για κάθε περίοδο ανάπτυξης ξεχωριστά, όπως επίσης και για το σύνολο των εδαφικών δειγμάτων. Από τη διερεύνηση των μεταβολών των παραμέτρων Ποσότητας – Έντασης (Q/I) προέκυψαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των αρχικών και των εξαντλημένων εδαφών λόγω της αύξησης του συντελεστή εκλεκτικότητας (KG) και των μεταβολών της ΙΑΚ, όπως επίσης και στατιστικά σημαντική συσχέτιση του τετραφενυλοβορικού νατρίου με την παράμετρο (ΕΚ0+CK0), η οποία αντιπροσωπεύει το άθροισμα του ανταλλάξιμου Κ και της υποθετικής ποσότητας Κ που πρέπει να προστεθεί σε ένα πείραμα ισόθερμης προκειμένου να επιτευχθεί χημική ισορροπία (-ΔΚ0). Τέλος, η εύρεση σχέσης που συνδέει την ελεύθερη ενέργεια ανταλλαγής ΔG, με τη συνολική διαθεσιμότητα Κ, όπως επίσης και με το ΔΚ-NaBPh4 (5 λεπτά), υποδηλώνει πως ο λόγος ενεργοτήτων (ΑReK), θα μπορούσε υπό προϋποθέσεις να αποτελέσει δείκτη διαθεσιμότητας Κ. Με βάση τα αποτελέσματα του δεύτερου πειράματος προέκυψαν ισχυρές σχέσεις που προβλέπουν τα κρίσιμα όρια διαθεσιμότητας και προσθήκης Κ από τις παραμέτρους της ΙΑΚ, της % περιεκτικότητας σε βερμικουλίτη και του ιλλιτικού Κ, όπως επίσης και ισχυρές και στατιστικά σημαντικές σχέσεις μεταξύ των κρίσιμων ορίων προσθήκης και διαθεσιμότητας Κ, όταν ο εδαφικός δείκτης ήταν το τετραφενυλοβορικό νάτριο. Τέλος, μεταξύ των τεχνικών που χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό του κρίσιμου ορίου διαθεσιμότητας Κ για κάθε εδαφικό δείκτη (τεχνική Cate και Nelson, εφαρμογή εξισώσεων πρόβλεψης με βάση την παράμετρο ΔΚ-NaBPh4, τεχνική Mitscherlich και Bray, μεθοδολογικά προσδιορισμένο από τα ισοζύγια εισροών εκροών Κ του δεύτερου πειράματος), διαπιστώθηκε συμφωνία με τα όρια να κυμαίνονται σε 130-150 mg/kg για τη μέθοδο του οξικού αμμωνίου, 310-360 mg/kg για τετραφενυλοβορικό νάτριο (1 λεπτό) και 380-390 mg/kg για τετραφενυλοβορικό νάτριο (5 λεπτά).