Le flux hydrique chez une plante vasculaire chlorophyllienne
Lucien BREMOND Lycée Bonaparte TOULON
RESUME : A l'aide d'un capteur pression, une mesure "potométrique" est réalisée chez une plante entière, la plante verte est ensuite décapitée, on peut alors mesurer d'une part la poussée radiculaireet, d'autre part l'aspiration foliaire. La circulation de l'eau est ainsi précisée.
( Interface Orphy portable et logiciel Regorphy )
- But
- Principe
- Mise en oeuvre
- Analyse critique des enregistrements obtenus
I - But :
- Mesurer la consommation d'eau ou de solution nutritive d'une plante entière .
- Préciser le flux hydrique chez la même plante par la mesure de la poussée radiculaire et de l'aspiration foliaire .
- Utiliser une chaîne d'ExAO ( Orphy ) et un tableur-grapheur ( Regorphy )
II - Principe :
- Une plante vasculaire , au niveau racinaire , exerce sur l'eau une certaine succion
( attraction rapportée à la surface donc assimilée à une pression relative = une tension ) . La solution nutritive en exerce aussi une , de sens opposé . Le mouvement d'eau vers la plante dépend donc de l'excès de succion interne ( Si ) sur la succion externe ( Se ) : la succion nette , S = Si - Se . Une succion négative implique un potentiel hydrique de la plante supérieur à celui du milieu extérieur .
- On mesure cette tension à l'aide d'une capsule de pression relative , sur 600 secondes , en lumière diffuse . A l'aide d'une seringue remplie d'eau , on compense cette tension ; on lit alors au niveau de la seringue la quantité d'eau absorbée par la plante . En rapportant le chiffre à l'heure on mesure alors une consommation d'eau .
- La plante est décapitée par section de la tige . On mesure alors , à l'aide du même capteur de pression relative :
- d'une part la poussée radiculaire ( pression ) due à la pression osmotique du suc vacuolaire des poils absorbants , des tissus et de l'activité physiologique de la racine ;
- d'autre part l'aspiration foliaire ( tension ) due essentiellement au phénomène de transpiration .
Les mesures étant réalisées dans les mêmes conditions et pendant le même temps peuvent être comparées et ramenées à des quantités d'eau .
Remarque : des expériences comparables peuvent être réalisées afin de vérifier l'influence de facteurs externes : nature de la solution nutritive , température , intensité lumineuse , heure de la journée , pression hydrostatique de la " solution " ...
III - Mise en oeuvre :
- Montage :
- Dans un récipient tricol rempli d'eau ou de solution nutritive placer :
une plante entière à tige ligneuse de Viburnum tinus par exemple ,
une seringue remplie d'eau ou de solution nutritive ,
un tube souple .
- Fermer hermétiquement les 3 ouvertures avec de la cire ou de la pâte à greffer .
- Relier le tube souple au capteur de pression relative . Faire un joint hermétique .
- Branchements :
- Brancher sur l'entrée 1 : la capsule thermomètre ( 0 - 100 °C )
sur l'entrée 2 : la capsule de pression relative ( +/- 15 hPa )
sur l'entrée 3 : la capsule luxmètre ( 0 - 40 W / m² )
- Placer le tube souple du capteur de pression relative à l'abri de toute source de chaleur .
- Lancement des acquisitions :
- Allumer l'interface .
- Lancer le logiciel ; chemin d'accès A:\> Regorphy\Regorphy
- Choisir : Menu - Fichier - Orphy
- Sélectionner : Voies - 3 voies - voie 1 = EA0 - Étalonnage manuel : 0V ® 0
5V ® 100
voie 2 = EA1 - Étalonnage manuel : 0V ® -15
3,5V ® +15
voie 3 = EA2 - Étalonnage manuel : 0V ® 0
3,5V ® 40
Enregistre - Durée = 600 secondes
- Vérifier que la pression au départ = valeur de la pression atmosphérique mesurée . Agir sur la seringue pour rétablir la valeur si nécessaire .
- Lancer la mesure par la barre d'espacement .
- En fin de mesure , si l'on a vérifié au préalable , en fonction du volume d'eau et de la quantité d'air dans le système que : x ml d'eau correspondent à y hPa , on peut introduire une variable nouvelle Q ( quantité d'eau ) = P ´ x ml / y hPa .
IV - Analyse critique des enregistrements obtenus :
- Le capteur luxmètre , placé au niveau de la partie feuillée , indique l'intensité lumineuse reçue par la plante . Elle influence le degré d'ouverture des stomates et agit donc sur la transpiration . L'heure de la journée influence aussi ce phénomène : avec Viburnum tinus " l'heure idéale "se situe entre 18 et 22 heures !
- Le capteur thermomètre , placé au niveau du tube souple , indique ainsi l'échauffement possible du tube . L'air ayant une faible capacité calorifique , toute variation de température agit rapidement sur les phénomènes de dilatation qui pourraient perturber les mesures , fontion de la quantité d'eau et d'air dans le montage .
17h30 . Mesure de la tension potométrique d'un plant de Laurier Tin .
Pression atmosphérique mesurée = 176 mhPa .
Lumière naturelle . 16 février 1997 .
Température
en °C
Intensité lumineuse
en W / m²
Tension en hPa
21h . Aspiration foliaire du même plant de Laurier Tin décapité .
Pression atmosphérique mesurée = 176 mhPa .
Lumière artificielle . 16 février 1997
Température
en °C
Intensité
lumineuse
en W / m²
Tension en hPa
Réalisation technique : Pierre-Yves PELLEFIGUE Toulouse