Le piante e la fame di potassio

Le piante assorbono molto potassio, spesso anche in quantità superiori all'azoto. Tuttavia, non fa parte di alcun composto organico e si trova nelle cellule e nei vasi come ione libero, molto mobile sia verso l'alto che verso il basso. In questa condizione, il potassio svolge un ruolo cruciale nella sintesi e nella traslocazione dei carboidrati, nella regolazione della turgidità dei tessuti e nella traspirazione. Inoltre, si trova a concentrazioni elevate nei tessuti meristematici, il che dimostra il suo ruolo nell'attività di divisione cellulare.

La carenza...

La carenza di potassio nei terreni è più comune in quelli leggeri, acidi e con una bassa capacità di scambio cationico. Al contrario, nei terreni pesanti, alcalini e con una elevata CSC, la quantità di potassio è spesso elevata. Tuttavia, anche se il potassio è abbondante nei terreni argillosi, può essere scarsamente disponibile per le piante se il suolo è scarsamente idratato.

Il potassio è un nutriente assorbito in grandi quantità, raggiungendo concentrazioni significative (da 1 a 6% sulla sostanza secca). In caso di carenza, le piante tengono a mantenere un livello adeguato di potassio soprattutto nelle foglie giovani in crescita, mentre nelle foglie vecchie, solo se non ci sono problemi di assorbimento e disponibilità.

Per le colture orticole, il potassio è di grande importanza e la sua mancanza può causare effetti negativi significativi sulla crescita.

...nelle patate, nei fagioli e nei piselli

Nelle patate si manifesta con foglie di colore verde scuro-bluastro, in qualche caso con sfumature bronzee.

Le piante hanno un aspetto appiattito e un portamento cespuglioso. Le foglie più vecchie sono pallide all'estremità e ai margini, con una leggera clorosi internervale. In queste zone clorotiche, si sviluppano lesioni di dimensioni simili a una punta di spillo, di colore violaceo o marrone, che si espandono rapidamente e interessano tutta l'area clorotica. Il lembo delle foglie è piegato verso il basso, ma i margini sono increspati verso l'alto, dando un aspetto a mestolo. Le foglie si appassisco e seccano prematuramente. Quando il tubero è carente di potassio, una volta tagliato si scurisce più rapidamente e in modo più accentuato rispetto a quelli normalmente dotati.

Le foglie delle rape carenti di potassio sono opache e di un colore verde bluastro. La leggera clorosi dei margini si intensifica e compaiono macchie giallo-brunastre sui margini fogliari e nelle aree internervali. Le foglie si piegano verso il basso, con i margini arrotolati verso l'alto, poi appassiscono e muoiono precocemente.

Nei fagioli, il portamento cespuglioso della pianta è causato da internodi più corti e da un angolo di inserzione delle foglie più ottuso del normale. Le foglie sono di un colore bluastro o verde scuro, a volte con sfumature bronzee, e diventano marroni o nerastre con il passare del tempo.

Nei piselli, le foglie sono di un colore verde scuro. Le foglie più vecchie diventano gialle, con lesioni necrotiche lungo i margini e la lamina che si arriccia verso il basso. Gli internodi sono più corti, causando una riduzione della taglia della pianta. I baccelli sono poco sviluppati e contengono semi avvizziti.

...nelle carote e nei cetrioli

Le foglie dei cavoli sono verdi bluastre e sono cerose e curvate verso il basso. Appaiono lungo i margini macchie giallastre o biancastre con bordi scuri che poi si congiungono disseccando i margini fogliari che si arrotolano. Nei cavoletti di Bruxelles il colore prevalente delle macchie è il bianco-marrone e sono poche le teste che si vanno a formare.
Le foglie dei cetrioli in potassio-carenza sono verdi bluastre lungo le nervature, mentre le zone internervali presentano sfumature bronzee. Le foglie giovani sono cerose, mentre le vecchie necrotizzano a partire dai margini e muoiono. Il frutto presenta una ridotta consistenza ed è di diametro ridotto alla base del gambo.
La crescita delle carote è limitata e le foglie sono piegate verso il basso. Punti clorotici appaiono agli apici e lungo i margini del lembo fogliare, conducendo poi ad una clorosi diffusa con successiva necrosi, a partire dalle foglie più vecchie che sembrano bruciacchiate e muoiono.
Nelle barbabietole le foglie sono cerose, di colore verde bluastro nelle nervature e sono arrotolate verso il basso. Una colorazione da giallastra a rossastra si diffonde fra le nervature, a partire dai margini delle foglie più vecchie, finché le foglie appassiscono e muoiono.

...nella lattuga e nei pomodori

La lattuga in carenza di potassio presenta foglie screziate o anche integralmente verde scuro. Macchie clorotiche compaiono agli apici delle foglie più vecchie, poi si diffondono e degenerano in lesioni necrotiche; nelle varietà ad alto tenore di antociani le macchie tendono al violaceo brunastro. I cespi sono piccoli e poco compatti e se la carenza di potassio è grave hanno difficoltà a costituirsi.
Nei pomodori in potassio-carenza le foglie sono verde scuro e le più vecchie diventano grigiastre. Sempre sulle foglie più vecchie appaiono puntinature bianco-giallastre dovute a disseccamenti nella regione internervale, che poi diventano necrosi brunastre. Il fusto si presenta assottigliato e, in caso di forte carenza, anche con lesioni necrotiche. I frutti maturano in modo irregolare e sono pallidi. Nella coltivazione in serra è più frequente la comparsa sui frutti di macchie che rimangono non mature, di colore verde o giallo: questi sintomi si riducono o scompaiono se si attua una intensa concimazione potassica.
Nella cipolla le foglie più vecchie si presentano moderatamente clorotiche, appassiscono e muoiono prematuramente, a partire dall’apice, che assume l’aspetto della carta crespa. I bulbi sono mal formati e caratterizzati da una qualità scadente.

Eccesso

I casi di danni da eccesso nella concimazione potassica sono poco documentati, in quanto le piante possono tollerare elevate quantità di potassio senza accusare tossicità.
I danni a volte si concretizzano a partire dall’anione che accompagna il potassio nel fertilizzante: ad esempio nella concimazione con cloruro di potassio è primariamente l’anione cloro Cl- ad essere tossico per le piante mentre è poco probabile che lo sia il catione potassio K+.

Un altro motivo per cui difficilmente concimazioni potassiche eccessive causano assunzioni tossiche di potassio da parte delle piante è che una buona parte del potassio somministrato viene fissato nel terreno e quindi sottratto nell’immediato alla soluzione circolante.
La maggior parte dei danni da eccesso di concimazione potassica sono indiretti, in quanto provoca uno squilibrio nell’assorbimento dei cationi da parte delle piante, in particolare calcio, magnesio e ammonio che sono “coinquilini” con il potassio nella Capacità di Scambio Cationico.
Ecco allora che, per esempio, un esubero di concimazione potassica può limitare l’assorbimento di calcio da parte delle solanacee e provocare il marciume apicale nel pomodoro e nel peperone.
Altri elementi nutritivi riportati dalla letteratura essere in antagonismo con il potassio sono i microelementi manganese, boro e zinco, per cui la concimazione potassica troppo consistente può indurre limitazioni nell’assorbimento di questi nutrienti essenziali.

Inquadramento chimico

Il potassio è un elemento chimico metallico, il cui simbolo è K; il suo numero atomico è 19 ed il peso atomico è 39,098.
Il potassio si presenta solido a temperatura ambiente, di colore bianco argenteo con sfumature violacee.
Nel latino scientifico viene definito Potassium, ma il simbolo K richiama il precedente nome latino Kalium, che proviene a sua volta dall’arabo qali, “potassa”.
Il termine “potassa” deriva dal tedesco Pottasche, “cenere di vaso”, in quanto facendo bollire in un vaso di ferro della cenere di legno si ottiene una soluzione di potassa: questo termine, nel parlare comune, viene adottato per due composti chimici diversi e cioè sia il carbonato di potassio che l’idrossido di potassio.
Il potassio fu scoperto nei sali da Marggraf nel 1758, ma fu Davy che lo isolò come metallo nel 1807.
Nel titolo dei concimi il potassio viene espresso come K2O, ossido di potassio, che è in un rapporto di circa 1,2 con il potassio puro.

Nelle piante

Le piante assorbono potassio in quantità elevate, spesso in eccesso rispetto alle loro reali esigenze.
Il potassio viene assorbito dall’apparato radicale come ione K+ e come tale viene trasferito all’interno della pianta, senza diventare costituente di nessun composto organico.
La sua concentrazione in percentuale sul peso secco in una pianta varia in genere dal 2 al 3%, con valori estremi per alcune colture dall’1 fino al 6%.
Il potassio nella pianta è caratterizzato da elevata mobilità. Generalmente viene trasferito dagli organi più vecchi a quelli più giovani, preferibilmente in direzione dei tessuti meristematici. Il maggior assorbimento dell’elemento avviene durante lo sviluppo vegetativo.
L’elemento svolge numerose funzioni fisiologiche e biochimiche. Un’elevata presenza di potassio nel liquido xilematico (linfa grezza) contribuisce ad abbassare il potenziale idrico delle radici, incrementando l’assorbimento dell’acqua.
Ha un’influenza sul processo di traspirazione, aumentando il potenziale osmotico delle cellule e regolando il meccanismo d’apertura e chiusura degli stomi.
Influisce sulla qualità della produzione, conferendo maggiore sapidità e conservabilità ai frutti.
Le piante ben dotate di potassio sono più resistenti ai patogeni ed agli sbalzi termici, soprattutto alle brinate.

In natura

Il potassio è in genere abbondantemente rappresentato nel terreno, tranne che in terreni molto sciolti i quali, per la elevata percentuale di sabbia, presentano una bassa Capacità di Scambio Cationica.
Il fatto che il terreno sia ben dotato di potassio, però, non ne garantisce la disponibilità per le colture: infatti spesso il potassio è bloccato all’interno dei feldspati o di altri silicati insolubili (potassio reticolare) che molto lentamente rendono disponibile il potassio per la soluzione circolante e quindi per l’apparato radicale per le piante. Nei nostri comprensori questo fenomeno si rende particolarmente evidente quando nei suoli è molto presente la montmorillonite, fillosilicato di alluminio e magnesio che, specialmente nel corso dell’estate, con scarso tenore idrico, intrappola tenacemente all’interno dei suoi “foglietti” gli ioni potassio.
Il potassio prontamente disponibile è quello solubile, presente nella soluzione circolante, in equilibrio dinamico con il potassio scambiabile, assorbito dalla Capacità di Scambio Cationico. Il passaggio da una forma all’altra può avvenire in modo abbastanza rapido in entrambe le direzioni (vedi fig. 1).
Le fonti minerarie principali di potassio sono i giacimenti di sali potassici, derivati da antichi bacini marini che, isolati nelle ere geologiche, hanno perduto l’acqua per evaporazione, concentrando i sali in essi presenti: in questi bacini sono presenti sali di potassio solubili (cloruro e solfato) sotto forma di miscele (silvinite, NaCl+KCl), di sali doppi o tripli (carnallite, KCl•MgCl2•6H2O; cainite, KCl•MgSO4•3H2O; langbeinite, K2SO4•2 MgSO4 ecc.).
Tra le miniere più importanti ricordiamo quelle di Stassfurt e quelle dell’Alsazia, in Germania; altre sono presenti in Polonia, in Spagna ed in Gran Bretagna, mentre in Canada abbiamo quelle del Saskatchewan ed in Israele le estrazioni dal Mar Morto e dalla regione del Negev. In Italia abbiamo depositi di sali potassici di una certa rilevanza in Sicilia.

Nelle colture

Come detto in precedenza, la concentrazione del potassio in % sul peso secco nella maggior parte delle colture oscilla tra il 2 ed il 3%.
Per le funzioni che il potassio svolge nella pianta, le colture orticole più esigenti in termini di quantità e di disponibilità per questo nutriente sono quelle che devono sintetizzare ed accumulare zuccheri: quindi gli ortaggi a frutto, come ad esempio il pomodoro, il melone e il cocomero presentano esigenze cospicue in termini di potassio, anche dell’ordine delle 200-250 unità di K2O; se la disponibilità di potassio non è soddisfacente, ne risentono in primis la resa produttiva, poi la qualità intrinseca dei frutti, intesa come concentrazione zuccherina e sapore.
Un’altra coltura orticola che presenta delle esigenze assolutamente rimarchevoli per quanto riguarda il potassio è la patata che, per produzioni dell’ordine delle 50 t/ha richiede circa 300 unità di K2O. Se le adeguate quantità di potassio non sono messe a disposizione della coltura si originano due ordini di problematiche a carico del tubero: anzitutto la formazione di macchie scure, con imbrunimento del tessuto amilaceo durante la cottura; inoltre in carenza di potassio viene accumulata una minore quantità di amido nel tubero. Per completezza di informazione, peraltro, anche la concimazione potassica eccessiva può causare un decremento del tenore di amido nella patata, per cui si deve commisurare con attenzione la concimazione alle rese attese ed alla dotazione naturale del suolo.

Apporti

Reali e consistenti apporti di potassio al suolo derivano solo dalle concimazioni potassiche che, se effettuate in misura significativa, vanno ad arricchire il terreno con potassio prontamente utilizzabile dalle colture.
Se si considerano gli incrementi per via naturale del potassio disponibile, questo può essere dovuto ai processi di alterazione dei minerali primari, al rilascio del potassio fissato ed al ritorno al suolo dei residui vegetali, alcuni dei quali possono essere assai ricchi in questo elemento. La velocità di questi processi dipende da molti fattori, tra cui anche alcune attività biologiche, come quella dei batteri nitrificanti e dei tiobatteri.

Asportazioni

Nel bilancio di entrate ed uscite di potassio dal suolo, le asportazioni più consistenti derivano dall’assorbimento delle colture. Queste variano molto a seconda della specie considerata e, per una stessa specie, a seconda dello stadio di sviluppo. Una peculiarità del rapporto tra i vegetali ed il potassio è che questi tendono ad assorbire potassio oltre le loro reali necessità tanto che, se la disponibilità di questo nutriente è elevata, va a sfociare nel cosiddetto “consumo di lusso”; infatti, oltre un certo livello, gli asporti di potassio continuano ad aumentare senza che vi sia un corrispondente aumento delle produzioni.
Le altre perdite di potassio dal suolo sono conseguenti al dilavamento ed ai processi di erosione.
Le perdite per dilavamento possono toccare valori ragguardevoli nei terreni a tessitura sciolta, con bassa Capacità di Scambio Cationico, soprattutto in seguito a consistenti concimazioni con potassio in forma solubile, non sufficientemente trattenute in questo tipo di terreni.
Le perdite per erosione, invece, coinvolgono il potassio adsorbito dalle particelle umiche ed argillose che, in terreni declivi sottoposti a forti piogge o irrigazioni per aspersione, con acqua che ruscella superficialmente, vengono trascinate a valle e portate via alla disponibilità delle colture.

Concimazione

Essendo il potassio ben trattenuto dalla Capacità di Scambio Cationico, questo nutriente si presta per concimazioni di arricchimento del suolo da effettuare prima della coltivazione, seguite da una lavorazione di media profondità che interri il concime potassico alla profondità della fascia prevalente di radici assorbenti della coltura.
Questa concimazione, se necessario, può essere anche consistente, dell’ordine delle 250-300 unità di potassio nei terreni che presentano una CSC elevata, come quelli con una buona dotazione di argilla e/o di particelle umiche, che garantiscono l’adsorbimento dello ione potassio.
Non sono consigliati apporti di fondo massicci, invece, nei terreni sabbiosi, caratterizzati da bassa CSC, in quanto buona parte del potassio distribuito rischierebbe di essere dilavato verso la falda dalle piogge e dalle irrigazioni per aspersione.
Il concime potassico da preferire per la concimazione di arricchimento è il solfato potassico, che può essere distribuito su qualsiasi coltura senza nessuna controindicazione; il cloruro potassico, caratterizzato in genere da un costo della unità potassica più contenuto, a causa dell’anione cloro che “accompagna” il potassio non è gradito a numerose colture orticole nelle quali Cl- provoca effetti negativi sulla qualità del prodotto, come ad esempio le solanacee, le cucurbitacee e le leguminose.
Se non è richiesto un arricchimento specifico in potassio, la concimazione di fondo può essere effettuata con un concime complesso chimico od organo-minerale che contempli tutti e tre i principali macronutrienti nel rapporto più adeguato in funzione della dotazione del terreno e delle esigenze della coltura.
Per quanto riguarda la concimazione potassica durante la coltivazione essa può essere attuata sia con prodotti granulari da distribuire con lo spandiconcime che con prodotti idrosolubili o liquidi da distribuire in fertirrigazione.
La concimazione con prodotti granulari richiede l’interramento del prodotto affinché il potassio possa essere allocato più vicino possibile alle radici che svolgono la funzione di assimilazione, in quanto questo nutriente viene legato dal potere assorbente del terreno e rimane pressoché immobile là dove viene posto dalla distribuzione.
Nei concimi organo-minerali l’efficienza del potassio distribuito è superiore rispetto ad un concime chimico complesso.
Per approfondire il fertilizzante nel terreno risulta molto efficace la distribuzione dei prodotti in mezzo acquoso, con la fertirrigazione: infatti, finché il concime è in soluzione riesce a scendere lungo il profilo del suolo assieme all’acqua irrigua e, se la quantità di acqua somministrata è corretta, il concime potassico viene ad arricchire proprio il terreno circostante l’apparato radicale.
L’efficienza della pratica è incrementata dalla possibilità di frazionare molto le somministrazioni ed in questo modo assecondare al meglio i ritmi di assorbimento delle colture, limitando al contempo le perdite.
Fra i fertilizzanti idrosolubili idonei per la fertirrigazione, oltre ai già citati cloruro e solfato potassico, ovviamente in formulazione cristallina, ricordiamo il largamente impiegato nitrato potassico ed il fosfato monopotassico; meno diffuso il solfonitrato di potassio.
Fra i fertilizzanti potassici liquidi segnaliamo invece il tiosolfato di potassio, caratterizzato da pH alcalino, così come le soluzioni di carbonato di potassio, mentre, a pH più basso, vi sono le soluzioni di acetato di potassio.