TPE engrais

                  TPE de 1ère S sur les engrais
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Le fonctionnement des plantes

Les plantes produisent leur propre matière organique à partir de matière minérale (voir de l'écosystème à l'agrosystème), procédé rendu possible grâce à l'énergie issue de la photosynthèse.

Nous nous focaliserons sur les plantes vasculaires, qui constituent l'essentiel des végétaux sur la planète, ainsi que la majorité des plantes cultivées dans les agrosystèmes. Ce sont des végétaux pourvus de tissus et de vaisseaux qui distribuent dans toute la plante l'eau et les nutriments nécessaires à sa croissance. Leur système racinaire leur permet de s'ancrer dans le sol pour y absorber l'eau et les minéraux, alors que la tige et les feuilles servent à la photosynthèse. Ces deux mécanismes correspondent respectivement à la nutrition minérale et à la nutrition carbonée.


La nutrition minérale se fait via les poils absorbants, situés sur les racines ; l'eau et les minéraux, sous forme d'ions, constituent la sève brute, qui est transportée jusqu'aux feuilles par des vaisseaux. Ce réseau appelé xylème permet l'apport de minéraux aux cellules.


La photosynthèse joue également un rôle important dans le fonctionnement de la plante. C'est un phénomène complexe, résumé schématiquement ci-dessous.

La photosynthèse consiste en une transformation de dioxyde de carbone (CO2), absorbé par les feuilles, et d'eau (H2O), absorbée par les racines, en sucres. L'énergie nécessaire à la réaction est fournie par la lumière solaire, captée par les chloroplastes. Cette réaction entraîne également une libération de dioxygène (O2) dans l'atmosphère via les stomates (pores) des feuilles. Ce second réseau, appelé phloème, permet l'apport de sucres aux cellules. La photosynthèse dépend directement de la durée d'ensoleillement quotidienne.

 

La plante transforme ensuite ces sucres en plusieurs composés utiles à son développement ; via des vaisseaux, ces éléments sont transportés des feuilles vers le reste de la plante dans une nouvelle sève, la sève élaborée.

 

Contrairement aux animaux, les plantes n'ont pas de pompe telle que le cœur pour faire circuler la sève. C'est la transpiration foliaire qui permet la circulation de la sève des racines jusqu'aux feuilles. Sous l'action de la chaleur, les feuilles transpirent, c'est l’évapotranspiration. En transpirant, la plante libère de l'eau, phénomène compensé par l'absorption d'eau par les racines, ce qui crée un flux montant. Ce procédé permet aux plantes de réguler leur température mais surtout suscite un nouvel apport en eau par les racines favorisant la circulation de la sève. Ce phénomène d'aspiration est très puissant car il permet de faire monter l'eau au sommet des arbres, même les plus grands. Il est également très lié à la photosynthèse car l'eau est évacuée par les stomates, par là même où passent dioxyde de carbone et dioxygène.

Les plantes savent aussi réguler leurs flux : lorsque le sol est sec et que les plantes manquent d'eau, les stomates se ferment progressivement, limitant la transpiration foliaire mais aussi la photosynthèse et ralentissant ainsi leur croissance.
Pour se développer, les plantes ont donc besoin d'un apport régulier en eau ; cependant, les facteurs comme la température, l'air, le sol et surtout la lumière ont également un rôle essentiel.