La nutrition des plantes

Le 25 septembre dernier, a eu lieu la journée ” CANNA experts” dans votre growshop. Un séminaire très intéressant sur la nutrition des plantes y a été donné par un expert CANNA. Nous revenons donc sur les différents éléments permettant à la plante de se nourrir et de se développer.

Les éléments essentiels à la nutrition des plantes et leurs rôles

L’azote

L’azote joue un rôle déterminant à la fois sur le rendement et sur la qualité des productions. Les plantes s’alimentent dans le sol en azote minéral (azote ammoniacal NH4+ et azote nitrique ou nitrate NO3-) et le transforme en protéines, composants essentiels de la vie pour l’homme et les animaux. L’azote est l’un des principaux constituants des acides aminés, des protéines et des acides nucléiques constituant les ADN et ARN.

Le phosphore

Le phosphore joue un rôle essentiel dans de nombreuses molécules de la matière vivante. On le trouve associé à des combinaisons organiques multiples, dans les acides nucléiques, les ADN et ARN dont il constitue le squelette ainsi qu’à de nombreux protides et lipides qu’on qualifie de phosphoprotéines et de phospholipides. C’est le composant central de l’ATP (adénosine triphosphorique) producteur d’énergie lorsqu’elle libère un atome de phosphore en se transformant en ADP.

Le phosphore joue un rôle physiologique à plusieurs niveaux :

• Sur la multiplication cellulaire dans les méristèmes (ADN, ARN)
• Sur la respiration cellulaire et le transfert de l’énergie (ATP, ADP)
• Sur la photosynthèse en synergie avec l’azote et de nombreux autres éléments

Une fois les réserves de la graine épuisées en phosphore, la plante doit tout de suite trouver cet élément dans le sol à proximité de ses racines puisque cet élément n’est pratiquement pas mobile. L’apport de phosphore au semis favorise la vigueur au démarrage et stimule la croissance du système racinaire qui va plus rapidement explorer les réserves en phosphore du sol.

*Photosynthèse végétale : La photosynthèse végétale consiste à réduire le dioxyde de carbone de l’atmosphère par les racines à l’aide de l’énergie solaire captée par les feuilles avec libération d’oxygène afin de produire des glucides.

Le potassium

Le potassium est indispensable à la vie : il participe directement à la formation et à la croissance des cellules. Sous forme du cation K+, on le retrouve principalement à l’intérieur des cellules chez les plantes où il permet le maintien de la pression osmotique. Chez les plantes, il circule également dans les sèves brutes et élaborées.
Le rôle du potassium dans les plantes

Le potassium est absorbé par les racines sous forme du cation K+, et circule sous cette forme dans toute la plante.

Ses fonctions dans le métabolisme des plantes sont multiples :

Pour rappel, le métabolisme d’une plante c’est l’ensemble des réactions chimiques de transformation de matière et d’énergie, catalysées par des enzymes qui s’accomplissent dans toutes les cellules d’un organisme vivant (animal ou végétal) comprenant des réactions de synthèse (anabolisme) et des réactions de dégradations (catabolisme)

• Il maintient le port de la plante par son effet majeur sur la turgescence des cellules et la constitution de parois cellulaires résistantes
• Il agit sur la photosynthèse
• Il favorise la circulation de la sève ascendante dans le xylème et descendante dans le phloème. Il permet le transfert des assimilats (sucres, acides aminés) vers les racines et les organes de réserve (grains, fruits, tubercules).
• Il contrôle l’ouverture et la fermeture des stomates et régule le cycle de l’eau dans la plante
• Il intervient sur la composition et la qualité de nombreuses productions (équilibre sucre/acidité, teneur en vitamine C, composés aromatiques, qualité des fibres…).

Il existe une interaction entre azote et potassium, dans le sens où la plante mieux nourrie en azote aura plus de besoin en potassium. L’azote a pour effet d’augmenter l’indice foliaire d’une culture. Pour maintenir la turgescence de cette surface foliaire et des tiges et racines, la plante a besoin d’une plus grande quantité de potassium.

* Stomates : Organes des feuilles munis d’un petit orifice permettant les échanges gazeux et régule la transpiration de l’eau

Le calcium

Le calcium est un élément nutritif indispensable aux végétaux. Généralement abondant dans le sol, il est prélevé sous forme du cation Ca++ par les racines. Ses fonctions principales sont :

• participer à la constitution des parois cellulaires des plantes en les rigidifiant
• activer différentes enzymes dont la nitrate réductase assurant la réduction du nitrate en ammonium dans les feuilles
• favoriser la croissance des jeunes racines en synergie avec les autres éléments

Contrairement au potassium, le calcium est moins mobile dans la plante. Son transfert à des organes de réserve ou des zones de croissance peut être trop lent et induire des symptômes de carence localisés.

Pour pallier ce problème nutritionnel, une fertilisation foliaire est parfois nécessaire.

Le magnésium

Le magnésium est, avec l’azote, le composant essentiel du noyau de la chlorophylle une protéine complexe. Il a de très nombreuses fonctions dans la plante, et agit notamment au niveau :

• de  l’activation de nombreuses enzymes
• de  la synthèse des protéines et des sucres et leur chargement dans le phloème
• du métabolisme du phosphore
• de la pression osmotique intracellulaire avec le potassium et la rigidité des parois cellulaires avec le calcium qui maintiennent  le port de la plante.

Le magnésium est absorbé par les racines sous forme du cation Mg++. La quantité de magnésium absorbée est 4 à 5 fois moins importante que celle du potassium. Il est par ailleurs moins facilement absorbé par les racines que le potassium. La concurrence entre Mg++ et K+ s’exprime aussi dans les transferts au sein de la plante.

La teneur des feuilles en Mg++ diminue quand l’absorption de potassium augmente. C’est pourquoi il est nécessaire de considérer ensemble ces deux éléments en exprimant le ratio K / Mg pour l’interprétation des analyses de plantes.

Le soufre

Le soufre est le constituant de trois des vingt acides aminés indispensables à la formation des protéines.

Les plantes absorbent le soufre par leurs racines sous forme de sulfate SO4–. Elles en ont besoin très tôt car cet élément est indispensable à la synthèse des protéines et notamment à la formation de la chlorophylle dans les feuilles.

Ces acides aminés soufrés interviennent dans l’architecture de protéines complexes qu’on trouve par exemple dans le grain de blé (gliadines, gluténines).

La déficience en soufre induit un symptôme de jaunissement des feuilles comme pour l’azote puisqu’il se forme moins de chlorophylle. Cette déficience peut aussi affecter la teneur et la composition en protéines des céréales ou d’autres récoltes.

Le chlore

Les racines absorbent facilement le chlore sous forme de l’anion Cl- et celui-ci est très mobile dans la plante. Le chlore favorise l’hydratation des tissus et son absorption s’accompagne d’une diminution de la teneur en matière sèche dans les organes récoltés (ex : tubercule de pomme de terre). Le chlore est nécessaire à la photosynthèse.

Les seuils de toxicité au chlore sont très variables : les plantes chlorophobes telles que les petits fruits, les agrumes et certains légumes sont sensibles à un excès de chlore. Au contraire des plantes chlorophiles (betterave, chou, carotte,…) et beaucoup d’autres espèces, comme les céréales, sont indifférentes au chlore.

Le sodium

Il est absorbé sous forme du cation Na+ en quantités qui peuvent être de plusieurs kg/ha pour certaines espèces cultivées, comme la betterave par exemple.

Son rôle est mineur chez les plantes en comparaison de ceux des autres cations potassium et magnésium

Il contribue avec le potassium à maintenir la turgescence des cellules mais ne peut pas le remplacer dans d’autres fonctions métaboliques plus spécifiques. Il active aussi certaines enzymes.

Attention, l’excès de sodium perturbe la nutrition des plantes en élevant la salinité de l’eau du sol.

Le silicium

L’absorption se fait sous forme de l’anion silicate SiO4- – – – venant de l’acide silicique Si(OH)4. La teneur en silicium varie très fortement selon les espèces.

Les graminées accumulent le silicium dans les parties aériennes qui peuvent avoir des teneurs dix fois plus élevées que celles des espèces légumineuses et plus largement des dicotylédones.

Le silicate tend à se fixer sous forme de silice solide SiO2 dans les parois cellulaires et dans les cellules épidermiques des feuilles, des tiges et des inflorescences.

Les rôles du silicium ne sont pas tous définis… Chez les graminées, il contribue à :

• la rigidité des parties aériennes par l’épaississement des parois pecto-cellulosiques ;
• la régulation d’autres éléments limitant leur risque de toxicité (excès de fer ou de manganèse) ;
• la résistance à la pénétration des hyphes de champignons parasites ;

L ‘absorption du silicate augmente en sols acides mais diminue avec l’abondance des oxydes de fer et de manganèse dans le sol. Il n’existe pas de seuil connu de carence ou de toxicité pour les espèces cultivées sous nos climats.

Voilà, vous connaissez tous les éléments essentiels pour une bonne nutrition des plantes. Merci encore à notre expert de chez CANNA pour cette journée enrichissante 🙂

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