Classification des sols salés

Classification des sols salés

Face à la salinité

En réponse au stress salin la plante doit développer des mécanismes adaptatifs lui permettant d’ajuster sa pression osmotique interne grâce aux électrolytes et aux solutés organiques (OSMOND et POPP, 1983) afin de contrôler l’exportation et la répartition des ions dans les organes aériens qui représente un déterminant important de la tolérance au sel (ALEM et AMERI, 2005). La réponse au sel des espèces végétales dépend de l’espèce même, de sa variété, de la concentration en sel, des conditions de culture et du stade de développement de la plante (MALLEK-MAALE et al., 1998). En effet Les halophytes s’opposent aux glycophytes, plantes des milieux non salés, par leur morphologie proche de celle des xérophytes (succulence des tiges ou des feuilles, réduction de l’appareil foliaire) et par des caractères physiologiques : pression osmotique, résistance à la nature et à la concentration des sels ; ce degré de résistance conduit souvent du reste à la formation de ceintures de végétations caractéristiques (BINET, 1980). Les halophytes accumulent les ions jusqu’à 800Mm.

Les glycophytes font entre 300 à 600Mm selon leur degré de résistance (GREENWAY et MUNNS, 1980). Cette différence pourrait se situer au niveau des mécanismes d’exclusion du sel du cytoplasme et de sa concentration dans la vacuole, ainsi que dans les moyens mis en oeuvre pour équilibrer le potentiel hydrique entre ces deux compartiments cellulaires (CHRETIEN, 1992). Certains halophytes sont considérés comme des régulateurs de salinité. On a des halophytes régulateurs qui n’absorbent pas le sel mais en excrètent des quantités considérables par leurs racines et d’autres qui absorbent le sel, mais excrètent de grandes quantités dans des glandes à sel spécialisées des feuilles. Le sel excrété cristallisé à la surface des feuilles ; où il devient inoffensif (HOPKINS, 2003). Fig2- Schématisation du bilan de la circulation du sodium dans les plantes du type includer ou excluder. La figure 2 montre que chez les plantes de type includer, les flux du sodium sont essentiellement ascendant (en rose) et le sel est accumulé dans les parties aériennes, chez celle de type excluder, la plus grande partie du sodium est véhiculé vers les feuilles est réexporté vers les racines via le phloème. (Les intensités relatives des flux sont symbolisées par les largeurs des traits). Le transport des ions des racines vers les feuilles ainsi que leurs orientations vers l’intérieur de la vacuole, nécessite l’intervention de divers transporteurs. En conditions salines, le contrôle de la sélectivité ionique K+/Na+ est un facteur important pour limiter la montée de Na+ et assurer une alimentation adéquate des organes aériens en K+, ainsi la plante doit capter le K+ et exclure le Na+, ceci est réalisé par un transport sélectif à travers la membrane plasmique (WHITE, 1999). L’excrétion dans les glandes à sel est très spécifique. D’abord le NaCl+ et le HCO3- sont excrétés contre le gradient de concentration. Alors que des ions comme Ca+², NO3-, SO4-²et PO4- sont maintenus contre leur gradient (HOPKINS, 2003).

La proline C’est un acide aminé jouant un rôle important dans la structure des protéines et fait exception des vingt acides aminés pourvus d’une fonction imine et non d’une fonction amine (STRYER, 1992). La proline serait synthétisée à partir de l’acide glutamique via la pyrroline 5-carboxylate (P5C) mais également de l’arginine et l’ornithine (LIGNOWSKI et SPLITTSTOESSER, 1971). L’accumulation de la proline est l’une des manifestations les plus remarquables chez les plantes pour limiter les effets du stress salin et hydrique afin de réaliser l’ajustement du potentiel osmotique dans le cytoplasme (SANNADA et al., 1995 ; BELKHODJA et BENKABLIA, 2000) et le maintien de l’amélioration de la stabilité des membranes cellulaires (ALEM et AMRI, 2005). L’accumulation de la proline induite par les stress peut être le résultat de trois processus complémentaires : simulation de sa synthèse (MORRIS et al., 1969 ; BOGGESS etal., 1979)inhibition de son oxydation (RAYAPATI et STEWAR,1991) et /ou altération de la biosynthèse des protéines ( STEWART et al.,1977).

L’assimilation rapide de la proline lors du stress hydrique ou salin a été mis en évidence chez de nombreuses plantes particulièrement chez l’orge (LEWIN et al., 1978), chez l’eucalyptus (CHUNYANG, 2003), également observé chez les plantules de tomates cultivé sous stress salin 100 et 200 mM NaCl ou hydrique ( TAL et al.,1979). Selon un autre point de vue, l’accumulation de la proline n’est pas une réaction adaptative au stress mais plutôt le signe d’une perturbation métabolique (ZID et GRIGNON, 1991). De plus, d’autres facteurs influent sur l’accumulation de la proline tels que l’inhibition de l’oxydation, due à un effet mitochondrial et à la réduction du taux de translocation de l’acide aminé à travers le phloème (CARCELLER, 1995). La synthèse de la proline peut être incluse dans la régulation du pH cytoplasmique (BELLINGER et LARHER, 1987). Par conséquent elle aide dans la stabilisation de protéines membranaires et des protéines libres, ce qui suggère qu’elle a un rôle d’osmoprotecteur du fait qu’elle est la plus accumulée dans les plastides, les mitochondries et le cytosol (BEZZALA, 2005).o

Les sucres

La synthèse des protéines est étroitement liée au métabolisme des sucres et à la respiration, qui donnent le squelette carboné pour la synthèse de la proline (BEZZALA, 2005). Le saccharose et l’amidon sont les premiers glucides stables issus des processus photosynthétiques du cycle de Calvin et de la voie de glycolate. L’amidon s’accumule dans le chloroplaste tandis que le saccharose est synthétisé dans le cytosol, stocké dans la vacuole ou transféré vers les organes puits (NOURI, 2002). Les principaux sucres accumulés sous stress sont : le glucose, le fructose et le saccharose (HARE et al., 1998). Ces derniers semblent jouer un rôle très important dans le maintien d’une pression de turgescence qui est à la base des différents processus contrôlant la vie d’une plante. Par ailleurs il a été observé que sous stress hydrique, les réserves amylacées sont progressivement utilisées suite à leur conversion en saccharose, qui pourrait être associé à une inhibition de la synthèse de l’amidon (GEIGENBERGER et al., 1997). Donc le stress altère la compartimentation en faveur de la synthèse du saccharose, qui est attribué d’une manière exclusive à l’activation de la Saccharose Phosphate Synthase par une phosphorylation réversible des protéines (KIM et al., 2000).

Description

Plante annuelle robuste, érigée, atteignant 4 m de haut, plus ou moins fortement ramifiée ; tige cylindrique, avec des poils raides disséminés, souvent tachetée de rouge ; ramifications dressées à courbées vers le bas. Feuilles disposées en spirale, simples, de forme et de taille variables , jusqu’à 2 cm de long, souvent fendues jusqu’à la base, couvertes de poils raides ; pétiole jusqu’à 50 cm de long, souvent de couleur rouge, avec une ligne de poils simples et doux sur le dessus, jusqu’à 50 cm de large, longueur de la nervure médiane jusqu’à 35 cm, le plus souvent palmatilobé à 3, 5 ou 7 segments, cordé à la base, à 5–9 nervures, segments triangulaires, ovales, spatulés ou lancéolés, dentés en scie à crénelés, parfois entiers ou anguleux, nervures avec des poils raides disséminés sur les deux faces. Fleurs axillaires, solitaires ou en grappe par réduction ou avortement des feuilles supérieures ; pédicelle jusqu’à 3 cm de long sur la fleur, 7 cm sur le fruit, avec des poils raides disséminés ; calice spathique, de 2–6 cm de long, avec 5 dents à l’apex, se fendant généralement sur un côté lors de l’expansion de la corolle ; 5 pétales libres, obovales à orbiculaires, de 3–7 cm de long, charnus à la base, glabres, jaunes, virant souvent au rose après la floraison, avec un centre violet foncé ; étamines réunies en tube staminal jusqu’à 2,5 cm de long, blanches, glabres ; ovaire supère, tomenteux, souvent avec quelques poils raides sur les côtes, style à 5–10 bras de 3– 5 mm de long, stigmates violet foncé, avec des poils simples. Figure 6- Fruits d’Abelmoschus esculentusL.

Fruit : capsule érigée, cylindrique à pyramidale, de 5–25 cm × 1–5 cm, acuminée, à section ronde ou à 5–10 angles, concave entre les côtes, perdant progressivement son indûment initial, variant quand il est jeune d’une couleur rouge-violet et vert rougeâtre à vert foncé, et de vert pâle à jaune, totalement indéhiscente, contenant jusqu’à 100 graines. Abelmoschus esculentus(en général 2n = 130) est probablement un amphidiploïde (allotétraploïde), issu d’Abelmoschus tuberculatus(2n = 58), espèce sauvage originaire de l’Inde, et d’une espèce ayant 2n = 72 chromosomes (peut-être Abelmoschus ficulneusL. Une autre espèce de gombo comestible, Abelmoschus caillei, se rencontre dans les zones humides d’Afrique de l’Ouest et centrale. Il y a de bonnes raisons de penser que c’est également un amphidiploïde, dont l’un des parents est Abelmoschus esculentus. Il n’y a pas de différences apparentes dans les usages du gombo commun et du gombo ouest-africain, ce qui explique qu’ils soient souvent mis ensembles. D’un point de vue morphologique, Abelmoschus cailleidiffère à divers égards d’Abelmoschus esculentus, mais c’est l’épicalice qui offre le caractère distinctif, ses segments ayant une largeur de 0,5–3 mm chez Abelmoschus esculentus, et 4– 13 mm chez Abelmoschus caillei. Les deux espèces de gombo peuvent être distinguées de façon assez fiable (mais pas avec une certitude absolue) d’après la forme des fruits. Ceux d’Abelmoschus esculentus ont une forme cylindrique à pyramidale, tandis que ceux d’Abelmoschus caillei sont ovoïdes. Les références bibliographiques sur le gombo commun doivent être interprétées avec prudence, parce qu’elles peuvent inclure des données relatives à Abelmoschus caillei. Il existe de nombreux cultivars de gombo commun. Certains des plus connus sont Clemson Spineless, Indiana, Emerald (Etats-Unis), et Pusa Sawani (Inde), qui sont utilisés depuis une trentaine d’années.

Croissance et développement Dans les conditions du climat tropical, les cultivars locaux et introduits fleurissent dans un délai de 45–80 jours après le semis en saison sèche (semis en octobre : raccourcissement des jours), et de 55–105 jours après un semis en saison des pluies (semis en mars : période d’allongement des jours). La période de culture excède rarement 6 mois. Elle nécessite des températures supérieures à 20 °C pour avoir une croissance normale. Le pourcentage de germination et la rapidité de levée des semis sont optimaux à 30–35 °C. L’initiation florale et la floraison sont retardées à mesure que la température est élevée (corrélation positive entre température et nombre de noeuds végétatifs sur la tige). Abelmoschus esculentusest une plante de jours courts, mais sa large répartition géographique (jusqu’à des latitudes de 35–40 °C) indique qu’il y a des différences marquées entre cultivars à cet égard.

L’initiation florale et la floraison sont peu affectées par la longueur du jour chez les cultivars subtropicaux répandus tels que Clemson Spineless et Pusa Sawani. Le gombo commun tolère une grande diversité de sols, mais préfère les limons sableux bien drainés, de pH 6–7, riches en matière organique. La floraison et la pollinisation se produisent tôt le matin. Bien que l’autopollinisation soit la règle, il peut y avoir un degré élevé de pollinisation croisée par les insectes. Pour l’utilisation en légume, les fruits sont cueillis environ une semaine après la floraison. En enlevant régulièrement les jeunes fruits, on obtient une croissance végétative et une floraison soutenues, ce qui prolonge la durée de la période productive. En culture de semences, il faut environ un mois de la floraison à la maturation du fruit. Dans ce cas, la croissance végétative s’arrête peu après la floraison, tous les produits d’assimilation étant détournés vers les organes reproductifs de la plante.

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I- CONSIDERATIONS BIBLIOGRAPHIQUES
1. LES STRESS ENVIRONNEMENTAUX
1.1- La salinité
– Classification des sols salés
– Origine des sels dans le sol
– Effet de la salinité sur les plantes
1.2- Le stress hydrique
– L’eau et la plante
– Effet du stress hydrique sur la plante
1.3- Le stress thermique
– Effet du stress thermique sur la plante
2. REPONSES PHYSIOLOGIQUES DES PLANTES AUX STRESS ABIOTIQUES
2.1- Face au stress de la sécheresse
2.2- Face à la salinité
3. REPONSE BIOCHIMIQUES DES PLANTES AUX STRESS ABIOTIQUES
3.1- La proline
3.2- Les sucres
3.3- Les protéines
4. PRESENTATION DE L’ESPECEAbelmoschus esculentus L.
4.1- Systématique de l’espèce
4.2- Origine et répartition géographique
4.3- Description de l’espèce étudiée
4.4- Croissance et développement
4.5- Multiplication et plantation
4.6- Maladies et ravageurs
4.7- Production
4.8- Propriétés
4.9- Usages
CHAPITRE II – MATERIELS ET METHODES
1. Matériels végétal
2. Etude des paramètres de germination
2.1. Préparation des semences
2.2. Application des traitements salins
2.3. Paramètres de germination
3. Etude des paramètres physiologiques et biochimiques au stade végétatif
3.1. Préparation des pots et du sol
3.2. Dispositif expérimental
4. Analyse et mesures au stade végétatif
4.1. Mesure de la partie aérienne et souterraine
4.2. Mesure du pois sec de la partie aérienne et souterraine
4.3. La teneur relative en eau (RWC)
4.4. Le taux de déperdition de l’eau (RWL
4.5. La teneur en chlorophylle et caroténoïdes
4.6. La teneur en acides aminés, sucres et mucilages
Extraction des acides aminés
Extraction des sucres
Extraction des polysaccharides dans les mucilages
4.7. La teneur en des protéines
4.8. La teneur en sels minéraux (Na+, Ca++ et K
5. Analyse statistique
CHAPITRE III- RESULTATS ET DISCUSSION
1- REPONSES PHYSIOLOGIQUES D’Abelmoschus esculentus A LA SALINITE
1.1- Précocité de germination
1.2- Cinétique de germination
1.3- Taux finaux de germination
1.4- Teneur relative en eau (RWC)
1.5- Taux de déperdition de l’eau (RWL
1.6- Teneur en chlorophylle et en caroténoïdes
1.7- Croissance des plantes
2- REPONSES BIOCHIMIQUES D’Abelmoschus esculentus A LA SALINITE
2.1- Teneurs en acides aminés
2.2- Teneurs en sucres solubles
2.3- Teneurs des polysaccharides dans les mucilages
2.4- Teneurs des protéines
2.5- Teneurs en sels minéraux (Na+, Ca++ et K+)
DISCUSSION DES RESULTATS ET CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

Télécharger le rapport complet