Eau et plante !

L’eau est nécessaire pour les plantes comme pour tous les autres êtres vivants. Elle a de nombreux rôles au niveau cellulaire : comme le maintien des structures et le mouvement d’organes ; mais également au niveau de l’organisme comme le transport des substances nutritives.

L’eau est-elle importante pour une plante ?

Une plante est constituée d’environ 60 à 90 % d’eau selon les espèces. Toute cette eau est contenue dans la vacuole de la cellule (Organite cellulaire délimité par une membrane et contenant diverses molécules de sécrétion). Il existe différentes formes d’eau dans la plante. On trouvera l’eau de constitution qui donne la conformation des molécules, l’eau d’imbibition qui maintient les molécules en solution et l’eau capillaire piégée dans les interstices et espaces intercellulaires.

Imaginons que la plante ne soit pas arrosée pendant plusieurs jours. A ce moment-là on observera plusieurs stades. Tout d’abords on aura une diminution de la quantité en eau dans les vacuoles, en particulier dans les feuilles (premiers organes exposés aux contraintes externes). Si le déficit hydrique continue on aura alors un flétrissement de la plante. Celui-ci est réversible s’il n’est pas trop prolongé. Une fois la valeur critique du déficit hydrique atteinte, la plante peut en quelques heures perdre toute sorte de vie cellulaire. Il faut donc penser à arroser régulièrement ses plantes.

Où la plante trouve-t-elle son eau ?

La plante peut puiser sont eau dans le sol ou dans l’atmosphère.

Dans le sol, la teneur en eau est variable selon le terrain. On trouvera ainsi 65-90% d’eau dans une tourbe et moins de 10 % dans du sable. Il faudra donc qu’une plante adapte son système racinaire selon l’endroit où elle se trouve.

L’eau atmosphérique constitue un apport non négligeable, surtout dans les environnements où la rosée et les brouillards sont fréquents.

Comment l’eau passe-t-elle du sol ou de l’atmosphère dans la plante ?

Il y a de l’eau dans le sol et dans l’atmosphère ; il y a de l’eau dans la plante. Mais comment passe-t-on de l’un à l’autre ?

L’eau atmosphérique est absorbée par les feuilles; plus le déficit hydrique est important, plus cette absorption augmente.

L’eau du sol est absorbée par le système racinaire d’une plante. Plus particulièrement dans les zones pilifères. La couche supérieure d’une racine est constituée de poils absorbants qui sont des cellules spécialisées du rhizoderme. Allant de 1 nm à 10 µm ils ont une paroi fine pour faciliter l’entrée d’eau. Ils augmentent ainsi la surface d’échange entre le milieu extérieur et la racine. On peut le comparer au tractus digestif qui est également muni de poils absorbants pour augmenter la surface de contact et ainsi absorber plus de nutriments.

Les racines peuvent également s’associées à un manchon de champignons afin de former un mycorhize (association plante-champignon) et ainsi augmenter la surface d’absorption de l’eau.

L’eau se retrouve dans la plante mais comment arrive-t-elle jusqu’aux feuilles ?

Une fois que l’eau est rentrée dans les cellules du rhizoderme, elle passe ainsi à travers la racine pour arriver aux vaisseaux du xylème. Ce vaisseau conducteur monte dans les parties aériennes telles que les feuilles. Le mouvement ascendant du xylème correspond à la montée de la sève brute dans la plante, c’est-à-dire qu’il contient les éléments non utilisés par la plante. L’eau prendra alors cette « autoroute » et pourra être diffusée dans tout l’organisme.

La transpiration qu’est-ce que c’est ?

L’eau est alors diffusée dans toute la plante, mais une question reste à se poser : pourquoi l’eau monte vers les parties aériennes en sens inverse de la force de pesanteur ?

Deux phénomènes sont principalement responsables de cette montée verticale de l’eau : la poussé radiculaire et la transpiration.

La poussée radiculaire est la pression exercée par la plante pour faire monter la sève brute. Ce sont des mouvements d’ions dans les vaisseaux qui expliquent cette poussée. L’eau rentrent, chargent le xylème et se diffuse créant ainsi une pression hydrostatique.

La transpiration est l’émission d’eau par la plante sous forme de vapeur. Cette émission de vapeur d’eau est localisée dans les stomates (parties spécifiques d’une feuille formant une cavité responsable des échanges gazeux entre la plante et son environnement), mais également au niveau cuticulaire lorsque la cuticule n’est pas très épaisse (couche protectrice sur la surface des feuilles comparable à notre peau). L’ouverture des stomates créée un appel d’eau ce qui explique la montée de la sève brute, et donc de l’eau.

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Alors pourquoi la plante transpire-t-elle ?

La plante a besoin de transpirer parce que cet appel d’eau fait circuler la sève dans la plante ainsi que les éléments minéraux dont elle a besoin. Notamment aux endroits les plus utiles : les feuilles, lieu principal de la photosynthèse.

Les liaisons de l’eau avec les plantes

Il existe divers degré de liaisons de l’eau dans la matière végétale.

L’eau libre c’est l’eau des solutions des interstices du sol, on la trouve sur l’herbe et les feuilles mouillées.

L’eau d’imbibition : eau facilement circulante ou stagnante dans les vacuoles.

L’eau de constitution est la partie intégrante des molécules: eau intramoléculaire (SO CU, 5H O) on tient compte de l’eau de constitution, on ne peut pas la séparer sans altérer la molécule.

L’eau liée : eau qui entreprend des liaisons. Ces liaisons ne sont pas aussi fortes que dans l’eau de constitution mais nécessitent de l’énergie élevée pour être rompu. Dans un système l’ensemble de la masse d’eau est un mélange de ces différents types d’eau.

* L’eau est liée aux constituants du sol par différentes forces : forces osmotiques, forces de capillarité, elles sont groupées sans terminologie de forces matricielles car elles sont dues à la trame, à la matrice du sol.

Forces osmotiques

Les FO sont dues aux attractions exercées sur l’eau par les ions de la solution du sol. En une solution convenablement irriguée, les forces sont faibles : 0,1 à 0,2 atm ; lorsque le sol s’assèche ou salé les forces sont élevées et peuvent atteindre 10 à 20 atm.

Force d’imbibition ou d’absorption

Elles sont dues aux attractions électrostatiques exercées par les charges négatives des colloïdes sur les pôles positifs de l’eau. Elles sont importantes si le sol est riche en colloïdes hydrophiles (argile) ou si le sol est riche en humus (terreau) et peuvent atteindre plusieurs centaines de bar lorsque le sol se dessèche.

Forces capillaires

Elles sont liées au phénomène de tension superficielle et retiennent l’eau à des interstices très fins, faibles en conditions normales.

Tension superficielle : goutte à goutte ça va être matérialisé par goutte qui tombe, il y a diminution des tensions des graisses, tension ménagère de la tension superficielle.

Conclusion

L’eau est nécessaire à la plante comme à tout être vivant. A l’échelon cellulaire, elle participe au maintien des structures et permet le déroulement du métabolisme. Elle contribue au port des végétaux et commande divers mouvements d’organes (feuilles, étamines) et de cellules (stomates) et participe à l’allongement cellulaire. Au niveau de l’organisme, elle sert de véhicule aux substances nutritives, déchets et hormones. Alors, c’est surtout l’eau qui décidera de la croissance d’une plante.