کمبود پتاسیم
پتاسیم از عناصر ضروری گیاهان عالی و فراوانترین عنصر موجود در پیکره گیاه پس از ازت است. پتاسیم از عناصر پرمصرف است. تجربه نشان میدهد که معمولا مقدار سه عنصر پتاسیم، فسفر و نیتروژن در خاک نسبت به سایر عناصر ضروری برای حداکثر رشد گیاه ناکافی است. لذا این سه عنصر ترکیباساسی کودهای تجاری را تشکیل میدهند. مقدار متوسط پتاسیم پوسته خاک در حدود ۳/۲ درصد است. منبع عمده پتاسیم برای رشد گیاهان در شرایط طبیعی از هوازدگی کانی های پتاسیم دار تامین میشود.پتاسیم به راحتی در سراسر گیاه حرکت میکند و به مقدار زیاد در بخشهای فعال و در حال رشد گیاه وجود دارد. مقدار مورد نیاز گیاهان به پتاسیم متفاوت است. ممکن است گیاه در یک مرحله از رشد فیزیولوژیکی نیاز به جذب پتاسیم بیشتر از مرحله دیگر داشته باشد. مثلاً در سیب زمینی ممکن است در مراحل اولیه رشد علائم کمبود پتاسیم را ظاهر نکند، اما در مراحل بعدی کمبود پتاسیم ممکن است برای گیاه بحرانی شود.
کمبود پتاسیم فوراً به نشانههای قابل دیدن منجر نمیشود. ابتدا فقط کاهشی در میزان رشد ایجاد میشود،ادامه کمبود یا شدیدتر شدن آن زردی و سوختگی رخ میدهد. این نشانه ها معمولاً در برگهای پیرتر شروع میشود زیرا این برگها یون پتاسیم را در اختیار برگهای جوان تر قرار میدهند. در اغلب گونههای گیاهی زردی و سوختگی ازحاشیه و نوک برگها شروع میشود. گیاهانی که کمبود پتاسیمدارند معمولاً از شادابیکمتری برخوردار هستند و در شرایط کم آبی به سهولت پژمرده میشوند. لذا مقاومت به خشکی در آنها ضعیف است و نیز حساسیت بیشتری نسبت به شوری، آسیب به سرما و حمله بیماری قارچی نشان میدهند. توقف رشد در حالت عمومی ، کوتاه شدن میانگره ها و کوچک ماندن برگ ها, کلروز میان گره ها و سبز ماندن رگبرگ ها، میوه ها نوک کشیده شده و عدم تکامل در قسمت دم میوه در گیاهانی که پتاسیم کافی دارند، فعالیت روزنهها به خوبی کنترل میشود. مکانیسم باز و بسته شدن روزنهها کاملاً به جریان پتاسیم و مالات به عنوان آنیون همراه پتاسیم وابسته است. ورود فعال پتاسیم به سلول روزنه باعث باز شدن روزنه و خروج پتاسیم از سلول باعث بسته شدن روزنه میشود. در اکثر گونه ها مکانیسم باز و بسته شدن مطلقاً به یون پتاسیم وابسته است و سایر کاتیونهای تک ظرفیتی نمی توانند وظیفه یون پتاسیم را بر عهده گیرند. اختلالهای ناشی ازکمبود پتاسیم شامل۱- مختل شدن فعالیتهای ناشی ازاثر اسمزی وتورگر مانند بازوبسته شدن روزنه ها ۲- مختل شدن ساخت پروتئینها به دلیل از دست رفتن زیر واحدهای ریبوزومی ۳- کاهش فعالیت آنزیمها به دلیل از دست رفتن ساختار فضایی آنزیمها که باردار شدن آنها به K+ بستگی دارد ۴-کاهش شدید فتوسنتز به دلیل نقش K+درایجاد توازن با H+ و تنظیم اسیدیته استرومای کلروپلاست وفعال نمودن آنزیم سیکل کالوین روبیسکو۵- کاهش بارگیری وانتقال آبکش.
پتاسیم وفتوسنتز
پتاسیم نقش کلیدی در فتوسنتز دارد. یون پتاسیم انتقال مواد حاصل از فتوسنتز را تسریع میکند. این امر احتمالاً مربوط به فرآیندهای فتوفسفوریلاسیون است. به طوریکه هرگاه مقدارK+ در گیاه زیاد شود احتمالاً تولیدATP زیاد می شود که خود در بارگیری آوندهای آبکش با مواد ساخته شده فتوسنتزی لازم است. افزایش فتوفسفوریلاسیون و انتقال الکترون فتوسنتزی در گیاهانی که به خوبی از یون پتاسیم برخوردار هستند مشاهدهشد. میزان فتوسنتز در بسیاری از گونه هایی که در معرض استرس نمک (NaCl) هستندکاهش مییابد.