Fonte: periodico "Uva da tavola"
Articolo a cura di Floema - Studio Agronomico Mediterraneo
Il Potassio è uno degli elementi fondamentali per la pianta. Il suo mancato o ridotto assorbimento ne influenza alcuni passaggi fisiologici.
La parola potassio deriva dal termine latino kalium. Questo, a sua volta, proviene dalla parola araba alcale, il cui significato è «ceneri vegetali». Infatti, la prima modalità di concimazione potassica è stata caratterizzata dall'applicazione al terreno del prodotto derivante dalla combustione delle piante.
Con il passare del tempo ci si è resi conto dell'eccessivo consumo di foreste a causa del perseguimento di questa pratica. Per questo motivo è cominciata la ricerca di nuove fonti di sali potassici. Il primo fu il chimico tedesco Adolph Frank che, nella metà del 1800, costruì la prima fabbrica di concimi potassici che sostituirono l'utilizzo di ceneri potassiche, salvaguardando così le foreste che non venivano più distrutte per tale scopo.
Produzione e consumi mondiali
Gli elementi che compongono i fertilizzanti sono prelevati dalle riserve naturali della Terra. Più nel dettaglio, i composti minerali contenuti nel suolo derivano principalmente dalla roccia madre e dalla materia organica; secondariamente da apporti eolici, da acque meteoriche e di scorrimento superficiale.
In particolare, i fertilizzanti potassici sono ottenuti dai sali di potassio prelevati dai giacimenti caratterizzati dalla presenza di carnallite (cloruro idrato di magnesio e potassio), kainite (clorosolfato di potassio e magnesio), silvite (cloruro di potassio).
Ci sono molte tipologie di concimi potassici, che si differenziano per l'anione associato, ma quello più utilizzato è il cloruro di potassio. Attualmente il principale produttore mondiale di concimi potassici è il Canada, seguito da Russia, Germania, Israele e Giordania. L'Italia ne importa circa il 50% del valore corrispondente alla quantità di concimi potassici assorbiti dall'agricoltura. Secondo le stime della FAO per il 2018, la domanda mondiale di concimi potassici raggiungerà circa le 38,74 milioni di tonnellate.
I fertilizzanti potassici
Il potassio è un elemento fondamentale per la crescita delle piante; è definito macronutriente in funzione delle elevate quantità assorbite dalle piante e in relazione alle attività esplicate in esse durante il loro ciclo vitale.
In funzione a diversi fattori, quali per esempio la specie, la fase fenologica e il tipo di problema da affrontare, oltre che in base all'anione (elemento carico negativamente) associato al nutriente, vengono scelti i tipi di fertilizzanti da utilizzare. Per esempio, per le colture meno sensibili al cloro come le leguminose ed i cereali è possibile utilizzare il cloruro di potassio, tra i più utilizzati per l'elevato titolo dell'elemento (60% di K2O) ed il basso costo dell'unità fertilizzante.
Contrariamente per le colture altamente sensibili al cloro, come vite, patata, pomodoro e fruttiferi, al posto del cloruro di potassio si consiglia l'uso di solfato o nitrato di potassio. In particolare, il solfato di potassio (sale ternario con formula chimica K2SO4) è il più utilizzato tra tutti i fertilizzanti potassici. Esso si ottiene dalla reazione tra l'acido solforico ed il cloruro di potassio e ha un titolo di ossido di potassio del 50-52%; con percentuali di cloro inferiori al 3% è consentita la dichiarazione in etichetta "a basso titolo di cloro". Il nitrato di potassio è il sale potassico dell'acido nitrico con formula chimica KNO3; è utilizzato come concime binario dato l'apporto sia di azoto (13%) che di potassio (46%).
Le tre diverse tipologie di concimi potassici sono caratterizzate da medio-bassa solubilità in acqua a 20°C. In particolare, il solfato di potassio presenta una solubilità di 110 gr/l, il nitrato di potassio ha una solubilità di 320 gr/l ed il cloruro di potassio di 340 gr/l. La scarsa solubilità dei concimi potassici è dovuta alla presenza dello ione potassio. Viceversa, la problematica della precipitazione non è legata al potassio, ma è dovuti alla reazione chimica che si genera tra il Ca2+ ed i concimi potassici a base dì solfati.
Il potassio nel terreno
Il potassio è contenuto nel terreno in diverse forme che si differenziano tra loro in base alla diversa disponibilità ad essere assorbiti da parte delle piante.
- Non disponibile: è un costituente dei reticoli cristallini dei minerali primari del suolo. La stragrande maggioranza del potassio presente nel terreno, rappresentata dalla forma cristallina e insolubile di K+, non è prontamente disponibile per la pianta poiché i minerali vengono degradati grazie all'azione degli agenti atmosferici (sole, pioggia, vento, ghiaccio). Sono, quindi, necessari migliaia di anni prima che l'elemento venga trasformato in forme disponibili.
- Poco disponibile: è legato negli strati intermedi dei minerali argillosi. Questa forma rappresenta una riserva di potassio nel suolo poiché è correlato al potassio scambiabile. La disponibilità dell'elemento in questa forma è in funzione di diversi fattori quali il tipo di piante presenti e dalla quantità delle forme scambiabili e solubili contenute nel suolo.
- Disponibile: potassio in forma scambiabile, prontamente disponibile poiché presente sulle superfici di scambio cationico; oppure come ione disciolto nella soluzione circolante del terreno e che la pianta può direttamente assorbire. La quantità di potassio scambiabile varia dall'10/0 al 10% del contenuto totale dell'elemento nel suolo.
Le informazioni fondamentali da tenere in considerazione sono quelle ottenute dalla relazione e dalle interazioni che si vengono a creare tra le tre forme presenti nel terreno.
Infatti, con il passare degli anni, parte della frazione non disponibile si trasforma lentamente nella frazione poco disponibile. Nel suolo, in funzione della sua diversa natura e quindi alla differente capacità di scambio cationico (CSC) dei terreni argillosi o sabbiosi, si osservano fenomeni di equilibrio tra la forma solubile e quella scambiabile in seguito sia alle asportazioni da parte delle piante sia agli apporti tramite le concimazioni.
Le piante sono in grado di assorbire il potassio attraverso il sistema radicale, in particolare tramite le giovani radici, dalla soluzione del suolo. Se la concentrazione di ioni K+ presenti nella soluzione del suolo diminuisce a tal punto da non poter più essere assorbito, le radici possono prelevarlo dai siti di scambio cationico che caratterizzano la superficie delle particelle di sostanza organica e argilla. Questo è reso possibile grazie alla combinazione di alcuni fattori del suolo quali temperatura, umidità ed aereazione.
Il potassio nella pianta
All'interno della pianta gli ioni K+ si muovono dalle radici verso le foglie più giovani attraverso lo xilema. Più nel dettaglio, il potassio si sposta da una cellula all'altra attraverso le membrane cellulari per mezzo delle proteine di membrana dette proteine canali, specifiche in funzione dello ione trasportato. Gli ioni diffondono in risposta sia ai loro gradienti di concentrazione sia a qualsiasi differenza di potenziale elettrico tra i due lati della membrana. Il potassio è un elemento essenziale poiché è implicato in specifici ruoli fisiologici; viene assorbito dalle piante come ione k+ ed è caratterizzato da un'elevata mobilità a livello cellulare e dell'intera pianta. Funzioni esplicate da questo elemento:
- favorisce l'assorbimento dell'acqua dal terreno, la ritenzione, il trasporto di acqua e assimilati all'interno di floema e xilema;
- aumenta la pressione osmotica nelle cellule (es. cellule di guardia), in sinergia con sodio ed antagonismo con calcio e magnesio;
- attiva oltre 60 enzimi che fungono da catalizzatori per le reazioni chimiche nei sistemi meristematici;
- stabilizza il pH delle cellule;
- favorisce la distensione cellulare e, quindi, la crescita della pianta;
- favorisce l'inspessimento delle pareti cellulari conferendo resistenza ai tessuti contro insetti e malattie biotiche e abiotiche;
- è implicato nella sintesi delle proteine, di amido e ATP;
- influenza il metabolismo lipidico e dei carboidrati;
- è implicato nel processo della fotosintesi clorofilliana;
- aumenta la shelf-life dei frutti.
Per tutti questi aspetti, il potassio è un elemento importante nel ciclo vitale della pianta in quanto assicura un corretto accrescimento e sviluppo dei vegetali, oltre che conferire maggiore pezzatura, migliore colorazione e maggiore serbevolezza ai frutti.
Perchè queste funzioni vengano esplicate al meglio è opportuno apportare potassio in maniera separata dagli altri cationi altrettanto importanti per la pianta, quali Ca e Mg. Infatti, dosi elevate di potassio riducono l'assorbimento sia del magnesio che del calcio.
Viceversa, dosi elevate di calcio e magnesio riducono l'assorbimento del potassio. Per questo, nei terreni, per evitare carenze di elementi nutritivi, è necessario che il rapporto potassio/magnesio e calcio/potassio siano equilibrati. Altri fattori che possono influire sull'assorbimento del potassio, oltre ai fenomeni di antagonismo e sinergismo, sono la temperatura e la carenza idrica.
Carenze ed eccessi di potassio
Il potassio è uno degli elementi fondamentali e il suo mancato o ridotto assorbimento da parte della pianta ne influenza alcuni processi. I principali sintomi di carenza sono:
- ridotto sviluppo della pianta;
- clorosi marginali, che si sviluppano poi in necrosi e si verificano principalmente sugli apici e sui margini delle foglie più vecchie (andamento acropeto, è un elemento mobile) e tra le venature;
- colore pallido delle foglie, i cui margini si arrotolano verso l'alto, quasi a forma di sigaro (tipicamente nei limoni e mandarini);
- disseccamento dei giovani rametti, lento sviluppo della nuova vegetazione, cascola dei frutticini che maturano precocemente e sono soggetti a incrinatura e spaccatura;
- pezzatura dei frutti inferiore alla norma, scarsamente pigmentata e poco gustosa;
- sviluppo di tessuti di sostegno poco resistenti (ad es. nei cereali induce alla comparsa della cosiddetta "ginocchia-tura").
In generale, i sintomi da carenza di potassio si possono osservare in zone caratterizzate da climi piovosi ed in terreni sabbiosi e molto permeabili, in cui è maggiore il fenomeno di lisciviazione degli elementi.
I danni da eccesso di potassio sono molto rari e sono per lo più legati a fenomeni di antagonismo con altri elementi, quali magnesio e a volte manganese, ferro e zinco.
Nei frutti, una elevata concentrazione di potassio può determinare un eccessivo inspessimento della buccia (in particolare negli agrumi).
Conclusioni
Il potassio è un macroelemento fondamentale per la crescita delle piante e una mancata o ridotta concimazione potassica si traduce in una riduzione delle potenzialità produttive della coltura oltre che delle caratteristiche qualitative e quantitative dei frutti.