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Les éléments nutritifs (Riziculture dans le bas-fond) Objectifs généraux Au terme de ce cours, l’apprenant est capable de : Connaitre l’importance des nutriments pour la plante et les grands groupes de nutriments avec les éléments constitutifs ainsi que leurs sources de provenance; Comprendre le rôle de l’azote, du phosphore et du potassium dans la production rizicole dans les bas-fond; Comprendre l’importance des micronutriments dans la production rizicole (exemple du zinc). Résumé L’azote, le phosphore, le potassium et zinc sont les nutriments les plus importants pour la production du riz de bas-fond. La carence en ces éléments se manifeste par divers symptômes. I- Généralités 1- Quelques définitions( Pré-requis) Radiation solaire : lumière Nutriments : éléments nécessaire à la croissance et au bon développement de la plante Nutriment majeur: nutriment qui se trouvent dans au moins 0,1 % de la matière sèche de la plante Micronutriment: nutriment qui se trouvent dans moins de 0,1 % de la matière sèche de la plante Photosynthèse: synthèse de substances organiques effectuée par les plantes vertes exposées à la lumière(Hachette,2007) Hydrates de carbone: désigne la molécule du sucre, c'est-à-dire le glucide (http://www.linternaute.com/dictionnaire) Riz de bas-fond: riz cultivé dans un bas-fond (terrain bas et enfoncé)(Dictionnaire de l’Académie française, huitième édition A- Généralités (2/6) 2- Les besoins essentiels d’une plante Pour leur croissance ,les plantes ont besoin de: la radiation solaire (la lumière), de l’eau et des nutriments . Les nutriments peuvent être retrouver dans : le sol; l’air ou l’eau (la solution du sol) Tous ces éléments ont un rôle important à jouer dans la vie plante. I- Généralités 2- Les catégories de nutriments On distingue deux grandes catégories de nutriments : Nutriments majeurs (nutriment qui se trouvent dans au moins 0,1 % de la matière sèche de la plante) Micronutriments (nutriment qui se trouvent dans moins de 0,1 % de la matière sèche de la plante ) I- Généralités 3- Le source des nutriments majeurs Le nutriment majeur provenant de l’air est le carbone (C). L’hydrogène (H) provient de l’eau et l’oxygène (O) de l’eau et de l’air. Photosynthèse C, H et O hydrates de carbone Photo :Illustration de la photosynthèse(https://www.google.com/search) I- Généralités 4- Quelques exemples de nutriments Le tableau suivant présente les nutriments majeurs et les micronutriments provenant du sol: Nutriments majeurs du sol Azote (N) ,Phosphore (P) ,Potassium (K), Calcium (Ca) ,Magnésium (Mg) Sulfure (S). Micronutriments du sol fer (Fe), manganèse (Mn), bore (Bo), zinc(Zn), cuivre (Cu), chlore (Cl), cobalt (Co), molybdène (Mo), nickel (Ni). I- Généralités 5- Les nutriments essentiels pour la production rizicole dans les bas-fond Les éléments les plus limitant pour la croissance du riz sont (par ordre de priorité) : l’Azote (N) ; le Phosphore (P); le Potassium (K). Photo2 : NPK (Saosis.com) Test partiel 1 1- Répondre par vrai ou faux: a- Le Zn est un nutriment majeur b- Le Ca est un micronutriment pour la production rizicole dans le bas-fond c- Le Mg est un nutriment majeur 2- Choisir la bonne réponse: 2-1. Le carbone (C) provient : a- de l’air b- de l’eau 2-2. L’oxygène (O) provient de:. a- de l’air b- de l’eau c- de l’eau et de l’air 3- Quels sont les nutriments majeurs les plus importants pour la production du riz dans les bas-fond? (citer selon l’ordre de priorité) Test partiel 1 Réponses 1 1- a: Faux b: Faux 2- 2-1: a 2-2.: c c: Vrai 3- Azote ; Phosphore et Potassium II- Les nutriments majeurs - N 1- Introduction L’azote est l’élément majeur le plus important pour la production rizicole dans les bas-fonds. Il joue plusieurs rôles et sa carence se manifeste de différentes manières. II- Les nutriments majeurs - N 2- Quelques définitions (Pré-requis) Carence: absence ou insuffisance dans l’organisme d’un ou de plusieurs éléments indispensables à son équilibre et à son développement. ( Hachette,2007) Rabougrissement: Arrêt ou ralenti de la croissance d’une plante ( Hachette,2007) Verse: Etat des moissons sur pied couchées par le vent, la pluie ou la maladie ( Hachette,2007) Lessivage: Entraînement par les eaux d’infiltration des substances solubles et colloïdales d’un sol vers les couches profondes (dictionnaire Hachette,2007) Texture: disposition, agencement des différentes parties du sol (Hachette,2007) II- Les nutriments majeurs - N 2- Quelques définitions (Pré-requis)(suite) Activité biologique: Possibilité pour une molécule de provoquer un changement biologique (http://fr.ms-gateway.be/glossaire-87.htm) Processus physiologique: processus qui concerne le fonctionnement d'un organisme vivant. Tallage: production de multiples tiges à partir de la plantule initiale chez espèces de graminées (Wikipédia) Stress: Ensemble des perturbations physiologiques et métaboliques provoquées dans l’organisme par des agents agresseurs variés ( Hachette,2007) II- Les nutriments majeurs - N 3- L’importance de N Nutriment le plus important en riziculture car agissant sur la croissance, le développement, le rendement et la qualité du grain. La plante en a besoin durant tout son cycle de développement. Plus de 75% de l’azote assimilée se retrouvent dans les grains à l’étape de maturité. II- Les nutriments majeurs – N 4- La carence en azote Une carence en azote entraine le rabougrissement des plantes ; un jaunissement uniforme des feuilles Photo3: Symptôme de la déficience en azote II- Les nutriments majeurs – N 5- L’application d’un engrais azoté Deux à trois jours après l’application d’un engrais azoté les feuilles de la plante de riz prennent une coloration verte. Photo 4: Aspect du champ après application de l’azote (https://www.google.com/search) L’excès d’azote induit une plus grande sensibilité des plantes aux maladies et pour les variétés à paille haute, il peut conduire à la Une image montrant un champs de riz en verse verse. Photo 5: La verse II- Les nutriments majeurs - N 6-La perte d'azote L’azote est un élément très mobile et est donc facilement perdu pour la plante. En effet, le lessivage causé par les pluies ou les eaux stagnantes dans les parcelles amène l’azote hors de portée des racines. Pendant la saison des pluies, on assiste à un mouvement important d’azote du plateau vers les bas-fond et est estimé jusqu’à 80 kg N ha-1. Ce phénomène profite à certaines cultures comme l’arboriculture, les bananes ou plantains, le riz de bas-fond. Photo 6: Le lessivage (https://www.google.com/search) B- Les nutriments majeurs(7/12) 7- Observé la teneur en azote La teneur en azote dans le sol peut être estimée en observant: sa couleur foncée Sa bonne texture et structure une grande activité biologique Un sol argileux, avec ces critères a, dans la plupart des cas un bon niveau d’azote Test partiel 2 1- Répondre par vrai ou faux: a- La carence en azote peut causer le rabougrissement des plantes. b- L’excès en N n’est pas nuisible pour le plant de riz. 2- Question à choix multiples a- Après l’application d’un engrais azoté les feuilles de la plante de riz prennent: -une coloration jaune -une coloration verte. -une coloration violette b- L’azote est un élément -Stable dans le sol -Peu mobile - Très mobile. 3- Pourquoi dit-on que l’azote (N) est l’élément le plus important pour la production de riz Test partiel 2 Réponse 2 1- a: vrai b: faux 2- a: une coloration verte b- Très mobile 3- L’azote est le nutriment le plus important pour la production du riz de bas-fond car agissant sur la croissance, le développement, le rendement et la qualité du grain III- Les nutriments majeurs - P 1-Rôle du Phosphore (P) Le phosphore est normalement appliqué comme engrais de fond pendant la préparation du sol. Il joue un rôle important dans le processus physiologique de la plante. En effet, il stimule l’enracinement équilibre le tallage stimule la fécondation raccourcit la maturation stimule la reprise après un stress (attaque de rongeurs, froid …etc). Le phosphore est plus ou moins stable et se trouve en quantité non négligeable dans les bas-fond III- Les nutriments majeurs – P 2- La carence en phosphore (P) La carence en phosphore limite le rendement et ses symptômes se manifestent par: coloration vert foncé des feuilles une réduction du tallage développement retardé et très hétérogène de la plante. Photo 7: Symptôme d’une déficience en phosphore Test partiel 3 1- Répondre par vrai ou faux a- La carence en phosphore limite le rendement b- Le phosphore se trouve en de petite quantité dans les bas-fond 2- La carence en P se manifeste par: a- un faible poids des grains b- un jaunissement uniforme des feuilles c- coloration vert foncé des feuilles et une réduction du tallage. Test partiel 3 Réponse 3: 1- a: vrai b: faux 2- c-coloration vert foncé des feuilles et une réduction du tallage B- Les nutriments majeurs(10/12) 1- Rôles du potassium (k) Comme le phosphore, l’application du potassium n’est pas immédiatement visible. Pour les hydrates de carbone il joue un rôle important dans la synthèse la transformation le transport vers les grains. la résistance à un certain nombre de stress dont la sécheresse, les insectes et maladies IV- Les nutriments majeurs – K 2- carence en potassium (K) Les symptômes d’une carence en potassium se manifestent: coloration vert foncé des feuilles jaunissement des bordures des feuilles avec des petites taches brunes un faible poids des grains Ces symptômes apparaissent d’abord sur les vieilles progressivement chez feuilles les feuilles si la carence persiste. et jeunes Photo 8: Symptôme d’une déficience en potassium Test partiel 4 1- Répondre par vrai ou faux: a- La carence en potassium peut causer la verse b- La carence en potassium peut causer un faible poids des grains 2- Question à choix multiple Les symptômes de la carence en K apparaissent: a- chez les vieilles feuilles b- chez les jeunes feuilles c- chez les vieilles feuilles puis chez les jeunes feuilles si la carence persiste Test partiel 4 Réponse 4 1- a:Faux b-vrai 2- c- chez les vieilles feuilles puis chez les jeunes feuilles si la carence persiste V- Les micronutriments 1- Quelques définitions Désordres physiologiques: Trouble du fonctionnement de l’organisme Processus biochimiques: dysfonctionnement d'un organe (Reverso) Processus biochimiques: Processus chimique se produisant dans un organisme vivant (http://www.linternaute.com). Chlorophylle: Pigment vert des végétaux qui se forme uniquement en présence de lumière(http://www.linternaute.com) V- Les micronutriments 2- Importance de l’utilisation des micronutriments Les microéléments, sont généralement présents dans le sol, à des quantités supérieures aux besoins des plantes ; parmi les plus connus on peut citer, le calcium, le magnésium, le fer, le manganèse, le zinc La carence ou l’excès en micronutriments induit des désordres physiologiques qui ne sont observés en cas de la toxicité ferreuse. Photo 9: Aspect d’un sol présentant une toxicité ferreuse (ADRAO,2002) V- Les micronutriments 3-Etude de cas : le zinc joue un rôle important dans les processus biochimiques dans la plante comme la production de chlorophylle. La carence en zinc se manifeste par : l’apparition de taches brunes sur les jeunes feuilles( 2 à 4 semaines après repiquage) Faible tallage développement ralenti de la de la plante Photo 10: Symptôme d’une déficience en zinc . La carence en zinc surtout sur des sols riches en calcaire. Test partiel 5 1- Répondez par vrai ou faux: a- La carence en micronutriment est sans effet. b- Le zinc participe à la photosynthèse chez les plantes de riz c-Faible tallage 2- Question à choix multiple: La carence en zinc cause: a- Le jaunissement des feuille b- Le développement ralenti de la de la plante c- Faible tallage Test partiel 5 Réponse 5 1- a- Faux b-Faux c-Vrai 2- b- Le développement ralenti de la de la plante c- Faible tallage, vrai Bibliographie consultée – pour en savoir plus Dobermann A., Fairhurst T., 2000. Rice. Nutrient disorders and nutrient management. Potash & Phosphate Institute (PPI),Potash & Phosphate Institute of Canada (PPIC), and International Rice Research Institute (IRRI), DAPO Box 777,Metro Manila, Philippines. ISBN 981-042742-5, 191 pp. Fairhurst T., Witt C. (Editors), 2002. Rice. A practical guide to nutrient management. Potash & Phosphate Institute (PPI),Potash & Phosphate Institute of Canada (PPIC), and International Rice Research Institute (IRRI), DAPO Box 777,Metro Manila, Philippines. ISBN 981-045758-8, 89 pp. + appendices. Matsuo T., Kumazawa K., Ishii R., Ishihara K., Hirata H., 1995. Science of the rice plant. Physiology, vol. II. Food and Agriculture Policy Research Center, Tokyo. Yoshida S., 1981. Fundamentals of rice crop science. International Rice Research Institute, Manila, Philippines, 269 pp. Test final 1- Lors d’une discussion entre Afia et Landry deux élèves en première année dans un lycée agricole, Afia déclare: ‘’le Potassium (K) est le nutriment le plus important dans la production du riz de bas-fond’’. Non c’est faux répliqua Landry, il s’agit de l’azote (N). Prendre position par apport aux deux camarades tout en justifiant votre réponse. 2- Citez trois symptômes d’une carence en phosphore. 3- Quel est l’élément majeur le plus mobile dans le sol? 4- Quelle différence faites-vous en nutriment majeur et micronutriment? 5-Identifier les symptômes de la déficience en nutriment présentés par les images suivantes: a- b- c- Test final Test final 1- Le nutriment le plus essentiel pour la production de riz est l’azote (N) ( Landry a raison). En effet l’azote agit sur la croissance, le développement, le rendement et la qualité du grain. 2- Les symptômes d’une carence en phosphore : - coloration vert foncé des feuilles - une réduction du tallage - développement retardé et très hétérogène de la plante 3- L’azote 4- Un nutriment majeur est un nutriment qui se trouvent dans au moins 0,1 % de la matière sèche de la plante tandis qu’un micronutriment est un nutriment qui se trouvent dans moins de 0,1 % de la matière sèche de la plante 5- a: Carence en P b: Carence en zinc c: Carence en azote
