Teneurs en phosphore dans la solution des sols et besoins des plantes

Caractéristiques chimiques du phosphore Le phosphore dans le règne vivant
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La production de 1 g de matière sèche par une plante requiert un prélèvement d’environ 3mgP (Fardeau et al., 1994). Pour le même poids, une plante de région tempérée utilise près de 300 ml d’eau dont l’essentiel est restitué à l’atmosphère par évapotranspiration. Or la concentration moyenne de la solution du sol est de 0,25mgL-1 P (Morel, 1996). Dans ces conditions, l’apport de phosphore lié au flux de masse (ou convection) n’est que de 0,075mgP, soit 2,5% des besoins de la plante. La nutrition des plantes en phosphore suppose donc un mécanisme de prélèvement actif par la racine (éventuellement les mycorhizes). Il y a, par conséquent, un gradient de concentration en phosphore dans la solution du sol, à proximité des racines. Ce gradient est le moteur d’une diffusion depuis les zones non rhizosphériques vers les racines. Ainsi, c’est ce flux diffusif de phosphore qui assure l’essentiel des besoins de la plante.

 En période de montaison et d’épiaison, un maïs peut prélever 2 kg ha-1 j-1 P (Sommelier et al., 1996). Avec une concentration de 0,25mg L-1 P dans la solution du sol et une humidité du sol de 25% poids, le phosphore en solution des 20 premiers centimètres de terre arable représente environ 0,2 kg ha-1 P. La diffusion du phosphore atteindrait ainsi un flux quotidien 10 fois supérieur à la quantité présente dans la solution.

Le prélèvement des plantes doit être compensé par la libération de phosphore dans la solution. Il y a ainsi transfert depuis la phase solide vers la solution (Fardeau et al., 1994). Les mécanismes impliqués (dissolution, désorption) conditionnent la nutrition des végétaux .

1. Forme et fonction du P dans la plante : 

Au niveau de la plante, le P se répartit entre un pool métabolique, situé dans le cytoplasme et les chloroplastes et un pool non métabolique dit de réserve, sous forme inorganique au sein des vacuoles (Maire , 2005)  . Ses rôles métaboliques sont :

  1. Structural, entrant dans la constitution de phospholipides et acides nucléiques  ;
  2. Energétique par le haut potentiel que le phosphoryle confère à certaines molécules (ATP) ;
  3. Régulateur des voies métaboliques par sa répartition entre chloroplaste et cytoplasme.

2. La croissance des peuplements sous déficience en P : 

Rodriguez et al (1998), montrent qu’une carence en P modérée n’affecte pas les caractéristiques photosynthétiques des feuilles. A des niveaux de carence en P plus sévères, d’autres auteurs montrent que les processus fins de la photosynthèse peuvent être affectés (Rao et al., 1989 ; Freeden et al.,1989).

Selon Plénet et al., (2000) la déficience en P ne modifie pas la capacité des plantes à transformer le PARa (rayonnement photosynthétiquement actif absorbé) en matière sèche, le coefficient de conversion du rayonnement en biomasse ou RUE (Radiation Use Efficiency).

Des recherches récentes ont permis de comprendre comment une déficience en P (figure 5) pouvait affecter la croissance de la plante. La première variable touchée, consécutivement, à la diminution de la teneur en P dans la plante est la surface foliaire. Cependant, au niveau du méristème foliaire, zone de croissance de la feuille, on ne constate aucun effet sur la teneur en sucre. Cela laisse supposer un effet direct de la carence en P sur la croissance foliaire. Pour les parties racinaires, la diminution en P va,  contrairement aux feuilles, avoir un effet positif sur la teneur en sucres solubles des apex. On constate, en temps court, une augmentation de l’allongement des racines secondaires concomitant à celle de la teneur en sucre. Cela semble traduire une allocation préférentielle du carbone vers les racines. Par contre en temps long, la moindre surface foliaire, diminuant l’offre en carbone, se traduit par une diminution de ces variables et de la biomasse aérienne et racinaire (Maire , 2005)  .

Figure 5 : Synthèse bibliographique sur les effets d’un sevrage en P sur la physiologie d’un peuplement de maïs durant 16 jours ( Maire,2005 ). 
Figure 5 : Synthèse bibliographique sur les effets d’un sevrage en P sur la physiologie d’un peuplement de maïs durant 16 jours ( Maire,2005 ).

Ainsi, plusieurs auteurs ( Assuero, 2004 ; Etchebest, 2000 ; Mollier, 1999 , 2000 ; Plénet, 2000 a, b ;Rodriguez, 1998 a, b, c. ) ont pu montrer l’effet direct d’une déficience en P sur la croissance foliaire et l’effet indirect via le cycle du carbone sur le système racinaire incluant une augmentation du root / shoot avant d’affecter la photosynthèse et l’efficience de conversion du rayonnement en biomasse.

Source:

ZEMOURA ABD EL KADER .2005 . étude comparative de quelques méthodes de dosage du phosphore assimilable des sols calcaires en région semi aride w de Batna.

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