Do K hiện diện trong đất dưới nhiều dạng, vể phương diện hữ dụng đối với cây trồng, cĩ thể chia K thành các dạng sau:
1. K dễ hữu dụng. Bao gồm K hịa trong dung dịch và K trao đổi trên bề mặt keo đất. Chiếm khỏang < 2% tổng K trong đất.
2. K chậm hữu dụng. Bao gồm K cố định, K khĩ trao đổi, chiếm khỏang 1 - 10% tổng K trong đất.
3. K rất chậm (khơng) hữu dụng. Gồm K trong cấu trúc khĩang nguyên sinh. Dạng K này cĩ thể bù đắp vào lượng K hữu dụng nhưng rất chậm. Chiếm khỏang 90 - 98% tổng K trong đất.
2.1. K trao đổi
2.1.1.K dễ trao đổi.
Trao đổi Cation là phản ứng nổi bật của tính chất K trong đất. K trao đổi và K trong dung dịch nhanh chĩng được cân bằng, hay K+ trao đổi “đệm K+ trong dung dịch.
Khả năng trao đổi phụ thuộc vào các yếu tố:
-Cường độ và khối lượng. K+ trong dung dịch và K trao đổi chịu ảnh hưởng bởi lọai và hàm lượng các cations khác, CEC của đất.
- Lực hấp phụ trao đổi. K+ được giữ yếu hơn các cations hĩa trị cao Al3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ = NH4+ > Na+
- Độ bảo hịa base và pH. Độ bảo hịa base cao, hấp phụ K+ càng lớn
- K+ thay thế Ca2+ và Mg2+ nhiều hơn Al3+. Bĩn vơi làm tăng khả năng hấp phụ K+, do tăng độ bảo hịa base (Ca2+ và Mg2+)
- Cũng cĩ thể tăng sự hấp phụ K+ khi tăng CEC do thay đổi điện tích phụ thuộc pH
- Kiểu vị trí trao đổi K+ . Vị trí bề mặt phẳng (p), bề mặt ngịai của khĩang sét, khơng chuyên biệt đối với hấp phụ K. Vị trí cạnh (e), cạnh khĩang sét là vị trí chuyên biệt cao đối với K. Bề mặt trong (i), bề mặt trong của khĩang sét, phần lớn chuyên biệt đối với K.
Sơ đồ 5.3.2. Các vị trí hấp phụ K trên khống sét 2:1
2.1.2.K khĩ trao đổi. Khơng hữu dụng tức thì, nhưng là nguồn cân bằng với K trao đổi. K khĩ trao đổi – chậm - K trao đổi - nhanh – K trong dung dịch đất
2. Cố định và giải phĩng K. Khĩang nguyên sinh micas phong hĩa hình thành các khống thứ sinh, giải phĩng K.
Sét 2:1 như sét Illite, vermiculite cĩ thể "cố định" K, K+ nối chặt trên các vị trí liên tầng hoặc K+ gắn chặt giữa các tầng, làm hạn chế khả năng trương nở, co ngĩt của sét. Đây là tiến trình thuận nghịch nhưng xảy ra chậm
Các sét Mica - illite – vermiculite cĩ khả năng cố định K, nên K trong phân K cĩ thể di chuyển vào trong các vị trí liên tầng của sét 2:1. Các vị trí cố định K cũng cĩ thể cố định Ammonium do NH4+ cũng cĩ thể nối chặt trên các vị trí liên tầng này.
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cố định và giải phĩng K
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự cố định và giải phĩng K bao gồm: Hàm lượng và kiểu sét, Sự hiện diện của NH4+, chu kỳ ẩm độ đất (ẩm /khơ).
Kiểu sét. Các kiểu sét cĩ mức độ phong hĩa khác nhau, nên K giải phĩng từ tiến trình phong hĩa của khĩang micas nhanh hơn khĩang K-feldspars do K giải phĩng yêu cầu feldspar phải hịa tan. Đây ;à nguồn K lớn nhất trong các lọai đất phong hĩa trung bình, nhưng thấp trong đất phong hĩa mạnh.
4. Các tiến trình mất K
Lượng K trong đất mất hàng năm lớn hơn nhiều so với N và P, do: - Xĩi mịn: Lượng K mất lớn trên đất cĩ khĩang cĩ chứa K cao
- Rửa trơi: K dễ rửa trơi hơn nhiều so với P, mức độ rửa trơi giảm trên đất cĩ CEC cao Vị trí (p)
Vị trí (i)
Tất cả các lọai đất đều bị mất K theo thời gian, nhưng mức độ phụ thuộc vào kiểu trao đổi cation
Al và Ca, Mg. Rửa trơi là tiến trình mất K quan trọng trên đất cĩ CEC thấp. Trên đất cát, đất chua
CEC chủ yếu từ điện tích phụ thuộc pH của chất hữu cơ, mưa nhiều, tưới đẩm… K mất do rửa trơi rất cao.
5. K hữu dụng trong đất và cây trồng
Các yếu tố cường độ/khối lượng BC = Δ Q/ Δ I
Khả năng đệm (BC). Là khả năng duy trì nồng độ dinh dưỡng trong dung dịch đất, hay khả năng bù đắp dinh dưỡng của thành phần rắn vào dung dịch đất khi rễ cây hấp thu dinh dưỡng.
Yếu tố cường độ (I). Nồng độ dinh dưỡng trong dung dịch đất. Là K hữu dụng tức thời.
Yếu tố khối lượng (Q). Hàm lượng K trao đổi, nhanh chĩng cân bằng với K trong dung dịch, bù đấp K được hấp thu bởi rễ cây.
Khả năng đệm tỉ lệ thuận với CEC. Phân tích đất để xác định K trao đổi, một ít K khĩ trao đổi (cố định) cũng cĩ thể giải phĩng đủ nhanh để trở thành K hữu dụng trong 1 mùa vụ.
Khi bĩn phân K. Do phân K rất hịa tan, nên làm tăng nồng độ K trong dung dịch, K bĩn vào đất sẽ thực hiện hoặc là phản ứng trao đổi cation hoặc là cố định K. Trên đất cĩ khả năng đệm cao, sẽ lấy đi một phần phân K trong dung dịch. Cường độ (nồng độ K trong dung dịch) cĩ thể giảm nhanh trên đất cĩ CEC thấp.
Nồng độ ban đầu thấp hơn, nhưng khả năng duy trì nồng độ K trong dung dịch cao hơn
Sự hấp thu K chịu ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các cations khác
Tỉ lệ họat độ các cation trong dung dịch. Họat độ K+ / (họat độ Ca2+ + họat độ Mg2+)½ . Cĩ thể cần chú ý đến Al3+ trong đất chua và Na+ trong đất nhiễm mặn