Waarom heeft een plant kalium nodig?

​Kalium heeft een sturende rol in de ontwikkeling van het gewas. Zijn aanwezigheid zorgt ervoor dat een groot aantal processen goed verlopen. De plant heeft kalium nodig voor fotosynthese, productie en transport van koolhydraten, energievoorziening en vochthuishouding.

Omdat het bij zoveel processen een rol speelt, wordt kalium het kwaliteitselement genoemd. Het verbetert kwaliteitseigenschappen zoals smaak, kleur, geur en houdbaarheid. Bij een kaliumtekort worden alle functies in mindere mate uitgevoerd. Een overmaat kan zoutschade veroorzaken.

Aandeel van kalium in de plant
Het aandeel van kalium in de plant is na stikstof het hoogst. Toch is er veel minder over bekend. Dat komt omdat kalium nergens ingebouwd zit, zoals stikstof in eiwitten en enzymen. Kalium komt alleen in opgeloste vorm voor in de plant als kaliumionen (K+). Het drooggewicht van een plant bestaat voor 1,0% uit kalium. Dit gemiddelde varieert van 0,5 tot 5,0% afhankelijk van het gewas. Aardappelen, uien en koolgewassen zijn bijvoorbeeld sterk kaliumbehoeftig.

Vochthuishouding en celspanning
Kalium regelt de wateropname (osmose), doordat het als K+-ion in het celvocht aanwezig is. Door de opname van water in de cel wordt celspanning opgebouwd. Hierdoor neemt de stevigheid van het gewas toe. Door de stevige celwanden is het gewas minder gevoelig voor plagen en aantasting, met name door schimmels. De osmose speelt ook een belangrijke rol bij het openen en sluiten van de huidmondjes van de plant. Dit mechanisme is niet alleen belangrijk voor de verdamping, maar ook voor de inlaat van CO2 (koolstofdioxide) en daarmee voor de fotosynthese.

Kalium maakt gewassen beter bestand tegen de kou. Dat is vooral van belang voor wintergewassen (winterhardheid). Het effect is tweeledig: enerzijds voorkomt kalium als zout in het celvocht snelle bevriezing van het celvocht. Anderzijds zorgt kalium voor een goede wateropname. Vorstschade is namelijk vaak het verdrogen van de plant.

Transport van stikstof en suikers
Kalium wordt als K+ (positief geladen ion) door de wortels opgenomen. Kalium wordt daarom door de plant gebruikt als compensatie van negatief geladen ionen zoals nitraat, fosfaat en aminozuren. De plant is hierdoor in staat om transporten te verzorgen, bijvoorbeeld van suikers en zetmeel van de bladeren naar de andere delen van de plant.

Kalium als co-factor
Kalium maakt processen, bijvoorbeeld stofwisseling en energievoorziening, mogelijk door zijn rol als zogenaamde co-factor. De meeste reacties in de plant vinden plaats met behulp van enzymen. Dat zijn lange gecompliceerde moleculen. Ze moeten op een bepaalde manier opgevouwen worden, willen ze hun werk goed doen. Alleen in die opgevouwen toestand kunnen er andere moleculen aan vast binden. Kalium zorgt voor de juiste manier van opvouwen.

Kalium bindt tijdelijk aan het enzym en daardoor komt het in de juiste stand te staan. De reactie vindt dan plaats – bijvoorbeeld de vorming van een eiwit of suiker – en vervolgens laat kalium weer los. Daarna kan het weer elders ingezet worden. Het wordt in feite steeds hergebruikt.

Kalium zorgt ervoor dat enzymen (blauw) op een bepaalde manier gevouwen worden. Alleen in die gevouwen toestand kunnen twee stoffen (rood en groen) hechten aan het enzym.

Hoe herken ik kaliumgebrek en kaliumovermaat?
Ondanks het grote belang van kalium krijgt het element niet zoveel aandacht bij de bemesting. Dat komt omdat er vrijwel nooit echte problemen ontstaan. Kalium is zeer mobiel. Als er een tekort dreigt, zorgt de plant er zelf voor dat de plekken waar het element het hardst nodig is, voorzien worden.

Bij gebrek aan kalium ontstaan dunnere celwanden, waardoor het gewas minder stevig is. Daarnaast uit een tekort zich in een zwakke groei en verdrogingsverschijnselen. Zeer specifiek zijn de afgestorven randen bij de oudere bladeren. Daar is het kalium weggehaald, waardoor de vochthuishouding niet goed functioneert. Bij een absoluut kaliumgebrek stagneert zo'n beetje alles. De plant zal dan sterven.

Een overmaat aan kalium kan een grote invloed hebben op de osmose. Kalimeststoffen lossen goed op, verhogen de ionenconcentratie in het bodemvocht en maken het de plant zo moeilijk om water op te nemen. Dit verschijnsel heet zoutschade.

Naast zoutschade heeft die overmaat aan K+-ionen rond de plantenwortel nog een ander nadelig effect. De kaliumionen hebben de neiging andere positief geladen ionen tegen te werken bij de opname. Elementen als magnesium, natrium en borium hebben daar last van. Dit verschijnsel heet kali-antagonisme. Planten zijn niet goed in staat zich te beperken in de kaliumopname. Bied je meer aan, dan neemt de plant ook meer op. Dit heet luxe consumptie en kan leiden tot kwaliteitsverlies.

bron: Krikke, R. Kalium vervult sturende rol; Kierkels, T. & Heuvelink, E. (2005). Kalium, de grote regelneef bij tal van processen in de plant. Wageningen UR; Broekhuizen, J. (2013). Bodem, bemesting en teeltplan.