Types de racines
Importance des racines
Ressources
Dans la plupart des plantes, le système racinaire est une structure souterraine qui sert principalement à ancrer la plante dans le sol et à absorber l’eau et les minéraux. Les racines peuvent être moins familières que les fleurs, les tiges et les feuilles plus visibles, mais elles ne sont pas moins importantes pour la plante.
Les racines ont quatre régions : un chapeau de racine ; une zone de division ; une zone d’élongation ; et une zone de maturation (figure 1). Le capuchon racinaire est un groupe de cellules en forme de coupe à l’extrémité de la racine qui protège les cellules délicates situées derrière le capuchon lorsqu’il pousse dans le sol. Le chapeau de la racine sécrète du mucigel, une substance qui agit comme un lubrifiant pour faciliter son déplacement. Le chapeau de la racine joue également un rôle dans la réaction de la plante à la gravité. Si un pot de fleurs est placé sur le côté, la tige se développera vers le haut, en direction de la lumière, et le chapeau de la racine dirigera les racines vers le bas. Au-dessus du chapeau de la racine se trouve la zone de division et, au-dessus, la zone d’élongation. La zone de division contient des cellules méristématiques en croissance et en division. Après chaque division cellulaire, une cellule fille conserve les propriétés de la cellule méristématique, tandis que l’autre cellule fille (dans la zone d’élongation) s’allonge parfois jusqu’à 150 fois. En conséquence, la pointe de la racine est littéralement poussée à travers le sol.
Dans la zone de maturation, les cellules se différencient et remplissent des fonctions telles que la protection, le stockage et la conductance. Vue en coupe transversale, la zone de maturation de nombreuses racines comporte une couche externe (l’épiderme), un niveau plus profond (le cortex) et une région centrale qui comprend le tissu vasculaire conducteur.
L’épiderme est généralement une couche unique de cellules au bord externe de la racine, qui absorbe l’eau et les minéraux dissous, une fonction grandement facilitée par la présence de poils racinaires. Les poils racinaires se forment à partir de la croissance externe des cellules épidermiques et sont limités à une petite zone près de l’extrémité de la racine. On a estimé qu’un seul plant de seigle de quatre mois avait environ 14 milliards de poils racinaires (figure 2).
Le cortex occupe la plus grande partie du volume des jeunes racines, et est important pour le stockage de substances telles que l’amidon.
Au centre de la racine se trouve la région du tissu vasculaire qui fonctionne dans le transport de l’eau vers le haut de la racine et dans la tige (dans le tissu du xylème), et dans le transport des hydrates de carbone et d’autres substances de la tige vers le bas dans la racine (dans le tissu du phloème). Les cellules du xylème et du phloème s’attachent les unes aux autres bout à bout ou sont effilées, avec des parois qui se chevauchent, ce qui facilite le déplacement des substances d’une cellule à l’autre. Chez de nombreuses plantes, un seul groupe de cellules du xylème et du phloème occupe une surface relativement petite de la section transversale de la racine. Chez d’autres plantes, un cylindre de tissu vasculaire forme un anneau autour d’un centre de cellules relativement indifférenciées, appelé la moelle.
Les racines forment souvent des associations symbiotiques avec des champignons du sol appelées mycorhizes. Dans cette association, la plante bénéficie du phosphore qui est absorbé et fourni par le champignon, et le champignon bénéficie des glucides produits par la plante. Les plantes cultivées en l’absence de mycorhizes du sol se portent généralement moins bien que lorsque des mycorhizes sont présentes.
Une autre association symbiotique racinaire existe entre des plantes comme les pois et les haricots (famille des Leguminosae) et les bactéries Rhizobium. Les bactéries pénètrent dans les cellules des racines, se multiplient et, ce faisant, forment des nodules où les bactéries ont accès aux glucides synthétisés par la plante. En retour, les bactéries « fixent » l’azote, convertissant l’azote gazeux de l’atmosphère en composés azotés utilisables par les plantes.
Types de racines
Dans la plupart des arbres et des fleurs sauvages, une racine, la racine pivotante, est plus proéminente que les autres racines fibreuses. La racine pivotante a généralement un diamètre relativement important et s’étend plus profondément que les autres racines de la plante, et possède souvent des racines latérales supplémentaires.
D’autres plantes, notamment les graminées, ont des systèmes racinaires fibreux formés de nombreuses racines de taille plus ou moins égale. En général, les racines pivotantes s’étendent plus profondément que les racines fibreuses, ces dernières occupant une plus grande proportion des couches supérieures du sol.
Les plantes peuvent également former d’autres types de racines, comme les racines à contrefort, qui forment de grandes structures de soutien au-dessus du sol, comme les troncs inférieurs de plantes comme le cyprès chauve et certains figuiers. Les racines à contrefort sont particulièrement utiles pour soutenir ces arbres dans un sol humide. Les racines d’étai proviennent soit de la tige inférieure (comme chez le maïs), soit des branches inférieures (comme chez le palétuvier rouge, le banian et certains palmiers), et apportent une stabilité supplémentaire à ces plantes à racines peu profondes. Les plantes grimpantes (comme le lierre) produisent des racines qui aident à attacher la plante à d’autres plantes, bâtiments et murs. D’autres racines aériennes,
comme celles que l’on trouve dans les mangroves, poussent à partir de la boue privée d’oxygène dans laquelle ces plantes poussent généralement et aident à l’absorption de l’oxygène. Cette croissance est inhabituelle pour des racines, car elles s’éloignent de la force de gravité au lieu de s’en rapprocher. Le système racinaire le plus inhabituel est peut-être celui de la plante pot de fleurs, dont les racines poussent dans une structure creuse formée par les feuilles modifiées de la plante. Cette structure creuse recueille l’eau de pluie, que les racines absorbent ensuite.
Importance des racines
Les carottes, les betteraves à sucre, les navets et le manioc sont tous des racines spécialisées dans le stockage des glucides. Ces composés sont stockés pendant l’hiver par la plante pour être utilisés pendant la saison de croissance suivante.
Les oignons, l’ail, les pommes de terre et le gingembre poussent sous terre mais ne sont pas des racines ; ce sont plutôt des tissus de tige
TERMES CLÉS
Cortex- Le cortex des racines est un tissu relativement mou qui se trouve entre l’épiderme et les tissus internes et vasculaires. Fonctionne principalement dans le stockage et dans le mouvement de l’eau dans le cylindre vasculaire.
Epiderme- La couche la plus externe et généralement unique de cellules dans la racine. Donne naissance aux poils racinaires.
Système racinaire fibreux- Un système racinaire composé de nombreuses racines de taille approximativement égale. Les racines fibreuses se trouvent principalement dans les horizons supérieurs du sol.
Méristème- Un groupe de cellules dont la fonction principale est la division cellulaire. Les divisions donnent lieu à une cellule fille qui continue à fonctionner comme une cellule de méristème et à une cellule fille qui se différencie en un type de cellule différent.
Mucigel- Un polysaccharide produit par les racines qui facilite la pénétration des racines, inhibe la dessiccation et augmente l’absorption.
Taproot- La racine dominante formée par la plupart des plantes et d’où naissent d’autres racines latérales.
modifié pour servir une fonction de stockage. Une racine est définie par sa structure, plutôt que par sa fonction.
Les racines pénètrent, lient et stabilisent le sol, aidant à prévenir l’érosion du sol. Les racines stimulent également la croissance des micro- et macro-organismes du sol, compactent le sol, modifient la chimie du sol par leurs sécrétions et ajoutent de la matière organique à leur mort.
Voir aussi Mycorhize ; Fixation de l’azote.