Absorption racinaire

 

 

 

- Les poils absorbants :

 

- Les mycorhizes :

• L’absorption racinaire peut également se faire, chez certains arbres, notamment quelques conifères dépourvus de poils absorbants, via des champignons symbiotes, les mycorhizes. La symbiose se définit comme une association à bénéfices réciproques, cela nécessite un degré élevé de coordination intercellulaire et de corégulation métabolique aboutissant à la mise en place de caractéristiques spécifiques de la symbiose à différents niveaux de l'organisation symbiotique. Cette coordination entre les partenaires est indispensable si une association à long terme doit s'établir. La micorhisation favorise l'absorption par les racines des éléments minéraux du sol et améliore ainsi la nutrition de la plupart des espèces végétales.
  Les structures générées par l'association mycorhizienne peuvent être classées sur la base de critères écologiques, morphologiques et physiologiques. On distingue plusieurs types de mycorhizes : les endomycorhizes , les ectomycorhizes, et les ectendomycorhizes, principalement.

Photographie d'un poil absorbant , les hyphes sont facilement observables à côté de celui-ci.

• Les endomycorhizes sont fréquentes et très répandues et concernent environ 80% des espèces végétales ; elles sont caractérisées par l'absence de manteau fongique autour de la racine, elles concernent essentiellement les plantes herbacées et quelques ligneuses ( ex : Peupliers). Le mycélium pénètre les cellules racinaires et développe des vésicules. Il s'agit de champignons inférieurs (famille des Zygomycètes).

• Les ectomycorhizes sont caractérisées par la présence d'un manteau fongique autour de la racine, elles concernent des espèces ligneuses ( Myrtacées, Pinacées, Abiétacées, Fagacées, Tiliacées, Ulmacées, Salicacées ), Les arbres qui dépendent de cette symbiose ne représentent pas plus de 3% de la végétation,mais ils constituent cependant les espèces dominantes de nos forêts. Les champignons sont des Ascomycètes (ex : truffes) et Basidiomycètes ( ex : agarics, amanites, chanterelles, cortinaires ). Le mycélium se développe entre les cellules du cortex racinaire, mais ne pénètre pas dans les cellules vivantes, formant ainsi "le réseau intercellulaire de Hartig".

• Les ectendomycorhizes sont considérés comme associations intermédiaires entre les deux précédentes : un manteau externe avec des hyphes mycéliennes qui pénètrent à l'intérieur des cellules racinaires.

• Les plantes sont limitées dans leur croissance par leur incapacité à optimiser le prélèvement par les racines des éléments minéraux du sol (phosphore et azote). Les hyphes mycéliennes des ectomycorhizes augmentent la surface d'absorption ( jusqu'à 10 cm du système racinaire de l'arbre) favorisant ainsi celle-ci.Les champignons ectomycorhiziens jouent un rôle très important dans l'absorption, le transfert ou l'immobilisation d'autres éléments minéraux du sol: cuivre, fer et potassium. Ainsi que des métaux lourds présents en excès dans les sols acides (aluminium, cadmium, zinc) qui sont accumulés dans les cordons mycéliens. Les champignons sont de bons "détoxificateurs" des sols.

• Les mycorhizes, de part leurs structures mycéliennes ( peu de cloisons transversales), leurs tailles microscopiques (quelques microns ou mm) favorisent l'absorption et le transfert de l'eau, permettant ainsi l'adaptation des plantes aux sècheresses.

• La protection de la plante-hôte est assurée par deux spécificités concomitentes, la faculté de très nombreux champignons mycorhiziens de produire des substances antibiotiques, et l'obstacle, très difficile à franchir par les micro-organismes pathogènes, assuré par le manteau fongique du champignon mycorhizien.

• Cependant, si la symbiose mycorhizienne est caractérisée par un flux d'éléments minéraux dans le sens champignon-arbre, il ne faut pas oublier qu'elle est également définie par l'approvisionnement, par la plante-hôte, de composés carbonés au champignon ( saccharose, glucose et fructose). Ce dernier étant incapable d'assurer la photosynthèse du carbone.

Vitesse (V) de l'absorption d'un élément en fonction de sa concentration ([A]) dans le sol :
V = Vmax ([A]/([A]+Km)), avec Km la constante de Michaelis.

 

- La sélectivité racinaire des ions :

• Les racines comme toutes cellules n’absorbent pas indifféremment les ions qui leurs sont offerts : un choix est opéré entre eux. Cette sélectivité se manifeste par exemple par une réticence à l’égard du sodium et une absorption intense du potassium et des ions nitriques, cependant la plante ne peut seulement filtrer les éléments qui lui sont nécessaire car le végétal doit maintenir l’équilibre entre les charges positives et négatives. la sélectivité de la plante est régie par des caractéristiques propres aux différentes espèces et variétés qui varient en fonction des stades végétatifs. Cette sélectivité s'effectue, en partie, dans les poils absorbants, ce qui leur permet de conserver une concentration toujours plus importante que l'eau présente dans le sol, ainsi l'osmose peut s'opérer en permanence.

• L’entrée des sels minéraux consomme de l’énergie, en effet ces substances migrent passivement jusqu’aux vaisseaux de conduction dans lesquels ils pénètrent activement, ce qui consomme de l’ATP. Puis une fois que ces sels et ces sucres ont pénétré dans le système irrigatoire, ils peuvent rester sous formes ioniques, c'est le cas des ions les plus présents, ou, comme les ions les plus rares ( oligo- élements ), s'associer pour former des macro-molécules, les chélas.