Oligo-éléments : les métaux

24 mars 2025

Nous connaissons les oligo-éléments les plus courants entrant dans la composition de nos engrais : le zinc (Zn), le cuivre (Cu), le fer (Fe), le molybdène (Mo), le manganèse (Mn) et parfois le cobalt (Co). Mais il existe d’autres métaux qui ajoutent de la valeur à notre sol. Dans l’article suivant, je voudrais nommer les […]

Définition des oligo-éléments :

Les oligo-éléments sont des minéraux essentiels présents en très petites quantités qui sont indispensables à la croissance, au développement et à la santé des plantes. Ils jouent un rôle important dans les processus enzymatiques, la photosynthèse, la protection et le développement général des plantes. Bien que la plante n’ait besoin que de très peu de ces éléments, une carence ou un excès peut rapidement devenir nuisible.

Tous les métaux énumérés ci-dessous sont des oligo-éléments, mais tous ne sont pas essentiels. L’excès de certains de ces éléments non essentiels peut avoir des conséquences très néfastes. Dans cet article, je voudrais nommer brièvement les métaux et les processus et fonctions essentiels qu’ils ont dans la plante. Ces éléments seront développés plus avant dans le prochain numéro de GreenTechPower.

Métaux :

Fer (Fe)

Formation de la chlorophylle : le fer est indirectement nécessaire à la photosynthèse car il ne se trouve pas dans la chlorophylle elle-même.
Synthèse d’enzymes telles que les peroxydases et les catalases (enzymes qui protègent contre le stress oxydatif tel que le rayonnement UV ou les métaux lourds) ; le fer contribue également à la cicatrisation des plaies et à la défense contre les agents pathogènes (infections microbiennes) et il renforce la paroi cellulaire en durcissant les cellules végétales.
Assimilation de l’azote : nécessaire à l’action des enzymes dans le métabolisme du nitrate et de l’ammonium.

Cuivre (Cu)

Important pour l’activité enzymatique, la photosynthèse et la formation de lignine dans les parois cellulaires (ce qui donne de la force à la plante).
Essentiel pour la formation des graines
Essentiel pour la résistance aux maladies
Essentiel pour le développement des jeunes pousses et des feuilles
Important pour la production de pollen et la formation des fruits
Protège la plante contre les champignons et les maladies
Protège la plante contre les rayons UV, la sécheresse et les agents pathogènes.

Manganèse (Mn)

Contribue à la photosynthèse
Activité enzymatique et métabolisme : essentiel pour les enzymes qui contribuent à la résistance au stress. Le manganèse contribue à la formation d’acides aminés, d’hormones et d’hydrates de carbone.
Il favorise la réduction des nitrates, ce qui permet aux plantes de mieux absorber l’azote.
Il contribue à la formation des sucres qui fournissent l’énergie nécessaire à la croissance.
Augmente la résistance aux infections fongiques telles que la pourriture des racines et la maladie des taches.
Aide à la formation des parois cellulaires et au développement des racines en augmentant l’absorption de l’eau et des nutriments.

Molybdène (Mo)

Essentiel pour la réduction des nitrates et la fixation de l’azote
Contribue à l’activité enzymatique
Contribue à la photosynthèse et prévient le jaunissement des feuilles
Favorise la formation des fleurs et des graines
Contribue à la régulation hormonale

Cobalt (Co)

Fixation de l’azote : il constitue un facteur clé pour les bactéries fixatrices d’azote qui peuvent convertir l’azote de l’air dont la plante a besoin.
Synthèse de la vitamine B12 et activité enzymatique (= stimulation de la production d’enzymes)
Elle aide les plantes à réduire le stress oxydatif et à mieux se protéger contre les métaux lourds et la sécheresse.

Aluminium (Al)

N’est pas un élément essentiel pour les plantes, mais c’est l’un des métaux les plus abondants dans les sols. Dans les sols neutres à alcalins (pH > 5,5), l’aluminium est généralement inoffensif, mais dans les sols acides (pH < 5,5), l’Al³⁺ est libéré, ce qui est toxique et peut gravement perturber la croissance des plantes. Il en va de même pour la chlorose (jaunissement) des feuilles et la diminution de la masse racinaire, ce qui entraîne un stress dû à la sécheresse et une vulnérabilité aux maladies.

Bien que l’aluminium puisse être toxique à des concentrations élevées et dans des sols acides, il y a des cas où de petites quantités dans des sols neutres à alcalins peuvent encore être bénéfiques :

Peut stimuler la croissance des racines de certaines espèces de plantes tolérantes (théier) et d’espèces de graminées (beaucoup de céréales et de bermudagrasses).
Augmente la résistance à certains pathogènes en renforçant la paroi cellulaire.
Peut réduire la toxicité des phosphates

Cadmium (Cd)

N’est pas un élément essentiel pour les plantes et est considéré comme un métal lourd ayant des effets toxiques. Lorsque les plantes absorbent le cadmium du sol, celui-ci peut provoquer une inhibition de la croissance, une chlorose (jaunissement des feuilles et inhibition de la photosynthèse), des dommages aux racines et une perturbation de divers processus de la plante tels que le métabolisme.

Il inhibe également l’absorption d’éléments essentiels tels que le calcium, le magnésium, le fer et le zinc (le Cd et le Zn ont des canaux d’absorption similaires, de sorte qu’un excès de Cd peut entraîner une carence en zinc).

Le chrome (Cr)

Le chrome n’est pas non plus un élément essentiel pour les plantes. Lorsque les plantes absorbent ce chrome par les racines (souvent sous forme toxique), cela a un effet pernicieux sur leur développement :

Inhibition de la croissance des racines et de la division cellulaire
Diminution de l’absorption de Fe, Mg, Zn et P (phosphore)
Chlorose, nécrose (= mort des cellules ou des tissus de la plante) et retard de croissance.
Des concentrations élevées peuvent également entraver la germination.

Nickel (Ni)

est un micronutriment essentiel à la croissance et au développement des plantes, mais il peut également être toxique à des concentrations élevées.

Essentiel pour l’enzyme uréase : l’uréase est une enzyme qui transforme l’urée en ammonium (NH₄⁺) afin que la plante puisse absorber l’azote. Sans Nickel, l’uréase ne peut pas fonctionner, ce qui entraîne une accumulation d’urée toxique et des problèmes de croissance
Aide les plantes à absorber et à convertir les composés azotés (en particulier dans les plantes légumineuses telles que les légumineuses et les trèfles).
Important pour une bonne production de protéines
Favorise l’absorption du fer qui est important pour la photosynthèse
Contribue à la formation de la chlorophylle et à son maintien en bonne santé
Protège contre le stress oxydatif en affectant certaines enzymes telles que la peroxydase.
Favorise la résistance à certains agents pathogènes (tels que le fusarium oxysporum, la pourriture grise (Botrytis), le mildiou, l’oïdium, la rouille).

Rubidium (Rd)

N’est pas un oligo-élément essentiel et ne contribue pas directement au développement des plantes. Il n’est pas non plus toxique. Le rubidium est similaire au potassium et peut le remplacer temporairement, mais il ne remplit pas toutes les fonctions du potassium. Je tiens à mentionner le rubidium uniquement parce qu’il fait partie des métaux qui peuvent être présents, mais qui ne sont pas réellement importants pour le développement des plantes.

Zinc (Zn)

Le zinc est un cofacteur pour plus de 300 enzymes impliquées dans la photosynthèse, la synthèse des protéines et la croissance cellulaire.
Il influence la production d’auxines (= hormones de croissance)
Il améliore l’absorption et l’efficacité de l’azote dans la plante.
Le zinc joue un rôle important dans la production de pollen et la fructification.
Il favorise le développement des graines et augmente la germination
Il contribue à la protection contre le stress oxydatif (= résistance au stress)
Un surplus de zinc peut entraîner une perturbation de l’absorption du manganèse et du fer.

Le vanadium (V)

Le vanadium n’est pas non plus un élément essentiel pour la plupart des plantes, mais il peut affecter la croissance et le métabolisme des plantes dans certains cas. Il est souvent considéré comme un oligo-élément ayant des fonctions biologiques potentielles, notamment dans le métabolisme de l’azote et l’activité enzymatique.

Peut remplacer partiellement le molybdène dans l’assimilation de l’azote (=L’assimilation de l’azote est le processus par lequel les plantes absorbent les composés azotés inorganiques (tels que le nitrate NO₃- et l’ammonium NH₄⁺) du sol et les transforment en composés organiques (tels que les acides aminés, les protéines et les acides nucléiques) essentiels à leur croissance et à leur développement).
Peut affecter la photosynthèse et la croissance
Un excès de vanadium peut devenir toxique pour les plantes.

Résumé :

Les métaux jouent un rôle crucial dans la croissance et le développement des plantes. Les métaux essentiels comme les oligo-éléments tels que le fer (Fe), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le manganèse (Mn), le molybdène (Mo) et le nickel (Ni) sont indispensables à l’activité enzymatique, à la photosynthèse et à l’assimilation de l’azote. Sans ces éléments, les plantes ne peuvent pas maintenir un développement cellulaire et un métabolisme sains.

Outre les métaux essentiels, il existe également des métaux non essentiels, tels que le rubidium (Rb) et le vanadium (V), qui ont parfois une fonction limitée dans la plante, mais qui ne sont pas nécessaires à sa croissance. En revanche, les métaux toxiques tels que le plomb (Pb), le cadmium (Cd) et l’excès d’aluminium (Al) peuvent nuire à la santé des plantes et du sol. Ces métaux peuvent interférer avec l’absorption de nutriments bénéfiques et entraver la croissance des plantes.

Une analyse du sol est toujours la base d’un sol et de plantes sains. En mesurant les niveaux de métaux dans le sol, il est possible de combler les carences et d’éviter les accumulations nuisibles. Un bilan équilibré des éléments nutritifs contribue à un sol durable et fertile.