Respirer ou économiser l'eau ?
La mission des stomates, minuscules ouvertures dans les feuilles des plantes, est simple :
- laisser entrer le CO₂ nécessaire à la photosynthèse ;
- laisser sortir l'oxygène produit par la plante ;
- réguler la perte d'eau sous forme de vapeur.
En réalité, chaque stomate prend une décision en permanence :
Dois-je m'ouvrir pour produire davantage de sucres… ou me fermer pour économiser l'eau ?
Toute la physiologie de la plante repose sur cet arbitrage.
Quelle est la structure du stomate ?
Pourquoi un stomate s'ouvre ou se ferme ?
Cycle naturel
Dès le lever du soleil, plusieurs phénomènes se produisent simultanément.
La lumière active la photosynthèse. Pour fabriquer du sucre, la plante a besoin de CO₂. Elle ouvre donc progressivement ses stomates. Le CO₂ diffuse naturellement depuis l'atmosphère jusque dans la feuille. Plus les stomates sont ouverts, plus la photosynthèse peut fonctionner efficacement.
Mais cette ouverture possède un coût. En laissant entrer le CO₂, la plante laisse également sortir de grandes quantités d'eau. Cette eau quitte les feuilles sous forme de vapeur. C'est la transpiration.
Pourquoi les cultures "se bloquent" lors d'une canicule ?
En cas de canicule, la température augmente exagérément pour la physiologie de la plante; l'air devient très sec; le vent souffle; l'évapotranspiration s'accélère énormément; le déficit de pression de vapeur (VPD) augmente.
👉 Les stomates détectent que la plante perd beaucoup d'eau: Ils commencent alors à se refermer.
Conséquences : moins de transpiration mais aussi moins de CO₂
👉 La photosynthèse ralentit; la plante cesse pratiquement de produire de nouveaux sucres.
👉👉 la plante se protège… au détriment de sa croissance
Mesure dérivée et anticipation?
On ne mesure pas directement le mouvement des stomates dans les parcelles. Un nouvel instrument peut nous y aider (voir article sur le StomaClip). En revanche, on peut anticiper ce qui se passe en connaissant les paramètres qui contrôlent leur comportement.
- température de l'air
- humidité relative
- rayonnement
- vitesse du vent
- humidité du sol
- ET₀
- VPD.
Ces informations permettent d'estimer le niveau de stress subi par la plante. Bien que les paramètres influençant les mouvements des stomates soient complexes (pression osmotique et ions K+, phytohormone ABA,...) , les données agroclimatiques en expliquent une bonne partie.
Résistance à la sécheresse
Les chercheurs scientifiques travaillent sur ce sujet passionnant car les stomates diffèrent selon les espèces.
Certaines variétés :
- possèdent davantage de stomates ;
- présentent des stomates plus petits ;
- ferment plus rapidement.
Ces différences influencent directement :
- la résistance à la sécheresse ;
- l'efficacité d'utilisation de l'eau ;
- la tolérance aux fortes chaleurs ;
- parfois même le rendement.
Les sélectionneurs recherchent aujourd'hui des variétés capables de maintenir une photosynthèse élevée tout en limitant les pertes d'eau.
