Soutenance mémoire
CARACTERISTIQUE PHYSIOLOGIQUE DES PLANTES
Nasturtium officinale
Historique
Dès l’Antiquité, l’on a commencé à reconnaître les qualités alimentaires et pharmaceutiques du cresson. L’aire d’origine de cette espèce couvre une très vaste zone de l’ancien monde, incluant l’Europe, l’Asie jusqu’à la Chine, le Pakistan et l’Afrique du Nord. Le cresson aurait été introduit à l’île Maurice vers 1760, puis à Madagascar à une date qui n’est pas précisée. Le cresson n’est donc pas originaire de Madagascar. Les cressonnières se trouvent presqu’en totalité sur les bas-fonds de la ville d’Antananarivo dans lesquelles se déversent les rejets domestiques de la Haute Ville.
Classification botanique
Ordre : Capparales
Famille : Brassicaceae
Genre : Nasturtium
Espèce : Officinale
Nom scientifique : Nasturtium officinale
Nom vernaculaire : Anandrano .
Variété
À Antananarivo, on distingue trois variétés de cresson : Zanatany, Malamakely et Antsirabe. Leur différence se situe surtout au niveau de leur tige, du nombre de folioles et de la couleur des feuilles.
Description et répartition écologique
Le cresson de fontaine dénommé Nasturtium officinale est une plante herbacée de la famille des Crucifères caractérisée par des pousses rampantes au fond de l’eau et des tiges creuses se dressant hors de l’eau. Ces tiges sont étalées sur le sol ou sur le plan d’eau et émettent facilement des racines adventives au niveau des nœuds. Les feuilles émergeantes sont pennées, charnues, alternes, de couleur verte foncée, et sont munies de longs pétioles. Elles sont composées de trois ou cinq folioles selon les variétés, la foliole terminale étant plus grande que les autres.
Rôle épuratrice des métaux lourds de Nasturtium officinale
Dans la Commune Urbaine d’Antananarivo, les eaux usées domestiques urbaines sont déversées dans des cressonnières. Où le cresson et la lentille d’eau y poussent ensemble. D’après la « Qualité sanitaire du cresson produit dans le site le plus pollué de la Commune Urbaine d’Antananarivo Madagascar » (RAKOTONDRAIBE J., 2010), le cresson assimile une grande partie des Eléments Traces Métalliques solubles dans les eaux d’irrigation car la solubilité de ces éléments facilite leur absorption. Le facteur de transfert d’Elément Trace Métallique de l’eau d’irrigation vers le cresson est nettement supérieur à l’unité. En bref, le cresson a un rôle épurateur des métaux lourds contenus dans les eaux contaminées (RAKOTONDRAIBE J., 2010).
Lentille d’eau : Lemna paucicostata
Taxonomie
La lentille d’eau est une plante flottante vasculaire. C’est une petite plante aquatique macroscopique qui appartient à la famille des Lemnaceae. Les membres de cette famille sont les plantes à fleurs les plus petites et à la structure la plus simple du monde, aboutissement probable de la réduction d’ancêtres plus complexes (GODFREY R., 1979). La plupart des chercheurs placent les lemnacées dans l’ordre des spadiciflores (Arales), ce qui les relie aux Aracées par la laitue d’eau du genre Pistia (HILLMAN W., 1978).
Classification botanique
Ordre : Arales
Famille : Lemnaceae
Genre : Lemna
Espèce : Paucicostata
Nom scientifique : Lemna paucicostata
Nom vernaculaire : Ramilamina .
Description de l’espèce
On compte 4 genres de lenticules ; il y a quarante espèces du genre Lemna dans le monde. Les thalles (ou frondes) croissent séparément ou en petites grappes de 2 à 5. Elles sont plates, largement obovales et presque ovales ; elles atteignent 2 à 5 mm de longueur ; elles sont vertes et possèdent une radicelle unique qui prend naissance au centre de la face inférieure de la feuille de 25 à 100mm de longueur.
La croissance végétative de la lentille d’eau se fait par bourgeonnement latéral.
Répartition écologique
Cosmopolite, la lentille d’eau est présente quasiment partout dans le monde et est largement répandue dans toute l’Amérique du Nord. On la trouve également en Europe, en Asie, en Afrique et en Australie (BROWN B., 1970) . La lenticule mineure croit dans les milieux stagnants des zones tropicales tempérées, des eaux douces aux estuaires saumâtres et dans une large gamme de conditions trophiques. On peut la trouver dans l’eau calme ou faiblement courante des étangs d’eau douce, des marais, des lacs et des cours d’eaux tranquilles (HILLMAN W., 1978). Les lenticules forment un élément essentiel de l’écosystème des eaux stagnantes et peu profondes. Ces plantes fournissent aussi de la nourriture, un abri, de l’ombrage et un substrat aux poissons et aux invertébrés aquatiques (JENNER H., 1989) .
Dans une condition favorable à la croissance, elles peuvent se multiplier rapidement, former un tapis dense constitué de divers genres et dominé par une seule espèce.
Rôle épuratrice des métaux lourds de Lemna paucicostata
Par rapport aux autres macrophytes, la lentille d’eau possède un taux d’accumulation élevé ; on peut la classifier parmi les plantes hyper-accumulatrices en élément cuivre à cause de son facteur bioaccumulateur élevé compris entre 169 à 380 µg de Cu.l-1 (ATER M., 2006). Cette hypothèse est justifiée en 2007, par le « Centre de Technologie Environnementale CANADA ». Cette lentille d’eau est classée comme une Macrophyte aquatique représentative, utile à l’évolution de l’innocuité des substances chimiques pour l’environnement.
Depuis les années 1930, elles sont utilisées dans les essais de détection de la phytotoxicité. La lentille d’eau font partie des espèces qui ont servi à déterminer les effets des herbicides dérivés de l’acide phénoxyacétique (ROBERDSON C., 1955). Cette technologie s’est développée et peut être utilisée pour le traitement des eaux usées domestiques. Elle peut aussi avoir des applications plus larges restauration des cours d’eau, traitement de drainage des routes ou traitement de rejets particuliers, drainage des mines … A cause de ces différentes utilisations, les lenticules doivent faire face à des pollutions de natures multiples notamment à des pollutions par les métaux lourds.
NUTRIMENTS DES PLANTES
Généralités
Les plantes sont des organismes autotrophes, elles vivent dans un environnement essentiellement inorganique. Elles prélèvent le CO2 de l’atmosphère pour synthétiser les éléments organiques qui sont des éléments constitutifs majeurs des plantes, et prélèvent également l’eau et les éléments minéraux dans les milieux où elles sont plantées (sols ou eaux). Par contre, les animaux sont des organismes hétérotrophes. Ils ont besoin pour leur développement de molécules organiques riches en énergie et synthétisées préalablement par d’autres organismes. Qu’ils soient autotrophes ou hétérotrophes, tous les organismes doivent constamment prélever des matériaux dans leur environnement pour entretenir leur métabolisme, leur croissance et leur développement. (RAMBOUR S., 2003). D’après la littérature, la nutrition d’une plante comprend la nutrition organique et la nutrition inorganique.
Classification des nutriments des plantes
Nutriments organiques et inorganiques
La nutrition organique est la consommation du carbone par la photosynthèse et l’incorporation de celui-ci avec l’hydrogène et l’oxygène. Cette acquisition se fait par la partie aérienne de la plante. Environ 95% de la matière sèche de la plupart des plantes est composée de quatre éléments : le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote. Les composés du carbone constituent la matière organique. Le reste, qui représente 5% du poids sec constitue les éléments minéraux comme le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium, le soufre, le cobalt, le chrome, le cuivre, le zinc,… dont certains peuvent ne pas être indispensables ou utiles à la plante. La nutrition minérale de ces éléments par les plantes se fait par les racines.
Eléments essentiels d’une plante
Le développement d’une plante dépend de la nutrition en éléments organiques et minéraux constitutifs de la matière (le carbone, l’azote, le fer …). D’après E.Epsteine, 1972 :
– en l’absence de ces derniers, le cycle complet du développement de la plante ne sera pas accompli,
– ces éléments font partie d’un constituant ou d’un métabolisme essentiel. On peut classer les éléments essentiels d’une plante en deux grandes parties : les macroéléments et les microéléments ou oligoéléments. Cette classification est faite par la variation de la concentration relative de l’élément dans les tissus de la cellule ou par les quantités nécessaires dans la solution nutritive.
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Table des matières
INTRODUCTION
Première Partie SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE 1 : CARACTERISTIQUE PHYSIOLOGIQUE DES PLANTES
I.1.1- Nasturtium officinale
I.1.2- Lentille d’eau : Lemna paucicostata
CHAPITRE 2 : NUTRIMENTS DES PLANTES
I.2.1- Généralités
I.2.2- Classification des nutriments des plantes
I.2.3- Cinétique d’absorption
I.2.4- Concentration critique
CHAPITRE 3 : CUIVRE
I.3.1- Généralités
I.3.2- Ecotoxicologie de cuivre
CHAPITRE 4 : EAUX USEES URBAINES
I.4.1- Généralités
I.4.2- Origines et devenir des eaux usées urbaines
Deuxième Partie METHODOLOGIE
PLAN GENERAL DU TRAVAIL
CHAPITRE 1: ECHANTILLONNAGE ET CONDUITE DES ESSAIS
II.1.1- Echantillonnage des plantes
II.1.2- Condition de sélection des plantes
CHAPITRE 2: CHOIX DES PARAMETRES
II.2.1- Paramètres physico-chimiques de la solution nutritive
II.2.2- Qualité des eaux d’irrigation
II.2.3- Paramètre biologique des plantes
CHAPITRE 3 : MATERIELS ET METHODES
II.3.1- Méthodes
II.3.2- Matériels
CHAPITRE 4 : DEMARCHE EXPERIMENTALE
II.4.1- Choix du milieu de culture
II.4.2-Pré-culture
II.4.3-Essais
Troisième Partie RESULTATS ET INTERPRETATIONS
Résultats et Interprétations
III.1- Choix du milieu nutritif
III.2- Pré-culture
III.3- Tolérance et toxicité
RESUME
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
