Nutrition minérale des plantes

Rôle - Symptômes de carence

cours de physiologie végétale

Critère d'un élément minéral essentiel
Le terme élément minéral essentiel ou "oligo-élément" s'applique à tout élément nécessaire pour le développement et la croissance des plantes. Pour qu'un élément minéral puisse être considéré comme essentiel pour une plante, il doit avoir les trois conditions suivantes :
- L'élément doit être indispensable pour la croissance et le développement de la plante de tel manière que son absence empêche le déroulement normal du cycle de vie de la plante.
- Que la plante nécessite spécifiquement cette élément et que son déficit ne peut être corrigé par l'addition d'un autre élément (irremplaçable)
- L'élément doit être directement impliqué dans la nutrition des plantes, c'est-à-dire que son action ne peut être indirecte comme par exemple favoriser l'absorption d'un élément ou diminuer les effets toxiques d'un autre éléments... ect
Les grands groupes des nutriments minérales :
On peut diviser les nutriments en 2 grands groupes : Essentielles et non Essentielles
Les éléments essentielles :
- Les élements essentielles eux même peuvent être classifiés en 2:

Macroéléments (N,P,K,Ca,S,Mg) présents en plante en quantités élevés qui peut varier de 0,1% à 4% de la matière sèche.

Les éléments C,H,O sont aussi des macronutriments indispensables de la vie de la plante mais ces derniers sont apuisés directement de l'eau et l'air.

Microéléments (Fe, Cu, Mn, Zn, Cl, Ni, Mo) présents en plante en quantité très faible qui ne dépasse pas 0,01% de la matière sèche.

Les éléments non essentielles :
- Les éléments non essentiels (facultatifs), on les divise en 2:
Eléments utiles ou essentielles pour quelque plantes seulement (Na, Si, Co, Al, Se, Ti)
Eléments toxique: ce qui inhibe la croissance et le développement des plantes, leur action peut être en relation avec un blocage d'un système enzymatique, en tenant compte que les éléments minérales ajoutés en concentration élevée inhibe la croissance et le développement: il devient toxique.
Etude de quelques éléments minéraux :
Macro éléments :

L'Azote

Forme disponible dans le sol :
Organique: humus ou composés solubles (aminoacides ou amides)
Inorganique: NO₂⁻, NO₃⁻, NH₃, NH₊
Forme disponible pour la plante : NO₃⁻
Rôle :
Constituant des protéines, des acides nucléiques, de la chlorophylle, des cytochromes
Symptômes de carence :
- Chlorose des feuilles inférieures
- Coloration verte intense ou pourpre des pétioles et des nervures
- Limitation de la croissance

Phosphore

Forme disponible dans le sol :
Organique: Humus
Inorganique: Phosphate du fer et d’aluminium
Forme disponible pour la plante : PO₄ 3-
Rôle :
- Composant essentiel des phosphoprotéines et nucléotides.
- Constituant essentiel des cofacteurs ou transporteurs des électrons.
Symptômes de carence :
- Jaunissent et détachement de l’extrémité des feuilles inférieures.
- Réduction de la croissance de plante.
- Retard de la phase de maturité.

Potassium

Forme disponible dans le sol : K⁺ soluble
Forme disponible pour la plante : K⁺ soluble
Rôle :
- Le cation plus abondant dans la vacuole et le cytoplasme
- La régulation de l’équilibre osmotique des cellules
- L’ouverture et fermeture des stomates
- L’équilibre hormonal (activation de plusieurs systèmes enzymatiques)
- Activation du développement des graines
- Stimulation de la photosynthèse
Symptômes de carence :
Monocotylédones
- Grande susceptibilité d’attaque des agents pathogènes dans les racines et fragilité des tiges => sensibilité de la plante à l’action du vent et pluie
Dicotylédones
- Nécrose des feuilles adultes
- Retard de croissance
- Perte de la turgescence,
- Fanaison importante de la plante

Calcium

Forme disponible dans le sol :
- Anorthite
- Calcite CaCO3-
- Ca²⁺ soluble
Forme disponible pour la plante : Ca²⁺
Rôle :
- Active des enzymes comme la protéinkinase, l’ATPase, NADkinase
- Constituant de la paroi cellulaire
- Nécessaire pour le déroulement des mitoses
- Assimilation des nitrates
Symptômes de carence :
- Chlorose suivie d’une nécrose des bords des feuilles les plus jeunes
- Mal formation des feuilles supérieures (Forme courbé dans la pointe)
- Découpage des racines qui deviennent susceptibles à des pathogènes
- Altération de la croissance de plante

Soufre

Forme disponible dans le sol :

Organique: Humus

Inorganique: Pyrite

Forme disponible pour la plante : SO₄²⁻

Rôle :

- Constituant de certains acides aminés et enzymes

Symptômes de carence :

- Chlorose générale des feuilles plutôt jeunes suivie parfois de coloration pourpre

Magnésium

Forme disponible dans le sol : Mg²⁺ soluble

Forme disponible pour la plante : Mg²⁺ soluble

Rôle :

- Nécessaire pour la phosphorylation de l’ATP à partir de l’ADP et pour la synthèse des protéines

- Active des enzymes très importants comme le RuBisCO, la phosphoénolpyruvate carboxylase et glutamine synthétase

- La molécule de chlorophylle contient un atome de Mg2+

Symptômes de carence :

Chlorose surtout localisée au niveau des nervures des feuilles plutôt adultes

Micro éléments :

Fer

Forme disponible dans le sol : Fe²⁺, Fe3⁺

Forme disponible pour la plante : Fe²⁺, Fe3⁺

Rôle :

- Constituant des cytochromes, de plusieurs protéines catalytiques comme la ferrédoxine, la catalase et peroxydase.

- Essentiel pour synthèses du chlorophylle

Symptômes de carence :

- Chlorose très accentuée des feuilles les plus jeunes

- Plante devient blanche en cas extrême

- Modification de la structure du chloroplaste

- Chlorose ferrique

Bore

Forme disponible dans le sol : Silicates comme la tourmaline, acide borique
Forme disponible pour la plante : BO₃3-
Rôle :
- Régulateur du dégradation du glucose
- Transport des sucres dans le phloème
- Synthèse d’acide gibbérellique et des auxines,
- Division et croissance des cellules
Symptômes de carence :
Les feuilles plutôt jeunes présentent une texture dure, les fleures n’arrivent pas à se former
- Les bourgeons de croissance meurent, les entre-nœuds restent courts et les feuilles sont recourbées vers le haut.
- Apparition de la maladie de cœur de la betterave dû a un développent de champignon (phomabetae)

Manganèse

Forme disponible dans le sol : Mn²⁺, Mn3⁺, Mn⁴⁺

Forme disponible pour la plante : Mn²⁺

Rôle : Active des enzymes respiratoires de cycle de Krebs

Symptômes de carence :

- Chlorose suive de tâches nécrotiques dans les feuilles les plus jeunes

- Désorganisation de la membrane des thylakoïdes et des mitochondries

Zinc

Forme disponible dans le sol : Minéraux ferrogéniques, biotite et magnétite

Forme disponible pour la plante : Zn²⁺

Rôle :

- Fondamental pour la biosynthèse des auxines