Sciences de la vie et de la Terre

Ce "potomètre" rudimentaire proposé ici est réalisé avec du matériel simple que l’on trouve facilement dans les laboratoires. Il permet d’obtenir des résultats qualitatifs dont les interprétations montrent le rôle des feuilles (et de la transpiration) dans l’ascension de la sève brute ainsi que l’aspect passif de ce phénomène.

Basée sur le principe de l’expérience de Dixon, le dispositif expérimental a l’avantage d’être rapidement réalisable par de nombreux élèves, capables de détecter rapidement d’éventuelles fuites (problème majeur de la plupart des potomètres habituels). La faible quantité de matériel nécessaire permet l’étude d’une grande diversité de conditions expérimentales.

#Le potomètre

## Matériel nécessaire

– Une bassine d’eau (ou seau, aquarium, évier...)
– Un tube en verre
– Un petit bout de tuyau en caoutchouc
– Un petit pot d’eau colorée sucrée
– Un bouchon à trou
– Un support
– Un rameau de plante (Laurier, Aucuba...)
– De la paraffine fondue

## Réalisation du dispositif

Le protocole pour les différents dispositifs est le même. Seules les conditions expérimentales changent.

Potomètre - étapes du montage

– Prendre un rameau de Laurier et l’introduire dans le trou d’un bouchon.
– Enfoncer l’extrémité inférieure dans un petit tuyau.
– Plonger l’ensemble dans un bac empli d’eau et introduire un tube en verre dans l’extrémité libre du tuyau.
– Faire couler de la paraffine fondue autour de la tige au niveau du tuyau en bouchant tous les espaces vides. L’autre extrémité du tube doit rester dans la bassine.
– Vérifier que l’ensemble du tube est empli d’eau et que le dispositif ne fuit pas. Accrocher par le bouchon la plante au-dessus d’un petit pot contenant un liquide coloré concentré.

#Les conditions expérimentales

1. Une expérience témoin (1) est constituée par un tube bouché (par un simple bouchon de paraffine ou par une pince obturant le tube souple).
2. Une expérience de Dixon (2) est mise en oeuvre en utilisant un pot poreux retourné (diffuseur de parfum à l’huile).
3. La plante témoin (3) est une plante dans les conditions ambiantes (on limitera les déplacement dans la classe pour éviter les "courants d’air").
4. Une plante sans feuille (4) permet de montrer l’importante des ces organes dans l’ascension de l’eau.
5. Une plante à l’obscurité (5) doit permettre de montrer le rôle de la photosynthèse dans le phénomène de l’ascension.
6. Une plante en atmosphère agitée (6) réalisée à l’aide d’un sèche cheveux ou , mieux, d’un ventilateur.

Potomètre - conditions expérimentales

– (1) Tube bouché (bouchon de paraffine ou pince)
– (2) Expérience de Dixon (pot poreux retourné : diffuseur de parfum à l’huile)
– (3) Plante témoin
– (4) Plante sans feuille
– (5) Plante à l’obscurité
– (6) Plante en atmosphère agitée (ventilateur ou sèche-cheveux)

#Les résultats

Potomètre - résultats

– Dans les dix premières minutes (selon le diamètre des tubes), on peut observer une ascension du liquide coloré dans certains dispositifs.
– Entre 30 min. et 1 H 30, les tubes 1, 4 et 5 ne montrent en général aucune modification.
– Après plusieurs heures, on peut observer une faible variation dans les tubes 4 et 5.

#Interprétation

1. Ce dispositif montre que les modifications observées dans les autres tubes ne sont pas dues à une diffusion du colorant. (Solution concentrée de saccharose)
2. (Expérience de Dixon) Le phénomène observé peut-être assimilé à un phénomène physique.
3. Ce dispositif montre qu’il existe un flux hydrique de bas à en haut dans la plante.
4. Les feuilles sont les principales responsables de l’aspiration de l’eau (transpiration foliaire).
5. La photosynthèse consomme de l’eau et intervient donc dans l’appel d’eau. (N.B. : le cache réduit également la transpiration foliaire. Il est nécessaire d’utiliser un cache non hermétique)
6. L’agitation de l’atmosphère par le ventilateur (ou le sèche cheveux) assèche, en le renouvelant plus rapidement, l’air entourant les feuilles. Ces dernières transpirent plus.

La transpiration foliaire, mais également la consommation d’eau lors de la photosynthèse, sont le moteur de l’ascension de la sève brute et par conséquent de l’absorption racinaire (non visible ici du fait de l’absence de racine sur le matériel vivant choisi).

## Remarques et problèmes rencontrés

Les problèmes d’étanchéité sont rapidement observables : l’eau ne reste pas dans le tube. Cependant, il peut arriver que cela demande 5 à 10 min. avant d’observer la fuite.

Il faut utiliser un matériel frais et dont les extrémités ont été plongées dans l’eau au moment du prélèvement.

Certaines plantes (l’Aucuba panaché, par exemple) ferment leurs stomates très rapidement (un éclairage intense parfois suffit) et donnent alors des résultats opposés à ceux attendus (dispositifs 2 et 6).

Le sac pour l’obscurité ne doit pas être hermétique. J’utilise personnellement des sacs en toile sombre. Il y a possibilité bien sûr de placer l’ensemble du dispositif dans un lieu sombre avec un ventilateur.

Les dispositifs peuvent être conservés sur plusieurs jours (j’ai testé jusqu’à trois jours). En remplaçant le pot d’eau colorée par de l’eau, on peut même recommencer l’expérience.

L’expérience de Dixon est réalisée ici avec un pot poreux retourné (diffuseur de parfum à huile), on peut également la réaliser avec un entonnoir plein de plâtre (R. Prat "L’expérimentation en physiologie végétale" - Hermann).

Les pores du pot poreux peuvent se boucher après plusieurs utilisations (surtout si l’eau colorée pénètre dans le diffuseur) : il suffit de le faire tremper dans de l’eau fortement vinaigrée pour le nettoyer.