Физиологическая роль калия





4/5 калия содержится в клеточном соке. Больше его в хорошо освещенных растениях. Ночью он частично выделяется растениями через корни. Большее количество калия содержится в нетоварной части урожая, за исключением клубнеплодов, зернобобовых и льна. В клубнях картофеля к уборке содержится 96% калия. На создание 1 ц урожая зерновых необходимо 2-3 кг калия, картофеля — 0,6-0,9 кг, гороха — 3,5 кг, капусты — 4 кг, льна — 7 кг, табака — 8 кг. 300 ц картофеля выносят 154 кг калия.

Внешние признаки калийного голодания — побурение краев листьев, появление на листьях ржавых крапинок.

Максимум поглощения калия у яровой пшеницы приходится на период между выходом в трубку и колошением. У картофеля в июле поглощение калия составляет 60% от общей потребности растений. Потери калия связаны с его вымыванием дождями из старых листьев.

В большом количестве калия нуждаются плодово-ягодные культуры, сахарная свекла, капуста, корнеплоды, картофель, клевер, люцерна, подсолнечник, гречиха, зернобобовые, кукуруза. При недостатке калия в растении тормозятся многие биохимические процессы. Калий — основной противоион для нейтрализации отрицательных зарядов, он создает значительную асимметрию и разность электрических потенциалов между клеткой и средой. Недостаток калия усиливает поступление в клетку натрия, магния, кальция. При этом увеличивается селективная проницаемость мембраны для калия и увеличивается мембранный потенциал. Эти изменения могут нарушить обмен веществ.

Внутри клетки калия содержится больше, чем в среде (в 100-1000 раз). Особенно богаты калием эмбриональные ткани и растущие клетки. При недостатке его замедляется синтез нуклеиновых кислот и белка, снижается интенсивность фотосинтеза; иногда это происходит одновременно с активацией дыхания. Недостаток калия в замыкающих клетках устьиц приводит к потере в них воды, и устьица закрываются, и наоборот. При этом значительно тормозится отток продуктов фотосинтеза, и дыхание становится более интенсивным. Так происходит в первый период калийного голодания, при углублении калийного голодания дыхание тормозится. В отсутствии калия замедляется полимеризация сахаров в ди- и полисахариды. Калий необходим для включения фосфата в органические соединения. В растении имеются многочисленные калий-активируемые ферменты; они контролируют гликолиз, реакции образования ацетилкоэнзима А. Калий, взаимодействуя с молекулой фермента, способен изменять его конформацию, обеспечивая образование комплекса фермент — К+ - субстрат. Калий является ионом-эффектором для ферментативных и других белков. Возможно, таким образом, он взаимодействует с элементами мембран. Проницаемость мембран для калия выше, чем для других ионов, за исключением водорода. Повышение содержания калия в среде снижает поступление магния, и может наблюдаться магниевое голодание. При недостатке ионов К+ в клетке повышается содержание свободного аммиака и ионов водорода. Иногда недостаток калия вызывает накопление азотсодержащих соединений, несущих положительный заряд, и неорганических соединений фосфора.