Répercussions d'une alimentation azotée ammoniacale sur le métabolisme carboné photosynthétique chez le soja (Glycine max L Merr)

Résumé - Comparativement à une alimentation nitrique, une alimentation azotée ammoniacale entraîne des perturbations dans la croissance du soja. La masse de matière sèche par plante est réduite, de même que la surface des feuilles dont les limbes présentent successivement des symptômes de flétrissement, de chlorose et enfin de nécrose. L'assimilation carbonée photosynthétique a été suivie après fixation de ¹⁴CO₂ à divers stades de développement. Les végétaux cultivés sur nitrate se caractérisent par une incorporation supérieure de radiocarbone dans les acides organiques, essentiellement l'acide malique. Dans les plantes alimentées en azote ammoniacal, on observe un marquage plus élevé du saccharose et surtout des acides aminés et amides libres. Parmi ces derniers, l'importance de la sérine suggère que cet amino-acide pourrait participer à la détoxification des cellules vis-à-vis des ions ammonium. La photosynthèse nette est inférieure en nutrition ammoniacale. Ce résultat est à relier à une augmentation de la résistance stomatique, à une diminution des concentrations en chlorophylles et en protéines foliaires et à une baisse de l'activité carboxylasique de la Rubisco. En outre, les teneurs en Rubisco, dosées par immunoélectrophorèse, sont plus faibles. L'ensemble de ces données explique l'effet néfaste des ions ammonium et illustre quelques interactions entre nutrition azotée et nutrition carbonée.

Abstract - Effects of ammonium nitrogen nutrition on soybean (Glycine max L Merr) photosynthetic carbon metabolism. Ammonium ions compared to nitrate ions as the source of nitrogen decreased dry matter production and reduced size and leaf area of soybean plants. Leaves wilted progressively and the margins became chlorotic and partially necrotic when old. Photosynthetic carbon assimilation was investigated by following ¹⁴CO₂ incorporation. Nitrate increased ¹⁴C incorporation in the anionic fraction; malic acid was the most labelled compound. In the plants grown with ammonium, labelling of sucrose and especially of free amino acids was higher. The accumulation of serine shows that this amino acid participates in ammonia detoxification. Net photosynthetic rate was lower in plants grown with ammonium. This can be explained by an increase in stomatal resistance, a decrease in chlorophyll and in leaf soluble protein content, and variations in ribulose bisphosphate carboxylase activity. Moreover, the amount of Rubisco protein, determined by rocket immunoelectrophoresis, decreased with ammonium feeding. These data explain the toxic effect of ammonium ions and illustrate the interactions between nitrogen and carbon nutrition in soybean plants.