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Respiration des plantes : notions de base

Jeudi 7 septembre 2023 | Jose Chen Lopez

Le processus de la respiration chez les plantes implique l'utilisation des sucres produits pendant la photosynthèse ainsi que l'utilisation d'oxygène pour produire de l'énergie pour la croissance. À plusieurs égards, la respiration est le contraire de la photosynthèse. Dans un environnement naturel, les plantes produisent leur propre nourriture pour survivre.

Elles utilisent le dioxyde de carbone (CO₂) présent dans l'environnement pour produire des sucres et de l'oxygène (O₂), lesquels peuvent être utilisés plus tard comme source d'énergie. Tandis que la photosynthèse se produit dans les feuilles et les tiges seulement, la respiration, elle, se produit dans les feuilles, les tiges et les racines. Le processus de la respiration est représenté comme suit :

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 32 ATP (énergie)

Comme avec la photosynthèse, les plantes absorbent l'oxygène présent dans l'air par leurs stomates. La respiration a lieu dans les mitochondries de la cellule en présence d’oxygène ; c'est ce qu'on appelle la « respiration aérobie ». Chez les plantes, il existe deux types de respiration : la respiration à l'obscurité et la photorespiration. Le premier type se produit qu'il y ait présence de lumière ou non, tandis que le deuxième se produit exclusivement lorsqu'il y a de la lumière.

Rôle de la température de l'air

Les plantes respirent 24 heures par jour, mais la respiration de nuit est plus évidente parce que le processus de la photosynthèse cesse. Pendant la nuit, il est très important que la température soit plus fraîche que pendant le jour ; sinon, les plantes pourraient subir un stress. Imaginez un coureur dans un marathon : celui-ci respire à un taux plus élevé qu'une personne immobile, et par conséquent, sa température corporelle est plus élevée. Le même principe s'applique aux plantes : si la température augmente la nuit, le taux de respiration ainsi que la température des plantes augmentent aussi. Cela peut entraîner des dommages aux fleurs et une faible croissance.

Les racines ont besoin d'oxygène

Tel que mentionné ci-dessus, les racines respirent elles aussi. L'une des fonctions du substrat est de servir de site d'échange de l'air entre la zone racinaire et l'atmosphère. En d'autres mots, les racines respirent de l'oxygène tout comme nous. Des plantes différentes ont des besoins en oxygène différents pour leur système racinaire. Par exemple, le système racinaire d'un poinsettia a besoin de beaucoup d’oxygène ; il est donc préférable d'utiliser un substrat ayant une porosité à l'air élevée. Les hostas, pour leur part, se développent bien dans un substrat ayant une grande capacité de rétention de l'eau. Les plantes dont le sol est engorgé d'eau ou excessivement sec développent parfois des racines à partir de la tige, juste au-dessus de la couronne racinaire. Toutefois, pour que ces racines puissent croître à l'extérieur du substrat, l'humidité relative ambiante doit être élevée.

Figure 1. Les racines des plantes n'absorbent pas seulement l'eau et les nutriments; elles respirent aussi. Il est important que le substrat fournisse suffisamment d'oxygène pour que les racines fonctionnent adéquatement. Source : Premier Tech

Conditions idéales pour la zone racinaire

La clé pour une croissance optimale des plantes est de maintenir un environnement racinaire idéal, sans sacrifier la rentabilité de la production. Saviez-vous que même si leur principale source est l'air, les racines peuvent aussi puiser de l'oxygène dans l'eau? Ainsi, il est important d'arroser les plantes afin d'obtenir un lessivat (15-30 % par volume est recommandé) puisque cela évacuera l'air vicié et permettra de le remplacer par de l'oxygène frais. Il faut également considérer la température du substrat. Lorsque la température de la zone racinaire augmente, la concentration d'oxygène dans l'eau diminue.

L'importance de l'air dans les substrats organiques

La respiration des racines est plus importante en production bio parce que la zone racinaire est remplie de microorganismes naturels responsables de convertir les nutriments organiques en ions utilisables. Ces microorganismes ont besoin d'oxygène puisqu'ils travaillent et respirent eux aussi; donc, le substrat doit contenir suffisamment d'oxygène pour les racines et les microorganismes. Ainsi, il est une bonne idée de choisir un substrat ayant une porosité élevée et d'utiliser des contenants plus profonds. Ceux-ci se draineront bien après un arrosage, et une bonne réserve d'air sera créée.

Veuillez consulter la littérature scientifique pour plus de détails et de renseignements à propos de la respiration des plantes. 

our toute question, n'hésitez pas à communiquer avec votre représentante du Service horticole de Premier Tech:

Susan Parent Spécialiste horticole Est du Canada et Nord-Est des États-Unis