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Serais-tu surpris d'apprendre que les plantes ne sont pas différentes ? Elles ont également besoin de nutriments pour les aider à survivre et à s'épanouir dans leur environnement ! Ceci étant dit, explorons le monde de lanutrition des plantes sur le site !
- Tout d'abord, nous parlerons de la nutrition du sol.
- Ensuite, nous explorerons les différents micronutriments pour les plantes.
- Ensuite, nous nous pencherons sur la photosynthèse des plantes.
- Ensuite, nous parlerons de l'impact de la nutrition des plantes sur la croissance.
- Enfin, nous nous pencherons sur les carences en nutriments chez les plantes.
La nutrition des plantes dans le sol
Pour commencer, parlons de la façon dont la plupart des plantes terrestres obtiennent des nutriments. Et, si tu as deviné que ces nutriments proviennent du sol, tu as deviné juste ! La majorité des plantes terrestres obtiennent leurs nutriments et leur eau du sol en utilisant leur système racinaire.
Pour mieux comprendre cela, passons en revue le système organique des plantes vasculaires.
Lesplantes vasculaires sont celles qui possèdent des structures en forme de tube qui transportent et distribuent les nutriments.
Ces plantes ont deux systèmes d'organes: le système de pousses et le système de racines.
Le système des pousses comprend les feuilles, les tiges, les fleurs et les fruits.
Le système racinaire d'uneplante ancre la plante et absorbe l'eau et les nutriments.
Les plantes vasculaires ont un système vasculaire composé d'un ensemble de tissus dont le rôle est de faire remonter l'eau et les minéraux depuis les racines et de distribuer le sucre depuis les feuilles. Le tissu vasculaire est composé du xylème et du phloème.
Le xylème transporte les minéraux et l'eau depuis les racines et fournit également un soutien mécanique.
Le tissu phloème transporte les produits des matières organiques tels que les sucres autour de la plante.
Les plantes possèdent d'autres structures importantes telles que les tiges, lesfeuilles et les racines. Les tiges fournissent un support à la plante et acheminent les nutriments du sol vers les feuilles. Elle apporte également les sucres (ex. glucose) des feuilles de la plante à ses racines. Les feuilles sont les organes des plantes chargés de capter la lumière du soleil pour la photosynthèse.
Les racines sont des structures qui recueillent les nutriments et l'eau du sol. Elles permettent également aux plantes de rester sur place sans être emportées par le vent ou l'eau.
Passons maintenant à la nutrition des plantes et au transport des nutriments. N'oublie pas quele transport des nutriments dans les plantes est étroitement lié au transport de l'eau. En d'autres termes, l'un ne va pas sans l'autre !
Tout d'abord, l'eau du sol (contenant des minéraux dissous) pénètre dans les racines par osmose.
Le processus d'osmose implique que les molécules d'eau se diffusent à travers une membrane partiellement perméable, d'une région à forte concentration vers une région à faible concentration .
Ensuite, l'eau se déplace vers letissu xylème . Les molécules d'eau sont capables de grimper dans le tissu du xylème, de voyager à travers la plante et finalement de s'évaporer de la surface de la feuille. Ce processus est appelé transpiration.
Lesnutriments se déplacent de la cellule source (où ils sont fabriqués, par exemple les cellules des feuilles qui fabriquent le saccharose) vers la cellule puits (où ils sont nécessaires). Ils sont transportés à travers les plantes dans les tubes criblés du tissu phloémien.
Comment cela se passe-t-il ? Jetons un coup d'œil !
On pense que lescellules compagnes pompent activement les nutriments dans les tubes criblés, suivis par l'eau (l'eau pénètre dans les tubes criblés par osmose). Ensuite, la pression augmente et la solution nutritive se déplace vers l'évier. Les sucres sont déchargés dans la cellule puits. Enfin, l'eau quitte la cellule puits et retourne dans le xylème.
Nutrition autotrophe vs hétérotrophe chez les plantes
La nutrition des plantes peut être classée en deux catégories: la nutrition autotrophe et la nutrition hétérotrophe .
- Les plantesautotrophes sont celles qui sont capables de fabriquer leur propre nourriture à partir de simples matières premières inorganiques.
Par exemple, les plantes vertes qui présentent une nutrition autotrophe et qui sont capables de réaliser la photosynthèse sont appelées photoautotrophes.
- Lesplantes hétérotrophes ne sont pas capables de synthétiser leurs propres nutriments organiques à partir de sources inorganiques. Au lieu de cela, elles dépendent de sources externes pour se nourrir.
Les plantes hétérotrophes se divisent en saprophytes, plantes parasites etplantes insectivores .
Les plantes qui se nourrissent de matières en décomposition sont des saprophytes. Elles libèrent des enzymes qui décomposent les composés organiques complexes en formes plus simples, qui peuvent être absorbées par les plantes. Un exemple de plante saprophyte est le Monotropa, une plante à pipe indienne.
- Les plantesparasites sont des plantes qui se nourrissent en s'attachant à leur hôte.
- Les plantesinsectivores sont des plantes qui se nourrissent d'insectes (par exemple, la plante du piège à mouches de Vénus).
Micronutriments pour les plantes
Le sol contient différents types de nutriments qui sont essentiels à la santé des plantes. Ces nutriments pour les plantes peuvent être soit des macronutriments , soit des micronutriments.
Un nutriment est un élément essentiel qu'une plante doit obtenir pour accomplir son cycle de vie (croissance et reproduction).
Lesmacronutriments, comme leur nom l'indique, sont les éléments dont les plantes ont besoin en quantités relativement importantes. Il existe neuf macronutriments que tu dois connaître : le carbone, l'oxygène, l'hydrogène, l'azote, le potassium, le calcium, le magnésium, le phosphore et le soufre.
Lecarbone (C ) et l'oxygène (O) sont prélevés dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone (CO2) et d'oxygène (O2) et sont absorbés par les feuilles.
L'hydrogène (H ) peut provenir de l'eau (H2O) absorbée par les racines, ou sous forme d'ions hydrogène (H+) dans le sol.
L'azote (N ) se trouve dans le sol sous forme de nitrate (NO3-) et d'ammonium (NH4+).
Lepotassium (K) est absorbé par les racines sous forme d'ions potassium (K+).
Lecalcium (Ca) est absorbé par les racines sous forme d'ions calcium (Ca2+) .
Lemagnésium (Mg) est absorbé par les racines sous forme d'ions magnésium (Mg2+) .
Lephosphore (P ) se trouve dans le sol principalement sous forme de phosphate d'hydrogène (H2PO4-).
Lesoufre (S ) se trouve dans le sol et est absorbé par les racines sous forme d'ions sulfate (SO42-).
Lesmicronutriments, en revanche, sont les éléments dont les plantes n'ont besoin qu'en petites quantités. Il s'agit du molybdène, du fer, du manganèse, du bore, du zinc, du cuivre, du chlore, du nickel et du sodium.
Lemolybdène (Mo) est absorbé par les racines sous forme de molybdénate (MoO42-).
Lefer (Fe ) se trouve dans le sol et est absorbé par les racines sous forme d'ions ferreux (Fe2+).
Lemanganèse (Mn) est absorbé par les racines sous forme d'ions manganèse (Mn2+).
Lezinc (Zn) est absorbé par les racines sous forme d'ions zinc (Zn2+).
Lecuivre (Cu) est absorbé par les racines sous forme d'ions cuivriques (Cu2+).
Nutrition des plantes photosynthèse
Les plantes sont capables d'effectuer la photosynthèse, et ce processus se produit dans les chloroplastes des feuilles. Les chloroplastes sont des organites photosynthétiques que l'on trouve dans les plantes. À l'intérieur des chloroplastes, on trouve de la chlorophylle, un pigment vert chargé de capter l'énergie lumineuse pour la photosynthèse.
Laphotosynthèse est le processus de conversion de l'énergie lumineuse/solaire en énergie chimique. L'équation nette de la photosynthèse est la suivante : $$ 6\text{ }CO_{2}\text{} + 6\text{ }H_{2}O\text{ }+ \text{Energie } \à 6\text{ }O_{2}\text{ }+ C_{6}H_{12}O_{6} $$
Outre le dioxyde de carbone (CO2), l'eau (H2O) et la lumière du soleil, les nutriments tels que l'azote, le sulfate, le phosphate, le magnésium, le fer et le potassium sont nécessaires à la synthèse des aliments (sucres) au cours de la photosynthèse.
Pour faire le point sur la structure des chloroplastes, consulte"Mitochondries et chloroplastes" !
Impact de la nutrition des plantes sur la croissance
La disponibilité des nutriments joue un rôle important dans la croissance et la santé des plantes. Chaque plante a une plage de suffisance différente, et si les niveaux de nutriments ne se situent pas dans cette plage, cette plante verra sa croissance et sa santé diminuer.
La fourchette de suffisance d 'une plante est la fourchette de nutriments nécessaires pour répondre aux besoins nutritionnels de cette plante et maximiser sa croissance.
Si une plante ne reçoit pas une quantité suffisante d'un nutriment spécifique, elle développera une carence. Maintenant, si un nutriment se trouve en excès, une toxicité se produira et la croissance de la plante diminuera également.
Carence en nutriments chez les plantes
Lorsqu'une plante souffre d'un manque de certains nutriments en raison de la mauvaise qualité du sol, par exemple, elle souffre alors d'une carence en nutriments. Les carences en nutriments les plus courantes qui affectent les plantes sont lescarences en azote, en phosphore et en potassium .
Si une plante souffre d'une carence en azote, les symptômes comprennent le jaunissement général des feuilles les plus anciennes, tandis que le reste de la plante paraît vert clair. Pour prévenir ou surmonter la carence en azote, nous pouvons utiliser des engrais qui contiennent de l'ammonium, du nitrate ou de l'urée.
En cas de carence en phosphore, les extrémités des feuilles ont l'air brûlées, tandis que les feuilles plus âgées deviennent rouge-violet ou vert foncé. Dans ce cas, les engrais contenant du phosphate ou de l'"os" sont utiles.
Maintenant, si une plante souffre d'une carence en potassium, les feuilles les plus anciennes peuvent se flétrir et avoir l'air brûlées. Pour prévenir la carence en K, utilise des engrais contenant des sulfates.
Nutrition des plantes - Points clés
- La majorité des plantes terrestres obtiennent leurs nutriments et leur eau du sol grâce à leursystème racinaire .
- Lanutrition des plantes peut être classée en deux catégories : lanutrition autotrophe et la nutrition hétérotrophe.
- La plage de suffisance d'une plante est la plage de nutriments nécessaires pour répondre aux besoins nutritionnels de cette plante et maximiser sa croissance.
- Lorsqu'une plante manque de certains nutriments, elle souffre alors d'unecarence en nutriments.
- Les macronutriments sont des éléments dont les plantes ont besoin en quantités relativement importantes.
Références
- Campbell, N. A., Biologie, Pearson, 2017.
- Relyea, R., & Ricklefs, R. E., Écologie : l'économie de la nature. Macmillan Education, 2018.
- Princeton Review, Fast track biology : essential review for AP, honors, and other advanced study, The Princeton Review, 2020.
- Princeton Review, AP Biology Premium Prep 2021, The Princeton Review, 2020.
- Brown, M., Everything you need to ace biology in one big fat notebook : the complete high school study guide, Workman Publishing Co., Inc, 2021.
- Mccauley, A., Nutrient Management a self-study course from the MSU Extension Service Continuing Education Series Plant Nutrient Functions and Deficiency and Toxicity Symptoms, 2009.
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