Kaliumcykel koncept, stadier och betydelse

3675
Robert Johnston
Kaliumcykel koncept, stadier och betydelse

De kaliumcykel Det är en uppsättning kemiska, geologiska och biologiska processer som får detta element att cirkulera på jorden. Därför är det en biogeokemisk cykel, det vill säga att kalium (K) cirkulerar ständigt i jorden, vattnet och levande varelser genom fysiska och kemiska omvandlingar..

Kalium är ett av de vanligaste kemiska elementen i jordskorpan och når upp till 2,6%. Emellertid är inte allt kalium i tillgänglig form för att absorberas av växter..

Schematisk förenkling av kaliumcykeln

Det mesta av det är ouppnåeligt för växter, inbäddat i stenens struktur eller mellan lakan som bildar leror. Endast mindre än 1% av kalium bildar joner som löser sig i vatten och kan vara användbara för växtarter.

I sin cykel går kalium genom flera steg som inkluderar passage från stenar till marken (geologiskt stadium). Därefter absorberas det av rötterna från växter (biologiskt stadium) som konsumeras av växtätare och från dessa övergår det till köttätare.

Sedan, när de alla dör, inkorporerar sönderdelarna kaliumet tillbaka i jorden (geologiskt geologiskt stadium) och även djurutskillningen återintegrerar kaliumet i jorden. En del av det kalium som finns i jorden transporteras av vatten till floder, sjöar och hav (hydrologiskt stadium).

Artikelindex

  • 1 Stadier av kaliumcykeln
    • 1.1 Biologiskt stadium (levande varelser)
    • 1.2 - Edafologisk geologisk fas (stenar och jord)
    • 1.3 - Hydrologiskt stadium (floder, sjöar och hav)
  • 2 Betydelsen av kaliumcykeln
    • 2.1 Cellfunktion
    • 2.2 Mänskliga och andra djur
    • 2.3 Växter
    • 2.4 Livsmedelsproduktion
    • 2.5 Annan industriell användning
  • 3 Referenser

Stadier av kaliumcykeln

Kaliumcykeln går igenom tre steg:

  1. Först när man passerar från klipporna till marken på grund av väderbildning, där stenarna sönderfaller på grund av vattenets verkan och andra klimatfaktorer (geologiskt och pedologiskt stadium).
  2. Då, när det absorberas av växter, integreras det i en biologisk fas, som en del av matväven..
  3. Senare återinförlivas den till marken genom avföring av djur eller genom levande varelser.

Samtidigt dras en del av kaliumet av vattnet till ett hydrologiskt stadium i floder, sjöar och hav, där det också deltar i det biologiska stadiet eftersom det konsumeras av vattenorganismer..

Biologiskt stadium (levande varelser)

Jord- och växtrötter

Huvudporten för kalium till den biologiska världen är de växter som absorberar det genom sina rötter. Kaliumjoner (K+) löses i markvattnet som tränger igenom rötternas absorberande hår (solubilisering).

Beroende på växtarten absorberar den mer eller mindre kalium. Till exempel kan alfalfa ta bort upp till 322 kg per hektar kalium från jorden, medan vete bara 12 kg / ha.

En gång i växten kommer kaliumet att användas för att garantera att växten fungerar, dess tillväxt, produktion av blommor och frukter. När växten konsumeras av ett växtätande djur når kalium sin kropp, där den används och passerar också till rovdjur som använder den som mat..

Kor är växtätande djur

I vissa fall, särskilt när det gäller bondgårdsdjur, kan människor ge kaliumtillskott för att komplettera näringen. Därefter återvänder kaliumet till jorden med två grundläggande vägar, utsöndring av levande varelser eller när de dör.

Urin och avföring innehåller stora mängder kalium, i själva verket används ansamlingar av fågel- och fladdermjöl (guano) som gödningsmedel. Guano ger stora mängder kalium, kväve och fosfor.

Medan levande organismer dör sönderdelas deras kropp genom nedbrytande organismer och deras element integreras i dessa eller i jorden. Här inträffar mineraliseringsprocessen, det vill säga det kalium som ingår i organismerna (organiskt) blir mineral igen. Denna punkt anses vara övergången från det biologiska stadiet till det pedologiska stadiet..

Antropisk intervention

Människan ingriper aktivt i kaliumcykeln, eftersom den extraherar kaliumrikt berg (kaliumchlorid) och samlar guano för att förbereda gödselmedel. Dessa gödningsmedel läggs till jorden för att öka mängden kalium som är direkt tillgänglig för grödor. På samma sätt tillsätter människor kalium i kosttillskott för husdjur.

På detta sätt finns det en antropisk fas i cykeln, där människor flyttar kalium från en plats till en annan. Samtidigt som man accelererar naturliga processer genom att förnedra stenar eller bearbeta guano, flytta det över stora avstånd och applicera det.

- Edafologisk geologisk fas (stenar och jord)

Kalium finns i jorden i stora mängder, men inte allt kan absorberas av växter. Mellan 80 och 95% av mineralet finns i klipporna, i form av mineralstrukturer, såsom fältspar och andra.

Detta kan inte användas direkt av växter och är känt som strukturellt eller reservkalium och kaliumchlorid är en av de stenar som är rikast på mineralsalter av kalium. I allmänhet är frisättningen av kalium vanligtvis långsam, förknippad med väder- och erosionsprocesser.

Eroderade stenar

Detta är produkten av verkan av medel som regn och temperaturförändringar, som bryter berget och frigör dess mineralbeståndsdelar. Bland dessa beståndsdelar finns kalium som fixeras mellan leraarken, huvudsakligen genom en process som kallas retrogradering..

Faktum är att upp till nästan 20% av kaliumet kan fixeras i leror, till exempel på deras yta (0,5 till 10% utbytbart kalium). Förutom 10 till 20% mellan lakan som micas, är knappast tillgänglig.

Slutligen löses mellan 0,10 och 0,15% av kalium i jorden upp i vattnet i form av K-joner.+. Denna fraktion är omedelbart assimilerbar av växter och detta assimilerbara kalium går tillbaka till den biologiska fasen när den absorberats av rötterna..

- Hydrologiskt stadium (floder, sjöar och hav)

Regnvatten leder kalium till floder

Dessutom transporteras en del av det assimilerbara kaliumet av regnvatten till floder, sjöar och hav. Där passerar den till den biologiska fasen när den absorberas och används av fytoplankton och makroalger, som är organismer som ingår i vattenkedjans livsmedelskedjor. På samma sätt deponeras en del av kaliumet och integrerar sedimenten i botten av sjöar och hav..

Fytoplankton

Dessa sediment täcks och komprimeras under miljontals år och kommer att vara en del av bildandet av nya kaliumrika bergarter. Dessa kommer att dyka upp i geologiska processer och kommer att utsättas för vittring, frigöra kalium och därmed följa cykeln av detta element..

Betydelsen av kaliumcykeln

Cellfunktion

Kaliumcykeln är en process av stor betydelse för livet, eftersom den är ett grundläggande element för utbyte av ämnen genom cellmembran. Det vill säga, för att varje cell i kroppen ska fungera, måste den kunna välja element som går in i eller lämnar dem..

I denna process är kalium och kalcium väsentliga för att denna fysikalisk-kemiska utbytesmekanism ska fungera. Dessutom hjälper detta element att hålla kvar vatten i cellerna så att det inte torkar ut och orsakar kroppens död.

Mänskliga och andra djur

Kalium är ett viktigt element för olika funktionella processer i kroppen, såsom hjärtets funktion, muskelrörelser och nervsystemets aktivitet. Förutom att varje cell kan absorbera näringsämnen och utvisa avfall.

Å andra sidan ger ett överskott av kalium också problem för människan, eftersom det kan förändra hjärtats och njurarnas funktion..

Växter

Kalium är en av de tre grundläggande makroelementen för växtnäring, tillsammans med kväve och fosfor. Faktum är att efter kväve är kalium det element som absorberas mest av växter.

De viktigaste processerna för växternas funktion beror på kalium, såsom öppning och stängning av stomata, samt fotosyntes. Dessa är de mikroskopiska öppningarna i bladen där gasutbyte sker. På samma sätt krävs kalium för produktion av enzymer och andra proteiner..

Matproduktion

På grund av ovanstående är kalium av stor betydelse för jordbruksproduktionen, så det tillsätts som ett gödselmedel när det är knappt i jorden.

Således kallas den vanligaste gödningsmedelsformeln NPK, det vill säga kväve, fosfor och kalium, på grund av deras kemiska symboler. I denna mening är erhållande och bearbetning av kalium för produktion av gödselmedel en relevant ekonomisk aktivitet..

Andra industriella användningsområden

Dessutom har kalium otaliga industriella användningsområden, eftersom det används vid produktion av härdat glas och som tillsats i livsmedel. Å andra sidan tillåter kaliumsuperoxid tillförsel av syre i ubåtar och rymdfarkoster.

Referenser

  1. Calow, P. (red.) (1998). Encyclopedia of ecology and environment management.
  2. Espinosa-Fuentes, M. De la L., Peralta-Rosales, O.A. och Castro-Romero, T. Biogeokemiska cykler. Kapitel 7. Mexikansk rapport om klimatförändringar, grupp I, vetenskapliga baser. Modeller och modellering.
  3. Kirkby, J.J. (Red.) 1993. Jorderosion. Limusa, Grupo Noriega Editores. Mexiko. 2: a upplagan.
  4. López-Bermúdez, F., Rubio-Recio, J.M. och Cuadrat, J, M. (1992). Fysisk geografi. Ledare CATEDRA
  5. Margalef, R. (1974). Ekologi. Omega-utgåvor.
  6. Miller, G. och TYLER, J.R. (1992). Ekologi och miljö. Grupo Editorial Iberoamérica S.A. av C.V.
  7. Odum, E.P. och Warrett, G.W. (2006). Grunderna i ekologi. Femte upplagan. Thomson.
  8. Tarbuck, E.J. och Lutgens, F.K. (2005). Geovetenskap. En introduktion till fysisk geologi. 8: e upplagan. Pearson Prentice Hall.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.