Fonctionnement

phytobiologie

synthese

-Nutrition-

Pour vivre, un arbre a besoin de plusieurs éléments indispensables qu’ils va capter dans son environnement direct grâce aux feuilles et aux racines. Sans ses apports il dépérirait.

  • Au niveau des feuilles, l’arbre synthétise des éléments nutritifs à partir de carbone. Les feuilles absorbent dans l’air le gaz carbonique dont la chlorophylle va permettre d’extraire le carbone nécessaire.
  • Au niveau des racines, l’arbre absorbe l’eau et les sels minéraux présents dans le sol (il arrive que les racines s’associent de façon symbiotique à des champignons pour améliorer l’absorption des divers éléments, on parlera alors de mycorhize). En fonction de la saison et de l’espèce, l’arbre ne va pas puiser tous les éléments en même quantité, il absorbe seulement des éléments en réponse à ses besoins (pousse, floraison, fructification, etc.).

Les sels minéraux sont des éléments nutritifs, absorbés par osmose au niveau des racines, de deux types: les macronutriments et les oligo-éléments.

    • Les macronutriments sont le carbone, l’hydrogène et l’oxygène qui sont puisés dans l’air et l’azote, le potassium, le calcium, le magnésium, le phosphore et le souffre qui sont puisés dans la solution du sol.
      *L’azote ne peut être assimiler par un arbre que sous forme minérale (principalement NO3-)*
    • Les oligo-éléments ou micronutriments, sont le chlore, le fer, le bore, le manganèse, le zinc, le cuivre, le nickel, le molybdène, etc. Le manque d’apport de certains de ces éléments provoque des carences.

Tous les éléments nutritifs (absorbés ou synthétisés) sont ensuite transportés dans l’arbre, par la sève brute et la sève élaborée, pour permettre servir à la croissance de l’arbre.
La sève brute est une solution d’eau et de sels minéraux qui circule dans le xylème et l’aubier.
La sève élaborée contient principalement des acides aminés, des protéines et des glucides (glucose, amidon, cellulose) qui circulent dans le phloème et le liber.

Un arbre à donc besoin d’air, d’eau, de lumière, de chaleur et de sels minéraux.

-L’osmose-

L’osmose est un mécanisme qui vise l’équilibre des concentrations entre l’intérieur des cellules et le milieu environnant: l’eau migre du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré jusqu’à ce qu’il y est un équilibre des concentrations. Les cellules des poils absorbants sont composées de plusieurs substances dissoutes, appelées suc vacuolaire, et dont la concentration est naturellement très élevée. De plus la paroi des poils absorbants est une fine membrane semi-perméable qui laisse passer l’eau et les sels minéraux, l’osmose peut donc se produire. Deux cas de figures peuvent se rencontrer:

  • Si la concentration en ions est plus importante dans les racines que dans le sol, l’eau va entrer à l’intérieur des radicelles et entraîner avec elle des sels minéraux. Par capillarité, l’eau migre ensuite vers le haut de l’arbre dans la sève brute et la concentration à l’intérieur des racines reste élevée: le phénomène d’osmose cherche toujours un équilibre et l’eau continue d’entrer dans les racines en emportant des sels minéraux.
  • Si  la concentration en ions dans le sol est trop élevée par rapport à celle dans les radicelles, l’eau va quitter l’intérieur des racines pour maintenir un équilibre entre les deux milieux et la plante va se dessécher. C’est le cas lors d’une fertilisation trop abondante et c’est ce qui provoque des « brûlures de racines ».

C’est aussi par osmose que l’eau et la sève passe des poils absorbant à l’endoderme (xylème et phloème) des racines.

-Transpiration-

La migration de l’eau absorbée au niveau des racines, vers les parties supérieures de l’arbre, s’effectue entre autre* grâce à l’évapotranspiration et au phénomène de remontée capillaire. La transpiration d’un végétal à plusieurs fonction:

  • Assurer la circulation de la sève brute dans le xylème:
    Quand les stomates des feuilles s’ouvrent l’eau présente dans les feuilles est alors en contact avec l’air extérieur. La différence de potentiel hydrique entre les feuilles et l’atmosphère provoque l’évaporation de l’eau et la pression dans le xylème diminue. Cette dépression va « aspirer » la sève brute vers les parties supérieures.
  • Réguler la température de l’arbre dans une certaine mesure.
  • Permettre la libération de phytohormones . L’arbre va émettre différent gaz et aérosols comprenant notamment hormones végétales qui permettent d’envoyer des « messages chimiques » aux autres plantes ou à certains animaux comme les insectes.

* La poussée radiculaire, ou pression racinaire, permet aussi à la sève brute de remonter dans le tronc, indépendamment de l’évapotranspiration. Elle maintient la montée de la sève brute de façon active quand les feuilles ne transpirent pas et alimente les bourgeons jusqu’au débourrement. La poussée radiculaire est quasi-inexistante chez les conifères.

Elle est liée à la pression osmotique. L’augmentation d’ions dans les racines provoque un afflux d’eau important qui migre dans les canaux conducteurs de sève et exerce une forte pression à l’intérieur des racines. Les cellules dépensent alors de l’énergie pour lutter contre cette augmentation de pression et canalisent ainsi l’eau vers le haut de l’arbre.

Cette poussée radiculaire peut monter la sève jusqu’à 2 mètres de hauteur. Si la plante reçoit plus d’eau dans ses parties supérieures qu’elles ne peut en dépenser, elle est alors excrétée sous forme de gouttelettes de lipides à l’extrémité des petites nervures des feuilles : on parle alors de guttation.

-Respiration-

La respiration végétale se fait de deux manières:

  • la respiration cellulaire qui se déroule en permanence dans tout l’arbre;
  • la photosynthèse oxygénique qui se déroule uniquement en présence de lumière dans les feuilles.

La photosynthèse est un processus qui permet aux arbres de synthétiser de la matière organique, à partir de matière inorganique comme le carbone, grâce à la lumière du soleil.
Les stomates absorbent le gaz carbonique (CO2) présent dans l’air. En présence de lumière les cellules chlorophylliennes des feuilles vont permettre l’extraction du carbone (C) et le rejet de l’oxygène (O2) dns l’atmosphère. Le carbone ainsi capté va jouer un rôle important dans le Cycle de Calvin, dont il résulte la synthèse des glucides qui vont constituer la sève élaborée.

Lorsque le végétal est dans l’obscurité, seule la respiration cellulaire a lieu mais pas la photosynthèse.

-Sy.Lo.-

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