Kalium ist vor allem am Kohlenhy­dratstoffwechsel beteiligt. Es unterstützt die Synthese von Kohlenhydraten und fördert deren Ableitung aus dem Blatt. Kaliummangel führt zu einer Zuckeranreicherung im Blatt. Der Nährstoff ist über die Bereit-stellung von Kohlenstoffgerüsten am Aufbau der Proteine beteiligt. Damit ist Kalium für die Eiweißbildung und -gehalte ebenso wichtig wie Stickstoff.

Gemeinsam mit Kalzium reguliert es die Osmose in der Zelle und der Pflanze. Es erhöht den Zelldruck und sorgt damit für einen stabilen Zellverband. Die Pflanze bleibt elastischer und zugleich stabiler. Beim Getreide wirkt sich eine gute Kaliumversorgung positiv auf die Standfestigkeit aus. Eine gut mit Kalium versorgte Pflanze stellt sich zudem leichter auf Trockenheit ein. Es bewirkt, dass die Pflanze ihre Spaltöffnungen bei Trockenheit schließt und bei genügender Feuchtigkeit wieder öffnet.

Kalium unterstützt auch die Resistenz gegen Krankheiten. Diese beruht auf vielen Mechanismen, z. B. auf der Unterstützung der Proteinsynthese und dem dadurch geringeren Gehalt an freien Aminosäuren und durch die stabilere Zellwand, die das Eindringen von Erregern in die Zellen aufhält. Das Kalium ist in diesem Fall ein Gegenspieler des Nitrat-Stickstoffs. Die Kalium-Konzentration in der Pflanze sollte um 20 % höher sein als der N-Gehalt. Bei ausreichender Kaliumversorgung werden verstärkt organische Säuren, z. B. Ascorbinsäure, gebildet, die als Antioxidantien wirken und Strahlungsschäden oder auch Herbizidstress abmildern.

Kalium im Boden:

Für die Diffusion muss zwischen dem Austauscher und der Pflanzenwurzel ein ausreichend dicker Wasserfilm bestehen, in dem das Kalium zur Wurzel hin diffundieren kann. Unter einer nutzbaren Feldkapazität von 50 % reißt dieser Film ab. Dadurch tritt erst Mangel an Kalium (und Phosphor) ein, bevor die Pflanze verdurstet.

Tonteilchen und Humus machen den Boden zum Magneten, der Kationen an sich bindet. Je größer die Oberfläche der Bodenteilchen im Verhältnis zu ihrer Größe ist, umso bindiger ist der Boden, umso mehr Kationen kann der Boden speichern.

Die Konzentration von Kalium im Bodenwasser steht in engem Zusammenhang mit der Konzentration des Kaliums an den Austauschern. Je höher die Konzentration am Austauscher ist und je intensiver die Pflanze wächst, umso stärker ist die Diffusion zur Pflanzenwurzel. Ist dieser Speicher dagegen leer, ist auch eine Diffusion kaum möglich.

Volle Speicher von Vorteil:

Tonminerale haben selektive Bindungsstellen für Kalium und Ammonium, in die nur diese beiden Kationen hineinpassen. Bei schwacher Kalium-Sättigung wird Ammonium stärker festgelegt. Dieser Vorgang wird durch Trockenheit verstärkt. Damit die Wirkung vor allem von Harnstoff oder anderen Ammonium-haltigen Düngern kalkulierbar bleibt, müssen die Austauscher gut mit Kalium abgesättigt sein.