پتاسیم، ماده مغذی ضروری برای رشد گیاه

پتاسیم یک ماده مغذی ضروری برای گیاه و یکی از سه عنصر ماکروی نیتروژن، پتاسیم و فسفر (NPK) می باشد که به میزان نسبتاً زیادی توسط گیاهان جذب می شود. پتاسیم به روش های مختلف، عملکرد و کیفیت محصول را افزایش می دهد. به عنوان مثال، باعث افزایش قند و اندازه میوه ها و پروتئین در غلات، حفظ ماندگاری بیشتر محصول، مقاومت گیاه در برابر بیماری ها و خشکی و موارد دیگر می شود. پتاسیم چگونه این کار را انجام می دهد؟

نقش پتاسیم در گیاهان

پتاسیم در بسیاری از فرآیندهای گیاهی، از جمله تنظیم آب بواسطه تولید انرژی دخالت دارد:

• باز و بسته شدن منافذ را تنظیم می کند : به منظور باز کردن منافذ، پتاسیم به طور فعال به سلولهای محافظ (سلولهایی که اطراف روزنه ها را احاطه می کنند) پمپ می شود. این عمل باعث کاهش پتانسیل اسمزی داخل سلول و ورود آب می شود. وقتی پتاسیم از سلولهای محافظ خارج می شود، منافذ نیز بسته می شود.
• بر روند فتوسنتز و تنفس تأثیر می گذارد:
• پتاسیم با تنظیم باز و بسته شدن روزنه ها، بر تبادل گاز CO₂ و O₂ با جو تأثیر می گذارد.
• پتاسیم در سنتز ATP (آدنوزین تری فسفات)، که همه سلولها برای اخذ انرژی از آن استفاده می کنند، نقش دارد
• تنظیم و جذب آب را بهبود می بخشد : پتاسیمی که در سلول های ریشه تجمع می یابد، منجر به ورود آب به ریشه می شود.
• آنزیم ها را فعال می کند : برای فعال سازی بسیاری از آنزیم ها به پتاسیم نیاز است. پتاسیم ساختار سه بعدی آنزیم ها را تغییر داده و در نتیجه، میزان واکنش و تمایل آنها به لایه ای شدن، افزایش می یابد.
• برای متابولیسم پروتئین مورد نیاز است. در صورت عدم تأمین کافی پتاسیم، سنتز پروتئین متوقف می شود.
• برای جذب مناسب و استفاده از سایر مواد مغذی مانند نیترات (NO^–₃) جهت انجام سنتز پروتئین، مورد نیاز است. پتاسیم همراه با نیترات، به عنوان یک یون شمار، در گیاه جابجا می شود.
• دیواره های سلولی را تقویت می کند.

کمبود پتاسیم در گیاهان

علائم کمبود پتاسیم در محصولات مختلف، متفاوت می باشد. با این حال، رایج ترین علائم قابل مشاهده کمبود پتاسیم، در حالی که قسمت داخلی برگ سبز می باشد، سوزش و زردی حاشیه برگ ها است. سرانجام حاشیه برگ ها قهوه ای شده و از بین می روند.

سایر علائم کمبود پتاسیم عبارتند از:

• کوچک بودن برگها
• کاهش عملکرد محصول
• کاهش کیفیت محصول و اندازه آن، یکنواختی، مقدار قند، مقدار پروتئین و غیره
• ماندگاری کمتر
• ممکن است محصول در معرض بیماری ها باشد.

نحوه دسترسی به پتاسیم

 پتاسیم به صورت ⁺K ، توسط گیاهان جذب می شود. دسترسی به پتاسیم برای گیاهان، عمدتاً به ترکیب و خصوصیات خاک و روش کشت آنها بستگی دارد. خاکهای سنگین و رسی دارای ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)  بالاتری بوه و نسبت به خاکهای شنی و سبک، پتاسیم قابل دسترس بیشتری، نگهداری می کنند. اما خاکهای اسیدی دارای CEC کمتری می باشند . زیرا یونهای ⁺H مکان های تبادل ذرات رس خاک را اشغال نموده و در نتیجه، پتاسیم کمتری در دسترس گیاهان خواهد بود.

انواع پتاسیم موجود در خاک

اشکال پتاسیم در خاک را، می توان به چهار دسته تقسیم کرد :

• پتاسیم معدنی یا ساختمانی ( غیر قابل دسترس )
• پتاسیم غیر قابل تبادل، پتاسیم ثابت
• پتاسیم قابل مبادله
• پتاسیم محلول خاک

اساس طبقه بندی، در دسترس بودن پتاسیم برای جذب می باشد. بسته به نوع خاک و شرایط محیطی، دسترسی به پتاسیم متفاوت می باشد.

پتاسیم ساختمانی : پتاسیم یکی از اجزاء اصلی مواد معدنی خاک بوده که در ساختار کریستالی مواد معدنی مانند فلدسپات ها، مواد معدنی رس و میکا، در خاک پیوند می خورد. پتاسیم ساختمانی در گیاهان وجود ندارد. با این حال، طی فرآیند طولانی هوازدگی شیمیایی، مقدار کمی از آن، به آرامی در خاک آزاد می شود.

پتاسیم تثبیت شده : پتاسیم می تواند در لایه های ساختمانی مواد معدنی رسی، تثبیت شود. این فرآیند بیشتر در طول دوره های مرطوب و خشک شدن خاک، اتفاق می افتد. چون برخی از پتاسیم های ثابت با پتاسیم قابل مبادله تعادل دارند، مقادیر کمی از پتاسیم ثابت، در طول دوره رشد گیاهان و به آرامی در دسترس می باشد.

 پتاسیم قابل مبادله : از آنجا که پتاسیم، یونی با بار مثبت است، می توان آن را در سطوح دارای بار منفی مواد معدنی رسی و مواد آلی جذب کرد. پتاسیم قابل تبادل با محلول خاک تعادل دارد. هنگامی که در نتیجه جذب گیاه، پتاسیم از محلول خاک تخلیه می شود، مجدداً می توان آن را با پتاسیم قابل تبادل، تأمین نمود. بنابراین، این شکل از پتاسیم به راحتی برای گیاهان در دسترس بوده و مهمترین منبع پتاسیم محسوب می شود.

پتاسیم در محلول خاک : محلول خاک، منبع آماده مواد مغذی، برای گیاهان است. بنابراین پتاسیم محلول در خاک به راحتی برای گیاهان در دسترس است. با این حال، این منبع پتاسیم کم بوده و نماینده مقدار پتاسیم موجود در گیاهان نیست .