Les exsudats racinaires et leur impact sur le sol de la rhizosphère

   M. Ahmed Farhan Muslih 

   Département de lutte contre le désert

Introduction

    Le sol de la rhizosphère représente environ 2 – 3 % De la taille totale du sol, elle représente la partie du sol entourant la racine de la plante, qui est considérée en même temps comme un espace pour les processus biologiques et chimiques qui se produisent entre la racine de la plante et le sol. C'était la première mention du terme rhizosphère. (Rhizosphere) Par le scientifique allemand Lorenz Hiltner En l'année (1904), alors qu'il travaillait comme professeur à la faculté des technologies agricoles dans la ville de Munich en Allemagne, il l'a décrite comme une partie du sol spécifique qui est affectée par les racines des plantes et l'a appelée rhizosphère, un terme grec composé de deux parties. Rhizo Et cela signifie les racines et la deuxième section Sphere Cela signifie l'environnement ou le domaine d'influence, où l'effet des racines des plantes dans le sol adjacent et proche se manifeste principalement par la libération de matières organiques et inorganiques dans le sol, comme le détachement de la matière des tissus racinaires externes lors de la pénétration de la racine dans le sol ou les sécrétions racinaires directes. .

La rhizosphère a été divisée en quatre domaines comme suit.

·        Endorhizosphere Ce domaine comprend les tissus racinaires, y compris l'épiderme interne et la couche corticale.

·        Rhizoplane Il comprend la surface de la racine, la couche épidermique et la couche de polysaccharides visqueux.

·        Ectorhizosphere Ce domaine représente le sol très proche de la racine.

·        Mycorhizosphere Il représente la zone d'union entre la plante et la mycorhize.

Coupe transversale de la zone de la rhizosphère

Importance du sol de la rhizosphère

    Il met en évidence l'importance de cette partie du sol car elle décrit l'environnement du sol autour de la racine de la plante et le degré d'activité des microorganismes dans cette partie du sol ainsi que leur efficacité biologique, en plus de l'absorption par la plante des éléments nutritifs dans cette partie du sol qui diffère des autres parties du sol, car elle représente un espace pour les processus et les activités biologiques et chimiques malgré sa petite taille par rapport à la taille totale du sol, où l'épaisseur de cette couche n'a pas de limite définie, elle commence à une épaisseur inférieure à 1 mm et peut atteindre une épaisseur de 10 mm en fonction de certaines caractéristiques du sol telles que la rugosité du sol, le degré de réactivité, la structure du sol et son contenu en humidité et sa capacité de rétention, ainsi que certains autres facteurs liés à la plante tels que l'apparence de la racine, ses sécrétions, le type de plante et son état physiologique. Des études récentes sur le sol de la rhizosphère ont montré l'importance des processus qui se produisent dans cette partie du sol, car il existe de nombreux composés organiques et ions dont la source est les sécrétions racinaires dans le sol de la région environnante, ce qui en fait une cause de changements chimiques et biologiques dans le sol de cette région. Il a été constaté que la quantité et l'activité des sécrétions racinaires augmentent avec la profondeur de la racine et que le pic de l'augmentation se trouve dans la zone des poils racinaires et diminue vers le sommet de la racine ainsi que dans les sols éloignés de la surface de la racine..

L'effet des racines des plantes dans le sol de la rhizosphère.

Les racines des plantes libèrent des quantités abondantes et des types différents de composés dans le sol de la rhizosphère autour de la racine de la plante, et ces composés diffèrent d'une plante à l'autre, et même dans la racine d'une seule plante, la quantité et la qualité des sécrétions varient. La plupart de ces sécrétions sont des composés organiques ou des composants ordinaires de la plante basés sur le processus de photosynthèse et d'autres processus, et les principaux produits des racines dans la zone de la rhizosphère sont des composés de carbone dérivés des produits de la photosynthèse. En revanche, les produits non dérivés du carbone (comme les ions inorganiques, l'eau, les électrons, les protons, etc.) sont peu nombreux mais d'une grande importance pour le sol et sa biologie ainsi que pour la plante elle-même. Le processus de libération de ces composés par les racines vivantes des plantes dans le sol environnant (rhizosphère) est appelé dépôt racinaire. (Rhizodeposition) C'est le processus fondamental influençant la présence d'éléments nutritifs dans le sol de la rhizosphère et constitue également une source de nourriture pour les microorganismes, ce qui augmente clairement leur activité biologique dans le sol de la rhizosphère par rapport à leur activité dans les sols éloignés des racines des plantes, ainsi que l'augmentation du nombre d'organismes dans ce sol jusqu'à des centaines de fois par rapport à leur nombre dans les sols éloignés. Cela se reflète positivement sur la plante, car ces organismes augmentent la disponibilité des éléments nutritifs pour la plante..

Les sécrétions racinaires dans le sol de la rhizosphère.

     كما Il est connu que les sécrétions racinaires sont toutes les substances produites par les racines et libérées dans le sol de la rhizosphère. Elles comprennent une large gamme de composés dont une partie provient du processus de photosynthèse ou des processus qui l'accompagnent, tandis que d'autres résultats proviennent du métabolisme et de la respiration des plantes. En raison de la diversité de ces processus, ainsi que des différences dans le type de plante, ses variétés, son âge, son environnement et les caractéristiques du sol environnant, les substances résultantes varient. Les produits des racines sont classés en types selon ce qui suit.:

1.     Ses propriétés chimiques (composition, solubilité, stabilité, volatilité, poids moléculaire) et d'autres propriétés chimiques..

2.     Site d'apparition (sécrétion).

3.     Établir des relations qui ne sont pas seulement perceptibles..

Parmi les principaux produits des racines et de leurs sécrétions, généralement appelés dépôt racinaire, figurent les cellules terminales et les débris des racines. Parmi eux, on trouve les cellules de la coiffe qui se détachent du sommet de la racine et les cellules épidermiques en raison de leur vieillissement. D'autres produits des racines incluent la matière gélatineuse sécrétée par les cellules du sommet de la racine après le détachement des cellules de la coiffe, qui joue un rôle dans plusieurs interactions entre le sol et la plante, y compris la pénétration des racines, la formation d'agrégats de sol, les transformations microbiennes et le cycle des éléments nutritifs. Les racines sécrètent également des enzymes qui agissent comme des catalyseurs pour accélérer les processus chimiques dans lesquels elles participent, et parmi ces enzymes se trouve l'enzyme phosphatase acide.(Secretory asid phosphatase )  Et l'enzyme uréase (urease) Parmi les autres sécrétions des racines des plantes figurent les phytoalexines et les substances allélopathiques, qui représentent des produits métaboliques secondaires toxiques pour la plante, dont le rôle réside dans l'interaction spécifique entre deux plantes différentes et la réduction du niveau de compétition entre elles. De plus, les racines des plantes libèrent des quantités importantes de gaz dioxyde de carbone. Co₂ Dans le sol par le biais de la respiration des racines à hauteur de. 12-25 % Quotidiennement, à partir du processus de photosynthèse et d'autres sécrétions racinaires, se trouvent des acides organiques non aromatiques tels que l'acide citrique, qui contribue à la disponibilité des éléments nutritifs pour la plante. Enfin, les racines des plantes sécrètent des quantités importantes et essentielles de composés contenant du carbone et de l'azote. .

   References

1-      Lynch, JM and Whipps, JM (1991). Substrate flow in the rhizosphere. In: The rhizosphere and plant growth . Keister DL and Cregan PB (eds). Kluwer, Dordrecht. PP 15-24.

2-      Uren, NC (2000). Types, amounts and poosible functions of compunds released into the rhizosphere by soil –grown plants. In: The Rhizosphere : Biochemistry and Organic Substances at the Soil-plant Interface. Pinton R? Varanini Z and Nannipieri P (eds), 2^nd edition. Taylor and Francis Group, LLC.pp:19-40.  

3-      Neumann, G and RÖmheld V (2002). Root-induced changes in the ability of nutrients in rhizosphere :In Plant Roots-the Hidden Half. Waisel Y? Eshel A and Kafkafi U (eds). New York, NY: Marcel Dekker. PP. 617-649.

4-      Dick, WA (2012). Soil and Environmental Biology . The Ohio State University, the Ohio Agricultural Research and Development Centre , online lectures .