مشاكل الحفاظ على مستويات خصوبة البوتاسيوم في التربة

الاعتماد على المحتوى الإجمالي للبوتاسيوم في التربة

في ما مضى، وإلى الأربعينات من القرن الماضي، كان من المعتقد أن التربة لا تتطلب التخمير بالبوتاسيوم بسبب محتويات البوتاسيوم المرتفعة فيها. والأشخاص الذين كانوا يعتقدون بذلك لم يكونوا على علم بكيمياء البوتاسيوم في التربة. لم يكونوا يدركون أن معظم البوتاسيوم الموجود في التربة محبوس في خامات المعادن الأولية، وهو بالتالي غير متاح للنباتات. تتعلق خصوبة التربة بالنسبة للبوتاسيوم بكمية البوتاسيوم المحفوظ على شكل قابل وغير قابل للتبادل، وتتعلق هذه الخصوبة بدرجة أقل بكثير بكمية البوتاسيوم في خامات المعادن الأولية. إن الجزء القابل للذوبان هو الوحيد الهام في التربة المسمدة. وفي بعض أنواع التربة سرعان ما يتم استنزاف البوتاسيوم القابل وغير القابل للتبادل ولا يسترجع من احتياط المعادن الأولية. وتعتبر هذه الأنواع من التربة ضعيفة القدرة على توفير البوتاسيوم.

يتطلب الأمر العديد من السنوات قبل أن تصبح تجوية خامات المعادن الأولية كافية لاسترجاع البوتاسيوم بدرجة تدعم إنتاج محصول جيد بعد استنزاف الأجزاء القابلة وغير القابلة للتبادل. يتعلق طول مدة استرجاع البوتاسيوم بعض الشيء بمجموع البوتاسيوم في التربة. وعموماً، كلما كان مجموع البوتاسيوم في التربة عالياً كان متاحاً أكثر للتجوية وبالتالي تكون عملية الاسترجاع أسرع. وتكون عملية الاسترجاع في التربة الرملية أبطأ من التربة الطينية. لكن، كان إنتاج المحصول أكثر كثافة كلما كان استنزاف البوتاسيوم المتاح من المصادر المتاحة أسرع.

إن تسميد المحاصيل بالنيتروجين والفوسفور يعزز مردود إنتاجها ويسرع وتيرة استنزاف البوتاسيوم من التربة. سكوانتو (Squanto)، الأميركي الهندي الذي يسميه البعض «أول مهندس زراعي لنا»، قد علم الحجاج أن يسمدوا الذرة بوضع الأسماك في التلال. ازداد مردود إنتاج الذرة، وفي سنوات قليلة تم استنزاف البوتاسيوم المتاح من تربة ماساتشوستس ( Massachusetts ). كان لهذه التربة قدرة توريد بوتاسيوم ضعيفة، لهذا قد فقدت إنتاجيتها بسبب استنزاف البوتاسيوم المتاح. وفي عهد سكوانتو (عام 1630)، لم يكن البوتاسيوم مكتشفاً كعنصر (اكتُشف نحو 1807)، ولم يكن معروف أي شيء عن متطلبات النباتات للبوتاسيوم (أهمية أثبتت في 1860 ). مع ذلك، لو أن الحجاج استخدموا نشارة الخشب والطحالب البحرية في برامج التخمير لكانت إنتاجية الحقول قد تحسنت بشكل أفضل من استخدام الأسماك لوحدها.

بعد الحرب العالمية الثانية، ظهر إنتاج صناعي متزايد لأسمدة النيتروجين مع تحول المصانع العسكرية إلى إنتاج مدني. وتزايدت تطبيقات أسمدة النيتروجين بشكل كبير. كما تزايد التخمير بالفوسفور. ولكن بسبب اعتقاد الناس أن التربة، بالاعتماد على تحليل مجموعها، تحوي الكثير من البوتاسيوم، لم يتزايد التخمير بالبوتاسيوم بالمقارنة مع استعمال أسمدة النيتروجين والفوسفور. في الكثير من تربة الولايات المتحدة، سرعان ما تخطى استنزاف البوتاسيوم المتاح بواسطة إنتاجية محاصيل معززة طاقة التربة على توفير البوتاسيوم. وقد تم إدراك الحاجة للتسميد من قبل العلماء والمزارعين.

غالباً ما يتزايد تركيز البوتاسيوم مع العمق في التربة. كما تظهر الكثير من خامات المعادن غير الخاضعة للتجوية عميقاً في التربة أكثر من سطح التربة. تقلب الحراثة بعمق هذه المعادن وتغني تربة السطح بالبوتاسيوم. لكن هذه العملية لا تزيد خصوبة التربة، لأن المعادن غير المجواة تتمتع بقدرات توفير بوتاسيوم منخفضة جداً. في الحقيقة، إن التآكل الذي يزيل طبقات التربة الأولى قد يقودنا إلى الاعتقاد أن خصوبة التربة بالبوتاسيوم لم تستنزف بالتآكل. فإزالة الطبقات الأولى تكشف طبقات ذات تركيز بوتاسيوم أكبر من تلك التي في سطح التربة. لكن في هذه الحالة، تنجم كثرة البوتاسيوم عن كثرة مماثلة لكميات المعادن الأولية غير المجواة، والتي لديها طاقة منخفضة لتأمين البوتاسيوم للمحصول. في الحقيقة، تكون طاقة التربة على توفير البوتاسيوم قد تقلصت بالتآكل بسبب فقدان الجسيمات الرفيعة التي تخضع أكثر للتجوية، ولديها إمكانية احتواء بوتاسيوم قابل وغير قابل للتبادل أكثر من جسيمات التربة الموجودة في نطاق أعمق.