Kali không phải là một phần nguyên vẹn không thể thiếu trong bất cứ cấu tạo chủ yếu nào của thực vật, nhưng nó đóng vai trò then chốt trong hàng loạt quá trình sinh lý sống còn đối với sinh trưởng của cây trồng, từ tổng hợp protein đến duy trì cân bằng nước,….
Sự thiếu hụt kali được biểu hiện bằng sự suy giảm sinh trưởng của cây và sự biến vàng hoặc cháy của bìa lá. Vì kali di động trong cây, nên triệu chứng đầu tiên thường xuất hiện ở các lá già. Biểu hiện khác của sự thiếu hụt kali là sự suy giảm sức bền của rơm rạ và thân cây, dẫn đến vấn đề lốp đổ và làm giảm tính kháng bệnh, giảm khả năng chống chịu của cây trồng.
Kali hoạt hóa enzym :
Enzym được dùng làm chất xúc tác cho các phản ứng hóa học, khi được sử dụng, nhưng không được tiêu thụ trong quá trình. Chúng tập hợp những phân tử khác nhau lại, bằng cách này phản ứng hóa học có thể xảy ra.
Kali hoạt hóa tối thiểu 60 loại enzym khác nhau cần thiết cho sinh trưởng của cây trồng. Kali làm thay đổi hình dạng vật lý của các phân tử enzym, để lộ ra những vùng có hoạt tính hóa học hợp lý cho phản ứng thực hiện. Kali cũng trung hòa nhiều anion hữu cơ và những hợp chất khác trong cây, giúp cho pH trong cây ổn định từ 7-8, tối ưu cho các phản ứng của enzym. Lượng kali có mặt ở trong tế bào quyết định bao nhiêu enzym có thể được hoạt hóa, quyết định tỷ lệ mà ở đó những phản ứng hóa học có thể được tiến hành; vì vậy tốc độ của một phản ứng nhất định nào đó được quy định bởi tốc độ kali xâm nhập vào tế bào.
Kali kích hoạt khí khổng hoạt động : Cây trồng lệ thuộc vào kali để điều hóa sự đóng, mở của khí khổng,…những lỗ mà qua đó lá cây trao đổi khí cacbonic, hơi nước và khí ô xy với khí quyển. Nhiệm vụ đích thực của khí khổng là cần thiết cho quang hợp, vận chuyển dinh dưỡng và nước, và giữ mát cho cây. Khi kali dịch chuyển về những tế bào bảo vệ quanh khí khổng, những tế bào ấy sẽ tích nước và trương lên làm cho các lỗ mở ra, nên các chất khí ra vào tự do. Khi nguồn nước ít, kali được bơm ra khỏi các tế bào bảo vệ; các lỗ khí khổng được đóng chặt lại, ngăn cản sự mất nước và giảm thiểu sốc do hạn đối với cây. Nếu nguồn kali thiếu, các khí khổng trở nên chậm chạp, phản ứng chậm – và hơi nước sẽ bị thất thoát; quá trình đóng có thể mất hàng giờ thay vì hàng phút và đóng không hoàn toàn. Kết quả là những cây thiếu kali thường rất mẫn cảm với sự sốc nước.
Việc tập trung kali ở rễ cây sẽ tạo ra một chênh lệch về áp suất thẩm thấu, khiến cho nước đi vào trong rễ cây; vì vậy cây trồng thiếu kali sẽ giảm khả năng hút nước và rất dễ bị sốc khi nguồn nước thiếu.
Kali tăng cường quang hợp :
Vai trò của kali đối với quang hợp rất phức tạp. Hoạt hóa enzym, cần thiết cho sản sinh ATP và điều hòa hiệu suất quang hợp,… của kali có lẽ đóng vai trò quan trọng hơn so với việc kích hoạt khí khổng hoạt động.
Khi năng lượng mặt trời được sử dụng để kết hợp khí cacbonic với nước tạo ra đường, thì sản phẩm giàu năng lượng đầu tiên được tạo ra là ATP, sau đó ATP được sử dụng như nguồn năng lượng cho nhiều phản ứng hóa học khác. Sự cân bằng điện tích ở những nơi sản sinh ra ATP được duy trì bằng ion K. Khi cây thiếu kali, cường độ quang hợp, cường độ sản sinh ATP bị suy giảm, và tất cả những quá trình lệ thuộc vào ATP sẽ bị chậm lại; ngược lại hô hấp của cây sẽ tăng lên làm sinh trưởng, phát triển của cây bị chậm lại.
Ở một số cây, phiến lá xoay theo hướng mặt trời để tăng khả năng đón nhận ánh sáng hoặc tránh những tổn hại do ánh sáng trực xạ gây ra,…làm tăng hiệu suất quang hợp; sự dịch chuyển ấy của lá có được là do sự thay đổi sức trương được tạo ra bởi dòng kali vào hoặc ra khỏi những mô đặc biệt.
Kali tăng cường vận chuyển đường bột : Đường được tạo ra từ quang hợp phải được vận chuyển qua mạch giây tới các bộ phận khác nhau của cây để sử dụng và dự trữ. Hệ thống vận chuyển của cây sử dụng năng lượng dưới dạng ATP. Nếu thiếu kali, lượng ATP sẵn có sẽ ít hơn, và hệ thống vận chuyển ấy sẽ bị phá vỡ. Điều này khiến các sản phẩm quang hợp đọng lại ở lá cây, và hiệu suất quang hợp bị suy giảm. Kết quả là sự phát triển bình thường của những cơ quan dự trữ năng lượng như hạt bị chậm lại. Một nguồn kali hợp lý sẽ giúp cây giữ được tất cả các quá trình này, giúp hệ thống vận chuyển vận hành một cách bình thường.
Kali tăng cường vận chuyển dinh dưỡng và nước : Kali cũng giữ một vai trò quan trọng đối với quá trình vận chuyển nước và dưỡng chất trong mạch gỗ của cây trồng. Khi nguồn kali suy giảm, quá trình vận chuyển đạm, lân, canxi, magiê và các acid amin bị đình trệ. Giống như hệ thống vận chuyển trong mạch giây, vai trò của kali trong vận chuyển ở mạch gỗ thường kết hợp chặt chẽ với những enzym và hooc môn sinh trưởng đặc biệt của cây trồng. Một nguồn kali dồi dào là cần thiết đối với sự vận hành hiệu quả những hệ thống này.
Kali tăng cường tổng hợp protein : Kali cần cho mỗi bước chủ yếu của quá trình tổng hợp protein. Việc đọc mã di truyền ở tế bào thực vật để sản sinh ra protein và enzym điều hòa tất cả các quá trình sinh trưởng sẽ là không thể nếu không đủ kali. Khi cây trồng thiếu kali, protein không được tổng hợp, cho dù có đầy đủ lượng đạm sẵn có. Thay vào đó các nguyên liệu thô như Aminoacid, amide và nitrate được tích lũy. Enzym nitrate reductase xúc tác cho sự hình thành protein, và kali dường như có chức năng đối với sự hoạt hóa và tổng hợp nó ( enzym ).
Kali tăng cường tổng hợp tinh bột :
Enzym có chức năng tổng hợp tinh bột ( starch synthetase ) được hoạt hóa bởi kali. Vì vậy khi thiếu kali thì lượng tinh bột giảm đi trong khi các hydrat cacbon và hợp chất chứa đạm được tích lũy. Hoạt động quang hợp cũng ảnh hưởng tới hiệu suất hình thành đường cuối cùng ảnh hưởng tới quá trình sản suất tinh bột.
Ở mức kali cao, tinh bột dược dịch chuyển một cách hiệu quả từ nơi sản xuất tới các cơ quan dự trữ của cây.
Đinh Văn Vụ
Nguồn Công ty Cổ phần Phân bón Miền Nam
