โพแทสเซียม (K) เป็นหนึ่งใน ธาตุอาหารหลัก ที่พืชต้องการในปริมาณมาก (ร่วมกับไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) เพื่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการที่สมบูรณ์ โพแทสเซียมมีบทบาทสำคัญหลายประการในกระบวนการทางสรีรวิทยาของพืช ดังนี้:

ธาตุโพแทสเซียมในดินที่พืชนำเอาไปใช้เป็นประโยชน์ได้ มีกำเนิดมาจากการสลายตัวของหินและแร่มากมายหลายชนิดในดิน โพแทสเซียมที่อยู่ในรูปอนุมูลบวก หรือโพแทสเซียมไอออน (K+) เท่านั้นที่พืชจะดึงดูดไปใช้เป็นประโยชน์ได้ ถ้าธาตุโพแทสเซียมยังคงอยู่ในรูปของสารประกอบยังไม่แตกตัวออกมาเป็นอนุมูลบวก (K+) พืชก็ยังดึงดูดไปใช้เป็นประโยชน์ไม่ได้ อนุมูลโพแทสเซียมในดินอาจจะอยู่ในน้ำในดิน หรือดูดยึดอยู่ที่พื้นผิวของอนุภาคดินเหนียวก็ได้ ส่วนใหญ่จะดูดยึดที่พื้นผิวของอนุภาคดินเหนียว ดังนั้นดินที่มีเนื้อดินละเอียด เช่น ดินเหนียว จึงมีปริมาณของธาตุนี้สูงกว่าดินพวกเนื้อหยาบ เช่น ดินทรายและดินร่วนปนทราย ถึงแม้โพแทสเซียมไอออนจะดูดยึดอยู่ที่อนุภาคดินเหนียว รากพืชก็สามารถดึงดูดธาตุนี้ไปใช้ประโยชน์ได้ง่าย ๆ พอกันกับเมื่อมันละลายอยู่ในน้ำในดิน ดังนั้นการใส่ปุ๋ยโพแทสเซียมอาจจะใส่แบบคลุกเคล้าให้เข้ากับดินก่อนปลูกพืชได้ หรือจะใส่โดยโรยบนผิวดินแล้วพรวนกลบก็ได้ถ้าปลูกพืชไว้ก่อนแล้ว

มีทำหน้าที่รักษาสมดุลน้ำในเนื้อเยื้อพืช ช่วยกระตุ้นการเคลื่อนย้ายสารอาหารผ่านท่อลำเลียงสู่เซลล์ต่างๆได้มากขึ้น มีหน้าที่กระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ในการสร้างเนื้อผลไม้ แป้งของผล และการสร้างอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (Adenosine triphosphate - ATP) ซึ่งช่วยในการสังเคราะห์แสง ส่งเสริมการเจริญเติบโตของราก ทำให้รากดูดน้ำและธาตุอาหารได้ดีขึ้น โพแทสเซียมมีบทบาทต่อการขยายขนาดของเซลล์ การปิดและเปิดปากใบสำหรับการแลกเปลี่ยนไอน้ำ ออกซิเจน และคาร์บอนไดออกไซด์

แหล่งที่มาของโพแทสเซียมจากการสลายตัวของหินแร่ และการแลกเปลี่ยนประจุบวกของดิน (Cation exchange)

ธาตุโพแทสเซียมมีความสำคัญในการสร้างและการเคลื่อนย้ายอาหารพวกแป้งและน้ำตาลไปเลี้ยงส่วนที่กำลังเติบโต และส่งไปเก็บไว้เป็นเสบียงที่หัวหรือที่ลำต้น ดังนั้นพืชพวกอ้อย มะพร้าว และมัน จึงต้องการโพแทสเซียมสูงมาก ถ้าขาดโพแทสเซียมหัวจะลีบ มะพร้าวไม่มัน และอ้อยก็ไม่ค่อยมีน้ำตาล พืชที่ขาดโพแทสเซียมมักเหี่ยวง่าย แคระแกร็น ใบล่างเหลืองและเกิดเป็นรอยไหม้ตามขอบใบ พืชที่ปลูกในดินทรายที่เป็นกรดรุนแรงมักจะมีปัญหาขาดโพแทสเซียม แต่ถ้าปลูกในดินเหนียวมักจะมีโพแทสเซียมพอเพียง และไม่ค่อยมีปัญหาที่จะต้องใส่ปุ๋ยนี้เท่าใดนัก

บทบาทของโพแทสเซียมในพืช

- ช่วยในการสังเคราะห์น้ำตาล แป้ง และโปรตีน: โพแทสเซียมจะเข้าไปช่วยกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์อาหาร ทำให้พืชสามารถสร้างอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ

- ส่งเสริมการเคลื่อนย้ายอาหาร: โพแทสเซียมช่วยในการเคลื่อนย้ายน้ำตาลและสารอาหารต่างๆ จากใบไปยังส่วนอื่นๆ ของพืช เช่น ผล ราก และลำต้น ทำให้ผลผลิตมีขนาดใหญ่และมีคุณภาพดี

- เพิ่มความแข็งแรงให้พืช: โพแทสเซียมช่วยเพิ่มความแข็งแรงให้กับลำต้น ใบ และราก ทำให้พืชทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม เช่น ความร้อน ความแห้งแล้ง และโรคแมลง

- ช่วยควบคุมการเปิดปิดปากใบ: โพแทสเซียมมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการเปิดปิดปากใบ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการคายน้ำและการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

- ปรับปรุงคุณภาพของผลผลิต: พืชที่ได้รับโพแทสเซียมเพียงพอจะมีผลผลิตที่มีรสชาติหวานอร่อย เนื้อแน่น และเก็บรักษาได้นาน

แหล่งที่มาของโพแทสเซียม

วัสดุอินทรีย์: เช่น ปุ๋ยหมัก ปุ๋ยคอก

หินและแร่ธาตุในดิน: โพแทสเซียมในดินมีอยู่ตามธรรมชาติ แต่ปริมาณอาจไม่เพียงพอต่อความต้องการของพืช

แหล่งที่มาของโพแทสเซียมในดินได้มาจากการใส่ปุ๋ย การใส่ปุ๋ยคอก รวมทั้งพืชปลดปล่อยออกมาสู่สารละลายดิน

 การเคลื่อนที่ของ K+ มักเคลื่อนที่ไปสู่ส่วนยอดหรือส่วนที่กำลังเจริญเติบโต ในสภาวะที่พืชขาดธาตุอาหารจะมีการเคลื่อนย้าย K จากเนื้อเยื่อแก่หรือใบแก่ไปยังเนื้อเยื่อส่วนที่ยังอ่อนหรือกำลังเจริญเติบโต 

 แนวทางการจัดการเพื่อส่งเสริมการใช้ประโยชน์จาก K   สามารถพิจารณาได้จากลักษณะเนื้อดิน ซึ่งดินเหนียวต้องการโพแทสเซียม ดินร่วนและดินทราย ดังนั้นพืชที่ปลูกในเนื้อดินทรายจึงมักแสดงอาการขาด เนื่องจากถูกชะล้างได้ง่ายกว่าดินมีแร่ดินเหนียวและอนุภาคดินเหนียวมากก็จะมีแหล่งสำรองของธาตุโพแทสเซียมเพียงพอสำหรับการแลกเปลี่ยนให้ดูดซับโดยพืชได้ยาวนาน

 ธาตุ K มักถูกตรึงไว้ที่อนุภาคดินเหนียวและสามารถปลดปล่อยออกมาอยู่ในสารละลายดิน พืชนำไปใช้เพื่อการเจริญเติบโต บางส่วนก็จะถูกชะล้างเกิดการกัดกร่อน และรวมทั้งสูญเสียไปกับผลผลิต 

 

โพแทสเซียมเป็นไอออนประจุบวก (+) ที่พบมากที่สุดในเซลล์พืช โดยพืชดูดซับจากดินเป็นหลักในรูปของ K+ มีการเคลื่อนที่ในดินได้ดีและมีการรักษาสมดุลย์ของประจุในสารละลายดินได้ค่อนข้างดี 

ดินทรายต้องการปุ๋ยโพแทสเซียม > ดินเหนียว เนื่องจากถูกชะล้างได้ง่าย จึงต้องใส่ปุ๋ย K ให้กับเนื้อดินทรายอย่างสม่ำเสมอ 

นอกจากนี้ยังพบการแข่งขันกันในระหว่างไอออนประจุบวก (+) เช่น Ca2+, Mg2+ Na+ ทำให้มีผลต่อการดูดซับและเคลื่อนย้าย K+ ภายในต้นพืช  การใช้ปุ๋ยที่ให้ไอออนประจุลบ (-) ที่พืชดูดซับได้เร็วจะทำให้รากพืชดูดซับ K+ ได้มากขึ้น เช่น การให้ปุ๋ยไนโตรเจนที่ให้ NO3- จะช่วยให้รากดูดซับ K+ ได้มากขึ้น

อาการขาดโพแทสเซียมในพืช

> ใบแก่ขอบไหม้: ใบแก่จะเริ่มเหลืองและขอบใบจะไหม้ก่อนส่วนอื่นๆ

> ลำต้นอ่อนแอ: ลำต้นจะแคระแกร็น อ่อนแอ และหักง่าย

> การเจริญเติบโตช้า: พืชจะเจริญเติบโตช้าและไม่สมบูรณ์

> ผลผลิตมีขนาดเล็ก: ผลผลิตจะมีขนาดเล็กและคุณภาพไม่ดี

ปัจจัยที่ทำให้พืชขาดโพแทสเซียม

- ดินทรายหรือดินที่มีการชะล้างสูง (โพแทสเซียมละลายน้ำได้ดี)

- ดินกรดหรือดินที่มีแมกนีเซียม/แคลเซียมสูง (เกิดการแข่งขันในการดูดซับ)

- การใช้ปุ๋ยไนโตรเจนและฟอสฟอรัสมากเกินไปโดยไม่เสริมโพแทสเซียม