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A deficiência tardia de potássio na cultura do algodoeiro tem ocorrido com freqüência nas regiões do cerrado brasileiro. Um dos motivos poderia ser atribuído à baixa disponibilidade de água nessa época. Assim, procurou-se quantificar a contribuição da difusão e do fluxo de massa no suprimento de K às raízes do algodoeiro de acordo com a disponibilidade do nutriente e de água. Para tanto, realizou-se um experimento em vasos em casa de vegetação, utilizando amostras da camada arável (0-20 cm) de um Latossolo Vermelho típico, com 330 mg kg-1 de argila. O experimento constou de duas doses de potássio (15 e 121 mg dm-3 ), na forma de KCl, e quatro conteúdos de água (-0,03; -0,1; -0,5 e -1,0 MPa). As plantas foram colhidas aos 53 dias da emergência. A difusão foi o principal mecanismo de transporte de K no solo, variando de 72 a 96 % do total absorvido pelo algodoeiro. A influência do conteúdo de água do solo sobre os mecanismos de transporte de K foi maior em solos com maior concentração deste nutriente, razão por que o fluxo de massa cresce em importância em solos mais secos.Late season potassium (K) deficiency has been observed quite frequently for cotton crops in the Brazilian cerrado region. One possible reason for such a problem could be the low water availability at this period of the season. Thus, an experiment was conducted in order to quantify the relative contribution of mass flow and diffusion in supplying K to cotton roots, as affected by soil water and K availability. The arable layer of a typic Red Latosol (Haplortox), with 630 mg kg-1 sand, 40 mg kg-1 silt, and 330 mg kg-1 clay was sampled and filled into 5 L pots. The treatments were two K rates (15 and 121 mg dm-3), applied as potassium chloride, and four levels of soil water (-0.03, -0.1, -0.5, and -1.0 MPa). Two cotton plants were grown in each pot and harvested 53 days after plant emergence. Diffusion was the main transport mechanism of K to cotton roots, contributing from 72 to 96 % of the total uptake. The effect of soil water upon the K transport to the root surface was greater in soils with a higher K concentration. That is the reason why mass flow is more important in dryer soils.