Conditions nécessaires à la croissance des plantes :
La croissance des plantes impose de respecter certaines règles : lumière, température, éléments nutritifs dissous.
Comme nous l'avions vu lors de l'exposé sur le carbone, on résume la photosynthèse comme suit :
4H2O + énergie -------4H+ 4OH-
CO2 + 4H+------- 1/6 C6 H12 O6 + H2O
4OH- + 2H2O2------- 2H2O + O2
Ainsi des températures élevées augmentent le métabolisme de la plante qui va accroître ses besoins en lumière et en éléments nutritifs.
Tous les éléments nutritifs doivent être dissous et disponibles en composition équilibrée.
Les excès peuvent bloquer l'absorption de certains éléments, ainsi le Fer est antagoniste du Manganèse ; le Calcium du Potassium.
D'autre part à long terme des carences en éléments apparaissent, qui empêchent la croissance. C'est la loi du minimum.
Loi du minimum :
S'il y a un déséquilibre nutritif, la plante en souffre et, si certains éléments sont en quantité suffisante et d'autres déficients, c'est de l'élément déficient que dépend son développement ; en d'autres termes, il est inutile de vouloir améliorer une culture par l'introduction d'un élément si un autre est en quantité insuffisante. C'est la loi du minimum.
On pourrait aussi, ce qui serait plus proche de la réalité, penser à un travail à la chaîne exécuté par plusieurs ateliers successifs ; le rendement final dépend évidemment de l'atelier qui travaille le moins vite.
Les principaux éléments :
Le CO2 : voir exposé sur le carbone, élément de constitution des sucres.
L'Ammonium NH4+ :
C'est l'élément qui permet la fabrication des protéines.
On notera que c'est sous la forme d'Ammonium et non d'Ammoniaque ou de Nitrate que l'Azote est le plus facilement absorbé.(en cause : la dépense énergétique de la plante est minime pour l'ammonium).
Le Phosphore :
Stimulant de la floraison, sa carence se traduit par une chute précoce des feuilles et une production d'anthocyane(cristaux de couleurs violacées) avec apparition de nécrose localisée.
Le Potassium :
Il joue un rôle dans la synthèse de la cellule (structure). Sa carence provoque l'apparition de tâches jaunes, le flétrissement des pointes des feuilles se déclare sur les parties les plus anciennes.
Le Calcium :
C'est un détoxifiant, la carence provoque des lésions sur les tiges apicales, puis leur mort. Les jeunes feuilles sont colorées de jaune sur les bords.
Le Fer :
Il permet la synthèse de la chlorophylle, la carence provoque le jaunissement des meristénes puis des bords des limbes. Les zones chlorosées sont cernées par le réseau de nervures plus vertes.
Le Souffre :
Il participe à l'édification des protéines, sa carence produit des feuilles décolorées, surtout chez les jeunes pousses, parfois des zones rougies par la présence d'anthocyane.
L'Hydrogène :
C'est un transporteur de sels nutritifs.
L'Oxygène :
C'est le moteur de la vie.
Le Manganèse :
La carence se traduit par l'apparition de zone jaunie qui se nécrose, elle est souvent due à un excès de Fer.
Le Magnésium :
La carence provoque l'apparition de tâches jaunies sur les feuilles âgées.
Il faut donc veiller si l'on veut avoir une végétation luxuriante à maintenir les oligo-éléments en quantité suffisante dans le milieu, par les changements d'eau, l'apport d'engrais, d'eau de mer.
Tableau d'analyse moyenne de matières sèches des plantes
| Carbone | 43% |
| Azote | 1 à 3 % |
| Potassium | 0.3 à 6 % |
| Calcium | 0.1 à 3.5 % |
| Phosphore | 0.05 à 1 % |
| Magnésium | 0.05 à 0.7 % |
| Souffre | 0.05 à 1 % |
| Fer | 10 à 1500 ppm |
| Chlore | 100 à 300 ppm |
| Manganèse | 5 à 1500 ppm |
| Zinc | 3 à 150 ppm |
| Cuivre | 2 à 75 ppm |
| Bore | 2 à 75 ppm |
| molybdéne | Trace |