Cycle de l’azote

phytobiologie

L’azote est un composé de base vital pour de nombreux processus biologiques qui permet la synthèse des acides aminés et joue un rôle dans la duplication de l’ADN.

L’atmosphère est composé à 78% de diazote, mais cet forme gazeuse n’est pas directement utilisable pour les arbres. Seules quelques bactéries, principalement présentes dans la rhizosphère, peuvent fixer l’azote atmosphérique. Elles le font grâce à un enzyme qui est capable de casser la triple liaison N≡N qui rend l’azote gazeux si stable. Cette réaction de transformation d’azote atmosphérique en une forme assimilable par les organismes est uniquement possible dans certains contextes, car elle a un coût énergétique et métabolique élevés.

Le cycle de l’azote est une succession de modifications subies par les différentes formes d’azote neutre pour les transformer en formes dites « réactives » (diazote, nitrate, nitrite, ammoniac, azote organique) et vice-versa. Au cours de ce processus, les organismes vivants dans la rhizosphère vont pouvoir produire des substances protéiques à partir de l’azote gazeux qui n’est normalement pas utilisable en l’état.

C’est pour ces raisons que l’azote disponible est un puissant facteur limitant végétal (en plus d’être très soluble, donc facilement lessivé et forcément moins présent dans le support de culture qui à du mal à le fixer).

Les bactéries fixatrices de l’azote produisent une solution aqueuse d’ammoniaque à partir de l’azote atmosphérique et de l’hydrogène contenu dans l’eau. Certaines de ces bactéries, comme les Rhizobium, vivent en symbiose avec les végétaux. Dans les sols bien oxygénés, des bactéries transforment l’ammoniac (NH3) en nitrite (NO2), puis en nitrates (NO3), au cours du processus de nitrification (décomposé en nitritation puis nitratation). Les plantes symbiotes fournissent aux bactéries l’énergie nécessaire à la nitrification grâce aux  glucides de la sève élaborée.

Les racines absorbent alors les ions nitrate (NO3) libérés par les bactéries et, dans une moindre mesure, l’ammonium présent dans le sol. Ils seront principalement incorporés dans les acides aminés et les protéines. Les végétaux constituent ainsi la source primaire d’azote assimilable par les animaux.

En milieu anoxique, des bactéries dites dénitrifiantes transforment les nitrates en gaz diazote, on parle alors de dénitrification.

-Fixation de l’azote-

Le processus de fixation de l’azote (N2) est comparable à celui de la photosynthèse car c’est aussi un moyen de produire de la matière organique à partir de matière minérale. Mais, alors que la photosynthèse est le fait de tous les végétaux, la fixation de l’azote ambiant n’est réalisée que par certaines espèces de bactéries et d’algues. La propriété de fixer le diazote n’a jamais été démontrée chez les mycorhizes. De nombreuses plantes, principalement de la famille des Fabacées (légumineuses), s’associent de façon symbiotique avec des bactéries de la rhizosphère pour le faire. Les bactéries se situent alors généralement dans des nodules des racines.

Les bactéries fixatrices d’azote produisent une enzyme, la nitrogénase, qui permet de réaliser la synthèse de l’ammoniac par une réaction de réduction fortement endothermique. L’ammoniac est ensuite transformé en acides aminés utilisables par les plantes.

Les principales bactéries libres du sol qui assurent la fixation de l’azote sont les bactéries aérobies : Azotobacter et Azomonas  et les bactéries anaérobies : Clostridium et Citrobacter.

-Sy.Lo.-

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