Auf die Verwitterung kann man lange warten

Die Verfügbarkeit von Kalium im Boden

Kalium ist ein wichtiger Pflanzennährstoff und liegt im Boden in verschiedenen mehr oder weniger pflanzenverfügbaren Fraktionen vor. Wie gut eine Kalium-Düngung wirkt, ist unter anderem davon abhängig, wie viel austauschbares Kalium der Boden in der Vergangenheit abgegeben hat.

Die Kaliumdüngung soll freie Sorptionsplätze im Boden wieder auffüllen.

Foto: landpixel

Kalium ist im Boden vor allem als Salz (Kaliumchlorid, Kaliumnitrat, Kaliumsulfat, Kaliumcarbonat), als Kalilauge (KOH) oder in Form von K+-Ionen in der Bodenlösung oder in silikatischen Bindungen vertreten. Kalium tritt weder in der Natur noch in Düngemitteln als Kaliumoxid (K2O) auf. Trotzdem wird es als Verrechnungsgröße für kaliumhaltige Düngemittel verwandt. Der Gesamtkaliumgehalt des Bodens beträgt in Abhängigkeit vom Ton-Humusgehalt 0,2 bis 3 Prozent, das heißt zirka 2 600 bis 39 000 kg/ha verteilt auf 1 m Ackerkrume. Dort ist Kalium in Form von K+-Ionen in unterschiedlichen Positionen gebunden beziehungsweise fixiert. Der überwiegende Teil des bodenbürtigen Kaliums befindet sich im Gitter von Schichtsilikaten (z.B. Kali- Feldspat, Glimmer), woraus es allenfalls nach langwierigen Verwitterungsprozessen freigesetzt wird („Reserve“) oder in den Zwischenschichten aufweitbarer Dreischichttonminerale, zum Beispiel von Illiten (Glaukonit), Smectiten (Montmorillonit) oder Vermiculiten.

Nicht austauschbares Zwischenschicht-Kalium

Dieses sogenannte nicht austauschbare „Zwischenschicht-Kalium“ fördert wie das Zwischenschicht-Ammonium den Zusammenhalt und damit die Stabilität der Silicatschichten und wird erst nach Verarmung des Kaliums an den Austauschern beziehungsweise in der Bodenlösung sukzessive freigesetzt und damit pflanzenverfügbar. Dabei weiten sich zuerst die Randbereiche, später erfolgt eine vollständige Aufweitung der Silikatschichten. Während dieses Prozesses wird das Zwischenschicht-Kalium durch andere Kationen (Ca, Mg, Na, H usw.) ausgetauscht und in die Bodenlösung geschwemmt („nachgeliefert“). Den umgekehrten Vorgang bezeichnet man als K-Fixierung. Je mehr ein Boden an nicht austauschbarem Kalium an die Bodenlösung und an die Pflanze abgegeben hat, umso stärker ist anschließend sein Fixierungsvermögen.

Organische Substanz ist wichtiger Kaliumaustauscher

Eine für die Ernährung der Pflanzen und den Nährelementhaushalt des Bodens gleichermaßen wichtige Fraktion stellt das an Austauschern gebundene Kalium dar. Kationenaustau-scher im Boden sind vor allem die organische Substanz, Tonminerale und in geringem Umfang Kieselsäuren, Eisen- und Aluminiumoxide. Das an organische Bestandteile fixierte Kalium nimmt mengenmäßig mit 25 bis 50 kg Kalium/ha nur eine marginale Größenordnung ein. Einen weitaus höheren Stellenwert für die Kaliversorgung der Pflanzen stellt das an den äußeren Oberflächen von Zwei- (z.B. Kaoliniten) und Dreischichttonminerale austauschbar gebundene Kalium dar (300 bis13 000 kg/ha). Die K-Aufnahme erfolgt über die in der Bodenlösung befindlichen K+-Ionen. Diese Fraktion beläuft sich je nach Bodenart auf 500 bis 2000 kg/ha.

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Erwin Niederländer, K+S, LAD Südwest – LW 22/2021