La nutrition minérale des plantes

Article publié , mis à jour , dans Nutrition des plantes.

En plus de l'eau, les racines des plantes puisent dans le sol des minéraux indispensables à leur croissance et à leur développement. Du point de vue quantitatif, on distingue les macronutriments et les micronutriments. Le premier groupe comprend les minéraux les plus consommés, tandis que le second comprend des minéraux consommés en moindre quantité.

Les macronutriments ou macroéléments

Ce groupe est constitué des minéraux les plus abondants dans les cellules végétales. Au nombre de ces minéraux, on retrouve : l'azote, le potassium, le phosphore, le calcium, le magnésium et le soufre.

L'azote

L'azote est le principal constituant des molécules essentielles à la construction des cellules végétales. Les acides nucléiques (ARN, ADN), les acides aminés, les nucléotides, les coenzymes et la chlorophylle ont besoin d'azote pour se former. Le taux de protéines des fruits est intimement lié à l'abondance d'azote dans le sol. Une carence en azote se traduit par un jaunissement résultant d'une faible synthèse de chlorophylle. On assiste à une fructification précoce et à une chute brutale du rendement. Un excès d'azote, quant à lui, conduit à une forte croissance végétative. On obtient des plants de très grande taille mais peu résistants. Cette croissance se fait au détriment de la production de fruits.

Le potassium

Cet élément nutritif intervient dans l'ouverture des stomates. Les stomates sont des ouvertures par lesquelles les plantes absorbent le CO2 et d'autres gaz. Elles sont situées sur la face interne des feuilles. Le potassium permet la circulation des sels minéraux dans les tissus végétaux par le phénomène de l'osmose. De ce fait, il contribue à l'équilibre ionique au niveau des cellules. Il sert également d'activateur à un certain nombre d'enzymes. Le phosphore réduit la transpiration des plantes et leur confère une plus grande résistance à la sécheresse. Le potassium intervient dans le renforcement des parois des cellules végétales. Une carence en potassium se traduit par un désordre physiologique et une plus grande susceptibilité des plantes à la verse et aux maladies.

Le phosphore

Le phosphore est présent dans de nombreuses molécules indispensables à la vie. On le retrouve dans les acides nucléiques, les chloroplastes et les protéines du noyau. Il est présent dans les molécules énergétiques que sont l'ATP (adénosine triphosphate) et l'ADP (adénosine diphosphate). Le phosphore a donc un rôle énergétique, plastique et génétique au niveau des cellules végétales. En association avec l'azote, il contribue à la croissance des végétaux. Il joue un rôle essentiel dans la qualité des produits végétaux, dans le développement racinaire, la précocité et la rigidité des tissus.

Le calcium

Le calcium joue un rôle primordial au niveau des parois cellulaires. En cimentant les parois cellulaires, les unes aux autres, le calcium assure leur cohésion. Il intervient dans la perméabilité de la membrane en facilitant le transport de certaines substances et en bloquant celui d'autres substances. Le fonctionnement de certaines enzymes telles que la calmoduline nécessite la présence de calcium. Le calcium intervient également dans l'élongation des racines.

Le magnésium

Le magnésium joue un rôle important dans la photosynthèse car il est l'atome central de la chlorophylle. Le magnésium est l'activateur de nombreuses enzymes dont deux enzymes critiques à savoir la ribulosbiphosphate carboxylase (RuBisCO) et la phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC). Une carence en magnésium se traduit généralement par une chlorose des nervures principales des feuilles âgées. Les plantes souffrant d'une carence en magnésium sont victimes d'une maturité précoce.

Le soufre

Le soufre est un élément constitutif des acides aminés que sont la cystine, la cystéine et la méthionine. Chez les légumineuses, le soufre intervient dans la formation des nodules nécessaire à la fixation de l'azote atmosphérique. Le soufre permet aux plantes de résister aux pathologies. Il intervient dans la croissance des végétaux et dans la formation des fruits. En cas de carence en soufre, les feuilles des plantes prennent une couleur vert-pâle.

Les micronutriments ou oligoéléments

Quoique présents en faible quantités, les micronutruments ou oligo-nutriments n'en demeurent pas moins indispensables. A leur nombre, on retrouve : le chlore, le cuivre, le bore, le molybdène, le fer, le manganèse, le zinc et le nickel.

Le fer

Le fer est indispensable pour la production de la chlorophylle. Il est l'élément indispensable à la production des cytochromes (pigments) et de la nitrogénase (enzyme). Il est rare que les sols soient déficients en fer. Mais cet élément peut être indisponible pour les plantes si le pH n'est pas compris entre 5 et 6,5. Une carence en fer se traduit par une chlorose ou un brunissement du pétiole des feuilles, alors que les nervures demeurent vertes.

Le zinc

De nombreuses enzymes végétales incluent dans leur composition des atomes de zinc. Le zinc est également l'activateur de nombreuses enzymes. Cet oligoélément intervient dans la synthèse de la chlorophylle. Une carence en zinc se manifeste généralement par une chlorose et un retard de croissance.

Le bore

Cet oligoélément intervient dans le transport des hydrates de carbone produits lors de la photosynthèse. Il joue également un rôle dans la régulation des processus métaboliques. L'utilisation de calcium, de même que la synthèse des acides nucléiques, requière la présence de bore. Le bore assure l'intégrité de la membrane plasmique.

Le cuivre

Le cuivre est l'activateur et le constituant des enzymes liées aux réactions d'oxydoréductions dans les cellules végétales. Le brunissement des pointes des feuilles et la chlorose sont généralement les symptômes d'une carence en cuivre.

Le nickel

Ce minéral est le constituant essentiel d'enzymes jouant un rôle clé dans l'organisme. Au nombre de ces enzymes, on retrouve les enzymes impliquée dans l'absorption de l'azote. Les plantes souffrant d'une carence en azote présentent des nécroses sur les pointes de leurs feuilles.

Le molybdène

Cet élément intervient dans la métabolisation de l'azote et la réduction des nitrates. Les plants n'ont besoin que de quantités infimes de molybdènes (moins de 50 grammes par hectare). Les carences en molybdènes ne s'observent généralement que sur des sols très acides. La chute des vieilles feuilles associée à un retard de croissance est un symptôme de carence en molybdène.

Le chlore

Le chlore est nécessaire à l'osmose et à l'équilibre ionique au niveau des cellules végétales. Il joue également un rôle dans les processus photosynthétiques. Des taches nécrotiques blanches sur les bordures des feuilles peuvent témoigner d'une carence en chlore.

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