La notion de racine
Dรฉfinitions
La racine est lโorgane souterrain dโune plante. Elle sert ร fixer au sol ou sur un support (รฉpiphyte) et ร puiser les nutriments nรฉcรฉssaires ร son dรฉveloppement. La racine prolonge la tige vers le bas et le passage de lโune ร lโautre nโest pas seulement liรฉ au passage atmosphรจre/sol. Il existe des tiges qui poussent dans le sol (corne de taro, rhizomes). Les racines se dรฉcomposent en plusieurs constituants ร diffรฉrents niveaux dโorganisation. A une รฉchelle plus fine, la racine est une collection de mรฉtamรจres dรฉfinis par le complexe entre-nลud/ramification/bourgeons racinaires. Ces mรฉtamรจres sont regroupรฉs au sein dโune unitรฉ de croissance mis en place entre pรฉriode de repos et dโarrรชts de croissance ร partir dโun mรชme bourgeon racinaire. Lโempilement des unitรฉs de croissance au cours des phases de croissances successives forme des axes racinaires (Russel 1977 ; Jenik 1978 ; Belgrand et al., 1987). Selon leurs positions, Belgrand et al., 1987 definissent le pivot ou les ramifications.
Diffรฉrentes parties de la racineย
Le pivot est lโaxe provenant de lโallongement de la radicule issue de la germination des graines. Il est lโaxe le plus important du systรจme racinaire.
La racine latรฉrale est รฉlaborรฉe ร partir du pivot et ont une croissance variรฉe
Le nลud correspond du point de vue macroscopique ร la plus petite entitรฉ morphologique qui permet de construire le systรจme racinaire. Il provient du fonctionnement des mรฉristรจmes apicaux.ย Il peut porter une ou des racines, un ou des bourgeons racinaires oรน naissent des racines latรฉrales ;
Lโentre-nลud : portion de racine comprise entre deux nลuds (Lรผttage et al., 1992). Sa croissance รฉloigne les nลuds et favorise lโallongement de la racine ;
Lโaxe racinaire : succession de nลuds sรฉparรฉs par des entre-nลuds plus ou moins longs ou courts.
Architecture racinaire
Elle dรฉcrit comment les constituants de la racine se mettent en place dans lโespace et dans le temps. Elle est dรฉfinie ร un moment donnรฉ par une topologie et une gรฉomรฉtrie. Lโarchitecture est dโabord la consรฉquence dโun fonctionnement biologique, car elle est lโexpression du programme gรฉnรฉtique de la plante modulรฉ par son environnement physique et chimique. Cโest est un aspect fondamental de la productivitรฉ des arbres. Lโarchitecture intervient dans lโefficacitรฉ de la plante ร sโapprovionner en eau et nutriments, dans la concurrence souterraine, dans lโinteraction entre les racines, le sol et les micro-organismes (Lynch, 1995). Lโarchitecture dรฉtermine la rรฉsistance au dรฉracinement et la raideur de la tige (Balneaves et De La Mare, 1989).
Fonction des racines
Les racines sont des organes de stockage, des lieux de synthรจse des rรฉgulateurs de croissance (hormones, mรฉtabolites secondaireโฆ). Elles assurent le transport de lโeau et des รฉlรฉments minรฉraux, hormonesโฆ Ce sont des organes de propagation et de dispersion de la plante, dโassociations symbiotiques (fixation dโazote mycorhizes, cyanophycรฉesโฆ), communication entre plantes (anastomoses), contrรดle de lโenvironnement rhizosphรฉrique physique (microporositรฉ, miro-compaction), biochimique exudats chimique (H+, acides organiques, acides aminรฉs, hydrates de carbone, flavonoรฏdes, allelochimique, mucilage,โฆ), รฉcologique : microflore et microfaune.
Croissance racinaire
La croissance racinaire est une fonction du mรฉristรจme apicale localisรฉ dans la zone dโรฉlongation. Les cellules mรฉristรฉmatiques se divisent plus ou moins de faรงon continue et produisent dโautres mรฉristรจmes : les cellules de la coiffe et les cellules souches indiffรฉrenciรฉes. Ces derniรจres forment les tissus primaires de la racine. Les racines vont gรฉnรฉralement croรฎtre dans toutes les directions pour assurer les besoins de la plante en air, nutriments et eau. A la germination, les racines croissent vers le bas sous lโeffet du gรฉotropisme. La plupart des plantes croissent par leur partie apicale. La croissance primaire ou principale permet la croissance verticale. La croissance secondaire assure la croissance en diamรจtre des racines. Elle se produit ร partir du cambium vasculaire et du cambium cortical.
Hรฉtรฉrorhizie et diffรฉrenciation des axesย
Lโhรฉtรฉrorhizie est l’aptitude du systรจme racinaire des plantes ligneuses ร dรฉvelopper des types d’axes qualitativement diffรฉrents chez les racines : les macrorhizes et les brachyrhizes (Kubikova, 1967) constituent les deux types dโaxes diffรฉrents. Tous les intermรฉdiaires sont observables et un axe est susceptible de passer d’une structure morphologique, anatomique et fonctionnelle ร une autre (Horsley et Wilson, 1971). Les brachyrhizes (Kahn, 1983) possรจdent une extension rรฉduite et assurent essentiellement les prรฉlรจvements d’eau et de nutriments. Ils renferment un apex court et rond de petit diamรจtre souvent dรฉpourvu de coiffe et comportent un petit nombre de pรดles ligneux (1 ร 2). Les tissus primaires sont diffรฉrenciรฉs ร une faible distance du mรฉristรจme et leur allongement est limitรฉ et lent. Le cambium est peu ou pas fonctionnel. Les brachyrhizes sont caducs et peuvent se transformer en ectomycorhizes. Les macrorhizes forment l’ensemble des axes longs qui รฉlargissent la surface du sol par l’appareil souterrain. Ils comportent un apex volumineux, pointu et recouvert par une coiffe trรจs dรฉveloppรฉe. Il est mรฉdullรฉ et renferme un diamรจtre et un nombre de pรดles ligneux รฉlevรฉ. Les tissus primaires sont diffรฉrenciรฉs ร une grande distance du mรฉristรจme, leur croissance longitudinale est rapide et importante. Les tissus secondaires sont prรฉsents en quantitรฉ variable et le cambium qui leur donne naissance commence ร fonctionner ร une grande distance du mรฉristรจme. Les macrorhizes dรฉveloppent des brachyrhizes par ramification et ne se transforment jamais en ectomycorhyzes.
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Table des matiรจres
Introduction
PARTIE I : LE CADRE DE LโETUDE
Chapitre 1 : ETAT DES CONNAISSANCES
1.1- La notion de racine
1.1.1-Dรฉfinitions
1.1.1.1- Diffรฉrentes parties de la racine
1.1.1.2- Architecture racinaire
1.1.1.3- Fonction des racines
1.1.1.4- Croissance racinaire
1.1.1.5- Hรฉtรฉrorhizie et diffรฉrenciation des axes
1.2- Structure de la racine
1.2.1- Morphologie
1.2.2- Ramification
1.2.3- Anatomie
1.2.3.1- Structure primaire
1.2.3.2- Structure secondaire
1.3- Le vocabulaire utilisรฉ
1.3.1- Rรฉitรฉration
1.3.2- Plasticitรฉ
1.3.3- LโArchitecture racinaire
Elle recouvre les notions de forme et de structure
1.3.4-La topologie
1.3.5-La gรฉomรฉtrie
1.3.6- Mise en place et dรฉfinition des types de racines
1.4- Mรฉthodes de mesures dโarchitecture racinaire
Chapitre 2 : LE MILIEU DโETUDE
2.1- Milieu naturel
2.1.1- Saison pluvieuse
2.1.2- Saison sรจche
2.1.3- Conditions gรฉo-รฉdaphiques
2.1.3.1- Gรฉologie
2.1.3.2- Gรฉmorphologie
2.1.3.3- Sols
2.1.3.4- Ressources en eau du sol
2.1.4- Vรฉgรฉtation
2.1.5- gestion de lโespace
2.2- Station expรฉrimentale
2.2.1- Saison pluvieuse
2.2.2- Saison sรจche
2.2.3- Vents
2.2.4- Conditions gรฉo-รฉdaphiques
2.2.4.1- Gรฉologie
2.2.4.2- Gรฉomorphologie
2.2.4.3- Sols
2.2.4.4- Ressources en eau
2.2.5- Vรฉgรฉtation
Chapitre 3 : MATERIEL ET METHODES
3.1- Le matรฉriel vรฉgรฉtal
3.1.1-Acacia tortiIis (Forsk)
3.1.1.1- Position systรฉmatique
3.1.1.2- Description de lโespรจce
3.1.1.3- Rรฉpartition et รฉcologie
3.1.1.4- Caractรจres ethnobotaniques
3.1.2- Balanites aegyptiaca (L) Del
3.1.2.1- Position systรฉmatique
3.1.2.2- Description de lโespรจce
3.1.2.3- Rรฉpartition et Habitat
3.1.2.4.- Caractรจres ethnobotaniques
3.1.3- Zizyphus mauritiana Lam
3.1.3.1-Position systรฉmatique
3.1.3.2- Description de lโespรจce
3.1.3.3- Rรฉpartition et habitat
3.1.3.4- Caractรจres ethnobotaniques
3.1.4- Importance des espรจces
3.2- Dispositif expรฉrimental
3.2.1- Plantation naturelle
3.2.2- Plantation expรฉrimentale
3.3- Collecte des donnรฉes
3.6- Traitement des donnรฉes
3.6.1- Codification et transformation des donnรฉes
3.6.1.1- Typologie racinaire
3.6.1.2- Construction des objets gรฉomรฉtriques
3.6.1.3- Extraction des donnรฉes
3.6.1.4- Donnรฉes topologiques
3.6.1.5- Donnรฉes gรฉomรฉtriques
3.6.1.6- Donnรฉes fractales
3.6.2- Mรฉthode de cartographie des racines
3.6.2.1- Cartographie des impacts racinaires
3.6.2.2- Paramรจtres mesurรฉs
3.6.3- Paramรจtres de production de la plante
3.6.3.1- Dรฉtermination de la hauteur, du diamรจtre basal et du nombre de nลuds
3.6.3.2- Biomasses aรฉriennes et racinaires
3.6.4- Disponibilitรฉ en eau du sol
3.6.5- Traitement proprement dit des donnรฉes
PARTIE II. CARACTERISTIQUES DU SYSTEME RACINAIRE
Chapitre 4: CARACTERISTIQUES STATIQUES DES RACINES
4.1- Morphologie des racines
4.1.1- Analyse qualitative des racines
4.1.2- Analyse quantitative des racines
4.1.2.1- Densitรฉ racinaire
4.1.2.2- Densitรฉ des types racinaires
4.2- Gรฉomรฉtrie des racines
4.2.1- Analyse qualitative : distribution des diamรจtres racinaires
4.2.2- Analyse quantitative des racines
4.2.2.1- Extension radiale des racines
4.2.2.2- Angle dโinsertion des racines
Chapitre 5: DYNAMIQUES DES RACINES
5.1- Paramรจtres gรฉomรฉtriques des racines
5.1.1- Profondeur des racines
5.1.2- Longueur des racines
5.1.2.1- La longueur totale
5.1.2.2- Variation en fonction des types racinaires
5.1.3- Volume des types racinaires
5.1.4- Rรฉpartition des types racinaires
5.1.4.1- En station
5.1.4.2- En milieu naturel
5.1.5- Longueurs cumulรฉes des racines
5.2- Volume de sol explorรฉ et dimension fractale
CHAPITRE 6- DEFINITION DES IMPACTS RACINAIRES
Dans ce chapitre, nous avons analysรฉ le nombre dโimpacts racinaires et leurs caractรฉristiques (gradients de densitรฉ, distance moyenne interracinaire, lโexploitation) en station et en milieu naturel au Ferlo
6.1- Le gradient de densitรฉ (en longueur racinaire)
6.1.1- Au Ferlo (Fig. 35 et 36)
6.2- Distance moyenne entre racines
6.3.- Lโexploitation surfaciale
6.4.2- En station
Chapitre 7 : ARCHITECTURE RACINAIRE
6.1- Acacia tortilis
6.2- Balanites aegyptiaca
6.3- Zizyphus mauritiana
Chapitre 7 : EFFET DE LโEAU
7 – Biomasse des plants
7.1- Biomasse aรฉrienne
7.2- Modรฉlisation des paramรจtres de production
7.3- Estimation de la production des plants
7.3.1- Modรฉlisation de la production des arbres
7.4- Biomasse racinaire
7.5- Rapport de la biomasse souterraine et de la biomasse aรฉrienne
Conclusion partielle
7.6- Taux dโhumiditรฉ du sol
7.6.1. Etat hydrique du sol
PARTIE III : DISCUSSION & CONCLUSIONS
Chapitre 8- DISCUSSION
Chapitre 9 : CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
TABLES DES MATIERES
TABLE DES ILLUSTRATIONS
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES PHOTOS
ANNEXES