Физиологические функции калия в растении 

Калий играет большую роль в растительном организме, участвуя в регуляции его основных процессов жизнедеятельности.

1. Активация деятельности ферментов:
В растении функционирование более 60 ферментов нуждается в участии калия. Калий повышает активность амилазы (диастазы), сахаразы (инвертазы) и протеолитических ферментов. Вследствие этого повышается его роль в синтезе сахарозы, крахмала и белков, что приводит к получению высоких урожаев основных сельскохозяйственных культур и повышению их качества.

2. Участие в процессе фотосинтеза:
Калий регулирует деятельность ферментов, которые контролируют протекание процесса фотосинтеза. Исследования показали, что зеленые листья, в которых содержится достаточное количество калия, способны ассимилировать диоксид углерода в два раза больше, чем листья с низким содержанием калия. Калий способствует лучшему использованию железа при синтезе хлорофилла. Это особенно заметно при недостатке усвояемого железа в почве или в питательной среде.

3. Регуляция транспорта веществ в тканях растения:
Калий регулирует процесс транспорта веществ из места синтеза в запасающие органы. Транспорт тем эффективней, чем лучше растение снабжено калием.

4. Участие в углеводном и белковом обмене.
Калий не только увеличивает содержание углеводов, но и изменяет соотношение между разными группами, способствуя переходу моносахаридов в сахарозу. При достаточном содержании калия в клетках растений улучшается процесс ассимиляции азота, одного из важнейших элементов для жизнедеятельности растения, и формирования протеинов.

5. Влияние на окислительно-восстановительные процессы.
Эта роль калия зависит от формы азота, которым питаются растения. При увеличении концентрации калия на фоне нитратов содержание органических кислот уменьшается, а на фоне аммиачного азота имеется тенденция к их увеличению.

6. Регуляция водного баланса растений.
Растения, в которых содержится достаточное количество калия, способны эффективнее использовать почвенную влагу по сравнению с растениями с дефицитом калия. При нормальном содержании калия в растении для получения хорошего урожая требуется меньшее количество влаги.

7. Повышение стрессоустойчивости растений по отношению к холоду, засухам, пестицидам и болезням.
Калий увеличивает холодостойкость озимых культур и многолетних трав. Питание растений калием оказывает влияние на качество продукции при ее хранении. Известно, что загнивание корней многих растений при зимнем хранении увеличивается при недостаточном питании растений калием. При голодании калием сахарная свекла загнивает даже на корню (в поле).

1.1. Дефицит калия в растении

Калий участвует во многих физиологических процессах в растении, таких как рост и размножение, транспорт веществ, передача сигналов и импульсов, поддержание тургора (осмотического давления). Дефицит калия приводит к нарушению различных метаболических процессов, что приводит к снижению продуктивности культур и качества урожая.
Недостаток калия в растении может быть неявным. Часто на первой стадии происходит только замедление скорости роста и развития растения, часто называемые «скрытым голоданием». Видимые симптомы голодания калием появляются на поздних стадиях, при появлении хлороза и омертвлении тканей растений. Исследованиями показано, что при дефиците калия из старых отмерших органов растений элемент перемещается в молодые ткани, при этом используется растениями повторно (происходит так называемая реутилизация).

Рисовые культуры
Недостаток калия в рисовой культуре идентифицируют следующим образом: низкорослые растения с темно-зелеными листьями и короткими тонкими стеблями, ржаво-коричневыми пятнами на конце листьев, которые в дальнейшем распространяются на всю листовую пластинку, сухие верхушка и край листа, а также сильная гниль корней. Кроме того, в условиях повышенных температур и низкой влажности недостаток калия приводит к преждевременной гибели взрослых листьев и сворачиванию молодых. В итоге нехватка калия может привести к стерильности растения или развитию неполного зерна.

Соя
Растения сои, которые выращивают на почвах, бедных калием, подвержены дефициту калия. В первую очередь края листьев становятся желтыми, потом лист повсеместно становится желтым. Центр и основание листа остаются зелеными. Если дефицит калия носит долгосрочный характер, то пораженные участки листа увеличиваются и лист приобретает форму «рыбьего скелета». Симптомы недостатка калия в первую очередь появляются на старых листьях, и если дефицит не будет восполнен, лист умирает.

Пшеница
Недостаток калия у растений пшеницы проявляется на нижних листьях, распространяясь на верхние части растения в зависимости от уровня дефицита элемента. Нехватка калия в растениях пшеницы приводит к снижению формирования основных ростовых гормонов в клетках. Как и в других зерновых культурах, недостаток калия в пшенице часто приводит к ослаблению стебля, что может привести к полеганию посевов.

Кукуруза
Листья растений кукурузы, подверженных дефициту калия, становятся желтыми на верхушках и по краям, затем они становятся коричневыми, обесцвечиваются и отмирают.   При недостатке калия в почве замедляется рост вегетативных органов кукурузы, угнетается жизнедеятельность корневой системы, стебли растений и их опорные корни слабеют, становятся непрочными, и растения приобретают склонность к полеганию. Недостаточное обеспечение кукурузы калием приводит к нарушению дыхания растений, в процессе которого они начинают расходовать белки вместо углеводов. Потребность кукурузы в азоте тесно связана с уровнем калийного питания и находится в прямой зависимости от него: недостаток калия может заметно снизить поглощение азота. Нехватка калия приводит к формированию початка с некачественным зерном или отсутствием зерен на верхушке.

Сахарный тростник
На взрослых листьях растений сахарного тростника, подверженных калийному голоданию, отмечен хлороз и отмирание верхушечных и краевых клеток. Верхняя поверхность жилок становится красной.

Подсолнечник
При возникновении дефицита калия стебли растений подсолнечника становятся хрупкими и тонкими. Недостаточное питание калием способствует формированию зерна с небольшим содержанием масла; снижается урожай подсолнечника, а также изменяется уровень содержания насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. На бедных калием почвах рост растений затруднен. Молодые листья развиваются в плотных розетках и в конечном итоге развиваются в коричневые омертвевшие «лоскутки». Обильное внесение калийных удобрений способно предотвратить эти проблемы.

Картофель
Один из наиболее очевидных признаков нехватки калия в растениях картофеля – замедление роста, отсутствие цветения и голубовато-зеленая окраска листьев. При обострении калийного голодания растения укорачиваются, листья поникают и становятся желтыми, и в итоге покрываются некротическими пятнами. Ситуацию можно улучшить внесением калийных удобрений. Чипсы, изготовленные из картофеля, выращенного с обильным применением калийных удобрений, имеют золотистый оттенок.

Хлопок
В растении калий весьма подвижен, поэтому при его дефиците элемент способен мигрировать из старых листьев в молодые, следовательно, первые видимые симптомы нехватки калия могут быть отмечены при появлении желтовато-белесой окраски старых листьев, которая потом превращается в светло-желтовато-зеленую. На листьях формируются желтые точки, центр листовой пластинки отмирает, а по краям образуются коричневые пятна. Верхушка и края загибаются вниз. В конечном итоге листья становятся красновато-коричневыми и сухими, а затем опадают. Хлопковые шарики неправильно развиваются и имеют плохое качество.

1.2. Влияние калия на качество урожая

Калий считают элементом, который отвечает за качество продукции. Элемент может косвенно влиять на качество урожая, регулируя потребление других элементов питания.

     Примеры влияния калия как элемента, отвечающего за качество продукции: