一般來說,鉀是僅次于氮和磷的第三大可能限制植物生產(chǎn)力的元素。這是因為鉀在植物營養(yǎng)中的主要作用是作為負責各種過程(例如硝酸鹽還原、蛋白質合成、碳水化合物分解、光合作用)的各種酶的激活劑。
鉀還被認為有助于植物適應干旱條件和較冷的溫度等脅迫。對于棉花,鉀可以提高吸水效率并影響幾乎所有植物生物系統(tǒng)的速度。
一般來說,鉀還調節(jié)植物氣孔的開閉,從而控制葉孔的開閉。
鉀在提供抗病性方面也是的。就棉花而言,鉀在降低枯萎病的發(fā)生率和嚴重程度方面發(fā)揮著作用。
鉀還能促進許多植物物種的開花和結果。例如,它會影響纖維特性,例如棉的馬克隆、長度和強度。早棉鈴期鉀的吸收增加,總吸收量的約 70% 發(fā)生在次開花后。
在棉花中,缺乏癥狀包括老葉邊緣缺綠。當鉀在植株內重新定向時,在年輕的葉子中鉀缺乏出現(xiàn)在結鈴和灌漿附近。這被稱為過早衰老。
一般認為土壤中鉀的總量大于其他營養(yǎng)元素。然而,植物可利用的鉀的數(shù)量是有限的。在土壤中,鉀以四種形式存在:
土壤溶液中的陽離子 (K + ) (Solution K)
吸附在粘土顆粒和有機膠體上(可交換 K)
次生粘土礦物中的不可交換 K +(固定 K),和
原生礦物結構中的K + (Structural K)。
在任何特定時間,土壤中的大部分鉀都處于不可交換的形式,因為它被鎖定在含鉀的主要礦物的晶體結構中。土壤中含量最多的兩組是白云母云母(KAl 2 (AlSi3O 10 )(OH) 2)和黑云母(K(Mg,Fe) 3 (AlSi3O 10 )(OH) 2)和長石正長石和微線 ((KAlSi3O 8 )。
與原生礦物結構中所含鉀相關的儲量相對不能用于植物吸收,盡管由于這些具有相當抗性的礦物的風化,幾年后將獲得少量鉀。
鉀可以從所謂的 2:1 次生粘土礦物(例如伊利石、蛭石和)中獲得。在大多數(shù)棉花種植區(qū),綠土和其他 2:1 型礦物是主要的粘土礦物。這些礦物質使 Vertosol 土壤剖面具有收縮膨脹特性(即自覆蓋)。
然而,在這些 Vertosol 剖面中,土壤溶液中的鉀可能不容易被吸收,因為它可能是固定的。這是因為鉀離子非常適合這些所謂的膨脹粘土的晶格之間。然后說這些鉀離子處于不可交換的形式,因為高等植物無法獲得它們。鉀只能非常緩慢地被植物吸收。
作物鉀的直接來源是土壤溶液。據(jù)估計,土壤中只有 1-2% 的總鉀可作為吸附在土壤膠體表面(即粘土顆粒和有機膠體)和/或土壤溶液中的可交換鉀。
其中大約 90% 是可交換的形式,但是高等植物吸收的大部分鉀需要在土壤溶液中。因此,可交換鉀的測定通常是植物可以吸收的鉀的相當好的指標。
| 可交換 | 單元 | 非常低 | 低的 | 緩和 | 高的 | 很高 |
| 鉀 | cmol(+)/kg | <1 | 1-2 | 2-5 | 5-8 | >8 |