Chapitre 4.3 : nutrition minérale des plantes

Question 1

Que compose en majorité la matière fraîche des plantes ?

Answer 1

eau : 80-90%

Question 2

Que compose la matière sèche des plantes?

Answer 2

carbone : 45%
oxygène : 45%
hydrogène: 5%
éléments minéraux : 5%

Question 3

La composition minérale varie selon quels critères ? (3)

Answer 3

1) Selon l’espèce et le cultivar
2) Selon l’âge + stade de développement de la plante
3) Selon la nature des organes + tissus

Question 4

Quels sont les 4 critères d’essentialité des minéraux?

Answer 4

1) En son absence, la plante ne peut faire son cycle vital
2) Élément irremplaçable: spécifique et fait partie d’une molécule ou d’un métabolite
3) Intervient dans une ou + réaction essentielle au métabolisme.
4) Doit faire disparaître les symptômes de carence s’il est incorporé au milieu.

Question 5

Quels sont les 17 éléments minéraux (divisés en 3 groupes) ?

Answer 5

Groupe 1:éléments organiques
-Carbone (C), Oxygène (O), hydrogène (H)

Groupe 2: macro-éléments (concentration dans tissus >1000 ppm)

• Azote (N) -Soufre (S)
• Phosphore (P)-Potassium (K)
• Calcium (Ca) -Magnésium(Mg)

Groupe 3: oligo-éléments (concentration dans tissus <100 ppm)

• Bore (B) -Molybdène (Mo)
• Cuivre (Cu) -Chlore (Cl)
• Zinc (Zn) -Manganèse (Mn)
• Fer (Fe) -Nickel (Ni)

Question 6

Quels sont les éléments toxiques?

Answer 6

• Argent (Ag)
• Mercure (Hg)
• Plomb (Pb)

Question 7

Quels sont les éléments mobiles?

Mobile = se libèrent facilement des composés dans lesquels ils ont été incorporés et peuvent se promener dans la plante. Symptômes de carence d’abord sur feuilles âgées

Answer 7

• Azote
• Phosphore
• Potassium
• Magnésium
• Zinc
• Bore
• Cuivre
• Molybdène
• Chlore
• Nickel

Question 8

Quels sont les éléments immobiles?

Immobile = fortement retenus par les composés dans lesquels ils ont été incorporés. Symptômes de carence apparaissent d’abord sur jeunes feuilles

Answer 8

• Soufre
• Calcium
• Fer
• Manganèse

Question 9

Quel élément?
Rôles: l’un des constituants des acides aminés, protéines, chlorophylles, bases azotées de l’ADN et ARN, cytochromes, phytohormones (auxines, gibbérellines) et de plusieurs vitamines

Answer 9

Azote

Question 10

Quel élément?
rôle = Entre dans la formation de l’ADN, ARN, ATP, protéines, sucres, phosphates, phospholipides, enzymes, etc.
-Contribue à la division cellulaire, la formation des gras et des réserves
-Rôle dans la floraison, fructification et développement des graines
-Contribue à la rigidité de la baille des céréales (prévenant la verse

Answer 10

Phosphore

Question 11

Quel élément? Rôle = Cation le + abondant dans la cellule

• Nécessaire au maintien de l’organisation cellulaire et perméabilité des membranes
• Augmente le volume, la saveur + coloration es fruits + légumes-fruits
• Nécessaire à la photosynthèse, à la synthèse de la chlorophylle et à la respiration
• Active bcp d’enzymes -Impliqué dans le mécanisme d’ouverture des stomates
• Nécessaire à la synthèse des protéines -Favorise développement du système radiculaire

Answer 11

Potassium

Question 12

Quel élément? Rôle = Distribué dans tous les tissus + organes -Constituant de nombreux enzymes
-Entre dans composition de plusieurs acides aminés -Rôle important pour plantes oléagineuses

Answer 12

Soufre

Question 13

Quel élément? rôle = -Entre dans la composition de la lamelle mitoyenne + paroi primaire

• Nécessaire à la croissance des méristèmes apicaux des tiges et racines
• Active quelques enzymes -Nécessaire à la mitose

Answer 13

calcium

Question 14

Quel élément? rôle = Constituant de la molécule de chlorophylle -Active plusieurs enzymes du cycle de Krebs
-Essentielle au maintien de l’organisation + fonctionnement des ribosomes

Answer 14

Magnésium

Question 15

Quel élément? rôle = -N’entre pas dans la molécule de chlorophylle mais essentiel à sa synthèse -Constituant des cytochromes

• 82% du fer se trouve dans les chloroplastes
• Présent dans la ferrédoxine: substance qui a un rôle important dans photosynthèse (photophosphorylation)

Answer 15

fer

Question 16

Quel élément ? rôle = Active plusieurs enzymes -Indispensable à la synthèse de la chlorophylle
-Rôle dans la destruction des auxines

Answer 16

Manganèse

Question 17

Quel élément ? rôle =Nécessaire à la synthèse de l’auxine -Rôle important dans la synthèse des protéines
-Essentiel à la formation des graines des légumineuses

Answer 17

zinc

Question 18

Quel élément ? rôle = Biosynthèse de la lignine: important pour former xylème -Essentiel à la translocation des glucides
-Rôle dans le métabolisme des acides nucléiques, protéines et régulateurs de croissance

Answer 18

bore

Question 19

Quel élément ? rôle = Rôle essentiel dans la respiration

• Constitution de métallo-protéines, responsables de l’oxydation des substrats par l’O2 atmosphérique
• Nécessaire à la synthèse de la chlorophylle + photosynthèse

Answer 19

cuivre

Question 20

Quel élément ? rôle = -Essentiel à la synthèse des protéines -Composante du système enzymatique réduisant le NO3 en NH3

• Essentiel à la fixation de l’azote par les bactéries (nodule des légumineuses)
• Intervient dans le métabolisme de l’acide ascorbique et du phosphore (surtout dans les chloroplastes)

Answer 20

molybdène

Question 21

Quel élément ? rôle = Intervient dans la photosynthèse

Answer 21

chlore

Question 22

Quel élément ? rôle = Fait partie d’un enzyme (uréase) qui catalyse l’hydrolyse de l’urée en CO2 et NH4

Answer 22

nickel

Question 23

Quel élément? Carence:
-Plantes deviennent vert pâle -Racines longues, peu ramifiées et blanches
-Feuilles âgées jaunissent, sèchent et tombent -Tallage des Graminées faible
-Réduction des dimensions des feuilles + tiges - Dormance des bourgeons latéraux
Excès:
-Retarde la maturité (lignification), car croissance végétative exagérée
-Nouvelles tiges deviennent très minces, ce qui entraîne la verse (céréales)
-Diminue la qualité nutritive des grains + fruits

Answer 23

Azote

Question 24

Quel élément? Carence:
-Diminue absorption des nitrates, ce qui fait apparaître symptômes de carence azotée
-Teinte des feuilles devient vert foncé/pourpré -Retarde maturité des récoltes
-Feuilles inférieures se chlorosent ou nécrosent -Tiges minces, système vasculaire peu développé
-Tallage des céréales peu abondant -Cause suppression de la floraison + fructification
Excès:
-Cause le jaunissement, puis brunissement des extrémités des feuilles, puis aux mages, suivi de la nécrose, puis chute des feuilles

Answer 24

phosphore

Question 25

Quel élément? Carence : -Cause une chlorose à l’extrémité puis en bordure des feuilles, puis formation de taches brunes nécrotiques qui font des trous -Croissance diminuée -Floraison manquante -Une des causes de la verse des céréales (maïs) Excès : -Provoque élongation des entre-nœuds -Réduit absorption d’autres éléments (antagonisme) (Ca, Mg, Na, B) -Feuillage devient plus pâle puis couvert de mouchetures pâles des feuilles qui deviennent des taches sombres, puis chute des feuilles

Answer 25

potassium

Question 26

Quel élément? Carence : -Feuilles deviennent vert pâle ou jaune -Chlorose des jeunes feuilles -Inhibition de la synthèse des protéines -Racines blanches, nombreuses et ramifiées -Entre-nœuds courts et feuilles petites -Réduction du nombre de fruits Excès : -Feuilles bleuâtres et petites, se courbent vers l’intérieur et deviennent couvertes de pustules

Answer 26

soufre

Question 27

Quel élément? Carence : -Cause la perte de la perméabilité sélective des membranes cellulaires -Méristèmes des tiges, racines et feuilles sont affectés et meurent -Troubles au niveau de la mitose -Chute prématurée des feuilles et des fleurs Excès : -Diminue solubilité du P, Mn, Fe, Zn, Cu et du B dans le sol

Answer 27

calcium

Question 28

Quel élément? Carence : -Chlorose des vieilles feuilles par destruction de la chlorophylle -Petites taches nécrotiques apparaissent sur les feuilles qui s’enroulent -Désagrégation des ribosomes Excès : - Diminution de la floraison + fructification -Déséquilibre causé par réduction de l’absorption du potassium -Croissance des tiges + racines exagérée

Answer 28

magnesium

Question 29

Quel élément? Carence : -Chlorose dans les jeunes feuilles, car la synthèse de la chlorophylle cesse -Taille des chloroplastes diminue et leur structure se dissout dans le cytoplasme Excès : -Rarement toxique, car fer en excès est normalement non-soluble -Inflorescence des choux-fleurs perdrait sa blancheur

Answer 29

fer

Question 30

``` Quel élément? Carence : -Chloroplastes deviennent jaunes, vacuolés et se désagrègent – chlorose suivie d’une nécrose -Avoine : maladie de la tache grise Excès : -Cause une carence en fer ```

Answer 30

manganèse

Question 31

Quel élément? Carence : -Croissance irrégulière : entre-nœuds courts, feuilles rabougries et en rosettes, fruits déformés Excès : -Chlorose des jeunes feuilles -Mort des bourgeons -Nervures rougissent, noircissent puis tombent

Answer 31

zinc

Question 32

Quel élément? Carence : -Tissus internes se désintègrent, causant maladies physiologiques : craquelure, pourriture, etc. -Méristèmes apicaux des tiges + racines meurent, plantes ressemblent à des buissons -Système radiculaire réduit, désorganisation du xylème et du phloème Excès : -Jaunissement à la marge des feuilles, sur toute la surface, puis chute des feuilles

Answer 32

bore

Question 33

Quel élément? Carence : -Perte de dominance du bourgeon apical, multiplication en rosettes -Feuilles vert foncé. Nécrose de l’extrémité des jeunes feuilles qui s’étend ensuite dans tout le limbe Excès : -Jeunes feuilles se chlorosent et ont des taches brunes -Rarement toxique

Answer 33

cuivre

Question 34

Quel élément? Carence : -Nitrates s’accumulent -Fleurs tombent facilement -Feuilles se chlorosent et se nécrosent -Tubercules se développent peu Excès : - Rarement en excès

Answer 34

molybdène

Question 35

Quel élément? Carence : -Tomate : chlorose des feuilles, puis décoloration Excès : -Patate : réduit qté d’amidon -Tabac : cendres noirâtres

Answer 35

chlore

Question 36

Quel élément? Carence : -Entraîne accumulation d’urée à des concentrations toxiques, causant l’apparition de taches nécrotiques sur l’extrémité des feuilles Excès :-Aucun effet découvert à ce jour

Answer 36

nickel

Question 37

Carence ou toxicité: : à concentration insuffisante Symptômes : -Perte de croissance, chloroses (jaunissement) suivies de nécroses sur les feuilles, colorations pourpres des feuilles, nécrose des apex (tiges et racines), nécroses des tissus internes, etc…

Answer 37

carence

Question 38

Carence ou toxicité? à concentration trop élevée Symptômes : croissance excessive, arrêts de croissances, chloroses suivies de nécroses sur les feuilles, colorations bleuâtres des feuilles, non-disponibilité de certains éléments, etc…

Answer 38

toxicité

Question 39

Quel est le phénomène qui se produit lorsqu’éléments absorbés à un niveau supérieur à celui qui est optimal pour la plante, mais qui ne l’affecte pas.

Answer 39

Consommation de luxe

Question 40

Antagonisme?

Answer 40

L’effet d’un ion peut contrecarrer/renverser l’effet d’un autre.

Question 41

3 mécanismes expliquant l'antagonisme?

Answer 41

1 - Concurrence ionique 2 - Appauvrissement du complexe par déplacement d'ions 3 - blocage d'éléments par modification du pH

Question 42

Synergie?

Answer 42

L’effet d’un élément peut être amplifié par la présence d’un autre élément.

Question 43

Origine des éléments absorbés?

Answer 43

ions dans la solution du sol qui proviennent de : - La décomposition de la roche-mère - La minéralisation de la matière organique provenant des plantes ou des animaux - Des engrais apportés

Question 44

3 phases du sol?

Answer 44

solide 50%, liquide 25%, gazeuse 25%

Question 45

Forme des ions retrouvés dans le sol:

Answer 45

- À l’état ionique dans la solution du sol - Absorbés sur les colloïdes du sol - Liés à des chélats (substances organiques)

Question 46

Absorption passive?

Answer 46

simple diffusion. L’élément passe du milieu le + concentré vers le milieu – concentré Peut être facilitée par le mécanisme de la diffusion facilitée, sans dépense d’énergie.

Question 47

Absorption active?

Answer 47

bsorption qui se fait contre un gradient, soit d’un milieu – concentré vers un milieu + concentré. Réalisée par le mécanisme de transport actif avec dépense d’énergie.

Question 48

Absorption sélective des ions par la racine?

Answer 48

Les minéraux doivent traverser membranes cellulaires, donc l’absorption des ions par la racine est sélective. Certains minéraux sont absorbés + facilement et en + grande quantité que d’autres

Question 49

sève brute : composantes

Answer 49

- eau (99%) - ions inorganiques - certains constituants organiques

Question 50

vitesse de translocation verticale de la sève brute selon la période de l'année:

Answer 50

- Maximale au printemps et au milieu de la journée - Faible la nuit et en atmosphère saturée en eau - Nulle en hiver au Québec

Question 51

Quels sont les facteurs du sol qui agissent sur la disponibilité des minéraux et qui influencent l'absorption?

Answer 51

1) Capacité d'échange cationique (CEC) 2) Acidité (pH sol) 3) Aération du sol 4) Disponibilité d'eau dans le sol 5) T*sol 6) lumière 7) Période de croissance

Question 52

CEC: influence sur la disponibilité des minéraux + absorption?

Answer 52

qté de cations qui peuvent être échangés dans un sol. Cations peuvent être retenus par colloïdes ou peuvent être libres dans le sol. la plante peut absorber les cations disponibles -plus CEC est élevé, plus les éléments minéraux sont disponibles, donc plus l'absorption est élevée

Question 53

Acidité sol: influence sur la disponibilité des minéraux + absorption?

Answer 53

-Dépendamment des éléments, leur disponibilité dépend du pH (acide vs alcalin). donc chaque élément a une valeur optimale de pH permettant absorption + facile et meilleur dispo de minéraux

Question 54

Aération sol: influence sur la disponibilité des minéraux + absorption?

Answer 54

- Si sol trop compact: moins d'aération --> + de risques d'asphyxie --> pénétration des racines dans le sol + difficile --> moins d'absorption - Si trop d'eau dans le sol: moins d'o2 --> + de risques d'asphyxie --> absorption est réduite ou cesse

Question 55

Dispo en eau dans le sol: influence sur la disponibilité des minéraux + absorption?

Answer 55

-Assez d'eau libre doit être disponible pour que le potentiel hydrique du sol reste supérieur que celui de la plante car si Yw sol < Yw plante, arrêt de l'absorption

Question 56

T* Sol : influence sur la disponibilité des minéraux + absorption?

Answer 56

- Aug T* --> aug absorption (jusqu'à 40*C) - Si T* trop haute: arrêt de l'absorption - Si T* trop basse: arrêt de l,absorption

Question 57

Lumière: influence sur la disponibilité des minéraux + absorption?

Answer 57

-Aug lumière --> aug croissance --> aug absorption

Question 58

Période de croissance : influence sur la disponibilité des minéraux + absorption?

Answer 58

croissance + rapide = + d'absorption

Question 59

Azote?

Answer 59

constituant fondamental des tissus végétaux : plupart des tissus utilisent des formes combinées de l’azote, mais certains obtiennent l’azote grâce à des microorganismes symbiotiques (ex ; rhizobium)

Question 60

Sources d'azote:

Answer 60

Fixation d'azote atmosphérique réalisée par: - ->Microorganismes autotrophes (bactéries, algues bleues) - ->Microorganismes symbiotiques (rhizobium)

Question 61

Formes d'azote:

Answer 61

Azote minéral: NH4+ et NO3- Azote organique: urée,... pour que l'azote organique soit assimilable pour les plantes, il doit être transformable en azote minéral par les microorganismes, qui agissent par: putréfaction, ammonisation et nitrification

Question 62

Putréfaction-humification?

Answer 62

Formation de CO2, NH3, NO3 et humus

Question 63

Ammonisation

Answer 63

Transformation de l'humus en NH3 et NH4

Question 64

Nitrification

Answer 64

NH4+ --> NO2 --> NO3

Question 65

Métabolisme azoté dans les plantes : 2 étapes

Answer 65

1) Réduction des nitrates: | 2) Synthèse des acides aminés: