نقش و اهمیت پتاسیم در گیاهان

 

مقدمه

پتاسیم (K) یک ماده مغذی ضروری برای رشد گیاهان است. این عنصر به عنوان یک درشت مغذی طبقه‌بندی می‌شود، زیرا گیاهان در طول چرخه زندگی خود مقادیر زیادی پتاسیم جذب می‌کنند. وقتی میزان پتاسیم موجود در خاک کافی نباشد، باید از طریق برنامه کوددهی، پتاسیم مورد نیاز گیاه تأمین شود. در اینجا، درک پایه‌ای از پتاسیم از جمله تغذیه پتاسیمی گیاهان، نحوه واکنش آن در خاک، عملکرد آن در گیاهان و نقش آن در تولید مؤثر محصولات زراعی را در اختیار شما قرار می‌دهیم.

نقش پتاسیم در رشد گیاه

پتاسیم در جابجایی آب، مواد مغذی و کربوهیدرات‌ها در بافت گیاهی دخالت دارد. این عنصر موجب فعال‌سازی آنزیم‌های داخل گیاه می‌شود که بر تولید پروتئین، نشاسته و آدنوزین تری‌فسفات (ATP) تأثیر می‌گذارد. تولید ATP می‌تواند فتوسنتز را تنظیم کند.

پتاسیم همچنین به تنظیم باز و بسته شدن روزنه‌ها کمک می‌کند، که این امر تبادل بخار آب، اکسیژن و دی‌اکسید کربن را تنظیم می‌کند. اگر پتاسیم به مقدار کافی تأمین نشود یا کمبود آن وجود داشته باشد، رشد گیاه متوقف شده و محصول کاهش می‌یابد.

برای محصولات دائمی مانند یونجه، پتاسیم نقش مهمی در حفظ و پایداری گیاه در طول زمستان دارد. دیگر نقش‌های پتاسیم شامل موارد زیر است:

– افزایش رشد ریشه و بهبود مقاومت در برابر خشکی

– حفظ فشار سلولی؛ کاهش اتلاف آب و جلوگیری از پژمردگی

– کمک به فتوسنتز و تشکیل مواد غذایی

– کاهش تنفس گیاه و جلوگیری از اتلاف انرژی

– بهبود جابجایی قندها و نشاسته

– تولید غلات غنی از نشاسته

– افزایش محتوای پروتئین گیاهان

– ساخت سلولز و کاهش خوابیدگی گیاه

– کمک به مهار بیماری‌های گیاهی

پتاسیم در خاک‌

محتوای کلی پتاسیم در خاک‌ها اغلب بیش‌تر از ppm ۲۰,۰۰۰ می‌باشد. اگرچه ذخایر کلی پتاسیم در خاک‌ها بسیار زیاد است، اما مقدار نسبتاً کمی از آن برای رشد گیاه در دسترس است. این به این دلیل است که تقریباً تمام این پتاسیم در ساختار مواد معدنی خاک وجود دارد و برای رشد گیاه در دسترس نیست.

پتاسیم به سه شکل در سیستم خاک وجود دارد: غیرقابل دسترس، به آرامی قابل دسترس یا تثبیت‌شده، و به سرعت قابل دسترس یا تبادلی. این سه شکل در خاک در یک تعادل قرار دارند.

اشکال پتاسیم

• ماده معدنی اولیه (پتاسیم غیرقابل دسترس)

بسته به نوع خاک، تقریباً ۹۰ تا ۹۸ درصد از کل پتاسیم موجود در خاک به این شکل یافت می‌شود. مواد معدنی فلدسپار و میکا بیشترین مقدار پتاسیم را در خود دارند. گیاهان نمی‌توانند از پتاسیم موجود در این شکل کریستالی و غیرمحلول استفاده کنند.

در طول زمان‌های طولانی، این مواد معدنی هوازده یا تجزیه می‌شوند و پتاسیم آزاد می‌شود. با این حال، این فرآیند آنقدر کند است که نمی‌تواند به طور کامل نیاز پتاسیمی محصولات زراعی را تأمین کند.

ماده معدنی ثانویه و ترکیبات (پتاسیم به آرامی قابل دسترس)

این شکل از پتاسیم بین لایه‌های مواد معدنی رسی به دام افتاده و اغلب به عنوان پتاسیم تثبیت‌شده شناخته می‌شود. نکات دیگری که درباره پتاسیم به آرامی قابل دسترس باید در نظر گرفت:

– گیاهان در طول یک فصل رشد نمی‌توانند مقدار زیادی از آن را جذب کنند.

– این نوع پتاسیم توسط روش‌های معمول آزمایش خاک اندازه‌گیری نمی‌شود.

– می‌تواند به عنوان منبع ذخیره برای پتاسیم به سرعت قابل دسترس عمل کند.

– مقداری از آن ممکن است در طول فصل رشد برای استفاده گیاه آزاد شود، اما مقداری دیگر ممکن است بین لایه‌های رس تثبیت شده و به پتاسیم به آرامی قابل دسترس تبدیل شود.

– مقدار این نوع پتاسیم بسته به نوع غالب رس در خاک متفاوت است.

• پتاسیم محلول (پتاسیم به سرعت قابل دسترس)

پتاسیمی که به عنوان پتاسیم به سرعت قابل دسترس برای رشد گیاه در نظر گرفته می‌شود، پتاسیمی که در آب خاک حل شده است (محلول در آب). گیاهان پتاسیم حل‌شده در آب خاک را به راحتی جذب می‌کنند. به محض کاهش غلظت پتاسیم در آب خاک، پتاسیم اضافی از پتاسیم متصل به مواد معدنی رس به محلول خاک آزاد می‌شود. پتاسیمی که در محل‌های تبادل ذرات رس متصل است، نسبت به پتاسیمی که بین لایه‌های مواد معدنی رس به دام افتاده برای رشد گیاه بیشتر در دسترس است.

عوامل کلیدی جذب پتاسیم توسط گیاه

چندین عامل بر جذب پتاسیم توسط گیاهان تأثیر می‌گذارند که شامل رطوبت خاک، تهویه و سطح اکسیژن خاک، دمای خاک و سیستم شخم‌زنی است.

• رطوبت خاک

افزایش رطوبت خاک معمولاً به معنای دسترسی بیشتر پتاسیم است. افزایش رطوبت خاک حرکت پتاسیم به سمت ریشه‌های گیاه را افزایش داده و دسترسی آن را بهبود می‌بخشد. تحقیقات نشان داده‌اند که واکنش گیاهان به کوددهی پتاسیم در سال‌های خشک بیشتر است.

• تهویه خاک و سطح اکسیژن

هوا برای تنفس ریشه و جذب پتاسیم ضروری است. با افزایش رطوبت خاک تا نقطه اشباع، فعالیت ریشه و در نتیجه جذب پتاسیم کاهش می‌یابد. سطح اکسیژن در خاک‌های اشباع بسیار پایین است.

• دمای خاک

فعالیت ریشه، عملکرد گیاه و فرآیندهای فیزیولوژیکی همگی با افزایش دمای خاک بیشتر می‌شوند. افزایش فعالیت‌های فیزیولوژیکی منجر به افزایش جذب پتاسیم می‌شود.

دمای بهینه خاک برای جذب پتاسیم بین 16 تا 27 درجه سانتی‌گراد است. جذب پتاسیم در دماهای پایین خاک کاهش می‌یابد.

• سیستم شخم‌زنی

در سیستم‌های کاشت بدون شخم و کاشت ردیفی، دسترسی به پتاسیم خاک کاهش می‌یابد. علت دقیق این کاهش مشخص نیست، اما نتایج تحقیقات به محدودیت رشد ریشه و توزیع محدود ریشه‌ها در خاک اشاره دارند.

علائم کمبود پتاسیم در گیاهان

کمبود پتاسیم در گیاهان معمولاً با علائمی همراه است که به راحتی قابل تشخیص هستند. پتاسیم در گیاه عنصری متحرک است بنابراین این علائم ابتدا در برگ‌های جوان ظاهر شده و سپس به برگ‌های مسن‌تر منتقل می‌شوند. علائم کمبود پتاسیم عبارتند از:

– زردی یا تغییر رنگ برگ‌ها که به تدریج به سفیدی می‌گراید

– ظهور لکه‌های بنفش یا سفید در سطح زیرین برگ‌ها

– قهوه‌ای شدن لبه‌های برگ‌ها

– پیچ خوردن و جمع شدن برگ‌ها

– کاهش تعداد برگ و گل‌ها

– کاهش رشد کلی گیاه

– تأخیر در رسیدن میوه‌ها

– ضخیم شدن پوست میوه

– ترش شدن طعم محصولات

دیگر نشانه‌ها شامل ماندن میوه‌ها در حالت نارس، تأخیر در رسیدن محصولات، کاهش تعداد خوشه‌ها و کم‌آبی آن‌ها می‌باشد. همچنین، ساقه‌ها ضعیف و کوتاه شده و رنگ برگ‌ها به خاکستری تغییر می‌کند.

منابع پتاسیم

تعدادی از مواد کودی وجود دارند که می توانند در صورت نیاز پتاسیم را تامین کنند. جدول زیر این مواد را فهرست می‌کند:

ماده	فرمول شیمیایی	مقدار تقریبی K2O
کلرید پتاسیم (Potassium chloride)	KCl	60-62%
نیترات پتاسیم (Potassium nitrate)	KNO3	44%
سولفات پتاسیم (Potassium sulfate)	K2SO4	50%
تیوسولفات پتاسیم (Potassium thiosulfate)	K2S2O3	17%
سولفات پتاسیم-منیزیم (Potassium-magnesium sulfate)	K2SO4·2MgSO4	20%

• کلرید پتاسیم (Potassium chloride)

کلرید پتاسیم رایج‌ترین منبع پتاسیم مورد استفاده است.

سه نوع قرمز، صورتی و سفید از این ماده در دسترس هستند که همگی از نظر تأمین پتاسیم برای گیاهان معادل هستند. رنگ در محصول 60-0-0 به دلیل وجود ناخالصی‌های آهن است که تاثیری بر دسترسی پتاسیم برای رشد گیاه ندارد.

• سولفات پتاسیم (Potassium sulfate)

می‌تواند علاوه بر پتاسیم، گوگرد را نیز تأمین کند.

اغلب برای سیب‌زمینی‌ها استفاده می‌شود. مطالعات نشان داده‌اند که سیب‌زمینی‌هایی که با کلرید پتاسیم کود داده می‌شوند، وزن مخصوص کمتری در مقایسه با سیب‌زمینی‌هایی که با سولفات پتاسیم تغذیه شده‌اند دارند.

• سولفات پتاسیم-منیزیم (Potassium-magnesium sulfate)

منبع خوبی از پتاسیم است، به‌ویژه هنگامی که در برنامه کوددهی به منیزیم نیز نیاز باشد. این ترکیب برای کوددهی ذرت، یونجه و غلات کوچک در خاک‌های شنی مناسب است.

• نیترات پتاسیم (Potassium nitrate)

نیترات پتاسیم منبع به سرعت قابل دسترس پتاسیم است، اما به دلیل هزینه بالای آن، عمدتاً برای محصولات با ارزش بالا استفاده می‌شود.

• تیوسولفات پتاسیم (Potassium thiosulfate)

این کود مایع برای آبیاری کودی یا کاربردهای پتاسیم به صورت محلول‌پاشی مناسب است.

اگر به عنوان کود شروع‌کننده استفاده شود، به‌ویژه در شرایط رطوبت کم خاک، ممکن است برای گیاه سمی باشد.

در صورتی که دما بالاتر از 90 درجه فارنهایت باشد، نباید به صورت محلول‌پاشی استفاده شود.

• کود حیوانی (Manure)

محتوای پتاسیم کود حیوانی بسته به نوع حیوان، جیره غذایی، روش‌های نگهداری و حمل و نقل متفاوت است.

آنالیز کود حیوانی برای تعیین میزان پتاسیم کاربردی ضروری است.

در نظر داشته باشید که کل پتاسیم موجود در کود حیوانی به‌سرعت قابل دسترس است، زیرا پتاسیم جزئی از ساختار مولکول‌های آلی نیست.

کاربرد و مدیریت پتاسیم

روش‌های پیشنهادی مدیریت پتاسیم برای هر محصول متفاوت است.

برای اغلب خاک‌ها می‌توانید کود پتاسیمی را در پاییز یا بهار اعمال کنید. خاک‌های شنی با ظرفیت تبادل کاتیونی پایین، توانایی کمی در نگه‌داشتن پتاسیم دارند. در این نوع خاک‌ها، پتاسیم تا حدی متحرک در نظر گرفته می‌شود، بنابراین توصیه می‌شود پتاسیم را نزدیک به زمان کاشت اعمال کنید.

فرم‌های مایع پتاسیم

فرم‌های مایع پتاسیم برای استفاده در بذر به عنوان کود آغازگر در دسترس هستند. این کودها با استفاده از کلرید پتاسیم (KCl) یا هیدروکسید پتاسیم (KOH) تولید می‌شوند.

• کودهای حاوی کلرید پتاسیم (KCl)

کودهای حاوی KCl به دلیل وجود نمک‌ها در محلول، خطر بیشتری برای آسیب به بذر دارند.

• کودهای حاوی هیدروکسید پتاسیم (KOH)

کودهای حاوی KOH برای قرارگیری در بذر ایمن‌تر هستند، زیرا ترکیبات پتاسیم-فسفات ایجاد می‌کنند که به محتوای نمک کود اضافه نمی‌کنند. منابع کود با نمک پایین که با KOH تولید می‌شوند، هزینه بیشتری دارند و ممکن است غلظت بسیار کمی از پتاسیم داشته باشند.

• تیوسولفات پتاسیم

تیوسولفات پتاسیم یک کود مایع حاوی پتاسیم و گوگرد است. استفاده از کود حاوی تیوسولفات ممکن است بر جوانه‌زنی بذر تأثیر منفی بگذارد و برای کاربرد در بذر توصیه نمی‌شود.

کاربرد به موقع کود پتاسیم می تواند بهره‌وری و کیفیت محصول شما را افزایش دهد. برای اطلاع از زمان طلایی استفاده از کودهای پتاسیمی با کارشناسان زمین کاران در ارتباط باشید

منابع‌

https://extension.umn.edu

https://cropaia.com