O potássio (K) é um nutriente essencial para o crescimento das plantas. É classificado como um macronutriente porque as plantas absorvem grandes quantidades de K durante seu ciclo de vida. Diferente de outros macronutrientes principais, o potássio não é incorporado à matéria orgânica, mas permanece como íon solúvel (K⁺). Além disso, as plantas acumulam grandes quantidades de K⁺ em seus vacúolos, superando as exigências puramente nutricionais. Assim, o K⁺ é o cátion mais abundante nas células vegetais, podendo representar até 10% da massa seca da planta.
As plantas absorvem K da solução do solo e, como o K trocável é facilmente dessorvido, a maior parte dele está prontamente disponível para as plantas. A quantidade de K que uma planta pode utilizar depende de dois fatores principais: o tipo de argila mineral e a concentração de K na solução do solo. A disponibilidade de um nutriente não depende apenas das quantidades ou concentrações no solo, mas também de sua mobilidade. A mobilidade é necessária para que os nutrientes alcancem a superfície da raiz. Nutrientes muito móveis, como o NO₃⁻, que não é adsorvido às partículas do solo, podem se mover por vários centímetros. Nutrientes de baixa mobilidade, como o K, entretanto, serão esgotados apenas nas proximidades da própria raiz. Portanto, apenas uma pequena parte do K quimicamente disponível é acessível à planta, e quanto mais raízes uma planta possui, mais K pode ser absorvido do solo.
O K⁺ é absorvido da solução do solo pelas células epidérmicas e corticais da raiz. Uma vez dentro do simplasto radicular, o K⁺ pode ser armazenado nos vacúolos, onde exerce funções osmóticas, ou ser transportado para a parte aérea via xilema. Por sua vez, as células da parte aérea também podem fornecer o K⁺ armazenado para redistribuição via floema. Nesse trânsito do solo até os diferentes órgãos da planta, o K⁺ atravessa várias membranas celulares por meio de sistemas de transporte específicos para K⁺. O funcionamento coordenado dos diferentes sistemas de transporte dentro da planta para garantir a absorção de K⁺ do solo e sua distribuição para os diversos órgãos vegetais requer complexos mecanismos de detecção e sinalização de K⁺.
O potássio é vital para o metabolismo das plantas e cumpre funções críticas. Diferente do N e do P, o K não forma compostos orgânicos vitais na planta. No entanto, a presença de K é essencial para o crescimento vegetal, pois é conhecido como um ativador de enzimas que promove o metabolismo. O potássio “ativa” pelo menos 60 enzimas diferentes envolvidas no crescimento das plantas. As plantas dependem do K para regular a abertura e o fechamento dos estômatos, os poros através dos quais as folhas trocam dióxido de carbono, vapor de água e oxigênio com a atmosfera. O funcionamento adequado dos estômatos é essencial para a fotossíntese, o transporte de água e nutrientes e o resfriamento da planta. O K regula o estado hídrico da planta e, como resultado, plantas com suprimento insuficiente de K são muito mais suscetíveis ao estresse hídrico.
O K auxilia na fotossíntese e promove a translocação de fotoassimilados (açúcares) para o crescimento da planta ou armazenamento em frutos ou raízes. O potássio também está envolvido na síntese de proteínas e amido, muito importante para culturas como grãos, como milho e trigo, e tubérculos como batata e mandioca. O potássio também está associado ao movimento de água e nutrientes nos tecidos vegetais.
O potássio desempenha papéis significativos na melhoria da qualidade das culturas. Altos níveis de K disponível melhoram a qualidade (sabor e cor), aumentam o tamanho e a vida útil de frutas e hortaliças destinadas ao consumo humano, além do valor nutricional de grãos e culturas forrageiras. A qualidade da fibra do algodão é aprimorada. A qualidade também pode ser afetada ainda no campo, antes da colheita, como quando o K reduz o acamamento dos grãos ou aumenta a resistência ao frio em muitas culturas.
O potássio é um elemento altamente móvel na planta e é translocado dos tecidos mais velhos para os mais jovens. Consequentemente, os sintomas de deficiência de potássio geralmente ocorrem primeiro nas folhas inferiores da planta e progridem em direção ao topo à medida que a deficiência se agrava. Um dos sinais mais comuns de deficiência de potássio é a queima amarelada, ou necrose marginal (clorose), ao longo da borda da folha. Em casos graves, a borda necrosada da folha pode se desprender. No entanto, em culturas de folhas largas, a folha inteira pode cair, resultando em desfolha precoce da cultura.
As culturas deficientes em potássio crescem lentamente e apresentam sistemas radiculares pouco desenvolvidos. Os caules ficam fracos e o acamamento em culturas de cereais é comum.
Plantas com falta de K terão crescimento lento e atrofiado; o tamanho das sementes e frutos, assim como a quantidade de sua produção, é reduzido.
A disponibilidade de K no solo depende de vários fatores, que incluem:
Capacidade de troca catiônica (CTC) do solo: reflete a capacidade do solo de reter K e outros cátions e armazená-los no solo para absorção pelas culturas. Os minerais de argila e a matéria orgânica do solo são as duas partes que contribuem para a CTC. Em geral, quanto maior a CTC do solo, maior a capacidade de armazenamento e fornecimento de K.
Temperatura do solo: temperaturas baixas reduzem a disponibilidade de K e a taxa de absorção pelas culturas.
Umidade do solo: a umidade é necessária para que o K se mova até as raízes das plantas para ser absorvido. O estresse por seca ou o excesso de umidade reduzem a disponibilidade e a absorção de K pelas culturas.
Um solo fértil tem a capacidade de reter reservas de muitos nutrientes essenciais para as plantas, incluindo o potássio. Essa retenção de nutrientes depende da argila e da matéria orgânica no solo; o potássio não sofre lixiviação, exceto em certa medida em solos muito arenosos. A reserva de potássio fornece um estoque seguro que fica disponível para a cultura à medida que cresce. No entanto, a colheita e a remoção das culturas do campo também retiram os nutrientes que elas contêm, esgotando assim a reserva do solo. Uma reserva adequada de potássio no solo é necessária devido às grandes quantidades exigidas pela cultura em crescimento, e a função dos fertilizantes potássicos é reabastecer essa reserva do solo. O potássio, assim como o nitrogênio e o fósforo, é um macronutriente porque as plantas necessitam de grandes quantidades de K. Dependendo da cultura, a exigência de K pode ser quase tão alta quanto a de N.
Os fertilizantes orgânicos e organominerais são uma excelente fonte de K para a produção agrícola, além de ajudarem a melhorar solos pobres e evitar o excesso de salinidade no solo (que é o principal problema dos fertilizantes químicos). A deficiência de potássio pode resultar de um baixo teor de K no solo ou de uma absorção deficiente de potássio, dificultada pela presença de íons antagonistas como cálcio e magnésio. Nesses casos, a aplicação de fertilizantes foliares é a solução ideal para fornecer K à planta de forma rápida e altamente eficaz.