Diapositive 1

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La plante et les éléments minéraux
Pour assurer leur croissance et leurs fonctions,
les végétaux prélèvent dans le milieu
environnant, le carbone, loxygène de lair, les
sels minéraux et leau de la solution du sol.
I/ Le sol Le sol est la partie superficielle de
la croûte terrestre modifiée par les agents
atmosphériques (pluie, vent, alternance de chaud
et de froid) et par les êtres vivants quil
abrite (flore, faune, miroorganismes).
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A/ constitution du sol
La fraction minérale
représente lensemble des produits de la
dégradation physique puis chimique de la roche
mère.
On peut les classer par diamètres décroissants 

• Les blocs ( de taille 4cm )
• Les graviers (taille comprise entre 4cm et 4 mm)
• Les sables grossiers
• Les sables fins
• Les limons
• Largile

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La fraction organique Elle est constituée
dorganismes vivants (racines, champignons,
invertébrées et une multitudede microorganismes
qui transforment la matière organique en matière
minérale) et de lhumus qui est de la matière
organique (feuilles mortes, cadavres, excréments)
en cours de minéralisation.
La phase gaseuse Cest latmosphère interne
formée de bulles, sous leffet des racines et des
microorganismes, elle est appauvrie en O2 ( moins
de 10) et enrichie en CO2 (1 à 5 ).
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La phase liquide  dite eau du sol ou solution
du sol (eau avec les élts minéraux).
Les colloïdes  sont des macromolécules très
hydrophiles  minérales  argiles (silicates
dalumine hydratés), hydrates de Fe et
dAl. organiques  humus. Les particules
colloïdales peuvent se présenter à létat
dispersé ou floculé.
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II/ Absorption des éléments minéraux 1-
généralités Labsorption des éléments minéraux
se fait à partir de la solution du sol. Les
éléments minéraux sont absorbés sous forme dions
rarement hydrates ou chélats. Labsorption des
éléments minéraux est sélective. La vitesse de
franchissement se fait dans lordre suivant  les
cations  NH4/K/Mg2/Ca2/Na les anions 
NO3-/Cl-/H2PO4-/SO4 La vitesse des anions est
inférieure à celle des cations
2- Facteurs de variation - Lintensité de
labsorption dépend de  lespèce, lâge, le type
de cellules. - la composition minérale du
milieu - létat physiologique des cellules
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III/ Composition minérale des végétaux La
composition minérale dun végétal se détermine
sur le résidu sec après minéralisation. Les
éléments caractéristiques des substances
organiques (CHO) représentent 90 . Les
macroéléments  azote (1 à 3), potassium (2 à
4), le calcium (1 à 2), magnésium (0.1 à 0.7),
le soufre (0.1à 0.6) et le phosphore (0.1 à
0.5). La quantité de Na,Cl et si dépend du
végétal. les oligoéléments  Fe, Mn (0.01 à
1p.mill), Zn, Cu, B(0.01p.mille), Al, Ni,Co, Mo,
I, Br, F ( 0.001 à 1ppm). Dautres éléments
contaminent les végétaux  Li, pb, Ti, Rb, Cs,
Se, Cd.
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1-La variation Espèce Certaines espèces
accumulent des teneurs élevées. ex  les algues
marines (iode), crucifères (soufre), halophytes
(Na), graminées (silicium), plantes métallophiles
(Mn, Cu, cobalt, uranium). Age et nature de
lorgane Les plantules sont riches en éléments
minéraux, labsorption augmente avec le
développement jusquà la fin de la croissance.
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2- Rôle des élts minéraux 2-1- Les
macroéléments Le Potassium  - Accumulation
dans la vacuole - Équilibre acido-basique -
Accompagne les anions - Activation des enzymes -
Synthèse des protéines et des polysaccharides
Le Sodium - Nest pas indispensable pour la
majorité des plantes - Nécessaire aux algues
marines, halophytes
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• Le Calcium
• - Indispensable aux végétaux supérieurs
• Adsorbable sur les membranes biologiques
• - Diminue la perméabilité au Potassium et au Fer
  (chlorose calcique)
• - Contrôle louverture des canaux ioniques
  transmembranaires
• - Neutralise les acides organiques
• - Messager secondaire de certaines hormones
• Le Magnésium
• - Constituant de la chlorophylle  chlorose en
  cas de carence
• - Activateur denzymes de la photosynthèse,
  kinases et autres
• - Transférable des tissus âgés aux jeunes en cas
  de carence

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• Le Phosphore
• Strictement indispensable à la vie cellulaire
• Les ions phosphates sont métabolisés
• Le proupement phosphate assure la liaison entre
  deux résidus organiques
• La liaison entre P et un reste organique confère
  à la molécule un niveau énergétique élevé, ex 
  ATP
• Augmente la réactivité du substrat
  (oze-phosphate)
• - Essentiel à la floraison, nouaison, précocité.

Le soufre - constituant des aa - formation des
ponts - constituant des protéïnes Fe-S, coenzyme
A - La carence provoque la chlorose.
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• Le chlore
• - abondant en milieu naturel
• -turgescence cellulaire avec le potassium
• -indispensable aux espèces adaptées au sel
• - nécessaire à la photosynthèse
• Le silicium
• -inutile pour la plupart des plantes
• - minéralisation des parois et rigidité es tiges
  des graminées et autres plantes

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2-2- Les oligoéléments Les oligoéléments
necessaires sont  Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bore
Le fer  - agit par le changement de valence
(Fe2/Fe3) - Trouvé dans les hémoprotéines -
dans les protéines fe-S (ferredoxine, nitrite
réductase, nitrogénase - la carence est provoquée
par un pH élevé ou des doses élevées de calcium -
essentiel à la formation de la chlorophylle
(carencechlorose).
Le cuivre - change de valence (Cu2/Cu3) -
activation des enzymes - oxydation, constituant
(cytochrome oxydase, autres) Toxique à forte
dose( utilisé comme fongicide en viticulture) les
plantes métallophylles (mimulus guttatus)
laccumulent
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Le molybdène - constituant de la NR et la
nitrogénase le manganèse - Rôle ds les
oxydoréductions, hydrolyse des peptides et
certaines décarboxylations - activateur de la
nitrate réductase (NO3-, NO2-) - La carence rend
des plantes ( avoine sensible aux infections
bactériennes Le zinc - constituant de enzymes
et activateur denzymes ( peptidases) - rôle ds
la formation de plusieurs phytohormones (auxines)
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Le bore - strictement indispensable aux
végétaux - carence  troubles de fonctionnement
des méristèmes et la différenciation, sensibilité
aux hormones, résistance à certaines infections (
maladie du cœur de la betterave). autres
oligoéléments - Le Nickel  intervient dans le
métabolisme des produits de fixation de N2
(légumineuse) - Le cobalt  constituant de la
vitamine B12, la carence  inhibition des nodules
des légumineuses. - Laluminium  stimulation de
la croissance de certaines plantes.
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• III/ Les doses utiles
• a/ les concentrations optimales
• La courbe daction présente un pallier entre
  linsuffisance et lexcès.
• Les valeurs optimales varient en fonction de
  lespèce, des conditions de culture et des
  interactions entre éléments.
• Les déficiences et excès causent une diminution
  de la croissance et la productivité et des
  symptômes ex
• carence en N chlorose , et excès dvt de
  lapp. Vég./app. Rep. et verse des céréales.
• carence en P chlorose des extrémités des
  feuilles.
• carence en fer et soufre chlorose
• excès de calcium plantes calcifuge (chlorose
  cacique).

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• b/Exigences et adaptations des plantes
• exigences
• Les exigences sont variables
• -plantes maraîchères bcp déléments
• -plantes psammophiles vivent sur les sables
• -plantes rupicoles vivent sur les roches
• -Plantes métallophiles vivent sur les
  gisments métallifères.
• pH du sol
• Le pH explique la localisation des plantes
• .Les plantes acidophiles
• -sols très acides (pH de 3.5 à 5) camélias,
  fougères.
• -sols légèrement acides (pH de 4.5-6 Framboises,
  petite pervenche.
• .Les plantes neutrophiles
• -sols très légérement acide ou neutre muguet,
  lierre
• -pH voisin de 7 belladone, fraisier.
• .Les plantes basophiles
• -pH supérieur à 7 belladone, fraisier.

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• Les plantes cultivées
• pH6 pomme de terre, tabac
• pH7 blé, maïs
• pH7orge, luzerne, haricot
• Plantes calcicoles et calcifuges
• Les cacicoles se développent sur terrain
  calcaire clématite
• Les calcifuges se développent sur terrain
  siliceux rumex
• Les halophytes et résistance au sel
• Les plantes halophiles ou halophytes fréquentent
  les sols salés (halomorphes) chargés en chlorure
  de sodium (accessoirement dautres sels).
• Les glycophytes poussent sur des sols doux (non
  salés).
• -Caractéristiques des halophytes
• .Une morphlogie et une structure adaptés
  (cuticule épaisse, stomates rares).
• .Tissu à P.O très élevée grâce à lépictèse.

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• .Synthèse de composés osmoprotecteurs proline
• .Résistance interne à lintoxication par le
  chlorure de sodium
• .Barrage limitant la pénétration.
• -Classification des plantes
• plantes sensibles affectés à partir de 2 à 3 g/l
  (haricot, pois )
• Plantes assez résistantes tolérant 3 à 5 g/l
  (carotte, pécher, prunier)
• Plantes résistantes acceptent jusquà 10g/l
  (tomate, maïs, blé)
• Plantes très résistante culture sur sols salés
  Epinards, betterave, palmier.
• Tolérance aux métaux lourds
• -Les métaux sont très toxiques (Cd, Hg, Pb, Ni).
• -résistance grâce à des protéïnes phytochélatines
  par chélation des métaux.

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Nutrition azotée et engrais

• I/ La nutrition azotée
• Lazote est indispensable pour les végétaux
• composition des protéïnes (acides aminées)
• ADN
• coenzymes (NADP, thiamine) et autres
• Latmosphère terrestre contiet 80 dazote.
• 1- fixation de lazote atmosphérique
• Bactéries et algues bleu N23H2------ 2NH3
• 2- fixation symbiotique Deux groupes de plantes
  fixent lazote atmosphérique indirectement
  lorsquelles sont associées à des
  microorganismes
• Les légumineuses ( pois, trèfle, soja) le
  microbe est rhizobium.
• dautres angiospermes association des
  Actinomycètes du genre Frankia.

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• 2/ Lazote du sol
• Dans une bonne terre végétale , la teneur en
  azote est de 1g/kg de terre. Seulement 1 à 2 est
  sous forme minérale, le reste est sous forme
  organique humus principalement.
• 2-1- Azote minéral
• Il résulte de la dégradation de la matière
  organique par ammonisation puis nitrification.
• La nitrification exige
• -O2, mais aussi CO2 pour la croissance des
  bactéries
• T élevée optimum 37C , humidité suffisante
• PH optimum 8.5
• -sensible aux inhibiteurs, surtout les
  herbicides.
• 2-2- nature de lazote minéral utilisé
• La majorité des plantes cultivées préfèrent les
  nitrates mais dautres lammonium

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• II/ Les engrais
• Ce sont des substances souvent mélange déléments
  minéraux destinés
• à apporter aux plantes des compléments déléments
  nutritifs pour
• améliorer la croissance et le rendement des
  cultures.
• Il faut
• éviter lexcès (toxicité , nuisance à
  lenvironnement)
• maîtriser les effets sur le sol
• tenir compte des interactions entre éléments
• tenir compte des limites imposées par dautres
  facteurs.
• Les engrais apportent N, P, K, Ca, MG, Na, Fe,
  Mn, MO, B, Zn, Cl, Co, Si.
• N, P, K sont souvent ajoutés au sol.
• 1/ types dengrais
• Il existe 3 types organique, minéraux et
  organo-minéraux.
• a- Les engrais organiques
• Ils sont dorigine animale ( déchets dabattoirs
  sang, déchets de poissons) et les
• engrais dorigine végétale (déchets végétaux,
  fumier litièrevégétale et déjections).

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• b/ Les engrais minéraux
• Ce sont des substances dorigine minérale
  produits soit par lindustrie chimique soit par
  lexploitation de gisments naturels (phosphates).
• On distingue les engrais simples azotés,
  phosphatés et potassiques. Les engrais binaires
  NP ou PK ou NK. Les ternaires NPK.
• N NO3 ou Nh4 ou urée.
• P P2O5 et apporté ss forme de phosphate de
  calcium ou ammonium.
• K K2O apprté ss forme de chloruren nitrate et
  sulfate de potassium.
• Exemples dengrais Ammoniac, nitrate de
  potassium, phosphate dammonium, sulfate de
  manganèse..
• c/ Les engrais organo-minéraux
• Ils résultent du mélange dengrais min éraux et
  engrais organiques.