Science du sol - Retention d'eau

Physiologie végétale : Nutrition

• La nutrition végétale comprend trois chapitres principaux : l'eau et les plantes, l'absorption minérale et la photosynthèse.
• L'eau est essentielle pour le maintien de la turgescence des plantes, les mouvements des organes (feuilles, étamines), la croissance cellulaire et le transport des nutriments, des déchets et des hormones.
• La photosynthèse est le processus par lequel les plantes utilisent l'énergie solaire, le dioxyde de carbone et l'eau pour produire des glucides, des protéines et des lipides.
• Les nutriments minéraux sont absorbés par les racines et transportés à l'ensemble des cellules de la plante via la sève élaborée. Ces nutriments comprennent l'azote (sous forme de nitrate), le phosphore (sous forme de phosphate), le potassium, le soufre, le magnésium, le calcium et les oligo-éléments.
• Les plantes absorbent l'eau par les racines et les tissus aériens. L'absorption est fonction de l'activité de la plante et de la transpiration.
• L'état des racines et leur aération sont essentiels. La température du sol influe également sur l'absorption de l'eau.
• L'absorption de l'eau atmosphérique (brouille et rosée) est importante pour certains végétaux (épiphytes).
• L'absorption de l'eau peut se faire par des mycorhizes, des champignons symbiotiques.
• L'absorption est une fonction physiologique dépendant du potentiel hydrique de la plante et du sol.
• L'entrée d'eau est souvent liée à l'hypertonicité de la vacuole des poils absorbants. Les végétaux régulent l'absorption en contrôlant la concentration ionique dans leurs vacuoles.
• La capacité au champ représente le volume maximal d'eau que le sol peut retenir.
• La perméabilité d'un sol est déterminée par la vitesse d'infiltration de l'eau.
• La composition du sol comprend des particules solides, des colloïdes, une phase liquide et une phase gazeuse.
• La texture du sol affecte la perméabilité et le débit d'eau.
• Le point de flétrissement permanent est l'humidité du sol au-dessous de laquelle la plante ne peut plus puiser l'eau, entraînant ainsi son assèchement.
• La réserve utilisable est la quantité d'eau disponible pour les plantes (réservé de la capacité au champ).
• Le bilan de l'eau pour les végétaux dépend de la précipitation, de l'évaporation, de la transpiration et de la réserve d'eau du sol.

Structure du sol

• Le sol est structuré et complexe.
• Il contient des particules solides, des colloïdes, une phase liquide et une phase gazeuse.
• Les particules solides proviennent de la dégradation de la roche mère.
• La texture du sol est déterminée par le diamètre moyen des particules.
• Les colloïdes sont des macromolécules hydrophiles (argiles, hydrates de Fer ou d'Aluminium, humus).
• La répartition des éléments en poids et en volume est importante.

Trajets de l'eau

• L'eau circule dans la plante via les plasmodesmes, les cellules, les poils absorbants.
• La bande de Caspary est une structure importante dans le cadre de l'endoderme qui contrôle le transport de l'eau.

Les aquaporines

• Ce sont des canaux hydriques, des protéines du transfert de l'eau à travers les membranes.
• Leur activité est régulée par plusieurs facteurs (lumière, hormones, concentration ioniques).

L'evapotranspiration

• C'est le processus par lequel l'eau s'évapore des plantes.
• La transpiration est le principal moteur de ce processus.
• Il dépend de la température et de l'humidité atmosphériques.
• Le bilan de l'eau dans un système (sol, végétaux, atmosphère) inclus évaporation et transpiration.

Bilan hydrique du sol en France

• Les précipitations, l'évaporation-transpiration, le ruissellement et le drainage.
• Les valeurs varient selon la zone géographique.
• Les données sont extraites d'études antérieures.

Le transit de l'eau dans la plante : importance de la poussée radiculaire

• La poussée radiculaire aide à l'absorption de l'eau et dépend des conditions du sol (humidité, température).
• Des mesures effectuées sur différents végétaux permettent de quantifier les données.

Les pertes en eau (transpiration)

• La transpiration est le phénomène par lequel les plantes perdent de l'eau par les stomates des feuilles.

Localisation de la transpiration

• Elle se produit principalement par les stomates de l'épiderme.

Périodicité journalière

• La transpiration varie au cours de la journée en fonction des conditions atmosphériques (chaude ou pluvieuse) et du temps de la journée.

Mécanisme d'ouverture et de fermeture des stomates

• L'ouverture et la fermeture des stomates sont régulées par la concentration de potassium dans les cellules de garde environnantes.