В воде он находится в виде катиона К+. Калий играет важную роль в жизни растений и животных. Он принимает участие в фотосинтезе, влияет на обмен углеводов, азота и фосфора. Поэтому калий жадно поглощается растениями и активно вовлекается в биологический круговорот. Его кларк в живом веществе очень высок и составляет 0,3%, как у азота. Важно отметить, что калий, так же как и фосфор, концентрируется в плодах и семенах, в интенсивно растущих органах растений. При недостатке калия в почве урожай сельскохозяйственных культур резко снижается. Значительная часть катионов К+ из природных вод захватывается растениями суши. Кроме того, огромное количество катионов этого элемента поглощают (сорбируют) глинистые минералы. В результате в бассейны стока поступает лишь небольшая часть этого элемента по сравнению с его количеством в глубинных горных породах, подвергшихся выветриванию. Живое вещество суши и продукты выветривания (глины) прочно удерживают калий. Поэтому в ежегодном биологическом круговороте на континентах участвует 1 206 млн. т калия, а в Мировом океане – всего 920 млн. т. Среднее содержание калия в морской воде небольшое – 0,038%. Доставляемый реками калий очень быстро расходуется. Частично он поглощается живыми организмами, но значительные массы элемента уходят какими-то пока неизвестными путями. «Исчезновение» калия из океана – еще одна загадка геохимии. По расчетам А.П. Виноградова, в Мировом океане сохранилось лишь 2,6% от того количества, которое было принесено реками.

Один из циклов своей миграции калий начинает из почвы. Он извлекается из нее корнями растений, накапливается в их отмерших остатках, переходит частично в организм животного или человека и с перегноем вновь возвращается в почву, из которой его извлекла живая клетка.Большая часть калия проходит именно этот путь, но отдельным атомам удается достигнуть больших океанов и вместе с другими солями обусловить соленость морской воды, хотя в ней все же атомов натрия в сорок раз больше, чем калия.

Калий – один из 6 основных элементов (кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, калий), составляющих 96% всех химических веществ почвы. В земной коре его содержится 2.5%. По мере развития жизни на земле калий горных пород активно вовлекался в биологический круговорот, переходил в подвижное состояние и в соответствии с интенсивностью и направленностью региональных биологических процессов накапливался в корнеобитаемом слое почвы, закрепляясь в ее минеральной и органической части, выщелачивался за счет миграции и эрозии, отчуждался с биомассой.

В почве, в отличие от материнской породы, калий находится в составе не только минеральных структур, но и сложного органоминерального коллоидного комплекса, остатков растительного, животного и микробиологического происхождения.

Состояние и режим калия в горизонтах почвенного профиля тесно связаны с минералогическим составом почвообразующих пород, их гранулометрическим составом, зональной спецификой и характером землепользования. Минералами, определяющими валовое содержание калия в почве (в среднем около 1.5%) и в почвообразующей породе, в основном являются калиевые полевые шпаты, слюды и иллиты.

Обычно не более 5% калия доступно растениям в глинистых почвах и 1.5% в песчаных. Минералогический и органоминеральный состав почвы определяет такое ее важное свойство как способность фиксировать или поглощать калий. Фиксация калия возрастает при высушивании почвы. Иногда фиксированный калий удерживается минералами так прочно, что становится недоступным для растений. Фиксация калия особенно выражена на достаточно «истощенных» почвах. Ограничение в обеспечении растений калием при снижении влажности почвы возникает не только в результате процессов фиксации, но и ослабления скорости передвижения калия к корням.

Движение большинства питательных веществ в почве к корневой системе осуществляется либо путем диффузии, либо совместно с почвенной влагой. Диффузионные потоки – основной путь транспорта калия из почвы в растение. Они создаются с возникновением градиента концентрации элемента в результате его поглощения корнями. Также как и движение воды возникает при наличии градиента водного потенциала в системе почва – растение. Чем сильнее развиты надземные части растения и выше их потребность в воде и питательных веществах, тем выше соответствующий градиент. Поступление калия к растениям при массовом токе воды не велико и резко ослабевает по мере их старения. Размеры диффузии калия тесно связаны с процессами взаимодействия его различных форм в почве, с ее влажностью, адсорбционной емкостью корневой системы.

При повышенной влажности среды корни мобилизуют калий из большего объема почвы, что повышает степень его доступности даже при невысоком содержании. Наоборот, при пониженной влажности возможность диффузии ограничена, несмотря на высокий градиент концентрации.