Les besoins nutritifs des végétaux chlorophylliens - Cours de SVT avec Maxicours

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Les besoins nutritifs des végétaux chlorophylliens

Objectifs : Le maraîcher moderne cultive ses tomates dans une serre éclairée en utilisant la technique de culture hors-sol.
Quelles substances une plante verte prélève-t-elle dans son milieu de vie ? Quelles sont les conditions nécessaires à leur utilisation ? Pourquoi la serre est-elle éclairée ?
1. Détermination des besoins nutritifs de la plante verte
Pour pouvoir déterminer ces besoins, il est utile d'appliquer la démarche expérimentale. Les expériences ont aussi pour but de déterminer les conditions les plus favorables pour la plante.
a. Rôle de l'eau
L'eau absorbée par les plantes vertes est un aliment. Elle contribue, en plus, à l'équilibre hydrique, en apaisant la « soif », comme chez les animaux, et participe à la production de la matière végétale et de l'oxygène.
L'oubli d'arrosage de ses plantes d'intérieur provoque leur flétrissement et leur mort. D'ailleurs, dans les zones désertiques, les plantes ne poussent qu'autour des oasis où l'eau abonde. L'eau est donc indispensable à la vie des plantes vertes.
b. Rôle des sels minéraux
1.- Observation : Les tomates « hors sol » sont produites sur de l'eau contenant des sels minéraux.

2.- Problème : L'eau et les sels minéraux (SM) sont-ils des aliments pour les végétaux ?

3.- Hypothèses :
H1 : L'eau et les sels minéraux sont des aliments pour les végétaux.
H2 : Les sels minéraux sont des aliments pour les végétaux.
H3 : Si les sels minéraux sont des aliments pour les végétaux, alors :
- un végétal auquel on donne des sels minéraux va croître ;
- un végétal auquel on ne donne pas de sels minéraux ne va pas croître.

4.- Expériences :
E1 : On ôte les sels minéraux à une plante (par exemple : l'orge).
E2 : On ôte les sels minéraux mais on donne de l'eau à la plante.
E3 : On réalise une autre expérience (= expérience témoin) avec une plante de la même espèce et de la même taille à laquelle on donne de l'eau et des sels minéraux.
E4 : On reprend plusieurs fois l'expérience.

5.- Résultats :

L'absence des sels minéraux freine puis stoppe la croissance de l'orge. L'hypothèse est confirmée : les sels minéraux sont des aliments pour les végétaux (on aurait abouti à des résultats identiques si le matériel utilisé avait été du blé).

On apporte des engrais aux plantes d'intérieur pour améliorer leur développement, comme l'agriculteur épand des engrais sur ses plantations. Ces produits chimiques sont constitués de substances minérales nécessaires et utiles à la croissance des plantes vertes. Les sels minéraux, s'ils sont absorbés par les feuilles des plantes réellement aquatiques, le sont principalement par les racines chez toutes les plantes terrestres et la majorité des plantes d'aquarium. Le sol sert à la fixation des plantes et apporte également des éléments nutritifs.

c. Rôle du dioxyde de carbone
On réalise trois montages dans les conditions décrites ci-dessus et on observe la croissance des radis pendant trois semaines. Voici les résultats :
  • La cloche 1 représente l'atmosphère témoin avec ses 0,03 % de dioxyde de carbone dans l'air.
  • La cloche 2 représente l'atmosphère dépourvue de dioxyde de carbone.
  • Enfin, la cloche 3 représente l'atmosphère riche en dioxyde de carbone.
    Les radis croissent mieux sous la cloche 3, cloche possédant le plus de dioxyde de carbone. La croissance des plantes dépend donc de la teneur en dioxyde de carbone du milieu de vie.

    Le dioxyde de carbone provient de l'atmosphère et de la respiration des poissons pour les plantes vertes aquatiques. Il se dissout dans l'eau et s'y trouve en général en quantité suffisante pour permettre un bon développement des plantes. Le manque de dioxyde de carbone limite la croissance des plantes qui ne peuvent plus fabriquer leur matière végétale. Le dioxyde de carbone est absorbé essentiellement au niveau de l'épiderme des feuilles.

2. Rôle de la lumière
Le rôle de la lumière peut être mis en évidence par des expériences simples. Ainsi, dans une serre, on réalise deux cultures de tournesol, aux mêmes conditions de culture, si ce n'est que l'une est exposée à la lumière plus longtemps que l'autre. On mesure ensuite la masse de la matière sèche pour chacune des cultures :
La lumière est donc indispensable et nécessaire à la plante pour l'élaboration des matières organiques. Elle n'est pas un aliment mais une source d'énergie.
La meilleure lumière pour les plantes est bien sûr celle du soleil. Elle est essentielle, mais elle doit être contrôlée et alterner avec l'obscurité, et ce, pour ne pas épuiser la plante qui produirait alors continuellement de la matière végétale.
L'essentiel

Les plantes vertes contiennent de la chlorophylle : ce sont des végétaux chlorophylliens.
Pour leur survie, leur croissance et leur développement, elles ont besoin d'eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone. Les plantes vertes utilisent les poils absorbants des racines pour puiser dans le sol l'eau et les sels minéraux dissous. Elles prélèvent le dioxyde de carbone dans l'air ambiant ou dans l'eau pour les plantes aquatiques.

Toutes ces substances permettent à la plante de se développer, à condition que celle-ci reçoive de la lumière qui favorise la production de la matière végétale.

Ainsi, les plantes vertes ne se nourrissent pas à partir des matières organiques.

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