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les mécanismes d'échanges du complexe argilo humique

Complexe Argilo-Humique et Potassium (K⁺)

Le potassium dans la plante

Le potassium constitue une grande partie des matières minérales de la plante. Les plantes l'assimilent sous la forme d'ions K⁺ en solution dans l'eau (mais aussi dans le sol, mais avec une très nette préférence pour celui dissout dans l'eau). Il n'a pas un rôle plastique, mais joue un rôle dans la régulation de la croissance végétale (c'est pour cette raison que l'analyse révèle une présence de potassium plus élevée dans les tissus jeunes que dans les tissus âgés). À ce rôle de régulateur, on peut ajouter une autre fonction qui pourrait se comparer à celle de transporteur. Il intervient en effet dans la photosynthèse, car il favorise la synthèse, la migration et l'accumulation des acides aminés dans les organes. Sans la présence de potassium, la plante ne peut utiliser correctement l'azote. La plante absorbe facilement le potassium : il faut éviter l'excès de cet élément car l'antagonisme existant entre le potassium et le magnésium peut bloquer l'assimilation de cet élément et induire une carence en magnésium.

Les mécanismes d'échanges du complexe argilo humique  

Parmi les différents éléments minéraux en présence, les argiles s'associent à la matière organique (l'humus) pour former, sous l'action stabilisatrice du calcium, le complexe argilo humique. La structure en feuillet des argiles confère au complexe une puissante charge négative qui a pour effet de retenir les éléments positifs (engrais, matières organiques...). Une certaine quantité de cations libres de la solution peuvent s'y fixer (Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, H⁺, Na⁺, etc.). Le complexe argilo humique est ainsi un véritable réservoir d'éléments nutritifs. À la manière d'un "essaim d'abeilles", il échange en permanence des ions avec la solution du sol environnante. Cette propriété est plus précisément appelée : capacité d'échange cationique (CEC)

fig. 1 : situation d'équilibre

aucune fumure potassique n'a été effectuée, le pH se trouve entre 6,5 et 7,5. Le complexe se trouve en équilibre chimique avec la solution (l'eau de l'aquarium, ou le sol du bac si utilisation sol "maison"), les ions présents sur le complexe sont en concentration identique à celle de la solution.

fig. 2 : épandage d'une solution d'engrais potassique (K₂SO₄, KNO₃…)

le déséquilibre provoqué par l'apport d'un fertilisant potassique induit une mise en réserve du potassium sur le complexe ; le calcium jouant le rôle de "monnaie d'échange". le complexe se met alors à nouveau en équilibre avec la solution.

fig. 3 :

suite à la consommation par la végétation de la totalité du potassium disponible en solution, c'est au tour du potassium du complexe d'être consommé…

Les ions calcium viennent combler la place laissée libre sur le complexe.

C'est le seul cas de figure ou la composition ionique du complexe peut être différente de celle du milieu, en effet le complexe dans cette situation, peut décalcifier le milieu (et donc accueillir plus de Ca²⁺ que la solution n'en contiendrait).

Le Pont Calcique  

Seul l'anion phosphate (PO₄^3-), peut se rattacher au CAH. Doté d'une charge électronégative, il ne peut se fixer sur le complexe formé par l'argile et l'humus, tous deux électronégatifs.
La liaison s'opère grâce à un "pont calcique" :
le calcium, (Ca²⁺) sert de lien (le "pont") entre le phosphore et l'argile. C'est pour cette raison que les agrégats calcaires sont réputés stables, c'est-à-dire résistants à la dispersion par l'eau et à la destruction de l'humus (minéralisation) car le calcaire fait office de "ciment" entre tout les éléments.

La quantité de phosphore fixé sur le complexe va donc dépendre du pourcentage d'argile et de la quantité de calcium présent. L'humus et le calcaire actif (calcaire fin) peuvent également fixer les ions phosphoriques : ils sont ainsi "en réserve" et deviennent insolubles.