Κάλιο

• Ενεργοποίηση των ενζύμων: Πολλές αντιδράσεις πραγματοποιούνται μέσα στα κύτταρα με τη συμμετοχή ενζύμων και περισσότερα από 80 ένζυμα χρειάζονται το κάλιο για την ενεργοποίησή τους. Τέτοια ένζυμα βρίσκονται σε μεγάλη συγκέντρωση στους μεριστωματικούς ιστούς, δηλαδή στα σημεία ανάπτυξης των φυτών όπου σχηματίζονται νέοι ιστοί. Επίσης, το κάλιο μετέχει στην ενεργοποίηση της συνθετάσης του αμύλου, που μετατρέπει τα διαλυτά σάκχαρα σε άμυλο. Το κάλιο είναι υπεύθυνο για την ενεργοποίηση της νιτρογένεσης, ενός σημαντικού ενζύμου για την αζωτοδέσμευση, που είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή του αζώτου σε αμμωνία στα βακτηριοειδή κύτταρα που σχηματίζουν οι συμβιωτικοί αζωτοδεσμευτικοί μικροοργανισμοί στα φυμάτια των ψυχανθών, η οποία στη συνέχεια μεταφέρεται από το βακτήριο στα κύτταρα του φυτού - ξενιστή όπου και μεταβολίζεται.

• Υδατικές σχέσεις: Το κάλιο παίζει σημαντικό ρόλο μεταξύ των κατιόντων στη ρύθμιση της οσμωτικής πίεσης στα φυτά. Αποτελεί την οσμωτική "αποθήκη", η οποία συντελεί στην απορρόφηση του νερού από το ριζικό σύστημα των φυτών και στην ύπαρξη και διατήρηση της σπαργής των κυττάρων, απαραίτητης για την καλή λειτουργία της φωτοσύνθεσης και των μεταβολικών διεργασίων. Τα φυτά με τροφοπενία καλίου δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν όλο το διαθέσιμο νερό του εδάφους. Το κάλιο επηρεάζει το ρυθμό της διαπνοής και της πρόσληψης νερού από τα στομάτια του φυτού.

• Ενεργειακές σχέσεις του φυτού: Τα φυτά χρειάζονται το κάλιο για την παραγωγή των υψηλής ενέργειας ΑΤΡ, που παράγονται κατά τη φωτοσύνθεση και την αναπνοή. Τα ποσά του διοξειδίου του άνθρακα που αφομοιώνονται και μετατρέπονται σε σάκχαρα κατά τη φωτοσύνθεση, αυξάνονται με την αύξηση του καλίου.

• Μεταφορά των προϊόντων της αφομοίωσης: Η μεταφορά των σακχάρων από τα φύλλα χρειάζεται ενέργεια, την οποία παίρνουν τα φυτά από τα ATP, τα οποία χρειάζονται κάλιο για να σχηματισθούν. Έχει διαπιστωθεί ότι ο ρυθμός μεταφοράς των σακχάρων στο σακχαροκάλαμο μειώνεται κατά το ήμισυ, όταν τα φυτά έχουν τροφοπενία καλίου.

• Πρόσληψη αζώτου και άλλων στοιχείων: Η ολική πρόσληψη του αζώτου και η σύνθεση των πρωτεϊνών μειώνεται, όταν το κάλιο είναι σε χαμηλά επίπεδα, λόγω της δυσκολιάς σχηματισμού του ΑΤΡ. Το κάλιο ανταγωνίζεται το ασβέστιο, μαγνήσιο και νάτριο και συμμετέχει στον καθορισμό της ενεργού μεταφοράς ιόντων, μέσω των κυτταρικών μεμβράνων.

Λόγω του ότι το κάλιο είναι ευμετακίνητο μέσα στο φυτό, συμπτώματα τροφοπενίας εμφανίζονται στα κατώτερα φύλλα και νέκρωσης που αρχίζει από την περιφέρεια και την κορυφή των φύλλων (αραβόσιτος, σιτηρά, ελιά), ενώ στα τριφύλλια εμφανίζονται διάσπαρτες νεκρωτικές κηλίδες. Επειδή το κάλιο βρίσκεται σε υψηλές συγκεντρώσεις στους μεριστωματικούς ιστούς, η έλλειψη μπορεί να εμφανιστεί και στις κορυφές, ιδιαίτερα των υψηλής παραγωγικότητας καλλιεργειών, π.χ βαμβάκι. Την απορρόφηση του καλίου από τα φυτά ανταγωνίζονται το ασβέστιο και το μαγνήσιο.