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III. LA FERTILISATION
POTASSIQUE DU COTONNIER 3.1. Rôle du potassium dans les plantes
supérieures
Le potassium est le cation le plus important, en
quantité mais aussi au regard de ses nombreuses fonctions biochimiques
et physiologiques. Il est nécessaire à la turgescence cellulaire
et au maintien du pH pour de nombreuses synthèses dans le cytoplasme.
3.1.1. Absorption du potassium par les plantes
La quantité de potassium absorbée dépend
de l'espèce cultivée, du potassium disponible dans le sol et des
conditions environnementales durant la saison de culture (Pettigrew, 2008).
Dans les plantes, il est sous la forme d'un cation monovalent. Il est, avec
l'azote, l'élément minéral le plus abondant dans les
plantes. Dans la plante la teneur en K varie de 1 à 10% et se situe en
moyenne à 3% dans la matière sèche (Epstein et Bloom,
2005). Marschner (1995) indique qu'une teneur en K au-delà de 1,2 % de
matière sèche est indispensable au fonctionnement des
végétaux supérieurs.
L'absorption du potassium se fait selon deux
mécanismes transmembranaires (Epstein et Bloom, 2005). Le système
à haute affinité (HATS) qui est opérant à des
concentrations extérieures faibles (1mM) et qui catalyse un flux interne
contre un gradient électrochimique (Ve'Ry et Sentenac, 2003), et le
système à faible affinité (LATS) qui domine lorsque la
concentration extérieure est élevée et repose sur
l'utilisation des canaux à potassium. Ces deux mécanismes
permettent aux plantes de s'adapter aux conditions variées et
fluctuantes des teneurs en K du sol (Ashley et al. 2006). Le transport
actif est partiellement inhibé lorsque le niveau de potassium dans la
plante devient très élevé (Mengel et Kirkby, 2001). Le
défaut d'inhibition observé dans certaines conditions pourrait
expliquer les consommations de luxes observées lorsque le milieu est
particulièrement riche en potassium.
Une fois dans la plante, le potassium est impliqué
dans de nombreux processus. Il est caractérisé par une grande
mobilité dans la plante à tous les niveaux dans les cellules, les
tissus et dans les vaisseaux de sèves brute ou
élaborée.
3.1.2. Fonctions liées à la mobilité
du potassium
Le potassium est un élément qui joue un
rôle important de régulation des échanges transmembranaires
pour lequel il n'est pas remplaçable par d'autres cations.
Le maintien du pH dans la plante par le potassium permet
l'acidification des parois cellulaires et une extensibilité
pariétale indispensable à la croissance. Mais d'autres ions
sont
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actifs dans le maintien du gradient de pH transmembranaire, en
particulier le calcium (Shabala et Newman, 1999).
Le potassium intervient dans le transport des sucres depuis
leur production dans le parenchyme chlorophyllien jusque dans les tubes
criblés suivant un mélange des voies symplastique et
apoplastique. La voie symplastique se fait principalement à travers les
plasmodesmes, sans franchir de membranes poussées par les potentiels
osmotiques et la diffusion moléculaire. La voie apoplastique fait appel
aux espaces intercellulaires par flux de sucroses jusqu'à la membrane
des cellules de chargement du phloème qu'elle doit alors traverser
(Ashley et Goodson, 1972; Cakmak et al., 1994).
Le transport des nitrates (Ben-Zioni et al., 1971)
et des acides aminés (Mengel et al., 1981) est favorisé,
voire conditionné, par la présence du potassium dans la
plante.
Une autre fonction du potassium se résume à la
synthèse d'ATP mitochondriale (Liu et al., 1998).
Les mouvements d'orientation des feuilles et des stipules en
fonction de la lumière sont également provoqués par des
flux de potassium (Satter et al., 1988; Moran, 2007). Les fonctions
remplies par la circulation du potassium semblent donc évidentes et
elles se déroulent à des échelles variées tout en
touchant à des fonctions essentielles de la plante.
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