موازنهٔ بار الکتریکی

پتاسيم

پتاسيم از کانى‌هاى اوليه و ثانويه رس‌ها حاصل مى‌شود. به‌طورکلى خاک‌هاى داراى رس زياد حاوى پتاسيم نسبتاً بيشترى مى‌باشند. درحالى‌که محتوى پتاسيم در خاک‌هاى آلى و شنى معمولاً پائين است. منبع اصلى پتاسيم براى گياهان، از هوازدگى کانى‌هاى حاوى پتاسيم سرچشمه مى‌‌گيرد. پتاسيم به سه‌ صورت در خاک وجود دارد:

۱. به‌صورت ترکيب شيميائى با کانى‌هاى اوليه و ثانويه خاک. ۲. قابل تبادل به‌صورت جذب سطحى ذرات خاک ۳. در محلول خاک. در خاک‌هاى معدنى (خاک‌‌هاى حاوى مونت‌موريلونيت زياد) بيشترين مقدار پتاسيم در لاتيس‌هاى (Latices)، کانى است. فقط حدود ۱ تا ۳% از کل پتاسيم به‌صورت جذب سطحى درآمده و حتى جزء کمترى در محلول خاک است و قابليت مبادله دارد. پتاسيم قابل تبادل و محلول در خاک با هم در حال تعادل هستند. پتاسيم ابتدا از محلول خاکى جذب مى‌شود. اما پتاسيم مى‌تواند تا اندازه‌اى به‌ شکل‌هاى غيرتبادلى جذب شود. اغلب خاک‌ها داراى ذخيرهٔ پتاسيم زيادى هستند پس تغييرات سالانهٔ پتاسيم از سالى به سال ديگر اندک مى‌باشد.

پتاسيم به‌شکل کاتيون يک ظرفيتى +K جذب مى‌شود. جذب پتاسيم به‌صورت فعال مى‌باشد و انتقال آن مى‌تواند برخلاف شيب‌هاى شيميائى و الکتريکى صورت گيرد. درجه حرارت خاک بر جذب پتاسيم اثر مى‌گذارد. درجه حرارت مطلوب براى اغلب گونه‌ها حدود ۲۵ درجه سانتى‌گراد مى‌باشد اما اين مقدار در گونه‌ها متغير است. براى مثال سودان گراس پتاسيم را در ۳۰ تا ۳۵ درجه جذب کرد، درحالى‌که مقدار پتاسيم گياه نخود در ۳۵ درجه سانتى‌گراد کاهش يافت. در درجه حرارت‌هاى پائين (۵، ۱۵،۱۳ درجه سانتى‌گراد) پتاسيم از طريق ريشه‌ها به خارج منتقل مى‌شود. هل و بيکر مشاهده نمودند که پتاسيم ۸۰% کاتيون‌هاى موجود در آوند آبکش را تشکيل مى‌دهد. انتقال آوندى عمدتاً از پائين به طرف بالاى گياه است. همچنين پتاسيم انتقال نيترات را افزايش مى‌دهد.

چون پتاسيم متحرک‌ترين عنصر غذائى در گياه مى‌باشد به‌عنوان يک قانون، پتاسيم از اندام‌هاى پيرتر به جوان‌تر منتقل مى‌شود. ضمن اينکه پتاسيم براى تمامى گياهان عالى و پست ضرورى است، جزء شناخته شدهٔ هيچ قسمت گياه نيست. پتاسيم به مقدار زياد در واکوئل‌ها ذخيره مى‌شود. پتاسيم مولکول‌هاى آلى پيچيده (Ligands)، تشکيل نمى‌دهد و عمدتاً به‌صورت فعال‌کنندهٔ آنزيم‌ها يا کوآنزيم‌ براى ۴۶ آنزيم عمل مى‌نمايد. مصرف پتاسيم به‌صورت کوفاکتور تنها تا اندازه‌اى نياز زياد به پتاسيم را توجيه مى‌کند. علاوه بر پتاسيم، منيزيم نيز به‌عنوان فعال‌کنندهٔ برخى از آنزيم‌ها عمل مى‌نمايد. اين جنبه فعاليت پتاسيم به‌خصوص با توجه به اينکه آنزيم‌ها و کوفاکتورها هيچ کدام در ترکيبات شيميائى مصرف نمى‌شوند مورد توجه قرار گرفته است، چون مقدار کمى از پتاسيم بايستى کار زيادى انجام دهد.

پتاسيم همچنين در حفظ پتانسيل اسمزى و جذب آب نقش دارد. گياهان با ذخيرهٔ مطلوب پتاسيم، آب کمترى از دست مى‌دهند، چون پتاسيم پتانسيل اسمزى را افزايش مى‌دهد و نقش مثبتى در بستن روزنه‌ها دارد. پتاسيم همچنين به موازنهٔ بار الکتريکى آنيون‌ها کمک نموده و در جذب و انتقال آنها مؤثر مى‌باشد. لبيهاريت و مانسون گزارش کردند که پتاسيم، شيوع برخى از قارچ‌هاى مؤثر در بيمارى و رس ذرت را کاهش مى‌دهد، ليکن دلايل فيزيولوژيکى اين امر هنوز مشخص نشده است. براى مثال پتاسيم به‌طور قابل توجهى پژمردگى ورتيسليومى در پنبه را کاهش داد.

مشخص شده است که پتاسيم نقش حياتى در فتوسنتز دارد چون باعث افزايش مستقيم رشد و شاخص سطح برگ و لذا جذب CO۲ و افزايش انتقال مواد فتوسنتزى به خارج برگ مى‌گردد. فعاليت اخير نتيجهٔ تشکيل ATP بيشتر است که براى تجمع مواد فتوسنتزى در آوند آبکش لازم است. سديم به مقدار جزئى در تعدادى از گياهان به‌خصوص در چغندرقند و پنبه مى‌تواند جانشين پتاسيم شود. جايگزينى در گياهان ديگر نظير ذرت و سورگوم اندک است. سطح بحرانى پتاسيم در بافت گياه نسبتاً بالا و به‌طور معمول در حدود يک درصد يا چهار برابر فسفر است. به‌طور تقريب، از همهٔ پتاسيم جذب شده در طى مرحلهٔ رشد رويشي، مقدار اندکى به دانه‌ها يا ميوه‌ها انتقال مى‌يابد. مصرف پتاسيم در مرحلهٔ زايشى گندم، تأثير کمى در عملکرد دانه دارد. کمبود پتاسيم منجر به افزايش ضعف ريشه و خوابيدن ساقه در ذرت مى‌شود. اين امر ارتباط احتمالى با بيمارى دارد. وقتى که کود پتاس به‌صورت تيمارهاى N-O-O يا N-P-O حذف شود، تعداد ريشه‌هاى هوائى کاهش مى‌يابد و انسجام پارانشيم ساقه از بين مى‌رود. کمبود شديد پتاسيم باعث ايجاد لکه‌هاى کوچک نکروتيک بين رگبر‌گ‌ها و سوختن نوک و حاشيه‌هاى برگ‌هاى پيرتر در بعضى از گونه‌ها مى‌شود.