VU. ABSORPTION DES MATIÈRES MINÉRALES PAR LES PLANTES

87. Les racines des plantes, comme organes d’absorption des matières minérales.

Les racines sont destinées à fixer les plantes au sol et à servir d’organes d’absorption pour l’eau et les matières minérales. L’importance des racines, comme organes d’absorption, est mise clairement en évidence lorsqu’on cultive des plantes dans une solution nutritive aqueuse, au moyen de la méthode de culture dans l’eau. Mais il se trouve fréquemment aussi des solutions nutritives dans le sol où croissent les plantes, car les liquides retenus par les éléments du sol et circulant entre eux ne représentent pas de l’eau pure, mais des

(1) Voy. H. deVries in Arbeiten d. Botcm. Instituts in Würzburg , vol. 1, p. 287, et F. v. Höhnel in Wissensch, -praktischen Forschungen auf d . Gebiete d. Pflanzenbaues, vol. 2,

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solutions nutritives étendues. L’eau peut dissoudre et décomposer les éléments du sol. Ces derniers cèdent à l’eau leurs matières minérales, dissoutes ou non, et le pouvoir dissolvant du liquide est parfois considérablement augmenté par la présence de grandes quantités d’acide carbonique qui peuvent être produites dans le sol par des phénomènes de putréfaction.

Je ne m’étendrai pas davantage ici sur l’absorption par les racines des matières minérales contenues dans les solutions nutritives, j’aurai l’occasion de m’en occuper dans le g 88, et j’exposerai certaines observations intéressantes concernant le rôle des racines dans le sol.

Nous ferons germer quelques grains de froment dans un pot à fleurs contenant une bonne terre de jardin, et nous retirerons les plantules avec soin de la terre lorsqu’elles auront développé quatre ou cinq racines. Si on secoue vigoureusement les plantules, on fera tomber une quantité considérable de la terre qui s’attachait aux racines ; une autre partie restera cependant adhérente aux racines. La surface tout entière des racines est enveloppée d’une couche de terre; seul, le sommet des racines est exempt de particules terreuses. Un examen minutieux des racines, au microscope, nous apprend que leur sommet ne porte pas de poils alors que tout le restant de leur surface en est recouvert. Les plus fins éléments du sol sont fortement attachés à ces cellules longuement étirées. Les poils se moulent sur les particules du sol, comme il est facile de le voir sous un fort grossissement. Les poils radicaux constituent donc les organes au moyen desquels s’effectue surtout l’absorption de l’eau et des matières minérales par les racines. Ils puisent dans le sol les solutions nutritives étendues qui s'y trouvent; mais en agissant, de la façon indiquée dans le g 90, sur les particules du sol auxquelles ils sont fortement accolés, ils préparent eux-mêmes aussi pour la plante des solutions nutritives qui ne tardent pas à pénétrer dans l’organisme.

Lorsqu’on cultive des plantes de Triticum vulgare , pendant cinq semaines environ, dans une bonne terre de jardin, et qu’on retire alors avec soin les matériaux d’étude de la terre, on remarque, après les avoir vivement secoués, qu’il n’y a plus de terre attachée au sommet des racines et sur toutes les portions âgées des racines, mais qu’il en reste sur les régions jeunes de ces organes au-dessus de leur sommet. Ces régions jeunesse montrent couvertes de nombreux poils. Ceux des parties âgées sont déjà détruits (1).

Divers observateurs ont établi que l’apparition de poils sur les racines des plantes se trouve sous la dépendance d’une série de facteurs extérieurs, parmi lesquels les conditions d’humidité jouent le rôle le plus important (2). Si nous cultivons des germinations deZea, d ’Avena,

(1) Voy. Sachs, Handbuch der Experimentalphysiologie der Pflanzen, 1865, p. 185.

(2) Voy. Fr. Schwarz, in Untersuchungen aus cl. botan. Institut zu Tübingen, vol. 1, cah. 2.

DEUXIÈME DIVISION

de Triticum , de Pisum ou de Phaseolus dans de la terre de jardin mouillée modérément, nous pourrons constater, au microscope, sur de minces sections longitudinales ou transversales, que les racines quelque peu développées ont produit un grand nombre de poils. Nous ferons ensuite germer quelques graines de ces mêmes plantes en l’absence de terre; et, pour cela, nous porterons quelques graines gonflées ou en germination à la surface d’un morceau de tulle étendu sur un vase en verre rempli d’eau. Ce vase sera alors placé dans un cristallisoir contenant une petite quantité d’eau, et nous le recouvrirons d’une cloche de verre dont le bord inférieur plonge dans l’eau du cristallisoir. Pendant la germination des graines, nous veillerons, en soulevant fréquemment la cloche de verre, à ce que les matériaux d’étude n’aient pas à souffrir du manque d’oxygène. Les racines de certaines plantes (. Avena , Triticum ), qui se développent dans l’eau du vase de verre possèdent des poils radicaux, comme les racines qui ont cru dans un sol modérément mouillé; j’ai eu l’occasion de m’en assurer en effectuant des recherches sur le Triticum vulgare. D’après Fr. Schwarz, les racines de Zea , de Pisum et de Phaseolus , au contraire, ne produiraient pas de poils dans l’eau. Je dois cependant faire remarquer que j’ai vu apparaître de nombreux poils sur des racines principales de Zea May s , d’un aspect tout à fait normal et dirigées verticalement, au moins sur celles qui se sont formées dans l’eau. Il se peut que les racines des différentes variétés de maïs ne se comportent pas de la même manière à cet égard. 11 n’est peut-être pas indifférent que les racines se développent dans l’eau ordinaire ou dans l’eau distillée, dans l’obscurité ou sous l’action de la lumière. J’ai trouvé que les racines principales de pois, développées dans l’eau distillée et à l’obscurité, étaient privées de poils, alors qu’elles en étaient abondamment pourvues quand leur développement s’était effectué dans la terre de jardin.

88. L’absorption, par les racines, des matières minérales des solutions nutritives.

Dans mon Lehrbuch der Pflanzenphysiologie (p. 136), j’ai déjà fait remarquer que les circonstances qui influent sur l’absorption par les racines des matières minérales des solutions nutritives, sont d’une nature très complexe et n’ont pas encore reçu d’explication plausible. Le résultat que l’on obtiendra finalement ne dépendra pas seulement du degré de concentration de la solution, de la nature des substances nutritives en présence, de leur emploi par l’organisme, etc., mais encore de la nature de la plante, des conditions extérieures du milieu dans lequel le développement s’est effectué, et encore d’autres circonstances. De nouvelles recherches donneront ici des expli-

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cations plus détaillées, si on analyse minutieusement le phénomène tout entier. Nous pourrons rechercher de quelle manière s’effectue l’absorption des matières minérales par les racines, lorsque ces dernières n’ont à leur disposition que la solution aqueuse d’un sel unique, question certainement intéressante pour l’absorption par les racines des matières minérales des solutions nutritives complètes.

Nous laisserons gonfler dans l’eau un certain nombre de graines bien conformées de Phaseolus mulliflorus , que nous ferons ensuite germer dans de la sciure humide. Nous déterminerons alors le poids vif de chacune des plantules, et nous les fixerons séparément, au moyen d’ouate, dans l’orifice du bouchon d’un vase de verre d’une capacité quelque peu supérieure à 100 c. c. Quelques vases auront reçu, au préalable, 100 c. c. d’une solution à 0,250 % de nitrate de potassium; les autres, 100 c. c. d’une solution à 0,075 ou à 0,050 °/0. Nous pèserons les vases, puis nous les laisserons séjourner dans un endroit bien éclairé jusqu’à ce qu’ils aient perdu environ 50 grammes de leur contenu, c’est-à-dire jusqu’à ce que les racines des haricots aient soutiré à peu près la moitié de la quantité primitive du liquide. Les matériaux d’étude seront alors retirés des solutions pour être lavés à l’eau distillée (nous ajouterons ensuite cette eau au restant du liquide des vases), desséchés au moyen de papier à filtrer et enfin pesés. Nous pourrons ainsi déterminer, d’une part, la quantité d’eau évaporée par faction de la plante, d’autre part, celle qui est venue augmenter le poids des plantes vivantes. Ce mode d’expérimentation n’est pas à l’abri des causes d’erreur, car au moyen d’ouate, on ne peut fermer les appareils hermétiquement : de sorte qu’une petite quantité d’eau peut passer dans l’air sans le secours de la plante. Mais il est facile de calculer ces erreurs et par conséquent aussi de les annuler, en déterminant la perte de poids subie par quelques vases remplis au moyen de 100 c. c. de la solution saline, non pourvus de plantes, mais fermés par un bouchon et de l’ouate. Il n’y a de même aucune difficulté à mesurer l’augmentation de poids de la substance sèche des matériaux d’étude pendant le temps de leur végétation. Si nous déterminons enfin la teneur en sels du restant de liquide des vases, nous aurons toutes les données nécessaires pour le calcul. Celui-ci nous montre que les haricots absorbent une quantité relativement grande d’eau et peu de substance saline d’une solution à 0,250 °/0 de nitrate de potassium. Le liquide restant aura une concentration supérieure à celle de la solution offerte aux plantes qui ont servi aux expériences (loi de De Saussure) (1). Lorsqu’ils sont en contact avec des solutions à 0,075 et 0,050 °/0 de nitrate de potassium, les haricots absorbent au contraire une solution relativement concentrée ; le liquide restant sera donc

(1) Voy. De Saussure, Recherches sur la végétation, i804, p. 247.

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plus étendu qu’au début (1). En tout cas, il était intéressant de constater que les racines végétales ne prennent pas intégralement les solutions nutritives mises à leur disposition, mais qu’elles absorbent, suivant les circonstances, avec une quantité d’eau déterminée des quantités de sel tantôt plus grandes tantôt plus petites. Nous arriverons d’ailleurs aussi à un résultat à peu près exact en cultivant des plantules de haricots, de la façon donnée, dans des vases en verre contenant 100 c. c. de solutions de nitrate de potassium de diverses concentrations, et en déterminant simplement, sans autre pesée, la teneur en salpêtre du restant du liquide, après que la moitié de la quantité primitive de liquide aura été absorbée.