Das Kaliumkreislauf Es sind die chemischen, geologischen und biologischen Prozesse, die dieses Element auf der Erde zirkulieren lassen. Daher handelt es sich um einen biogeochemischen Kreislauf, dh Kalium (K) zirkuliert durch physikalische und chemische Umwandlungen ständig im Boden, im Wasser und in Lebewesen..
Kalium ist eines der am häufigsten vorkommenden chemischen Elemente in der Erdkruste und erreicht bis zu 2,6%. Es liegt jedoch nicht das gesamte Kalium in verfügbarer Form vor, um von Pflanzen aufgenommen zu werden..
Das meiste davon ist für Pflanzen nicht erreichbar, da sie in die Struktur von Gesteinen oder zwischen die Schichten eingebettet sind, die Tone bilden. Nur weniger als 1% Kalium bilden Ionen, die sich in Wasser lösen und für Pflanzenarten nützlich sein können.
Kalium durchläuft in seinem Zyklus mehrere Phasen, einschließlich des Übergangs von Gesteinen zum Boden (geologische Phase). Anschließend wird es von den Pflanzenwurzeln (biologisches Stadium) aufgenommen, die von Pflanzenfressern verzehrt werden, und von diesen gelangt es zu Fleischfressern.
Wenn sie alle sterben, bauen die Zersetzer das Kalium wieder in den Boden ein (edaphologisches geologisches Stadium) und auch die tierischen Ausscheidungen integrieren das Kalium wieder in den Boden. Ein Teil des im Boden vorhandenen Kaliums wird vom Wasser zu Flüssen, Seen und Ozeanen transportiert (hydrologisches Stadium).
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Der Kaliumkreislauf durchläuft drei Stufen:
Gleichzeitig wird ein Teil des Kaliums vom Wasser zu einem hydrologischen Stadium in Flüssen, Seen und Ozeanen geschleppt, wo es auch am biologischen Stadium teilnimmt, da es von Wasserorganismen verbraucht wird..
Das Haupttor für Kalium in die biologische Welt sind die Pflanzen, die es über ihre Wurzeln aufnehmen. Kaliumionen (K.+) sind im Bodenwasser gelöst, das durch die saugfähigen Haare der Wurzeln dringt (Solubilisierung).
Je nach Pflanzenart nimmt es mehr oder weniger Kalium auf. Zum Beispiel kann Luzerne bis zu 322 kg Kalium pro Hektar aus dem Boden entfernen, während Weizen nur 12 kg / ha.
In der Pflanze wird das Kalium verwendet, um das Funktionieren der Pflanze, ihr Wachstum und die Produktion von Blumen und Früchten zu gewährleisten. Wenn die Pflanze von einem pflanzenfressenden Tier verzehrt wird, gelangt Kalium in seinen Körper, wo es verwendet wird, und geht auch an Fleischfresser über, die es als Nahrung verwenden..
In einigen Fällen, insbesondere im Umgang mit Nutztieren, kann der Mensch Kaliumpräparate zur Nahrungsergänzung verabreichen. Dann kehrt das Kalium auf zwei grundlegenden Wegen in den Boden zurück, den Ausscheidungen von Lebewesen oder wenn sie sterben.
Urin und Kot enthalten große Mengen an Kalium, tatsächlich werden Ansammlungen von Vogel- und Fledermauskot (Guano) als Dünger verwendet. Guano liefert große Mengen an Kalium, Stickstoff und Phosphor.
Während lebende Organismen sterben, wird ihr Körper durch zersetzende Organismen zersetzt und ihre Elemente werden in diese oder in den Boden integriert. Hier findet der Mineralisierungsprozess statt, dh das Kalium, das Teil der Organismen ist (organisch), wird wieder mineralisch. Dieser Punkt wird als Übergang vom biologischen zum pedologischen Stadium angesehen..
Der Mensch greift aktiv in den Kaliumkreislauf ein, da er kaliumreiches Gestein (Kali) extrahiert und den Guano sammelt, um Düngemittel herzustellen. Diese Düngemittel werden dem Boden zugesetzt, um die Menge an Kalium zu erhöhen, die sofort für die Ernte verfügbar ist. In ähnlicher Weise fügen Menschen Nahrungsergänzungsmitteln für Nutztiere Kalium hinzu.
Auf diese Weise gibt es eine anthropische Phase im Zyklus, in der Menschen Kalium von einem Ort zum anderen bewegen. Während Sie natürliche Prozesse beschleunigen, indem Sie Steine abbauen oder Guano verarbeiten, bewegen Sie ihn über große Entfernungen und wenden Sie ihn an.
Kalium ist in großen Mengen im Boden vorhanden, obwohl nicht alles von Pflanzen aufgenommen werden kann. Zwischen 80 und 95% des Minerals befinden sich in Form von Mineralstrukturen wie Feldspat und anderen im Gestein.
Dies kann nicht direkt von Pflanzen verwendet werden und ist als strukturelles oder Reservekalium bekannt. Kali ist eines der Gesteine, die am reichsten an Mineralsalzen von Kalium sind. Im Allgemeinen ist die Freisetzung von Kalium normalerweise langsam, was mit Verwitterungs- und Erosionsprozessen verbunden ist.
Dies ist das Produkt der Einwirkung von Wirkstoffen wie Regen und Temperaturänderungen, die das Gestein brechen und seine mineralischen Bestandteile freisetzen. Zu diesen Bestandteilen gehört Kalium, das hauptsächlich durch einen als Retrogradation bezeichneten Prozess zwischen den Tonschichten fixiert wird..
Tatsächlich können bis zu fast 20% des Kaliums in Tonen fixiert werden, beispielsweise auf ihrer Oberfläche (0,5 bis 10% austauschbares Kalium). Sowie 10 bis 20% zwischen den Blättern wie Glimmer, kaum zugänglich.
Schließlich werden zwischen 0,10 und 0,15% des Kaliums im Boden vom Wasser in Form von K-Ionen gelöst.+. Diese Fraktion ist von Pflanzen sofort assimilierbar und dieses assimilierbare Kalium geht in die biologische Phase zurück, sobald es von den Wurzeln absorbiert wird..
Darüber hinaus wird ein Teil des assimilierbaren Kaliums vom Regenwasser in Flüsse, Seen und Ozeane transportiert. Dort geht es in die biologische Phase über, wenn es von Phytoplankton und Makroalgen absorbiert und verwendet wird, die Organismen sind, die Teil der Nahrungsketten der aquatischen Umwelt sind. Ebenso wird ein Teil des Kaliums abgelagert, wobei die Sedimente am Boden von Seen und Ozeanen integriert werden..
Diese Sedimente werden über Millionen von Jahren bedeckt und verdichtet und werden Teil der Bildung neuer kaliumreicher Gesteine sein. Diese entstehen in geologischen Prozessen und werden verwittert, wobei Kalium freigesetzt wird und somit dem Zyklus dieses Elements folgt..
Der Kaliumkreislauf ist ein lebenswichtiger Prozess, da er ein grundlegendes Element für den Stoffaustausch durch Zellmembranen darstellt. Das heißt, damit eine Zelle im Körper funktioniert, muss sie in der Lage sein, Elemente auszuwählen, die sie betreten oder verlassen..
In diesem Prozess sind Kalium und Kalzium für die Funktion dieses physikalisch-chemischen Austauschmechanismus wesentlich. Darüber hinaus hilft dieses Element dabei, Wasser in den Zellen zu halten, damit es nicht austrocknet und den Tod des Körpers verursacht.
Kalium ist ein wesentliches Element für verschiedene Funktionsprozesse im Körper, wie die Funktion des Herzens, Muskelbewegungen und die Aktivität des Nervensystems. Außerdem kann jede Zelle Nährstoffe aufnehmen und Abfall ausstoßen.
Andererseits bringt ein Überschuss an Kalium auch Probleme für den Menschen mit sich, da er die Funktion des Herzens und der Nieren verändern kann.
Kalium ist neben Stickstoff und Phosphor eines der drei grundlegenden Makroelemente für die Pflanzenernährung. Tatsächlich ist Kalium nach Stickstoff das Element, das von Pflanzen am meisten absorbiert wird.
Die Hauptprozesse der Funktion von Pflanzen hängen von Kalium ab, wie das Öffnen und Schließen von Stomata sowie die Photosynthese. Dies sind die mikroskopischen Öffnungen in den Blättern, in denen ein Gasaustausch stattfindet. Ebenso wird Kalium für die Produktion von Enzymen und anderen Proteinen benötigt..
Aus diesem Grund ist Kalium für die landwirtschaftliche Produktion von großer Bedeutung. Daher wird es als Dünger zugesetzt, wenn es im Boden knapp ist.
Daher wird die häufigste Düngemittelformel aufgrund ihrer chemischen Symbole NPK genannt, dh Stickstoff, Phosphor und Kalium. In diesem Sinne ist die Gewinnung und Verarbeitung von Kalium zur Herstellung von Düngemitteln eine relevante wirtschaftliche Tätigkeit..
Darüber hinaus hat Kalium unzählige industrielle Verwendungszwecke, da es zur Herstellung von gehärtetem Glas und als Zusatzstoff in Lebensmitteln verwendet wird. Andererseits ermöglicht Kaliumsuperoxid die Sauerstoffversorgung von U-Booten und Raumfahrzeugen.
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