34.18: Éléments clés pour la nutrition végétale

Comme tous les organismes vivants, les plantes ont besoin de nutriments organiques et inorganiques pour survivre, se reproduire, pousser et maintenir l’homéostasie. Pour identifier les nutriments essentiels au fonctionnement des plantes, les chercheurs ont mis à profit une technique appelée hydroponie. Dans les systèmes de culture hydroponique, les plantes sont cultivées, sans sol, dans des solutions à base d’eau contenant des nutriments. Au moins 17 nutriments ont été identifiés comme étant des éléments essentiels requis par les plantes. Les plantes acquièrent ces éléments de l’atmosphère, du sol dans lequel elles sont enracinées et de l’eau.

Neuf de ces nutriments essentiels, collectivement appelés macronutriments, sont requis par les plantes en quantités plus importantes. Les macronutriments comprennent le carbone, l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, le phosphore, le soufre, le calcium, le magnésium et le potassium. Les composés végétaux essentiels, tels que l’eau, les protéines, les acides nucléiques et les glucides, contiennent des macronutriments. Les macronutriments régulent également les processus cellulaires. Par exemple, le potassium régule l’ouverture et la fermeture des stomates pour l’échange de gaz.

Les plantes ont besoin de micronutriments en plus petites quantités. Il s’agit notamment du chlore, du fer, du manganèse, du bore, du zinc, du cuivre, du nickel et du molybdène. De nombreux micronutriments fonctionnent comme des cofacteurs, qui permettent l’activité des enzymes. Par conséquent, sans micronutriments, les plantes sont incapables d’effectuer des fonctions essentielles.

Une plante souffrant d’une carence en éléments nutritifs essentiels peut présenter des symptômes, tels que le séchage et le jaunissement des feuilles. Les feuilles âgées et jeunes sont sensibles à des carences nutritives distinctes. Par exemple, les feuilles plus jeunes d’une plante sont souvent plus touchées par la carence en fer que les feuilles plus âgées.

Le traitement efficace des carences en éléments nutritifs dans les plantes fait partie intégrante des pratiques agricoles et environnementales. Par exemple, des capteurs optiques sont utilisés pour mesurer la teneur en azote dans le sol. L’azote est essentiel pour les plantes, mais l’utilisation excessive d’engrais contenant de l’azote (c.-à-d. le maintien du sol à des niveaux d’azote qui dépassent ce que les plantes peuvent absorber) influence négativement le fonctionnement de l’écosystème et peut contribuer au réchauffement climatique.

Lorsqu'une plante d'intérieur n'a pas été rempotée ou fertiliséependant de nombreuses années, vous pourriez trouver des signes de détresse,comme le jaunissement des feuilles. Comme tous les êtres vivants, les plantes ont besoin de nutriments spécifiquespour reproduire, photosynthétiser, et maintenir l'homéostasie. De quels nutriments les plantes ont-elles besoin pour se développer ?Les plantes en bonne santé ont besoin de composés organiques et à base de carbonecomme des nutriments inorganiques, communément appelés minéraux.

Il y a environ 17 nutriments qui soutiennent tous lesles besoins biochimiques. Ces éléments sont appelés "nutriments essentiels" ;aucun autre élément ne peut se substituer aux nutriments essentiels,et sans elles, une plante ne peut pas achever son cycle de vie. Parmi les éléments nutritifs essentiels, on peut citerle carbone, l'hydrogène, et l'oxygène, quisont dérivés de l'atmosphère et de l'eau.

La plupart des plantes acquièrent tous les autres nutriments essentielsde la terre dans laquelle ils sont enracinés. Les deux groupes de nutriments essentielssont des macronutriments et des micronutriments. Les macronutriments comprennent le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote,le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium et le soufre.

Les plantes ont besoin de ces éléments en quantité relativement importante. Le carbone représente environ 45 % de la masse sèche des plantes,et est un composant clé des protéines, les acides nucléiques,et les glucides. L'azote est également un constituant essentield'acides nucléiques, de protéines, et le pigment photosynthétiquechlorophylle.

Le potassium est vital pour la régulation des échanges gazeux,un processus essentiel pour la photosynthèse. Nutriments essentiels pour les plantes ont besoin en plus petites quantitéssont appelés micronutriments ; les micronutriments chlore, fer,manganèse, bore, zinc, cuivre, nickel et molybdènesont nécessaires au bon fonctionnement de l'organisme. Certains micronutriments fonctionnent comme des cofacteurs,qui sont des substances qui aident les enzymes à fonctionner correctement.

Par exemple, le fer est un cofacteur pour les enzymes dans les mitochondrieset les chloroplastes. Si une plante est carencée en un nutriment essentiel,il commence à présenter des symptômes comme la chlorose ou le jaunissement des feuilles. La carence en nutriments particuliers peut souvent êtredéterminée par l'examen de l'apparence de la plante et du solla teneur en nutriments.

Bien que les nutriments essentiels représentent une part relativement faible de lade la masse d'une plante, elles sont cruciales pour la croissance des planteset l'homéostasie.