Kalium cyklus koncept, stadier og betydning

3644
Philip Kelley
Kalium cyklus koncept, stadier og betydning

Det kaliumcyklus Det er sættet med kemiske, geologiske og biologiske processer, der får dette element til at cirkulere på Jorden. Derfor er det en biogeokemisk cyklus, det vil sige, at kalium (K) cirkulerer konstant i jorden, vandet og levende væsener gennem fysiske og kemiske transformationer..

Kalium er et af de mest rigelige kemiske grundstoffer i jordskorpen og når op til 2,6%. Imidlertid er ikke alt kalium i tilgængelig form, der kan absorberes af planter..

Skematisk forenkling af kaliumcyklussen

Det meste af det er uopnåeligt for planter, der er indlejret i stenens struktur eller mellem de ark, der danner ler. Kun mindre end 1% af kalium danner ioner, der opløses i vand og kan være nyttige for plantearter.

I sin cyklus går kalium gennem flere faser, der inkluderer passage fra klipper til jorden (geologisk stadium). Derefter absorberes det af planterødderne (biologisk stadium), der forbruges af planteædere, og fra disse overføres det til kødædere.

Derefter, når de alle dør, inkorporerer nedbrydere kalium tilbage i jorden (edafologisk geologisk fase), og også animalsk udskillelse integrerer kalium igen i jorden. En del af det tilstedeværende kalium i jorden føres af vand til floder, søer og oceaner (hydrologisk stadium).

Artikelindeks

  • 1 Stadier af kaliumcyklussen
    • 1.1 Biologisk stadium (levende væsener)
    • 1.2 - Edafologisk geologisk fase (klipper og jord)
    • 1.3 - Hydrologisk stadium (floder, søer og oceaner)
  • 2 Betydningen af ​​kaliumcyklus
    • 2.1 Cellefunktion
    • 2.2 Menneskelige og andre dyr
    • 2.3 Planter
    • 2.4 Fødevareproduktion
    • 2.5 Andre industrielle anvendelser
  • 3 Referencer

Stadier af kaliumcyklussen

Kaliumcyklussen gennemgår tre faser:

  1. Først når de passerer fra klipperne til jorden på grund af forvitring, hvor klipperne opløses på grund af vandets virkning og andre klimatiske faktorer (geologisk og pædagologisk stadium).
  2. Derefter, når det absorberes af planter, integreres det i en biologisk fase, der er en del af madvævene..
  3. Senere er det genindarbejdet til jorden ved ekskrementer af dyr eller ved levende væseners død.

Samtidig trækkes en del af kalium af vandet til et hydrologisk stadium i floder, søer og have, hvor det også deltager i det biologiske stadium, da det forbruges af vandorganismer..

Biologisk stadium (levende væsner)

Jord og planterødder

Den vigtigste gateway for kalium til den biologiske verden er de planter, der absorberer det gennem deres rødder. Kaliumioner (K+) opløses i jordvandet, der trænger gennem røddernes absorberende hår (solubilisering).

Afhængigt af plantearten absorberer den mere eller mindre kalium. For eksempel kan lucerne fjerne op til 322 kg pr. Hektar kalium fra jorden, mens hvede kun 12 kg / ha.

En gang i planten vil kalium bruges til at garantere plantens funktion, dens vækst, produktion af blomster og frugter. Når planten indtages af et planteædende dyr, når kalium sin krop, hvor den bruges og overgår også til kødædere, der bruger den som mad..

Køer er planteædende dyr

I nogle tilfælde, især når det drejer sig om husdyr, kan mennesker give kaliumtilskud som supplement til ernæringen. Derefter vender kalium tilbage til jorden ad to grundlæggende veje, udskillelsen af ​​levende væsener, eller når de dør.

Urin og afføring indeholder store mængder kalium. Faktisk akkumuleres fugle- og flagermusskidt (guano) som gødning. Guano tilvejebringer store mængder kalium, nitrogen og fosfor.

Mens levende organismer dør, nedbrydes deres krop af nedbrydende organismer, og deres elementer integreres i disse eller i jorden. Her forekommer mineraliseringsprocessen, dvs. kalium, der er en del af organismerne (organisk), bliver mineral igen. Dette punkt betragtes som overgangen fra det biologiske stadium til det pedologiske stadium..

Antropisk intervention

Mennesket griber aktivt ind i kaliumcyklussen, da det ekstraherer kaliumrig sten (kaliumchlorid) og opsamler guano for at forberede gødning. Disse gødninger tilsættes jorden for at øge den mængde kalium, der straks er tilgængelig for afgrøder. På samme måde tilføjer mennesker kalium til kosttilskud til husdyr.

På denne måde er der en antropisk fase i cyklussen, hvor mennesker flytter kalium fra et sted til et andet. Mens man fremskynder naturlige processer ved at nedbryde klipper eller bearbejde guano, flytte det over store afstande og anvende det.

- Edafologisk geologisk fase (klipper og jord)

Kalium er til stede i jorden i store mængder, men ikke alt det kan absorberes af planter. Mellem 80 og 95% af mineralet er i klipperne i form af mineralstrukturer, såsom feldspars og andre.

Dette kan ikke bruges direkte af planter og er kendt som strukturelt eller reservekalium, og kaliumchlorid er en af ​​de klipper, der er rig på mineralsk salte af kalium. Generelt er frigivelsen af ​​kalium normalt langsomt forbundet med forvitrings- og erosionsprocesser.

Eroderede klipper

Dette er produktet af virkningen af ​​agenser som regn og temperaturændringer, der bryder klippen og frigiver dets mineralbestanddele. Blandt disse bestanddele er kalium, der er fastgjort mellem lerarkene hovedsageligt ved en proces kaldet retrogradering..

Faktisk kan op til næsten 20% af kaliumet fikseres i ler, for eksempel på deres overflade (0,5 til 10% udskifteligt kalium). Samt 10 til 20% mellem arkene, såsom micas, er næppe tilgængelige.

Endelig opløses mellem 0,10 og 0,15% af kalium i jorden i vandet i form af K-ioner.+. Denne fraktion kan straks assimileres af planter, og dette assimilerbare kalium går tilbage til den biologiske fase, når den først er absorberet af rødderne..

- Hydrologisk stadium (floder, søer og oceaner)

Regnvand fører kalium ind i floder

Derudover bæres en del af det assimilerbare kalium af regnvand i floder, søer og oceaner. Der overgår den til den biologiske fase, når den absorberes og bruges af fytoplankton og makroalger, som er organismer, der er en del af vandmiljøets fødekæder. Ligeledes deponeres en del af kaliumet og integrerer sedimenterne i bunden af ​​søer og oceaner..

Fytoplankton

Disse sedimenter er dækket og komprimeret over millioner af år og vil være en del af dannelsen af ​​nye kaliumrige klipper. Disse vil dukke op i geologiske processer og vil blive udsat for forvitring, frigive kalium og følgelig følge elementets cyklus..

Betydningen af ​​kaliumcyklus

Cellefunktion

Kaliumcyklussen er en proces af stor betydning for livet, fordi den er et grundlæggende element for udveksling af stoffer gennem cellemembraner. For at enhver celle i kroppen skal fungere, skal den være i stand til at vælge elementer, der kommer ind eller forlader dem..

I denne proces er kalium og calcium afgørende for, at denne fysisk-kemiske udvekslingsmekanisme fungerer. Derudover hjælper dette element med at bevare vand i cellerne, så det ikke dehydrerer og forårsager kroppens død.

Menneskelige og andre dyr

Kalium er et vigtigt element i forskellige funktionelle processer i kroppen, såsom hjertets funktion, muskelbevægelser og nervesystemets aktivitet. Samt at hver celle er i stand til at absorbere næringsstoffer og udvise affald.

På den anden side giver et overskud af kalium også problemer for mennesket, da det kan ændre hjertets og nyrernes funktion..

Planter

Kalium er en af ​​de 3 grundlæggende makroelementer til planteernæring sammen med nitrogen og fosfor. Faktisk efter kalium er kalium det element, der absorberes mest af planter.

Hovedprocesserne for plantens funktion afhænger af kalium, såsom åbning og lukning af stomata samt fotosyntese. Dette er de mikroskopiske åbninger i bladene, hvor der forekommer gasudveksling. Tilsvarende er kalium påkrævet til produktion af enzymer og andre proteiner..

Fødevareproduktion

På grund af ovenstående er kalium af stor betydning for landbrugsproduktionen, så det tilsættes som gødning, når det er knappe i jorden.

Således kaldes den mest almindelige gødningsformel NPK, det vil sige kvælstof, fosfor og kalium på grund af deres kemiske symboler. I denne forstand er opnåelse og forarbejdning af kalium til produktion af gødning en relevant økonomisk aktivitet..

Andre industrielle anvendelser

Derudover har kalium utallige industrielle anvendelser, da det bruges til produktion af hærdet glas og som et tilsætningsstof i mad. På den anden side tillader kaliumsuperoxid tilførsel af ilt i ubåde og rumfartøjer.

Referencer

  1. Calow, P. (red.) (1998). Encyclopædi for økologi og miljøledelse.
  2. Espinosa-Fuentes, M. De la L., Peralta-Rosales, O.A. og Castro-Romero, T. Biogeokemiske cyklusser. Kapitel 7. Mexicansk rapport om klimaændringer, gruppe I, videnskabelige baser. Modeller og modellering.
  3. Kirkby, J.J. (Red.) 1993. Jorderosion. Limusa, Grupo Noriega Editores. Mexico. 2. udgave.
  4. López-Bermúdez, F., Rubio-Recio, J.M. og Cuadrat, J, M. (1992). Fysisk geografi. Redaktionel CATEDRA
  5. Margalef, R. (1974). Økologi. Omega-udgaver.
  6. Miller, G. og TYLER, J.R. (1992). Økologi og miljø. Grupo Editorial Iberoamérica S.A. af C.V.
  7. Odum, E.P. og Warrett, G.W. (2006). Grundlæggende om økologi. Femte udgave. Thomson.
  8. Tarbuck, E.J. og Lutgens, F.K. (2005). Jordvidenskab. En introduktion til fysisk geologi. 8. udgave. Pearson Prentice Hall.

Endnu ingen kommentarer