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Nutrition organo-minérale des plantes
Nutrition organo-minérale des plantes


Sommaire de la page (Articles, Dossiers, Études...) : La sève brute et la sève élaborée / Nutrition minérale et nutrition organique / Les besoins des plantes / Nutrition azotée des plantes : une protéine guide la croissance des racines / Corrélats /


La sève brute est composée d'eau, de sels minéraux dissociés en ions (PO4, SO4, NH4, NO3, Ca, Mg, K, Na), d'oligoéléments et de micro substances organiques assimilables.

La sève brute est conduite des racines jusqu'aux feuilles par les vaisseaux du bois.



Au niveau des feuilles, au cours de la photosynthèse, des cupules glucidiques (CHOH) sont élaborées à partir d'eau et de gaz carbonique. L'oxygène, déchet de la photosynthèse est libéré dans l'atmosphère. Au cours des métabolismes respiratoires, les cupules glucidiques initiales servent à la fabrication de glucose, puis de saccharose, d'amidon, de cellulose et de lignine.

Le glucose réduit donne des alcools et des acides organiques qui servent à la synthèse d'acides gras et de lipides complexes. Les nitrates et l'ammoniac donnent des amines qui, associées à des acides organiques, serviront à la synthèse d'acides aminés, puis de protéines simples ou complexes.

Sucres simples ou complexes, alcools, acides organiques, acides gras, lipides, acides aminés et protéines composent la sève élaborée qui circule par les vaisseaux du liber et gagne toutes les parties de la plante pour assurer ses besoins énergétiques et matériels, participer à sa croissance et constituer des réserves (bois, racines, bulbes, graines, fruits, etc.)




Les plantes se nourrissent de substances minérales qu'elles puisent dans ses deux milieux de vie : l'air et le sol.

Par ses organes aériens (feuilles et tiges encore vertes), la plante absorbe le gaz carbonique de l'air à partir duquel elle photosynthétise des substances de réserve. La plante absorbe aussi de l'oxygène nécessaire à sa respiration, de l'eau et même des sels minéraux.

Par ses racines, la plante absorbe de l'eau, des substances minérales qui y sont dissoutes ou sous forme d'ions, de l'oxygène et d'autres gaz présents dans l'atmosphère du sol (azote, CO2, hydrogène, méthane, ammoniac, etc.).

Par ses racines, la plante absorbe aussi des substances organiques. Longtemps réfutée par les tenants de la fumure exclusivement minérale (travaux de Liebig), personne ne doute plus maintenant de cette capacité d'absorption des substances organiques par les plantes. Une des sources essentielles pour les substances organiques est l'humus. Les polyphénols et les quinones que les humus libèrent sont connus comme étant des facteurs de croissance indispensables aux plantes. Mais les plantes absorbent aussi des acides aminés, des vitamines et des antibiotiques élaborés au niveau de la rhizosphère, principalement par l'activité bactérienne et fongique. On a aussi découvert que les plantes étaient tout à fait capables d'absorber des macromolécules organiques qui joueraient un rôle important dans la résistance au parasitisme.




À l'instar des autres êtres vivants, les plantes se nourrissent à la fois pour se procurer de l'énergie et pour se procurer les matériaux nécessaires à sa construction.

Comme les animaux, les plantes ont besoin de deux types d'éléments nutritionnels : les macroéléments et les oligoéléments.

Les principaux macroéléments sont le carbone, l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le phosphore, le potassium, le soufre, le calcium et le magnésium. Le carbone, l'hydrogène et l'oxygène sont fournis par l'atmosphère. Il est bien rare que l'homme ait l'occasion d'agir sur ces ressources (cultures sous serres, recherche scientifique).

Les principaux oligoéléments sont le fer, le manganèse, le zinc, le bore, le cuivre, le molybdène, le cobalt, le sodium et le chlore.

1) L'azote.

L'azote est le constituant principal des protéines (chaînes d'acides aminés). L'azote est absorbé sous forme nitrique ou ammoniacale. Ces formes chimiques s'associent aux sucres et aux acides élaborés au niveau des feuilles pour former des acides aminés.

L'azote favorise la croissance des plantes, la multiplication des chloroplastes (une plante carencée pâlit ou jaunit), la synthèse des sucres et des réserves azotées dans les fruits et les graines. L'excès d'azote allonge la période végétative des plantes. Il est donc un facteur retardant la maturité. En outre, il a été montré que les excès d'azote sensibilisaient les plantes aux maladies cryptogamiques et aux attaques des parasites. Enfin, l'excès d'azote est un facteur important, mais non exclusif, pour expliquer la verse des céréales ou leur sensibilité au gel.

2) Le phosphore.

Le phosphore est un constituant important des protéines phosphorées (nucléoprotéines, phosphoprotéines, lécithines, etc.). Les ions phosphoriques sont des éléments très importants dans les processus de stockage et de transport de l'énergie dans les cellules (ATP). Enfin, un grand nombre de réactions métaboliques exigent des phosphorylations préalables pour se dérouler.

Le phosphore, comme l'azote, est un élément indispensable à la croissance de la plante, peut-être davantage pour les organes jeunes (?) chez lesquels on constate que le phosphore est plus abondant que dans les organes plus âgés.

Le phosphore est fondamental pour les processus de floraison, la mise en graine ou en fruit des plantes.

Enfin, la présence de phosphore dans les plantes joue un rôle crucial pour les animaux qui les consomment. Il est possible, par exemple, que les variations démographiques observées chez les lemmings soient une conséquence des carences en phosphore observées chez les plantes qui poussent sur la toundra arctique.

3) Le soufre.

Le soufre est le constituant essentiel des acides aminés soufrés (méthionine et cystine) que la plupart des animaux ne savent pas synthétiser et qu'ils trouveront dans les plantes qu'ils consommeront. Certaines plantes comme les liliacées, les légumineuses ou les crucifères sont riches en ces acides aminés soufrés, et plus généralement en produits soufrés.

4) Le potassium.

Le potassium est l'ion principal des solutions cytoplasmiques. Le potassium joue un rôle fondamental dans les processus d'échanges transmembranaires passifs et actifs dans les cellules.

On ne sait pas bien précisément comment le potassium favorise la photosynthèse, ni comment cet élément améliore la synthèse des protéines. On ne sait pas bien non plus pourquoi les carences comme les excès de potassium augmentent la sensibilité des plantes aux parasites.

5) Le magnésium.

Le magnésium est un constituant de la chlorophylle. Il en favorise la synthèse ainsi que celle de la xanthophylle et celle du carotène.

Le magnésium favorise l'absorption du phosphore et son transport dans les graines où il favorise la synthèse de la phytine et celles des lipides.

La présence de magnésium dans les plantes est indispensable aux animaux herbivores qui, sinon, développent ce que l'on appelle la tétanie d'herbage, maladie due à un excès de potassium dans les plantes. Le magnésium évite l'absorption excessive de potassium par les plantes.

6) Le calcium.

Le calcium est un élément fondamental des parois cellulaires des plantes. C'est lui qui donne leur résistance tissulaire aux membranes pectiques.

Le calcium favorise aussi la formation et la maturation des fruits et des graines.

Enfin, ce sel possède un rôle important dans les échanges transmembranaires.

7) Les oligoéléments.

a) Le fer, bien qu'il ne soit pas un constituant de la chlorophylle, est indispensable à sa formation. Sa carence provoque la chlorose. Le fer participe à la constitution de nombreuses enzymes d'oxydation.
b) Le cuivre, comme le fer, entre dans la composition de nombreuses enzymes d'oxydation.
c) Le zinc, outre son rôle dans de nombreuses enzymes d'oxydation, participe à la fabrication des auxines de croissance.
d) Le molybdène est nécessaire au métabolisme de l'azote. Il est le constituant d'une enzyme réduisant les nitrates en amines.
e) Le bore et le manganèse entrent dans la composition d'enzymes. Leurs rôles sont encore mal connus.
f) Le chlore est surtout connu pour les effets négatifs qu'il induit quand il est en excès.
g) Le cobalt n'est peut-être pas indispensable aux végétaux, mais cet élément se révèle indispensable aux bactéries et aux champignons de la rhizosphère et plus encore aux bactéries fixatrices d'azote atmosphérique, symbiotes des légumineuses (Rhizobium).




Éléments
Importance pour la plante
Effets dus à la carence
Azote N
Dans les acides aminés et les protéines
Jaunissement et chute des feuilles ; Croissance ralentie et faible
Phosphore P
Dans les acides nucléiques et les molécules énergétiques (ATP)
Faible croissance des racines et de la tige, floraison retardée, feuilles violacées
Potassium K
Régulation métabolique ; plasmolyse et trugescence ; ouverture des stomates ; régulation osmotique
Dépérissement des feuilles à partir du bord ; faible résistance au froid et à la sécheresse
Calcium Ca
Cohésion de la paroi celluloso-pectique
Dommages sur les méristèmes
Magnésium Mg
Constitution de la chlorophylle et de la pectine ; Intervient sur la régulation des métabolismes ; Plasmolyse ; Chlorose
Même effets que les carences en potassium
Manganèse Mn
Constituant de nombreuses enzymes ; Photosynthèse
Maladies des taches sèches (céréales)





Physiologie végétale :
http://www.biodeug.com/pv.php

Les éléments nutritifs dans le sol : http://earlheim.fr/oligoelements.html

Du labour au semis direct : Enjeux agronomiques :
http://www.inra.fr/actualites/DOSSIERS/sol/labour.html




[ Corrélats : Relations trophiques plantes-microflore / ...]

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