پتاسیم یکی از عناصر ضروری و پرمصرف برای گیاهان است. مقدار جذب پتاسیم توسط گیاه از جذب هر عنصر مغذی دیگری به غیر از نیتروژن بیشتر بوده و در بعضی از گیاهان حتی از جذب نیتروژن نیز بیشتر می¬باشد [34]. با وجود آن¬که میزان کلسیم قابل¬جذب در خاک¬های مختلف معمولاً حدود 10 برابر میزان پتاسیم قابل¬جذب در خاک است، اما برعکس مقدار پتاسیم گیاه معمولاً 10 برابر کلسیم می¬باشد و این مطلب نشان¬دهنده قدرت انتخابی شدید گیاه نسبت به عنصر پتاسیم و میزان نیاز بالای گیاه به این عنصر می¬باشد [79].
پتاسیم در فرآیندهای زیستی متعددی در گیاه از جمله فتوسنتز [65]، حفظ آماس اسمزی سلول [85]، فعال¬سازی بسیاری از آنزیم¬ها [39]، پایداری pH سیتوپلاسمی [121]، باز و بسته شدن روزنه¬ها [100]، خنثی¬کننده آنیون¬های آلی و غیرآلی [69]، انتقال عناصر غذایی به بافت¬های ذخیره¬ای [74]، افزایش مقاومت گیاه در برابر تنش¬های محیطی [48] و افزایش مقاومت گیاه در برابر شیوع بیماری و آفت نقش دارد [92].
بسیاری از پژوهش¬ها، نقش مثبت پتاسیم در افزایش کیفیت محصولات زراعی را تأیید کرده¬اند [76 و 91]، به طوری که یادو (2006) از پتاسیم به عنوان عنصر سلامت یاد کرده¬ است [122]. علاوه بر نقش اساسی در گیاه، پتاسیم یک عنصر ضروری برای انسان و حیوان است [100]. جذب پتاسیم در انسان اغلب خیلی پایین و حدود یک¬ سوم مقدار پتاسیم موجود در غذا می¬باشد [63]. با این حال، تا زمانی¬که مقدار کافی از این عنصر از طریق میوه و سبزیجات وارد بدن شود، مشکل جدی در رابطه با پتاسیم برای انسان به وجود نمی¬آید [100]. بنابراین غنی¬سازی زیستی گیاهان زراعی با پتاسیم بسیار حائز اهمیت است.
با وجود نقش غیرقابل انکار پتاسیم در گیاهان زراعی و انسان¬، کمبود این عنصر در اراضی کشاورزی به یک مشکل جهانی تبدیل شده¬است، به¬طوری¬که 75 درصد شالیزارهای چین، دوسوم گندم زارهای جنوب استرالیا [96]، 72درصد زمین های کشاورزی هند [61] و بخشی از زمین های کشاورزی ایالات غربی کانادا [100] نیاز فوری به پتاسیم کودی دارند. در بسیاری از کشورها 25 درصد آزمون¬های خاک، مقادیر کم تا خیلی کم پتاسیم قابل¬جذب را نشان می¬دهند [70]. در ایران نیز گزارش¬های متعددی در رابطه با کمبود پتاسیم در زمین¬های زراعی منتشر شده¬ است. در همین راستا، توفیقی (1377) بیان داشت قریب به یکصد هزار هکتار از شالیزارهای زیر کشت ارقام پرمحصول در شمال کشور، از نظر پتاسیم قابل استفاده زیر سطح بحرانی قرار دارند [8]. امیری (1374) [2]، کاوسی و کلباسی (1378) [28]، کاوسی (1383) [27]، دواتگر و همکاران (1384) [19] و بارانی¬مطلق و ثواقبی (1384) [4] نیز گزارش¬های مشابهی ارائه نمودند.
علت فراگیرشدن کمبود پتاسیم را می¬توان به عواملی همچون فقدان تبادلات علمی بین پژوهش¬گران و کشاورزان در باب پتاسیم خاک و گیاه نسبت داد [100]. عامل محدودکننده دیگری که می¬توان به آن اشاره کرد، ناکافی بودن پژوهش¬های منتشر شده در رابطه با پتاسیم، با وجود نقش کلیدی آن در فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی مؤثر در رشد گیاهان زراعی است [49]. در همین راستا و با توجه به اینکه در ایران مطالعات چندانی در رابطه با تغییرات مکانی اشکال مختلف پتاسیم و عوامل مؤثر بر آن انجام نشده، مقایسه تأثیر کاربری¬های مختلف، مواد مادری و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بر وضعیت پتاسیم با استفاده از مدل¬سازی توزیع مکانی و پهنه¬بندی فرم¬های مختلف این عنصر ضروری به نظر می¬رسد. از این رو پژوهش حاضر با اهداف و فرضیات زیر در بخشی از استان مازندران به عنوان منطقه¬ای با اهمیت زیاد از نظر تمرکز فعالیت¬های کشاورزی و تراکم بالای جمعیتی صورت پذیرفت.
1-2 بررسی منابع
در بررسی روابط خاک، گیاه و عناصر غذایی، مسائل مربوط به پتاسیم جزء مهمترین مباحث است [21]. پتاسیم یک عنصر غذایی پرنیاز درگیاهان و جانوران و همچنین یک جزء اصلی از چندین کانی خاک است [110]. پتاسیم به طور متوسط 6/2 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می¬دهد و بنابراین از نظر فراوانی عنصري هفتمین و به عنوان عنصر غذایی چهارمین عنصر شیمیایی در لیتوسفر می¬باشد [83]. پتاسیم در خاک¬ها عمدتاً در ساختمان کانی¬ها وجود دارد که پس از هوادیدگی به صورت یون پتاسیم آزاد گردیده و وارد محلول خاک می¬شود. یون پتاسیم سپس جذب نقاط تبادل کاتیونی خاک گردیده و به سهولت قابل استفاده گیاه می¬باشد [29].