Autotrophes et Hétérotrophes dans le Gazon : Une Explication Approfondie

Le végétal, et en particulier le gazon, occupe une place de plus en plus importante dans nos espaces urbains diversifiés. L'accroissement des surfaces engazonnées offre de multiples bienfaits, tels que l'abaissement de la température ressentie en été et l'amélioration de la qualité de l’air. Cependant, dans le même temps, le recours aux produits phytosanitaires est de plus en plus limité. Il est intéressant de noter que quand le désherbage chimique n’est plus possible, il devient beaucoup plus facile d’entretenir une surface engazonnée plutôt que de chasser la moindre mauvaise herbe sur un espace artificialisé. Dans ce contexte, engazonner pour moins désherber n’a rien d’un paradoxe. Acquérir une connaissance des différentes espèces de graminées à gazon, de leurs comportements, de leurs caractéristiques respectives et des différences de qualité entre variétés est désormais indispensable à tous les futurs responsables d’espaces verts et professionnels du paysage.

Histoire et Évolution du Gazon

Les premières pelouses étaient directement issues des prairies. Ainsi, les Romains, pour agrémenter leurs jardins de quelques surfaces en herbe, prélevaient directement des plaques d’herbe sur les pâtures. Au Moyen Âge, les jardins composés de parcelles potagères, florales, aromatiques, médicinales et fruitières étaient traversées d’allées herbeuses, imitations des prairies naturelles formées d’herbe et de fleurs sauvages. Historiquement, les jeux et les grandes réjouissances de plein air se déroulaient sur des prairies tondues par le pacage des animaux. Au fil du temps, avec le développement de ces surfaces, leur spécialisation et les entretiens appropriés (semis, tonte manuelle et mécanique…), ces prairies ont complètement changé de vocation et sont devenues des gazons.

Pourquoi le Gazon est-il Constitué de Graminées ?

Les graminées possèdent une aptitude naturelle à former des populations étendues et denses. Le tallage, phénomène spécifique aux graminées, entraîne la densification du tapis végétal par la création de touffes serrées. Par ailleurs, les graminées supportent les coupes rases et fréquentes, contrairement à la plupart des dicotylédones, et sont capables de pousser dans des conditions de climats et de milieux très différentes. C’est ainsi que les grandes étendues d’herbe existent partout où de grands herbivores pâturent, favorisant les graminées au détriment des autres plantes et des ligneux.

Les Différents Types de Pelouses

Les pelouses sont aujourd'hui utilisées pour une multitude de fonctions, chacune nécessitant des caractéristiques spécifiques :

• Les pelouses d’ornement : Elles sont destinées à mettre en valeur maisons, bâtiments et sites prestigieux, chaque fois que l’esthétique est le critère essentiel. Elles sont caractérisées par un aspect fin et dense et nécessitent une tonte fréquente et rase.
• Les pelouses de détente et d’agrément : Elles sont conçues pour les espaces de loisir dans les jardins de particuliers ou les parcs ouverts au public. Elles doivent avoir un bel aspect en toute saison, supporter un piétinement modéré et un entretien régulier.
• Les pelouses pour les terrains de sport : Ces pelouses doivent être très résistantes au piétinement et à l’arrachement et supporter un entretien intensif.
• Les pelouses de couverture : Leur objectif est d'occuper des espaces urbains ou périurbains à entretien faible, comme les bords de route ou les parcs d’activités. Le choix d’un tel gazon se fera essentiellement sur des critères d’adaptation des espèces aux contraintes de milieu et d’entretien.

La Nutrition des Plantes : Autotrophes, Hétérotrophes et Symbiotes

Le domaine de la nutrition des plantes est très diversifié et englobe différentes stratégies utilisées par les plantes pour obtenir les nutriments essentiels à leur croissance et à leur survie.

Autotrophes

Les plantes autotrophes sont autosuffisantes en ce qui concerne leurs besoins nutritionnels et produisent leur nourriture par photosynthèse. Elles utilisent la lumière du soleil, le dioxyde de carbone, l’eau et les minéraux pour synthétiser les composés organiques, principalement les sucres, qui servent de source d’énergie pour la croissance et le métabolisme. Le gazon appartient à cette catégorie. Le carbone minéral assimilable étant sous la forme de gaz carbonique ou d'ions carbonate ou bicarbonate, l'autotrophie complète suppose la capacité de fixer ces substances et de les réduire, c'est-à-dire de passer du composé CO2 à des constituants dans lesquels les atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène sont en moyenne dans les rapports qui correspondent à la formule C2H3O. Pour assurer cette réduction, les organismes doivent disposer d'énergie et d'un donneur d'électrons. Les électrons, en attirant des protons toujours présents dans les cellules vivantes, puisque celles-ci sont riches en eau, reconstitueront l'hydrogène présent dans les substances réduites.

Parmi les autotrophes, les végétaux chlorophylliens disposent de l'énergie lumineuse. Ils sont phototrophes. Leur autotrophie concerne l'organisme pris dans son ensemble, qu'il s'agisse d'une algue verte unicellulaire comme la chlorelle ou d'un arbre comme le chêne. Mais, pour ce dernier, l'autotrophie à l'égard du carbone n'est réalisée que par les feuilles. Les racines isolées peuvent être cultivées in vitro, mais il faut leur fournir du glucose et le plus souvent des facteurs de croissance. Les feuilles isolées elles-mêmes, pour se bouturer, exigent fréquemment de tels facteurs. Les cultures, in vitro, de cellules vertes, isolées de plantes supérieures, demandent un glucide et plusieurs facteurs de croissance. Leur activité photosynthétique n'est pas nulle, mais généralement insuffisante pour leur assurer une autotrophie. Dans l'organisme entier, l'autotrophie est assurée par la coopération des différents organes, des différentes cellules, dont les potentialités se complètent. On retrouve à propos des végétaux parasites des déficiences comparables à celles des organes isolés. Ainsi le gui doit-il emprunter à son hôte divers facteurs de croissance. Les autotrophes pour le carbone présentent des besoins variables à l'égard de l'azote. Ainsi les plantes à fleurs, les fougères, les algues vertes et les algues rouges se nourrissent de nitrates et éventuellement de sels d'ammonium, selon le mode autotrophique.

Les bactéries présentent une plus grande variété de types autotrophiques. Certaines sont chlorophylliennes. Ainsi les Cyanobactéries, appelées autrement « algues bleues », réalisent une photosynthèse semblable à celle des végétaux chlorophylliens. D'autres bactéries, vertes (Chlorobium) ou pourpres (Chromatium), vivent dans les eaux sulfureuses ; elles utilisent le gaz carbonique, les nitrates. Leur croissance dépend de la lumière qu'elles absorbent, mais, à la différence des végétaux, elles ne peuvent vivre en présence d'oxygène. Pour réaliser leur photosynthèse, il leur faut toujours disposer d'une substance minérale réduite, sulfure ou hydrogène, tandis que les végétaux chlorophylliens utilisent l'eau comme réducteur du gaz carbonique. Tous ces organismes phototrophes sont des photolithotrophes.

Chimiosynthèse

D'autres bactéries autotrophes, non colorées, n'utilisent pas la lumière, mais obtiennent l'énergie qui leur est nécessaire en oxydant le plus souvent en aérobiose diverses substances minérales : sulfures ou soufre des eaux sulfureuses, sels d'ammonium et nitrites des sols. Leur source d'énergie est chimique, on les dit chimiolithotrophes. Certaines sont strictement autotrophes et leur croissance peut même être inhibée en présence de matière organique préformée. Elles utilisent à la fois des matériaux de construction et une source d'énergie. La chimiosynthèse est l'élaboration, par les êtres vivants, des constituants de leur protoplasme. Ils utilisent à cette fin des matériaux divers et se servent, pour en combiner les éléments, de l'énergie chimique.

Hétérotrophes

Les plantes hétérotrophes dépendent de sources extérieures pour leur alimentation, car elles sont incapables de produire leur nourriture par photosynthèse. Ces plantes obtiennent des composés organiques, tels que des sucres, des acides aminés et des vitamines, à partir de leur environnement ou d’autres organismes. Les plantes hétérotrophes incluent des plantes parasites qui obtiennent des nutriments des plantes hôtes et les plantes saprophytes qui décomposent la matière organique pour se nourrir. Elles sont généralement incapables d'utiliser le gaz carbonique de l'air par voie photosynthétique et requièrent, comme source de carbone, des aliments organiques.

Symbiotes

Les plantes symbiotiques établissent des relations mutuellement bénéfiques avec d’autres organismes pour obtenir leurs nutriments. Les associations mycorhiziennes en sont un exemple : les plantes établissent des relations symbiotiques avec des champignons afin d’améliorer l’absorption des nutriments, en particulier le phosphore et l’azote. Un autre exemple est celui des plantes fixatrices d’azote, telles que les légumineuses, qui hébergent les bactéries fixatrices d’azote dans leurs nodules racinaires, ce qui leur permet de convertir l’azote atmosphérique en une forme utilisable. Les trois types de nutrition végétale reflètent les diverses stratégies employées par les plantes pour satisfaire leurs besoins nutritionnels. Que vous ayez besoin de soutien pour des plantes autotrophes, hétérotrophes ou symbiotes, les produits Quadra sont formulés spécialement pour les besoins de nos clients afin d’augmenter la productivité.

La Morphologie et la Croissance du Gazon

Les plantes de gazon se composent de feuilles, de tiges et de racines qui proviennent des semences ou bien de la propagation végétative des plants. Le gazon appartient au groupe des plantes monocotylédones où les graines possèdent une plantule à une seule feuille (monocotylédones).

Les tissus du méristème situés dans plusieurs régions du plant sont responsables de la division des cellules et par conséquent de la croissance du plant. La couronne est la région du méristème la plus importante du gazon car elle initie la nouvelle croissance. La couronne est située à la base du plant, tout près de la surface du sol.

Après la germination de la semence, la radicule produit des racines primaires qui restent actives pendant 6 à 8 semaines de la date de germination. Les racines secondaires commencent à se développer après 2 à 3 semaines de la germination. La vie des racines secondaires est de 6 mois à 2 ans. Les racines initiées à l’automne vivent plus longtemps que celles initiées au printemps. Celles du printemps vivent plus longtemps que les racines de l’été. L’initiation des racines est au minimum durant les températures élevées de l’été. Certaines racines meurent durant les mois de chaleur (juillet et août). La meilleure période d’initiation et de développement des racines est durant les températures de 13° à 15° C (printemps et automne). Les racines n’emmagasinent pas suffisamment d’hydrates de carbone. Ce sont essentiellement les tiges, les rhizomes et les stolons qui ont un diamètre plus grand que celui des racines.

Le tallage est plus fréquent au printemps et à l’automne, favorisé par une concentration d’auxine adéquate dans le plant et une température basse. Il existe une coopération entre l’aérien et le racinaire. Le racinaire absorbe l’eau et les éléments nutritifs du sol et les met à la disposition de l’aérien. Les régions de croissance active (méristème) de l’aérien produisent les hydrates de carbone avant que le racinaire puisse prendre sa part. Pour une bonne croissance du gazon, le ratio de l’aérien au racinaire doit être A/R = 1/3 par poids sec. Autrement dit, la masse des racines doit être 3 fois plus grande que celle de l’aérien.

Photosynthèse et Respiration du Gazon

La synthèse (formation ou production) de matière organique est réalisée par le gazon dans les parties vertes. Cette synthèse se fait à l’aide de l’énergie lumineuse (soleil) en se servant de l’eau, du gaz carbonique et des minéraux pour produire des substances organiques qu’on appelle les hydrates de carbone servant comme alimentation au gazon. L’eau est absorbée du sol par les racines. Les tissus verts du gazon contiennent des cellules ayant des chloroplastes qui transforment la lumière solaire en énergie. La photosynthèse produit aussi de l’eau et de l’oxygène.

La respiration est le contraire de la photosynthèse, où les hydrates de carbone sont décomposés pour fournir une énergie que le gazon utilise pour la croissance de ses tissus. La photosynthèse se fait essentiellement dans le feuillage, tandis que la respiration se fait essentiellement pour obtenir de l’énergie. Lorsque le taux de photosynthèse est plus grand que la respiration, il y a croissance de tissus. Par contre, lorsque le taux de photosynthèse est plus petit que la respiration, la croissance du gazon ralentit pour quelques temps. Finalement lorsque la photosynthèse diminue beaucoup ou bien cesse, le gazon est presque dormant. À ce moment-là, une petite quantité d’hydrates de carbone est décomposée par la respiration. Ce ralentissement de respiration aide le gazon à survivre les conditions dures de l’environnement. Toutefois, le gazon reprend sa croissance active au fur et à mesure que les conditions favorisant la croissance s’améliorent.

L’accumulation des hydrates de carbone est maximale lorsque les feuilles et les tiges croissent lentement durant une période où la photosynthèse est active. D’autre part, le maximum de perte d’hydrates de carbone a lieu lorsque la croissance de l’ensemble aérien et le taux de respiration sont actifs. Le pâturin annuel de croissance procombante pourrait se propager par des stolons. La feuille du pâturin annuel a une partie ondulée.

Classification des Êtres Vivants par Mode de Nutrition

Les classifications botaniques permettent de distinguer les êtres vivants par des caractères concernant la morphologie (le port dressé), le milieu de vie (aquatique ou aérien), la reproduction et les caractères cellulaires. Les êtres vivants se distinguent aussi par des caractères physiologiques concernant leur manière de se nourrir.

Les animaux sont hétérotrophes et aérobies : leur nutrition nécessite une matière organique déjà constituée (ils mangent). Cette matière est dégradée par la respiration qui fournit l'énergie à leurs propres synthèses.

Les champignons, faisant partie des végétaux au sens large, se comportent comme les animaux. Hétérotrophes, ils consomment de la matière organique constituée au cours de différents processus biologiques (saprophytisme, parasitisme, symbiose). Les mécanismes de production d'énergie peuvent être la respiration (aérobie) ou diverses fermentations (aérobies ou anaérobies).

Les végétaux verts (végétaux au sens strict ou "chlorophytes") qui comprennent les algues, les bryophytes, les ptéridophytes et les spermaphytes sont autotrophes et aérobies. Autotrophes, ils synthétisent leur matière organique à partir de substances uniquement minérales grâce à l'énergie solaire (photosynthèse) dans des cellules spécialisées.

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