Le printemps est enfin arrivé, et partout où vous regardez, les fleurs commencent à fleurir. Mais, comment diable les plantes connaissent-elles son printemps et qu’il est temps de commencer à fleurir?
Le contrôle du temps de floraison des plantes est extrêmement important. Par exemple, les insectes pollinisateurs ne sont présents qu’à certaines périodes de l’année. Si une plante commençait à fleurir trop tôt ou trop tard, la pollinisation et la production de la prochaine génération de plantes ne se produiraient pas.
Pour assurer la floraison au bon moment, les plantes dépendent d’une gamme de facteurs environnementaux qui les aident à savoir quand commencer la floraison, notamment: disponibilité de la nourriture, lumière et température. Ces facteurs sont tous liés dans un réseau complexe. Ce réseau complexe aide également les plantes à ne pas réagir de manière incorrecte à un seul signal environnemental de floraison. Par exemple, si une plante se fiait uniquement à la température comme signal, elle pourrait finir par fleurir trop tôt – pensez à ces jours étranges « chauds » au début de l’hiver, suivis peu de temps après par de fortes gelées ou de la neige
La question de savoir comment les plantes perçoivent le moment où elles fleurissent est très complexe et est toujours en cours de résolution. Dans cet article, je parlerai très brièvement de la façon dont la lumière du jour et la température peuvent affecter le temps de floraison des plantes, je lierai un tas d’articles beaucoup plus approfondis à la fin si vous souhaitez en savoir plus!
Lumière du jour:
L’un des facteurs les plus importants contrôlant le temps de floraison est la photopériode – ou le nombre d’heures de lumière et d’obscurité auxquelles une plante est exposée. On pense souvent que c’est le nombre d’heures de lumière du jour qui est important pour la floraison des plantes mais c’est en fait la durée de l’obscurité qui est la plus importante!
Une plante qui a besoin d’une longue période d’obscurité est appelée plantes de « jour court ». De nombreuses plantes de printemps sont des plantes de jour courtes, celles-ci nécessitent moins de 12 heures de lumière du jour par jour, pas plus que cela arrêtera la formation des fleurs.
En revanche, les plantes de longue journée ne commenceront à fleurir qu’une fois qu’elles auront plus de 12 heures de lumière du jour par jour. La plupart des plantes d’été et des légumes sont des plantes de longue journée.
Il existe également des plantes dites « neutres au jour » qui ne relèvent pas de l’une ou l’autre catégorie, ce qui signifie qu’elles fleurissent quelle que soit la durée du jour en s’appuyant probablement sur d’autres indices environnementaux.
Alors, comment les plantes perçoivent-elles ce changement de durée de la nuit? De nombreuses plantes à fleurs utilisent une molécule photoréceptrice pour détecter le changement de durée de la nuit.
Il existe deux types de molécules photoréceptrices: les phytochromes qui détectent la lumière rouge/ rouge lointain, et les cryptochromes qui détectent la lumière bleue / uva.
Les phytochromes permettent aux plantes de sentir quand il fait jour et nuit – par exposition à la lumière rouge, qui est présente à la lumière du jour. Les phytochromes ont deux formes: la forme active absorbant la lumière rouge et la forme inactive absorbant la lumière rouge lointain. Lorsque le phytochrome est sous sa forme active, il favorise la croissance des plantes, tandis que la forme inactive empêche la croissance des plantes.
Les cryptochromes sont un autre type de photorécepteur important pour le photopériodisme, reliant le rythme circadien à la lumière. Le rythme circadien est lorsqu’un processus biologique monte et descend dans une période de 24 heures.
Ces deux récepteurs travaillent ensemble dans la plante pour aider à contrôler la réponse de la plante à la lumière du jour – c’est un processus assez complexe, et beaucoup de travail est encore en cours dans ce domaine pour comprendre pleinement comment ces deux photorécepteurs contrôlent l’initiation des fleurs.
Notre connaissance de ces photorécepteurs, et des réponses des plantes à la lumière rouge et bleue, est quelque chose que nous sommes en mesure d’exploiter. Nous manipulons couramment l’exposition à la lumière des plantes et la composition de la lumière non naturelle (i.e quantités rouges / bleues dans l’éclairage LED) pour stimuler la floraison des plantes hors de leur saison naturelle, cela signifie que nous pouvons obtenir des fruits, des légumes et des fleurs toute l’année malgré les longueurs jour-nuit changeantes.
Température:
De nombreuses plantes ont un point doux – une température à laquelle leurs graines germent le mieux. Les graines placées à une température inférieure à la température optimale (par exemple trop froides) ne germent souvent pas. Cela signifie que les plantes doivent faire attention lorsqu’elles prennent des indices de température. Le processus de détection de la température est un mécanisme complexe chez les plantes – les plantes détectant à la fois la température de l’air et du sol. La voie de signalisation cellulaire menant au développement des fleurs dépend souvent de l’activation et de la désactivation de plusieurs molécules en même temps pour « activer » la voie de floraison. Cela empêche les fleurs de commencer à fleurir prématurément, par exemple en réponse à une journée chaude au début de l’hiver.
De nombreuses plantes utilisent également un processus appelé vernalisation pour la floraison. C’est à ce moment qu’une plante a besoin d’une période de froid prolongé avant de pouvoir planter des graines et de commencer la floraison.
Cette caractéristique peut causer des difficultés aux plantes face au changement climatique. À l’avenir, nous pourrions bien avoir des hivers plus doux, avec un manque de longues périodes froides. Comme de nombreuses plantes ont besoin de ces périodes froides pour la floraison au printemps et en été, l’absence de jours froids peut avoir un impact sur la germination des plantes. C’est une considération particulièrement importante pour les plantes cultivées.
La vernalisation et l’impact du climat sur la croissance et la floraison des plantes sont un domaine de la science des plantes qui est actuellement étudié avec beaucoup de détails. Bien que nous sachions un peu comment les plantes réagissent à la température, il y a encore beaucoup d’inconnues. Si nous sommes en mesure de comprendre pleinement ces processus, nous pourrons peut-être aider à trouver des moyens de pérenniser pleinement nos cultures, quelles que soient les saisons.
Ceci n’est qu’une introduction très rapide à la floraison des plantes – assurez-vous de consulter certains des liens ci-dessous si vous souhaitez en savoir encore plus sur les complexités de la floraison!
http://extension.oregonstate.edu/gardening/what-are-short-day-and-long-day-plants
http://flor.hrt.msu.edu/assets/Uploads/Red-light3.pdf – court article sur l’effet de la lumière rouge sur la croissance des plantes.
http://www.plantphysiol.org/content/123/1/39 – article de recherche approfondi sur les photorécepteurs et la régulation du temps de floraison
http://plantcellbiology.masters.grkraj.org/html/Plant_Growth_And_Development11-Physiology_Of_Vernalization.htm – Article détaillé sur la vernalisation et la floraison