COURS DE PHYSIOLOGIE VEGETALE NUTRITION MINERALE Prof. H. ZAID Mars, 2012 (Part 5C)

Les oligoéléments Bien que présents en très faible quantité dans les plantes, les oligo-éléments y jouent un rôle très important, à la fois pour la santé de la plante et pour ceux qui les consomment. Ils participent à de nombreuses fonctions physiologiques de la plante, notamment dans les réactions d’oxydo-réduction de leur système enzymatique.

Le fer Symbole chimique Fe. Bien qu'il ne soit pas un constituant de la chlorophylle, il est indispensable à sa formation. Le fer participe à la constitution de nombreuses enzymes d'oxydation. C’est un composant de l’hème, des cytochromes, de beaucoup d’enzymes du métabolisme azoté. Rôle central dans la fixation du carbone, l’assimilation de l’azote et la respiration.

Le fer est absorbé sous forme Fe++ Sur un sol basique, il ne peut pas être absorbé car il précipite. Il existe des plantes Fe-efficientes et d’autres Fe-inefficientes.

Le cuivre Symbole chimique Cu. Dans les sols bien aérés, Cu est généralement disponible pour les plantes sous forme Cu++ . La fonction principale de Cu semble résider dans son rôle de cofacteur de différentes enzymes d’oxydation comprenant la plastocyanine (transporteur d’électrons dans la photosynthèse), la cytochrome oxydase (oxydase terminale de la respiration mitochondriale)

Le zinc Symbole chimique Zn. Outre son rôle dans de nombreuses enzymes d'oxydation, le zinc participe à la fabrication des auxines (substances de croissance) et influe donc la croissance juvénile des plantes. C’est l'activateur ou composant de nombreuses enzymes. Absorbé par les plantes sous forme de Zn++

Le molybdène Symbole chimique Mo. En solution aqueuse, il se présente surtout sous la forme ionique bivalente de MoO4- - (ion molybdate) Nécessaire au métabolisme de l'azote (fixation de l'azote et réduction des nitrates). Constituant d’enzymes du métabolisme azoté (nitrate réductase, nitrogénase). Absorbé par les plantes sous forme de MoO4- -

Le bore Symbole chimique B. En solution aqueuse, le B se trouve sous forme d’un acide faible B(OH)3 (acide borique ou H3BO3) Les formes solubles du bore sont facilement assimilables par les plantes et l’acide borique non dissocié serait la forme d’absorption privilégiée.

Le bore est impliqué dans 4 processus physiologiques importants : - le métabolisme glucidique et le transport transmembranaire des sucres (vers les organes de stockage), - la formation des parois cellulaires (pectines);  

- l’activité méristématique (favorise la croissance des plantes par influence sur la division cellulaire); - la synthèse des acides nucléiques (et par conséquent la synthèse des protéines) et de “phytohormones”. Le B est nécessaire au maintien de l’intégrité de la structure de la paroi.

Le manganèse Symbole chimique Mn. La plante absorbe le manganèse exclusivement sous forme d´ion Mn++. Activateur de certaines enzymes (exemple: enzyme gouvernant l’oxydation de l’auxine: régulateur de croissance);

Nécessaire à l'intégrité de la membrane chloroplastique et pour la libération d'oxygène dans la photosynthèse. Active la réduction des nitrates

Facteurs provoquant les carences en oligo-éléments * Rétention dans le complexe argilo-humique * Interaction avec d’autres ions (phosphates) * Présence de carbonates * Sols avec un pH élevé * Forte teneur en matière organique

Pour ces différentes raisons, il est nécessaire de protéger l’oligo-élément

Comment protéger l’oligo-élément ? Le chélate est une structure cyclique résultant des liens entre une molécule organique (agent chélatant) et un atome métallique.

Principe de la chélation

CHELATE (Oligo-élément protégé) + AGENT CHELATANT OLIGO-ELEMENT CHELATE (Oligo-élément protégé)

NUTRITION AZOTEE ET IMPACT SUR LA SANTE ET L’ENVIRONNEMENT

Introduction Pollution par pesticides, engrais chimiques, déchets non traités, etc. Les engrais minéraux visent à suppléer aux insuffisances des sols en éléments nutritifs inorganiques, azote tout particulièrement, mais aussi phosphore et potassium. Emploi d’engrais à base de nitrates et de phosphates. Lessivage Eutrophisation Problème des barrages

Nitrate et Environnement

Les nitrates et phosphates que contiennent les cours d’eau stimulent la prolifération d'algues à la surface des eaux. Celles-ci asphyxient rapidement la vie aquatique, aboutissant à la destruction de l'ensemble de l'écosystème. 

Eutrophisation

Comment y remédier? Méthodes chimiques Herbicides aquatiques Méthodes physiques Cueillette mécanique des algues Oxygénation Méthodes biologiques Biomanipulation   (introduction dans les retenues des barrages de la carpe argentée de Chine, poisson algivore)

Nitrate et Santé Quels sont les risques liés à la présence des nitrates dans les eaux de consommation ??

Impact sur l’être humain !! La concentration du nitrate dans l’eau potable est un danger potentiel pour la santé humaine!

A taux élevé, les nitrates sont toxiques pour l’organisme. Leur concentration dans les eaux de consommation ne doit pas dépasser un seuil de 50 mg/l. Une eau dont la teneur en nitrates dépasse 50 mg/l n'est pas potable. Les populations les plus vulnérables : nourrissons et femmes enceintes.

1. Méthémoglobinémie ou syndrome des bébés bleus Cause: Fe2+ oxydé en Fe3+ Accumulation dans le sang d’une Hb impropre Transport d’oxygène affecté Conséquences: dyspnée et vertiges

Hb

2. Les nitrosamines Nitrites + Amines _______ Nitrosamines Nitrites + Amides Effet cancérigène

Nitrosamines in Food, Body Fluids, and Occupational Exposure  Fried bacon Cured meats Beer  Nonfat dry milk  Tobacco products    Rubber products    Metal industries  Pesticide production and use  Certain cosmetics 

Nitrosamines     Poduits à base de tabac       Certains poduits cosmétiques 

La vitamine C bloque la formation de nitrosamines (en réduisant l’acide nitreux en monoxyde d’azote). La vitamine E bloque elle aussi l'apparition des nitrosamines (en réduisant l’ion nitrite en monoxyde d’azote). L’ail et le thé vert préviennent eux aussi l'apparition des nitrosamines.

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