La nutrition des plantes

Le sol, de quoi est-il constitué ?

Le sol est un véritable écosystème, siège de plusieurs chaînes alimentaires étroitement imbriquées. Son rôle fondamental est de transformer toute matière organique inerte en éléments minéraux utilisables par les plantes.

La terre est constituée de matière minérale et de matière organique.

La matière minérale est composée de particules de trois tailles différentes :

– les grains de sables sont les plus grosses,

– les argiles, les plus petites qui stockent l’eau et la nourriture en majorité,

– les limons qui se situent entre les deux.

La matière organique se trouve dans la couche superficielle du sol. Sa dégradation se fait sous l’action des champignons, des bactéries, des micro-organismes du sol( les vers de terre y jouent un rôle majeur) pour former l’Humus,

La matière organique agit comme un élément de cohésion des particules dans les sols sableux et comme élément allégeant ou aérant dans les sols lourds et argileux.

L’humus ainsi formé est un véritable générateur de vie organique et fournisseur des éléments minéraux nutritifs du sol, contenus dans le complexe argilo-humique ; C’est pourquoi il est indispensable que l’humus et la matière organique entrent pour une part importante dans la composition du sol (3 à 6%). Une bonne structure permet à l’eau et à l’air de s’infiltrer entre les mottes, tout en présentant une importante capacité de rétention de cette eau.

Les racines et leurs poils absorbants :

Les éléments minéraux sont puisés dans la terre par les poils absorbants (longues et fines cellules situées près de l’extrémité des racines). Chaque plante en possède plusieurs centaines de millions. Ces poils pompent l’eau du sol et tout ce qu’elle contient. Les plantes peuvent capter 10 fois plus d’eau et de sels minéraux que ne le pourrait le simple effet de capillarité.

Toutefois l’efficacité de l’absorption par les racines dépend aussi étroitement des caractéristiques physiques et chimiques du sol (sa concentration en particules solubles, sa teneur en eau, sa température et sa porosité = aération).

Ainsi c’est plus facile à pomper par les racines dans un sol sableux que dans un sol argileux (très fines particules).

Les racines se ramifient :

Les poils absorbants ne se rencontrent que sur la partie la plus jeune des racines car ils ne vivent que quelques jours. Pour exploiter le sol, une plante doit donc posséder de très nombreuses extrémités de racines en cours de croissance. Les seuls qui soient en mesure de former des poils absorbants. Le nombre des radicelles est plus important que la longueur d’une racine. C’est la raison pour laquelle les racines se ramifient.

En fonction de la nature du sol, elles s’accumulent là où les nutriments sont les plus nombreux. Donc un apport de compost aide les plantations en leur évitant de lancer des racines trop loin pour se nourrir.

Association étroite : nodosités et mycorhizes :

Par l’intermédiaire de leurs racines, les plantes sont souvent en symbiose avec d’autres organismes. Il peut s’agir de bactéries (rhizobium) logées dans de petites boursouflures des racines, les nodosités. Ces bactéries fixent l’azote atmosphérique (ce qu’aucune plante ne sait faire) et en restituent une partie à la plante. En retour, celle-ci leur fournit des sucres. Dans un sol pauvre en azote minéral, c’est un atout considérable.

Toutes les légumineuses et les aulnes forment de telles structures. C’est pour cela qu’ils enrichissent le sol en azote.

Certains conifères, bouleaux, saules ou chênes forment quant à eux des associations ou mycorhizes avec des champignons, dont les filaments forment un manchon épais autour des racines.

La plante augmente ainsi considérablement sa capacité d’absorber les minéraux essentiels et sa résistance aux maladies des racines. Quant aux champignons, ils bénéficient du gîte et du couvert.

De la sève brute à la sève élaborée :

Une fois aspiré, le liquide (eau et sels minéraux formant la sève brute) capté par les poils absorbants est transféré jusqu’aux vaisseaux du cœur de la tige. Dans ces vaisseaux conducteurs (formant le xylème), la sève brute est mise en mouvement par deux phénomènes. Au printemps, elle est mise sous pression par les racines, sorties de leur torpeur hivernale : c’est la montée de sève. C’est pourquoi, lorsque l’on taille la vigne en mars, on constate qu’elle « pleure ». En saison, la circulation de la sève brute est entretenue par l’évaporation de l’eau à la surface des feuilles, qui crée un phénomène d’aspiration vers le haut. Une fois arrivée aux feuilles, la sève brute est transformée en sève élaborée, grâce à la photosynthèse. Cette sève élaborée, riche en sucres, emprunte ensuite d’autres vaisseaux conducteurs (formant le phloème) pour être distribuée à toutes les parties de la plante.

Les nutriments absorbés par la plante :

Par nutriments, on entend tous les composants absorbables par une plante et qui lui permettent de pousser dans de bonnes conditions. Ce sont principalement des sels minéraux (sels de potassium, calcium, phosphore soufre, magnésium, azote, …).

1 L’azote (N)

Il jour le rôle principal, concerne la croissance. Il entre dans la composition de tous les tissus, surtout ceux de la partie aérienne des plantes dont il favorise la production de chlorophylle, indispensable à la vie végétale. Cependant, il faut se garder d’abuser des engrais azotés, ce qui provoquerait un excès de végétation et par la même un déséquilibre de la résistance des végétaux. Ceux-ci deviendraient plus vulnérables face aux maladies cryptogamiques, aux ravageurs, en raison de la faiblesse de leurs tissus.

L’azote entre dans la composition du sol sous trois formes différentes :

– l’azote organique, non assimilable directement par les plantes (humus , …).

– l’azote ammoniacal : assimilé en petite quantité par la plante et bien retenu par le complexe argilo-humique du sol.

– l’azote nitrique, enfin, que la plante absorbe très bien, contrairement au sol qui le retient mal (son action est rapide et momentanée).

Le processus de transformation de l’azote organique en azote ammoniacal puis en nitrique assimilable par la plante, se fait par certaines bactéries aérobies du sol qui ont besoin d’air, d’humidité, et de chaleur pour favoriser l’aération du sol. La matière organique s’effectue rapidement dans les climats chauds et humides.

En résumé : Exemple ,L’Azote contenu dans un fumier de ferme :

– Une partie sera libérée pendant l’année de l’épandage( comme un engrais minéral),

– Une autre partie sera immobilisée sous forme d’humus et sera libérée progressivement par minéralisation de cet humus,

2 Le phosphore (P)

Le phosphore se présente généralement d’anhydride phosphorique (P₂0₅). Il est nécessaire aux tissus de soutien et aux racines. Il doit être mêlé à la terre lors de la préparation du sol, afin de faciliter sa fixation au complexe absorbant du sol et à tous les niveaux atteints par les racines.

3 La potasse (K)

Sous forme oxyde (K₂O), il est l’élément régulateur des fonctions physiologiques de la plante, favorise de développement radiculaire et améliore la résistance des tissus, protégeant ainsi les plantes contre les attaques cryptogamiques et les gelées.

4 Aussi des éléments nécessaires au développement ( CaO, Mg, S) :

– le calcium ou chaux (CaO) intervient dans la croissance et la vigueur au niveau des tissus du végétal, existe en général en quantité suffisante.

– le magnésium (Mg) est indispensable à la chlorophylle

– le soufre (S) entre dans la composition des protéines : action bénéfique sur la vie microbienne, et il se trouve dans l’humus…

5 D’autres éléments essentiels au développement des plantes sont :

le carbone (C), l’oxygène (O) et l’hydrogène (H) que les végétaux absorbent directement dans l’air notamment grâce à la photosynthèse et dans l’eau.

Et à condition de cultiver toujours des plantes (donc photosynthèse), même l’azote de l’air (N2) suffirait en nitrates

6 Rapport C/N, Carbone/Azote et «  Faim d’Azote »

La norme AFNOR (NFU 44-051) impose aux fabricants de noter sur les sacs d’amendements

Le rapport C/N (Carbone / Azote) indicateur de l’état de décomposition de la matière organique.

Les rapports sont par exemple de l’ordre, pour la paille fraiche: C/N=90;

et pour la matière organique décomposée: C/N=15. Il est recommandé d’utiliser de la matière organique déjà bien décomposée. La matière organique trop fraiche utilise l’azote du sol pour sa décomposition au détriment de la plante. Ceci induit une carence en azote appelée “faim d’azote”

le taux de matière sèche est un élément important à prendre en compte pour connaitre le cout final de la matière organique utilisée

7 Les oligo-éléments

Les oligo-éléments recensent les nutriments que les végétaux assimilent en quantité très limitées. La plante ne peut pas les produire elle-même. Ce sont les sels minéraux suivants : le zinc, le bore le sélénium, … Une plante manquant d’un oligo-élément souffrira d’une carence qui ralentira ou bloquera sa croissance.

La carence la plus connue est la chlorose ferrique : le manque de fer conduit la plante à produire des feuilles décolorées au point d’en devenir jaune pâle. Ce cas est très fréquent en terrain calcaire surtout sur les végétaux de terre de bruyère.

La carence en bore produit des tâches brunes et amères dans la chair des pommes.

Une carence peut aussi provenir du manque d’un des macro-éléments (N, P, K).

8 Les sels métalliques

Les sels métalliques (fer, zinc, …) ont une particularité : ils ne peuvent pas être assimilés à l’état brut par la plante. Pour que la plante puisse absorber le fer, celui-ci doit être séquestré dans des cages infiniment petites, formées par des molécules particulières, les chélates. Ainsi la composition d’un anti-chlorose indiquera la présence de fer chélaté parfois indiqué sous la forme de fer-EDTA,( synonyme).