Kaliumzykluskonzept, Stufen und Bedeutung

Er Kaliumzyklus Es ist der Satz chemischer, geologischer und biologischer Prozesse, die dieses Element auf der Erde zirkulieren. Daher ist es ein biogeochemischer Zyklus, der heißt, dass Kalium (k) ständig im Boden, Wasser und Lebewesen durch physikalische und chemische Transformationen zirkuliert.

Kalium ist eines der am häufigsten vorkommenden chemischen Elemente in der Erdkruste und erreicht bis zu 2,6%. Nicht alles, was Kalium verfügbar ist, um von Pflanzen absorbiert zu werden.

Schematische Vereinfachung des Kaliumzyklus

Das meiste davon ist für Pflanzen unerreichbar, die in die Struktur der Felsen oder zwischen den Blättern eingebettet sind. Nur weniger als 1% des Kaliums bilden Ionen, die sich in Wasser auflösen und für Pflanzenarten nützlich sein können.

In seinem Zyklus durchläuft Kalium mehrere Phasen, die den Durchgang von Gesteinen zu Boden umfassen (edaphologische geologische Stufe). Anschließend wird es von den Wurzeln der Pflanzen (biologische Stufe) absorbiert, die von den Pflanzenfressern und dieser Pässe zu den Fleischfressern konsumiert werden.

Wenn dann jeder stirbt, integrieren die Zersetzer das Kalium wieder zu. Ein Teil des im Boden vorhandenen Kaliums wird durch Wasser zu Flüssen, Seen und Ozeanen (hydrologisches Stadium) gezogen.

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Kaliumzyklusstadien

Der Kaliumzyklus überschreitet drei Stufen:

1. Erstens durch die Verwitterung von den Felsen zum Boden, wo sich die Felsen durch die Wirkung von Wasser und anderen klimatischen Faktoren auflösen (edaphologische geologische Stadium).
2. Wenn sie dann von den Pflanzen absorbiert werden, ist es in eine biologische Phase integriert und ist Teil der Lebensmittelnetzwerke.
3. Anschließend wird es aufgrund des Exkrements von Tieren oder durch den Tod der Lebewesen wieder auf den Boden eingebaut.

Gleichzeitig wird ein Teil des Kaliums in Flüssen, Seen und Ozeanen mit Wasser in ein hydrologisches Stadium gezogen.

Biologische Stufe (Lebewesen)

Boden- und Pflanzenwurzeln

Die Haupteingangstür des Poetiums in der biologischen Welt sind die Pflanzen, die sie durch ihre Wurzeln absorbieren. Kaliumionen (k)⁺) werden in Bodenwasser gelöst, was in die absorbierenden Haare der Wurzeln eindringt (Solubilisierung).

Abhängig von der Pflanzenarten absorbiert es eine größere oder weniger Kaliummenge mehr oder weniger. Zum Beispiel kann Alfalfa Kalium bis zu 322 kg pro Hektar entfernen, während der Weizen nur 12 kg/ha.

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Einmal in der Pflanze wird Kalium verwendet, um den Betrieb des Gemüses, dessen Wachstum, Produktion von Blumen und Früchten zu garantieren. Wenn die Pflanze von einem pflanzenfressenden Tier verzehrt wird, erreicht Kalium ihren Körper, wo es verwendet wird, und übergeht auch zu den Fleischfressern, die sie als Nahrung verwenden.

Kühe sind pflanzenfressende Tiere

In einigen Fällen, insbesondere wenn es sich um Corral -Tiere handelt, kann das Menschen Kaliumnahrungsergänzungsmittel zur Ergänzung der Ernährung geben. Dann kehrt Kalium durch zwei Grundrouten, die Ausscheidungen der Lebewesen oder wann diese sterben.

Urin und Kot enthalten große Mengen an Kalium, in der Tat werden die Ansammlungen von Vögeln und Fledermäusen (Guano) als Dünger verwendet. Guano liefert große Mengen an Kalium, Stickstoff und Phosphor.

Während lebende Organismen sterben, wird ihr Körper durch Zersetzung von Organismen zerlegt und ihre Elemente in diese oder den Boden integriert. Hier tritt der Mineralisierungsprozess auf, dh das Kalium, das Teil der Organismen (organisch) ist. Dieser Punkt wird als Übergang vom biologischen Stadium zum edaphologischen Anteil angesehen.

Anthropische Intervention

Der Mensch greift aktiv in den Kaliumzyklus ein, da er reich an Kalium (Kalium) extrahiert und den Guano sammelt, um Düngemittel vorzubereiten. Diese Düngemittel werden dem Boden hinzugefügt, um die Menge an Kalium zu erhöhen, die sofort für Pflanzen verfügbar ist. In ähnlicher Weise fügt das Mensch Nahrungsergänzungsmittel für Nutztiere Kalium zu Kalium hinzu.

Auf diese Weise gibt es eine anthropische Phase im Zyklus, in der der Mensch Kalium von einem Ort zum anderen bewegt. Übertragen Sie es beim Beschleunigen natürlicher Prozesse, indem Sie Gesteine ​​verschlechtern oder den Guano verarbeiten, auf große Entfernungen und wenden Sie ihn an.

- Edaphologische geologische Stufe (Gesteine ​​und Boden)

Kalium ist in großen Mengen auf dem Boden vorhanden, obwohl nicht alles von Pflanzen absorbiert werden kann. Zwischen 80 und 95% des Minerals befinden sich in den Felsen, in Form von Mineralstrukturen wie Feldspat und anderen.

Dies kann nicht direkt von Pflanzen verwendet werden und ist als Struktur- oder Reserve -Kalium bezeichnet, und Kaliach ist eines der reichsten Felsen in Kaliummineralsalzen. Im Allgemeinen ist die Kaliumbefreiung normalerweise langsam, verbunden mit Verwitterungs- und Erosionsprozessen.

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Dies ist das Produkt der Wirkung von Wirkstoffen wie Regen- und Temperaturänderungen, die das Gestein brechen und ihre mineralischen Bestandteile freisetzen. Unter diesen Bestandteilen befindet sich das Kalium, das zwischen den Tonblättern hauptsächlich durch einen Prozess namens Retrogradation festgelegt ist.

Tatsächlich können bis zu 20% des Kaliums in Tonen fixiert werden, beispielsweise auf seiner Oberfläche (0,5 bis 10% des austauschbaren Kaliums). Sowie 10 bis 20% zwischen den Blättern wie den Glimmer, die kaum zugänglich sind.

Schließlich werden zwischen 0,10 und 0,15% Kalium auf dem Boden durch Wasser in Form von K -Ionen gelöst⁺. Diese Fraktion ist sofort durch Pflanzen angewiesen, und dieses assimilable Kalium geht auf die biologische Phase zurück, nachdem die Wurzeln absorbiert wurden.

- Hydrologischer Stadium (Flüsse, Seen und Ozeane)

Das Regenwasser schleppt das Kalium in Richtung der Flüsse

Darüber hinaus wird ein Teil des angenommenen Kaliums von Regenwasser zu Flüssen, Seen und Ozeanen gezogen. Dort geht es in die biologische Phase, wenn sie von Phytoplankton und Makroalgas absorbiert und verwendet werden, die Organismen sind, die Teil der Lebensmittelketten der aquatischen Umgebung sind. Ebenso wird ein Teil des Kaliums abgelagert, indem Sedimente in den Hintergrund von Seen und Ozeanen integriert werden.

Phytoplankton

Diese Sedimente sind seit Millionen von Jahren bedeckt und verdichtet und werden Teil der Bildung neuer Steine ​​sein, die reich an Kalium sind. Diese werden in den geologischen Prozessen entstehen und werden durch Freisetzung von Kalium und somit dem Zyklus dieses Elements der Meteorisierung unterzogen.

Bedeutung des Kaliumzyklus

Zellbetrieb

Der Kaliumzyklus ist ein Prozess von großer Bedeutung für das Leben, da er ein grundlegendes Element für den Austausch von Substanzen durch Zellmembranen ist. Das heißt, so dass jeder Körper des Körpers in der Lage sein muss, Elemente auszuwählen, die sie eingeben oder verlassen.

In diesem Prozess sind Kalium und Kalzium für die Funktionsweise dieses physikal-chemischen Mechanismus des Austauschs von grundlegender Bedeutung. Darüber hinaus hilft dieses Element dabei.

Menschliches Wesen und andere Tiere

Kalium ist ein unverzichtbares Element für verschiedene funktionelle Prozesse im Körper, wie die Funktion des Herzens, der Muskelbewegungen und der Aktivität des Nervensystems. Sowie kann jede Zelle Nährstoffe absorbieren und Abfall vertreiben.

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Andererseits führt auch ein Kaliumüberschuss zum Menschen, da es das Funktionieren des Herzens und der Nieren verändern kann.

Böden

Kalium ist eine der 3 grundlegenden Makroemente für die Pflanzenernährung zusammen mit Stickstoff und Phosphor. Tatsächlich ist Kalium nach Stickstoff das Element, das Pflanzen in größerer Menge absorbieren.

Die Hauptprozesse von Pflanzen hängen von Kalium ab, z. B. dem Öffnen und Schließen der Stomata sowie der Photosynthese. Dies sind die mikroskopischen Öffnungen in den Blättern, in denen der Gaseaustausch auftritt. In ähnlicher Weise ist Kalium für die Herstellung von Enzymen und anderen Proteinen erforderlich.

Lebensmittelproduktion

Aufgrund des oben genannten ist Kalium für die landwirtschaftliche Produktion von großer Bedeutung. Daher wird es als Dünger hinzugefügt, wenn es im Boden knapp ist.

Somit wird die häufigste Düngerformel als NPK bezeichnet, nämlich Stickstoff, Phosphor und Kalium für seine chemischen Symbole. In diesem Sinne ist die Erlangung und Verarbeitung von Kalium für die Herstellung von Düngemitteln eine relevante wirtschaftliche Aktivität.

Andere industrielle Verwendungen

Darüber hinaus hat Kalium unzählige industrielle Verwendungen, da es bei der Herstellung von temperamentvollem Glas und als Lebensmittelzusatz verwendet wird. Andererseits ermöglicht Kalium -Superoxid die Sauerstoffversorgung in U -Booten und Raumfahrzeugen.

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