Nutrition Carbonée des Végétaux - Sybille PARIS
Universités d'Eté - S. PARIS - La Nutrition Carbonée des Végétaux
Aujourd'hui, nous vous proposons l'intervention de Sibylle PARIS lors de nos Universités d'Eté Sol Vivant à Marciac en août dernier ! Elle vous parlera de la nutrition carbonée des végétaux et de la fertilisation organique !
Transcriptions
carbonées des végétaux pourquoi la
nutrition carbonée parce que les
végétaux comme tous les êtres vivants
sont composés de molécules organiques
est une molécule organique
qu'est ce que c'est en fait ce sont des
chaînes carbonées donc composé de
carbone et d'hydrogène auquel on ajoute
des groupements qui vont être eux mêmes
d'oxygène d'azoté voire de phosphore ou
de soufre mais donc la base constitutive
de ces êtres vivants c'est le carbone
j'exclus l'eau on parle là je parle que
la matière sèche si je puis dire
puisqu'on en a parlé de ce matin est
donc on va se concentrer sur le carbone
en fait la biologie elle sait que le
carbone il est vraiment très important
et on le voit puisque là elle divise en
fait les êtres vivants en fonction de
leur type de nutrition carbonée donc ça
c'est la division classique qu'on nous
enseigne au lycée etc
donc d'un côté on a les êtres vivants
autotrophes autotrophes au carbone
autotrophes qu'est ce que ça veut dire
qui produit sa propre matière organique
à partir à partir de matières minérales
et donc dans ce groupe on met mon pardon
les végétaux puisque il réalise la
photosynthèse qui produit la matière des
molécules organiques à partir de dioxyde
de carbone d'eau et d'éléments minéraux
du sol on oppose autotrophes les
hétérotrophes les intrus ont été
retrouvés qui eux produisent leurs
matières organiques à partir de matières
organiques préexistantes
donc ils vont soit consommé des végétaux
soit consommé d'autres d'autres animaux
donc dans le visiteur trois fonds mais
les animaux les champignons et une
partie des bactéries
mais en fait puisqu'il est armé on va
s'intéresser aux végétaux et si on
s'approche de plus près sur les végétaux
en fait on se rend compte qu'ils sont
constitués à la fois de cellules
autotrophes qui sont dans le cas des
végétaux les cellules chlorophyllienne
verte dans les feuilles et les tiges
mais aussi composée de cellules
hétérotrophes qu'on trouve dans les
racines d'accord donc en fait ces
cellules non chlorophyllienne tout comme
les animaux les cellules animales pardon
elles vont consommer elles vont se
nourrir
si on peut parler ça ainsi pour les
cellules de molécules organiques déjà
existantes qui ont on nous l'enseignent
ainsi été synthétisées par en fait les
cellules autotrophes en fait les
cellules autotrophes nour ils
nourrissent les cellules hétérotrophes
des végétaux d'accord voilà mes donc si
ces cellules sont capables d'absorber
les molécules organiques transportés par
la cervelle à bord et des végétaux
pourquoi ne serait pas aussi capable
d'absorber des molécules organiques
présentes dans leur environnement
voilà donc c'est ça la question c'est
voilà le débat est donc en fait
l'agronomie elle sait que les gens des
débiles je vais faire une précision le
débat il est est ce que les plantes se
développe uniquement grâce à la
photosynthèse et l'hypothèse centrale
c'est non la photosynthèse ne suffirait
pas à augmenter la productivité des
plantes et donc sybille continue 2
qu'est ce que je disais c'est que
l'agronomie en fait elle sait que les
plantes sont capables d'absorber des
molécules organiques donc ici je vous ai
représenter une petite molécule de cliff
hosatte voilà donc c'est une molécule
pas si grosse que ça et mais on voit
bien que c'est une chaîne carbonée
donc on a trois atomes de carbone nato
me daz haute au milieu un groupe
bancaire boxill est un groupement
phosphate voilà est donc en fait voilà
et suel lapthorne qu'il a appliquée sur
les feuilles va traverser la cuticule
des feuilles à d'absorber par les
cellules arriver jusqu'aux flow m donc
laissez le tissu qui transporte la sève
élaboré chez les végétaux et donc il va
ainsi diffusés pouvoir atteindre les
racines étaient à circuler dans toute la
plante
de même les fongicides qu'on applique
sur le sol ils vont être absorbées par
les racines des plantes atteindre le
xylène qui est le tissu qui transporte
la sève brute du bas vers le haut des
racines vers les feuilles et il va
pouvoir ainsi diffuser un tour dans
toute la plante donc l'agronomie elle le
sait en fait que les molécules
organiques elles sont absorbées et
assimilés par les végétaux sauf que ben
apparemment il s'en fout voilà donc on
va faire un peu de biologie et je vais
vous présenter en fait des résultats de
différentes expériences que j'ai lu et
donc qui montre qu'il ya des mécanismes
d'absorption de molécules organiques pas
qui y voit là qui vont décrire ces
mécanismes alors donc un petit rappel
sur les racines puisque on va quand même
se concentrer sur les racines succès la
zone 9 sorties en principal des plantes
donc dans les racines ont la lefp l'om
qui arrive avec le flux descendant de sa
sève élaboré donc la sève qui
transportent toutes les molécules
organiques synthétisée par la
photosynthèse
donc on va voir dans la racine en fait
une concentration très élevée en sucre
molécules organiques etc
alors que dans le sol cette
concentration elle va être beaucoup plus
faible et donc en fait on a
un flux sortant de toutes ces molécules
organiques qui va s'opérer de la racine
vers la solution du sol qui coûtent
tellement aucune énergie c'est vraiment
influent c'est comme si c'était une
rivière quoi c'est ça suit le sens de la
pente pouf
voilà c'est simple ce flux
donc ces molécules qui sortent on les
appelle les exsudats racinaire ils vont
être éventuellement consommée par les
microorganismes présents dans le sol
pourquoi je vous présente ça parce qu'en
fait a priori quand même ça va être
compliqué pour la plante de réabsorber
des molécules organiques du sol vers la
racine
parce que c'est à dire que les molécules
elles doivent comme remonter la pente à
remonter la rivière
donc c'est un coût énergétique d'accord
mais la plante va le faire quand même
donc là on se situe à l'échelle
cellulaire
ici donc des cellules racinaire ici on a
la membrane plasmique d'une cellule
racinaire en bas le cytoplasme
l'intérieur de la cellule on voit que
donc le glucose là j'ai pris l'exemple
du glucose la molécule est représentée
ici c'est ray concentrent à l'intérieur
du à l'intérieur de la cellule très peu
concentré dans la solution du sol
quelques chiffres pour donner des ordres
de grandeurs concentration donc du
glucose dans la solution du sol 20
micropole par litre alors que dans le
cytoplasme ça varie selon les
publications entre 5000 et 90000
micropole par litre d'accord dont vous
voyez il ya vraiment une grosse
différence
donc ça c'est le flux sortants peuvent
ça se fait tout seul une partie est
consommée par les micro-organismes et
une autre partie réabsorber par la
cellule donc par le biais de transporter
transmembranaire qui vont donc chaque
transporteur et sélectif un transporteur
va transporter que du glucose donc la
plante c'est l'écrin choisi en quelque
sorte les molécules qu'elle va
réabsorber et se transporte consomment
de l'énergie et on voit bien en fait on
observe que sur l'ensemble des sucres
qui à présent dans le sol la plante elle
va préférentiellement réabsorber du
glucose voilà est en fait si
s'il n'y avait pas de micro organismes
donc des expériences hors sol dont et
s'illustre dans des solutions stérile
l'art absorption serait de de glucose
serait de l'ordre de 80 à 90%
donc c'est potentiellement très
importants sauf qu'en fait dans les
conditions naturelles ça se passe jamais
comme ça parce qu'il ya les micro
organismes qui vont consommer une partie
est en fait du coup il va y avoir un
rapport de force qui va se créer entre
les micro organismes et la plante
et c'est un peu celui qui va être le
plus fort qui va réussir à récupérer le
plus de de glucose quoi il ya une autre
voie d'absorption des sucres qui se fait
en parallèle de celle que je viens de
vous décrire c'est celle de landau sites
aux noms de sites aux rapidement pour
rappel c'est au lieu que la molécule
elle traverse la membrane plasmique en
fait elle va s'approcher de la membrane
la membrane va reconnaître la molécule
elle va l'entourer et finalement formé
une petite véhicule qui va contenir la
ou les molécules à absorber d'accord
sept véhicules se détache elle circule
dans la cellule elle arrive dans la fa
cup qui les accueille en gros c'est une
poche d'eau dans la cellule est en fait
un ska qui m'intéresse c'est qu'elle va
agir comme un lieu de stockage des
molécules organiques d'accord donc elle
va stocker le glucose donc ces deux
phénomènes il se réalise en parallèle
absorption transports mada endocytose la
seule différence c'est que dans le cas
de l'absorption transmembranaire le
glucose il peut être utilisé tout de
suite s'il est stocké dans l'accueil
lille va être réutilisés plus tard
d'accord et donc ce phénomène de dande
aussitôt dans les cellules des torts
profs des végétaux elle a été observée
dans le cas du racine de dans le cas du
maïs ici on a une coupe transversale de
racines de maïs proche de l'apex du
projet extrémité tout autour
en fait des vaisseaux duflot m qui sont
ici représentés en verre qui transporte
la sève élaboré donc en fait ces
cellules elles vont en de citer les
molécules organiques transportés par le
flot m d'autres expériences montrent
enfin ont montré qu'en fait d'autres
types de cellules hétérotrophes ailleurs
dans situées ailleurs dans les végétaux
peuvent aussi absorbé enfin fer de lance
de sitôt donc en fait la question c'est
est ce que les cellules racinaire et
cellules des poils absorbant peuvent
aussi en de citer des sucres présent
dans la solution du sol n'en a pas de
preuve directe mais pourquoi pas voilà
alors les cellules j'avais aussi
absorber des acides aminés
on reste dans le thème de la nutrition
carbonée parce que un acide aminé c'est
une molécule organique donc ici je vous
ai représenter la glycine qui a bien
deux atomes de carbone
vous voyez que c'est très ressemblant au
glyphosate en fait le glyphosate c'est
ça plus un carbone et un groupe hors
phosphates
voilà donc ces ex les expériences en
question en fait elles elles vont
comparer l'absorption de trois formes
azotés que sont la glycine le nitrate et
l'ammonium est en fait aux plantes
donc je vous brosse rapidement
l'expérience une plante on va lui donner
soi que de l'ammonium une solution
d'ammonium soit une solution de nitrate
soit une solution avec que la glycine ou
encore dernier cas on va lui donner les
trois en même temps et en fait on va
mesurer à chaque fois l'absorption soit
de la glycine soit de l'ammonium soit du
nitrate que ce que dans tous les cas que
je vous ai annoncé et ce qu'on constate
en fait c'est que si on lui donne une
solution simple à dire soit que avec de
l'ammonium savait que avec du nitrate
qu'avec de la glycine la plante elle va
absorber peu de glycine beaucoup de
nitrates et pas mal d'ammonium mais si
on met les trois en même temps
en fait elle va absorber un peu plus de
glycine peu de nitrates très peu et
encore pas mal d'ammonium ça reste à peu
près constant donc en fait quand on met
les trois ensemble ce qui a été observé
ce que la glycine à l'inaction négatives
sur l'absorption de nitrates
elles inhibent l'absorption de nitrates
donc en fait tu prends proportions quand
les trois sont présents semblent la
plante elle va absorber deux fois plus
de glycine que si on lui avait mis une
solution de glycine tout seul d'accord
et aussi ce qu'ils ont constaté c'est
que en fait l'ammonium va être beaucoup
servir énormément la synthèse d'acides
aminés alors qu'en fait le nitrate il va
pas tellement être intégrés dans les
voies de biosynthèse des acides aminés
donc en fait l'ammonium est quand même
beaucoup plus intéressant pour la plante
que les nitrates et en plus la glycine
inhibe l'absorption de nitrates donc a
priori pour la plante c'est beaucoup
plus intéressant d'observer de la
glycine et en plus on s'imagine bien
c'est un gain énergétique énorme
d'absorber directement la glycine plutôt
que d'absorber de l'ammonium d'avoir du
glucose qui arrivent des cellules
photosynthétiques et faire plein de
réactions chimiques pour arriver à une
glycine c'est plein d'étapes complexes
et coûteuses
voilà enfin le dernier écueil que je
vais présenter cela est beaucoup plus
hypothétique
donc si vous avez l'information toute
contribution sera la bienvenue mais donc
ce dernier cas ce serait que la plante
elle pourrait absorber des molécules
organiques via les champignons
mycorhiziens donc on appelle ça la micro
et tertereau fille je vais commencer à
droite avec l'exemple du chêne-vert donc
le cas général du chêne-vert comme la
plupart des arbres ils sont associés à
des champignons mycorhiziens et du coup
bon l'arbre en fait fournit des
molécules organiques dont du carbone aux
champignons mycorhiziens qui lui en lui
en échange va lui donner des éléments
minéraux il se trouve qu'au printemps
donc l'arbre a épuisé toutes ses
réserves
tout au long de l'hiver donc il n'y a
plus de réserves de molécule organique
en revanche
enfin en plus il a besoin de beaucoup
d'énergie pour développer ses feuilles
pour fabre fabriquer ses feuilles
donc il a plus de carbone en fait et en
fait l'hypothèse serait que
le flux de carbone s'inverserait donc
viendrait passerait du champignon vers
l'arbre de façon à combler le manque de
carbone sur ces quelques semaines
vraiment critique voilà ça c'est une
hypothèse
il n'y a pas vraiment d'expérience qui
le confirme et donc ce cas là qui lui
est beaucoup plus documenté c'est le cas
de des plantes hétérotrophes donc qu'ils
sont donc leur fils est donc la csc
plante là c'est sûr elles sont
complètement hétérotrophes elles elles
sont blanches n'ont pas de chlorophylle
et donc en fait c'est plante ses terres
autres offres qui pendent qui qui
poussent souvent en milieu forestier
elle s'associe donc à des champignons
mycorhiziens comme si elle allait
établir une relation de symbiose normal
sauf que comme elles produisent pas de
carbone en fait elles peuvent pas
fournir de carbone en champignons donc
au lieu d'être une source de carbone
elles sont un puits et du coup le le
flux de carbone il se fait dans l'autre
sens terre que le champignon est obligé
de fournir du carbone à la plante
mais comme le champignon lui-même là
qu'il a lui-même il associe à d'autres
végétaux notamment à des arbres est donc
en fait lui le champignon mycorhizien il
va prendre le carbone enfin il récupère
de toute façon le carbone de là et il va
le fournir la plante hétérotrophes donc
on observe un flux qui passe de l'arbre
aux champignons jusqu'à la plante
hétérotrophes et on aurait eu un à
l'hypothèse d'une possible d'une
possible association en fait avec des
champignons saprophytes qui sont les
champignons qui dégrade la matière
organique dans les sols ou en fait bon
ça ce serait plus complexe et pas trop
j'ai pas trop d'infos là dessus mais
donc je sais pas si la plante
s'associent directement champignons ça
profite aussi un champignon mycorhizien
intermédiaire mais dans ce cas là si à
ce type d'association le carbone il
viendrait directement du sol pouf dans
la plante
voilà donc on a vu que les sulfures à
cinar elles peuvent absorber du glucose
par absorption transmembranaire par
endocytose elle préfère absorber des
acides aminés que l'azoté minéral et
c'est ça se trouve elle absorbe du
carbone par les mycorhizes donc au final
ça fait quand même un certain nombre de
possibilités
pour la plante de se nourrir de trouver
son carbone dans le sol
d'accord et donc si on a des sols
vivants avec des taux de matière
organique très élevé avec une activité
biologique très développé et c'est
potentiellement la plante elle trouve
une bonne partie de sa nutrition là
dedans et c'est peut-être en partie pour
ça qu'elle pousse quand même beaucoup
mieux
pour conclure donc je vais revenir à
l'agronomie classique et vous évoquez un
une expérience réalisée à gryon donc
l'institut l'ancien institut national
agronomique donc les essais de terrain
ce sont des essais qui ont été très
rarement très important et fondateur de
l'agronomie actuelle est donc en fait
c'est des essais sur des parcelles donc
à grignon des essais de très longue
durée dont les premières parcelles ont
commencé en 1875 je crois et différentes
parcelles ont été ajoutés aux pros à
l'expérience au cours du 20e siècle
donc l'idée c'est sur le temps long de
voir l'effet de la fertilisation sur le
rendement et la qualité des récoltes
donc à la fois quantitatifs et
qualitatifs et donc là je voudrais juste
indiquer en fait l'éventail
enfin les différentes modalités testé
dans cette expérience
donc il ya des parcelles qui ne
reçoivent aucun engrais des parcelles
qui reçoivent que du fumier des
parcelles qui reçoivent du fumier et des
engrais minéraux des parcelles qui
reçoivent une fune une fumure minérale
équilibré et d'autre une fumure minérale
déséquilibre est en fait entre ces deux
là on a la même quantité de npk d'accord
donc c'est le même équilibre va-t-on
bien donc on voit bien en fait oui ces
expériences elles ont été faites pour
pour en réponse un peu à la demande des
agriculteurs qui avant avant on avait
surtout des systèmes en
polyculture-élevage donc en fait le
retour de la fertilité azotés se faisait
par l'apport de fumier et après on a une
spécialisation des exploitations
agricoles est une divine
lyon entre les exploitations qui est l
élevage les autres qui font les grandes
cultures et donc la question c'est celle
de ceux qui font les grandes cultures
est ce que comment je fais pour avoir
mon retour de fertilité azotés si j'ai
pu de fumier est ce que je peux le
remplacer des engrais minéraux et donc
en fait la réponse de l'institut
graignon présentés dans ce livre là
grignon de siècle d'agronomie publié en
1995 c'est que ben en fait oui donc je
vais vous dire le petit texte le champ
d'expérience de crayon apporte donc la
preuve indiscutable que la culture sans
engrais conduit à des rendements
dérisoire jusque là tout va bien et que
les engrais n'influence pas négativement
la qualité des récoltes bien au
contraire
bon en outre la complémentarité des
fumure organique et minérale se trouve
confirmée de tels faits acquis sur de
très longues périodes s'oppose avec
force aux arguments des détracteurs de
l'emploi des engrais minéraux en
particulier et il faut louer la
persévérance de ceux qui mènent à bien
ces essais de longue durée
source d'une information si riche et
irremplaçable voilà donc c'est un peu
décevant de voir qu'en 1995 les
meilleurs chercheurs de l'agronomie
française conclut que bah en fait les
engrais minéraux c'est bien et que l'on
peut éventuellement les associer avec un
peu de fumée
voilà et donc bah en fait c'est que le
npk qui compte voilà donc alors que la
biologie sait très bien que bon le
carbone c'est juste la base est que bah
c'était d'un autre siècle
merci sybille
lui juste bac pour dire que non attends
dylan dire que ça sort pas du chapeau
quand même bio bio donc si vous voulez
vous lire pas mal d'articles en anglais
qui décrivent tout ça il y en a une on
peut vous la passe et ça marche plus
voilà bien ce voilà donc il ya quand
même de la recherche n'a pas beaucoup
mais il y en a qui est présente en fait
ça fait quand même longtemps si vous
voyez les dates des publications sa date
quand même d'avant 95
mais bon ça intéresse les biologistes
mais pas les agronomes voilà
