Alimentation en eau

Nutrition et Métabolisme
Alimentation en eau
1. Rappels sur l’importance de l’eau pour les plantes.
- La plante a besoin d’eau. Elle a besoin de transpirer pour faire monter la sève et permettre les
échanges gazeux par les feuilles.
- Si la plante est droite c’est que la présence d’eau assure la pression qui la rend rigide.
- Les plantes ne sont pas mobiles et développent des mécanismes pour récupérer l’eau du sol.
2. Etat et structure de l’eau.
La biomasse dépend de la disponibilité en eau.
Le dipôle permet les liaisons hydrogènes et la cohésion dans l’état liquide de l’eau : à basse
température on a congélation, et à haute température on a évaporation.
L’eau est un bon solvant pour les solutés polaires mais mauvais pour les composés hydrophobes.
Toutes les molécules d’eau essaient de rester ensembles : on parle de cohésion.
L’eau imbibe très facilement toutes les surfaces hydrophiles. On parle d’adhésion.
L’eau a une faible élasticité : transmission des pressions et des dépressions.

3. Structure physicochimique du sol
La surface de la croûte terrestre est travaillée par les évènements climatiques et les êtres
biologiques. On va définir trois zones dans le sol
- Litière ou Horizon : partie vivante, superficielle où on trouve des matières organiques
- Sous-sol : dépôts des éléments lessivés
- Horizon C : au dessus de la Roche mère, débris de roches, caillasse et d’éléments minéraux.
4. Composition du sol
On trouve des particules minérales de différentes tailles :
- Graviers, pierres, sables grossiers et fins : plus de 50µm, friables mais ils retiennent mal l’eau entre
les pluies, se dessèchent rapidement et perdent leur engrais par lessivage.
- Limon : 2 à 50µm
- Argile : moins de 2µm, retient beaucoup l’eau, peut se compacter et durcir, se saturer en eau par
manque d’oxygène.

Le sol contient aussi des gaz :
- Oxygène
- Méthane
- Dioxyde de carbone
Ils sont issus de l’atmosphère et sont modifiés par les organismes vivant dans le sol.
La qualité du sol dépend de la taille des particules minérales qui le forment, de la quantité d’humus
et des êtres vivants qui l’habitent.
5. L’eau dans le sol
L’eau est liée par deux types de forces :
- Force Osmotique : l’eau est en solution et l’osmose permet la diffusion de l’eau. L’eau va du milieu
le plus concentré en eau au milieu le moins concentré.
- Forces Matricielles : retiennent l’eau sur les éléments non solubles. On a une fine couche d’eau
dans les interstices qui séparent deux particules.
L’intensité de ces forces dépend de la granulométrie : plus les particules sont petites et plus les
forces sont importantes. Elles vont donner une énergie à l’eau. On parle de potentiel hydrique. C’est
l’enthalpie libre molaire de l’eau dans le système SOL.

µ
w
= -RT.lna
w
On appelle aussi ∆µ
w
= ψ
w
et on l’exprime en MPa. C’est l’énergie qu’il faudrait fournir pour sortir
l’eau du système. L’énergie fournie par la plante pour sortir l’eau du sol est égale au potentiel hydrique.
L’eau va du potentiel le plus proche de zéro (là où elle est pure) vers le potentiel le plus négatif (là
où elle est la plus liée par des forces).
Ce sont les forces capillaires qui vont définir la valeur du potentiel. En effet, on a ψ = -2T /r où T
représente les tensions superficielles (7,28. 10
8
MPa) et r le rayon des particules qui forment les
interstices. Plus le rayon des particules sera petit et plus ψ sera grand.
Ex : r = 0,5 µm  ψ = -0,3MPa r = 0,01µm  ψ = -15MPa
Plus la granulométrie est petite et plus l’eau sera retenue et difficile à sortir.
Plus ψ est faible et plus le sol aspire l’eau. C’est la succion. La valeur est inverse à celle de ψ.
a
w
est l’activité chimique
de l’eau
eau pure : a
w
= 1
sans eau a
w
= 0
On fait toujours référence
à l’eau pure d’où
∆µ
w
= µ
0
- µ
w
∆µ
w
= RT.ln1 – RT.lna
w
∆µ
w
= – RT.lna
w
- ∞ < ∆µ
w
< 0

Disponibilité en eau pour les plantes : La succion va augmenter avec la diminution d’eau dans le sol.
Le % d’eau représente l’humidité relative :
(Matière Fraîche – Matière Sèche) / Matière Sèche.
Le sol ne peut pas absorber toute l’eau, l’eau qu’il ne peut pas absorber va ruisseler car il n’y a pas
de forces pour la retenir. On dit que le sol a une capacité maximale et, la capacité de rétention c’est l’eau
qui peut être retenue dans le sol par les forces. L’eau qui va restée sera fortement liée par les forces
matricielles, c’est l’eau disponible.
Le point de flétrissement c’est le % d’eau à partir duquel la plante commence à faner.
6. Etat de l’eau
Au niveau des feuilles, dans les chambres sous stomatiques, l’eau est à l’état de vapeur. On va
trouver de l’eau liée, et de l’eau libre.
Il existe deux autres types de forces :
- Potentiel de pression : il est lié au potentiel osmotique et, la pression peut s’opposer à l’osmose. La
pression exercée par les parois sur l’eau est appelée Turgescence. Le milieu est hypotonique.