Abrégé de biologie végétale appliquée
Gérard Tremblin et Abderrazak Marouf
edp sciences
Avant-propos
XXI
Partie-I Le monde végétal
Chapitre 1 . Rappel de botanique3
1.1 Description d'une plante terrestre3
1.2 Les racines4
1.3 La tige5
1.4 La feuille5
1.5 La fleur8
1.6 Les inflorescences9
1.7 Le fruit9
Chapitre 2 . Rappel de physiologie végétale13
2.1 La nutrition hydrique13
2.1.1 Les origines et la rétention de l'eau dans le sol13
2.1.2 L'absorption et la circulation de l'eau14
2.1.3 Le rejet de l'eau : la transpiration15
2.2 La nutrition carbonée16
2.2.1 La photosynthèse, généralités16
2.2.2 L'aspect photochimique17
2.2.3 L'aspect thermochimique19
2.3 La nutrition minérale20
2.3.1 Éléments minéraux dans les plantes20
2.3.2 Éléments minéraux indispensables21
2.3.3 Mécanismes de leur absorption23
Partie-II La nutrition des plantes
Chapitre 3 . La nutrition minérale des plantes et la fertilisation (apport d'engrais)27
3.1 Introduction27
3.2 Notion de facteur limitant28
3.3 Amélioration de la fertilité29
Encart - les unités fertilisantes
30
3.4 La fumure30
3.4.1 Les amendements30
3.4.2 Les engrais chimiques30
3.3 Rôle des divers éléments dans la plante32
3.3.1 Les éléments majeurs33
3.5.2 Les éléments secondaires34
3.5.3 Les oligo-éléments36
Encart - les sidérophores
36
3.5.4 Les éléments bénéfiques38
3.6 Les doses nécessaires à appliquer39
3.7 Les interactions40
3.8 Exigences particulières de certaines plantes42
Chapitre 4 . Les besoins en eau des plantes cultivées45
4.1 Introduction45
4.2 L'irrigation et le cycle de l'eau46
4.3 L'eau dans le système sol-plante-atmosphère46
4.3.1 L'eau dans le sol, état et circulation46
4.3.2 Notion de potentiel hydrique48
4.3.3 L'évapotranspiration30
4.3.4 Autres paramètres54
4.4 Facteurs régulant l'absorption de l'eau54
4.4.1 Morphologie de l'appareil racinaire55
4.4.2 Facteurs du milieu55
4.4.3 La transpiration foliaire56
4.5 Conclusion56
Chapitre 5 . Les mycorhizes59
5.1 Généralités59
5.2 Principaux types de mycorhizes60
5.2.1 Les endomycorhizes60
5.2.2 Les ectomycorhizes61
5.2.3 Les mycorhizes des Éricacées62
5.2.4 Les mycorhizes des Orchidacées63
5.3 Importance et rôles63
5.3.1 Effets des champignons à mycorhizes arbusculaires (MA) sur la nutrition des plantes64
5.3.2 Effets des champignons à MA sur les bactéries du sol64
5.3.3 Effets des champignons à MA sur les bactéries transformant l'azote65
5.3.4 Effets des bactéries de la mycorhizosphère sur les champignons à MA65
5.3.5 Rôle des champignons à MA dans la lutte biologique65
5.3.6 Effets des pratiques agricoles sur la population des champignons à MA et leur diversité66
5.3.7 Autres effets67
5.4 Applications de la mycorhization67
Chapitre 6 . La fixation biologique de l'azote atmosphérique71
6.1 Généralités71
6.2 Assimilation de l'azote minéral72
6.3 La fixation de l'azote atmosphérique et les organismes impliqués72
6.4 Importance et rôles74
6.5 Cycle de l'azote75
6.6 Méthodes d'étude76
6.6.1 Détermination de l'azote76
6.6.2 Mesure de la fixation d'azote77
6.7 Applications de la fixation biologique de l'azote en agriculture77
Partie-III Les différentes pratiques culturales
Chapitre 7 . Les cultures sur sol83
7.1 Les cultures en milieu ouvert83
7.1.1 Introduction83
7.1.2 Agriculture intensive traditionnelle83
7.1.3 L'agriculture biologique84
7.1.4 L'agroforesterie83
7.1.5 La permaculture86
7.1.6 L'agro-écologie87
7.1.7 L'agriculture biodynamique ou biodynamie88
7.2 Les cultures en milieu confiné88
7.2.1 La plasticulture88
7.2.2 Les fermes verticales90
7.2.3 L'agriculture sous la mer91
Encart - la conservation des semences
91
7.2.4 Autres méthodes de conservation des ressources génétiques94
Chapitre 8 . La culture hors-sol95
8.1 Introduction95
8.2 Historique95
8.3 Les différents substrats utilisés dans la culture hors-sol96
8.3.1 La perlite98
8.3.2 La vermiculite98
8.3.3 La pierre ponce98
8.3.4 Les boulettes d'argile98
8.3.5 La laine de roche99
8.3.6 Les fibres de coco99
8.4 Dispositifs et modalités utilisées99
8.4.1 L'hydroponie99
8.4.2 L'aéroponie100
8.4.3 L'ultraponie100
8.4.4 La NFT100
8.4.5 L'aquaponie101
8.5 Avantages de l'hydroponie102
8.6 Espèces cultivées en hors-sol103
8.6.1 Cultures légumières104
8.6.2 Les cultures florales104
8.6.3 Les plantes d'intérieur104
8.7 Les solutions nutritives104
8.7.1 Composition103
8.7.2 Contrôle du pH de la solution nutritive106
8.7.3 Importance de la conductivité107
8.8 Applications107
Encart - le développement des murs végétaux
109
Encart - les plantes à traire
110
Chapitre 9 . La culture in vitro111
9.1 Introduction111
9.2 Éléments de méthodologie112
9.2.1 Les contenants112
9.2.2 L'asepsie et la stérilisation de l'expiant112
9.2.3 Les chambres de culture115
9.2.4 Le milieu de culture115
9.2.5 Les régulateurs de croissance117
9.3 Applications de la culture in vitro de tissus et de cellules118
9.4 Conclusion120
Chapitre 10 . La phytoremédiation123
10.1 Introduction123
10.2 Effets des métaux sur les processus physiologiques124
10.3 Réactions de défense des plantes125
10.3.1 Métallothionéines (MTs)126
10.3.2 Phytochélatines (PCs)126
10.4 Classification des métallophytes et leurs stratégies d'absorption des métaux126
10.5 Plantes hyperaccumulatrices127
10.6 Différentes techniques de phytoremédiation et principes128
10.6.1 Phytoextraction129
10.6.2 Rhizofiltration130
10.6.3 Phytovolatilisation131
10.6.4 Phytodégradation / Phytotransformation131
10.6.5 Phytostabilisation132
10.7 Conclusion132
Encart - l'agromine
133
Partie-IV . La culture et l'utilisation des algues et des cyanobactéries
Chapitre 11 Les algues et leurs applications137
11.1 Généralités137
11.2 Les macro-algues138
11.2.1 Utilisation directe des macro-algues comme aliments138
11.2.2 Utilisation indirecte des macro-algues (extraits)141
11.2.3 Aquaculture végétale ou phycoculture143
11.3 Les micro-algues147
11.3.1 Récupérer des micro-algues148
11.3.2 Récolte, concentration et extraction150
11.3.3 Les micro-algues fourrages151
11.3.4 Les micro-algues sources de pigments, de colorants, de nutraceutiques et de produits cosmétiques151
11.3.5 Production de biocarburant lipidique à l'aide de micro-algues154
11.3.6 Autres utilisations des micro-algues154
11.4 Conclusion155
Chapitre 12 . Les cyanobactéries157
12.1 Introduction 157
12.1.1 Utilisation directe comme engrais vert157
12.1.2 Exploitation d'une symbiose158
12.2 Les spirulines158
12.2.1 Historique158
12.2.2 Découverte des spirulines159
12.2.3 Premières observations microscopiques159
12.2.4 Début de la production industrielle160
12.2.5 Mise en place de cultures artisanales160
12.2.6 Caractéristiques morphologiques des spirulines161
12.2.7 Systématique162
12.2.8 Écologie et conditions de culture des spirulines164
12.2.9 Milieux de culture des spirulines164
12.2.10 Composition chimique des spirulines165
12.2.11 Utilisations des spirulines167
Partie-V L'arboriculture
Chapitre 13 . La sylviculture173
13.1 Introduction173
13.2 La gestion forestière174
13.2.1 Le taillis simple174
13.2.2 La futaie régulière174
13.2.3 Le taillis sous-futaie175
13.2.4 La futaie irrégulière175
13.3 Les conifères176
13.3.1 L'épicéa177
13.3.2 Le mélèze178
13.3.3 Le pin laricio179
13.3.4 Le pin maritime180
13.3.5 Le pin sylvestre181
13.3.6 Les sapins183
13.4 Les feuillus184
13.4.1 Le bouleau184
13.4.2 Le charme185
13.4.3 Le chêne186
13.4.4 Le frêne188
13.4.5 Le hêtre189
13.4.6 L'orme190
13.5 Le bois source d'énergie191
Chapitre. 14 . La populiculture193
14.1 Introduction193
14.2 Caractéristiques botaniques194
14.3 Les différents peupliers cultivés194
14.4 Culture du peuplier195
14.4.1 Choix du terrain195
14.4.2 Préparation du terrain et suivi de la plantation196
14.5 Les cultivars197
14.6 Principaux ennemis de la populiculture197
14.6.1 Maladies, parasites et prédateurs197
14.6.2 Facteurs abiotiques199
14.7 Utilisations199
14.8 La populiculture dans le monde200
14.9 Conclusion201
Chapitre 15 . La fruticulture203
15.1 Introduction203
15.2 Arbres produisant des fruits à noyaux204
15.2.1 L'abricotier204
15.2.2 L'avocatier205
15.2.3 Le cerisier206
15.2.4 Le litchi207
15.2.5 Le manguier208
15.2.6 L'olivier209
15.2.7 Le palmier dattier212
15.2.8 Le pêcher213
15.2.9 Le prunier214
15.3 Les arbres portant des fruits sans pépins215
15.3.1 Les bananiers215
15.3.2 Le clémentinier216
15.4 Les arbres portant des fruits à pépins217
15.4.1 L'actinidier217
15.4.2 Les agrumes218
15.4.3 Le figuier220
15.4.4 Le pommier221
15.4.5 La vigne222
15.5 Les arbres portant des fruits secs223
15.5.1 L'amandier223
15.5.2 L'anacardier224
15.5.3 Le châtaigner225
15.5.4 Le noisetier226
15.5.5 Le noyer227
15.5.6 Le pistachier229
15.6 Conclusion229
Partie- VI Les plantes à usage alimentaire
Chapitre 16 . Les principales céréales233
16.1 Le blé234
16.2 Le maïs235
Encart - le maïs Monsanto
239
16.3 Le manioc240
16.4 Le mil241
16.5 L'orge243
16.6 Le riz244
16.7 Le sorgho246
Chapitre 17 . Les plantes aromatiques communes249
17.1 Les plantes aromatiques herbacées250
17.1.1 L'aneth250
17.1.2 Le basilic250
17.1.3 La ciboulette251
17.1.4 La coriandre252
17.1.5 Le crocus252
17.1.6 Le cumin254
17.1.7 L'estragon255
17.1.8 La marjolaine256
17.1.9 La menthe256
17.1.10 L'origan258
17.1.11 Le persil258
17.2 Les plantes aromatiques arbustives et les arbres259
17.2.1 Le genévrier259
17.2.2 Le houblon260
17.2.3 Le laurier261
17.2.4 Le muscadier262
17.2.5 Le romarin263
17.2.6 La sarriette264
17.2.7 La sauge264
17.2.8 Le thym265
17.2.9 La verveine266
Chapitre 18 . Les plantes à épices et les plantes toniques ou excitantes269
18.1 Plantes à épices à saveur piquante270
18.1.1 La maniguette270
18.1.2 La moutarde blanche271
18.1.3 Le piment272
18.1.4 Le pimentier de la Jamaïque273
18.1.5 Le poivrier274
18.2 Plantes à épices à saveur parfumée275
18.2.1 Le curcuma275
18.2.2 La cardamome277
18.2.3 Le carvi278
18.2.4 Le gingembre279
18.2.5 Le giroflier280
18.3 Plantes à épices à saveur douce281
18.3.1 Le badianier281
18.3.2 Le cacaoyer282
18.3.3 Le cannelier283
18.3.4 Le vanillier284
18.4 Les plantes toniques ou excitantes286
18.4.1 Le caféier286
18.4.2 Le colatier288
18.4.3 Le quinquina289
18.4.4 Le tabac290
18.4.5 Le théier291
Chapitre 19 . Principales plantes à fruits exotiques295
19.1 Plantes cultivées pour leurs fruits296
19.1.1 L'açaï296
19.1.2 L'acérolier297
19.1.3 L'actinidier (voir chapitre, Fruiticulture)297
19.1.4 L'arbre à pain297
19.1.5 L'ananas298
19.1.6 Le carambolier299
19.1.7 Le chérimolier300
19.1.8 Le durian301
19.1.9 Le figuier de Barbarie302
19.1.10 Le goyavier303
19.1.11 Le grenadier304
19.1.12 La grenadille305
19.1.13 Le guarana306
19.1.14 Le jacquier307
19.1.15 Le longanier308
19.1.16 Le lyciet commun309
19.1.17 Le mangoustanier310
19.1.18 Le nono311
19.1.19 Le papayer312
19.1.20 Le physalis313
19.1.21 Le pitaya314
19.1.22 Le plaqueminier315
19.1.23 Le ramboutanier316
19.1.24 Le tamarinier318
19.2 Cultivées pour d'autres utilisations319
19.2.1 Le konjac319
19.2.2 Le quinoa320
19.2.3 Le takamalca321
Chapitre 20 . Les plantes oléifères323
20.1 Les arbres et les plantes arbustives323
20.1.1 L'arganier323
20.1.2 Le cocotier325
20.1.3 Le noyer (voir chapitre, Fruticulture)326
20.1.4 L'olivier (voir chapitre, Fruiticulture)326
20.1.5 Le palmier à huile326
20.1.6 Le ricin328
20.2 Les plantes oléifères herbacées329
20.2.1 L'arachide329
20.2.2 Le carthame330
20.2.3 Le colza331
20.2.4 Le cotonnier (voir chapitre, Plantes à fibres)332
20.2.5 Le lin (voir chapitre, Plantes à fibres)332
20.2.6 Le sésame332
20.2.7 Le soja334
20.2.8 Le tournesol336
Chapitre 21 . Les plantes marines et les macro-algues341
21.1 Les plantes marines comestibles341
21.1.1 La salicorne341
21.1.2 La criste marine342
21.1.3 Le chou marin343
21.2 Les macro-algues vertes ou Chlorophycées343
21.2.1 La laitue de mer343
21.2.2 L'entéromorphe344
21.3 Les macro-algues brunes ou Phéophycées345
21.3.1 Le haricot de mer345
21.3.2 Le kelp ailé346
21.3.3 Le kombu346
21.3.4 Le wakamé347
21.3.5 L'algue-palmier348
21.3.6 L'aramé349
21.3.7 L'hijiki349
21.4 Les macro-algues rouges ou Rhodophycées350
21.4.1 Le nori350
21.4.2 Le pioka350
21.4.3 Ladulse351
Encart - cuisiner les algues
352
Partie-VII Les plantes fourragères et industrielles
Chapitre 22 . Les plantes fourragères357
22.1 Introduction357
22.2 Les Poacées (ex graminées)358
22.2.1 L'avoine cultivée358
22.2.2 L'avoine jaunâtre359
22.2.3 Le dactyle360
22.2.4 Les bromes361
22.2.5 Les fétuques362
22.2.6 Le ray-grass363
22.2.7 Le maïs fourrager (voir partie VI, Plantes alimentaires)365
22.2.8 Les sorghos365
22.2.9 Le millet perlé368
22.3 Les Fabacées (ex légumineuses)369
22.3.1 Le lotier corniculé370
22.3.2 La luzerne cultivée371
22.3.3 Le trèfle372
22.3.4 Le pois fourrager373
22.3.5 Le soja (voir chapitre, Plantes oléifères)376
22.4 Les arbustes fourragers376
22.4.1 L'atriplex376
22.4.2 Le figuier de Barbarie (voir chapitre, Plantes à fruits exotiques)379
22.5 Les autres plantes fourragères379
22.5.1 La betterave fourragère379
22.5.2 Le colza fourrager381
22.5.3 Le tournesol (voir chapitre, Plantes oléifères)384
Chapitre 23 . Les plantes à usages industriels et autres385
23.1 Introduction385
23.2 Les plantes utilisées en amidonnerie ou en brasserie386
23.2.1 Le blé (voir partie VI, Plantes à usage alimentaire)386
23.2.2 Le maïs (voir partie VI, Plantes à usage alimentaire)386
23.2.3 L'orge (voir partie VI, Plantes à usage alimentaire)386
23.2.4 Le riz (voir partie VI, Plantes à usage alimentaire)386
23.3 Les plantes saccharifères386
23.3.1 La betterave sucrière (voir partie VI, Plantes à usage alimentaire)386
23.3.2 La canne à sucre386
23.3.3 L'érable à sucre387
23.3.4 Le palmier à sucre388
23.3.5 Le palmier rodier389
23.3.6 Le sorgho sucré390
23.4 Les plantes à fibres391
23.4.1 Introduction391
23.4.2 L'alfa392
23.4.3 Le bambou393
23.4.4 Le chanvre ou cannabis394
23.4.5 Le cotonnier396
23.4.6 Le jute399
23.4.7 Le lin400
23.4.8 Le raphia402
23.4.9 Le sisal403
23.5 Les plantes médicinales ou plantes médicaments405
23.5.1 Introduction405
23.5.2 Le boldo406
23.5.3 Le camphrier406
23.5.4 La colchique407
23.5.5 La digitale pourpre408
23.5.6 L'eucalyptus409
23.5.7 Le gaïac410
23.5.8 Le gingembre410
23.5.9 Le ginkgo411
23.5.10 Leginseng411
23.5.11 L'if411
23.5.12 Le millepertuis412
23.5.13 Le pavot somnifère413
23.5.14 La pervenche de Madagascar413
23.5.15 Le plantain414
23.5.16 Les quinquinas414
23.5.17 La salsepareille415
23.5.18 Le tilleul416
23.5.19 La valériane416
23.5.20 La vigne rouge416
23.6 Les plantes à caoutchouc417
23.6.1 Introduction417
23.6.2 Le guayule417
23.6.3 L'hévéa418
23.6.4 Le pissenlit russe419
23.7 Les plantes hallucinogènes420
23.7.1 Introduction420
23.7.2 Le chanvre ou cannabis (voir chapitre, Plantes à fibres)421
23.7.3 Les daturas421
23.7.4 Le kawa422
23.7.5 La mandragore423
23.7.6 Le pavot somnifère (voir chapitre, Plantes médicinales)424
23.7.7 Le peyotl424
23.8 Les plantes non alimentaires à usage énergétique425
23.8.1 Introduction425
23.8.2 L'herbe à éléphant426
23.8.3 Le jatropha427
23.8.4 Le panic érigé429
23.9 Les plantes à huile et à parfum430
23.9.1 Introduction430
23.9.2 L'aliboufier431
23.9.3 Le camphrier431
23.9.4 La citronnelle432
23.9.5 L'eucalyptus433
23.9.6 Le jojoba434
23.9.7 Le karité435
23.9.8 La myrrhe436
23.9.9 Le patchouli437
23.9.10 Le pélargonium437
23.9.11 Le vétiver438
23.9.12 L'ylang-ylang439
Partie-VIII Les plantes insecticides et l'allélopathie45
Chapitre 24 . Les plantes insecticides443
24.1 Introduction443
24.2 Le derris443
24.3 Le margousier444
24.4 Le pyrèthre446
Chapitre 25 . L'allélopathie449
25.1 Définition449
25.2 Nature chimique des substances allélopathiques449
25.3 Voies de libération de substances allélochimiques451
25.3.1 Volatilisation451
25.3.2 Exsudation racinaire451
25.3.3 Le lessivage452
25.3.4 Décomposition des résidus végétaux452
25.4 Conditions ou variations de teneurs en composés allélopathiques452
25.5 Mécanismes d'action des substances allélopathiques453
25.6 Caractérisation454
25.7 Méthodes d'étude et bio-essais454
25.7.1 Les bio-essais455
25.7.2 Les études en laboratoire455
25.7.3 Les études sur le terrain et en serre456
25.8 Applications456
Encart - l'allélopathie en milieu aquatique
457
Conclusion459
Bibliographie461
Glossaire467
Index509