vignette|Tapis de racines de lierre grimpant (Hedera helix), et de graminées. En botanique, la racine est l'organe souterrain d'une plante servant à la fixer au sol et à y puiser l'eau et les éléments nutritifs nécessaires à son développement. Prolongement de la tige vers le bas (pas toujours, la racine peut être issue de la radicule, organe embryonnaire, lorsque la tige est issue de la tigelle), elle en diffère par plusieurs caractères : sa structure interne, son géotropisme positif, la présence d'une coiffe terminale et de poils absorbants, l'absence de feuilles et de bourgeons. C'est ce dernier caractère qui la distingue fondamentalement de la tige.
Les racines sont souvent le siège de symbioses avec les bactéries et les champignons du sol, en particulier pour le métabolisme de l'azote. Les racines peuvent présenter des adaptations afin de faciliter le développement de la plante dans un environnement particulier (exemple des racines du palétuvier). Dans certains cas les racines servent aussi à stocker des nutriments (exemple du radis, la betterave, le navet). Certaines racines de plantes sont comestibles ou à usage médicinal, d'autres sont hautement toxiques.
Les racines sont les organes cibles des herbicides racinaires, qu'on emploie pour lutter contre les adventices.
Rôles de la racine vignette|Racine déformée et sortie du sol.
La racine est un organe vital de la plante, qui se forme très tôt lors du développement de la plante, dès le début de la germination. Elle a plusieurs rôles au sein de la plante : ancrage au sol (sol plus ou moins meuble) ou sur une paroi ; selon la granulométrie du substrat, les racines ligneuses, dont le diamètre peut aller de quelques millimètres à plusieurs décimètres, se développent et se ramifient plus ou moins. l'aspect du système racinaire change généralement d'une espèce de plante à une autre : un chêne a des racines développées en profondeur, alors qu'un peuplier a un système racinaire de surface. ; fonction de tuteur. Certains végétaux développent des racines aériennes (situées au-dessus de la surface du sol) qui ont pour origine des méristèmes apicaux racinaires situés dans une partie plus haute de la plante qu'habituellement. Ces racines ont une fonction de tuteur en s'ancrant dans le sol de part et d'autre de la plante et en l'empêchant de se courber ; absorption de l'eau et des nutriments du sol, et leur transport au reste de la plante pour sa croissance et aux feuilles pour la photosynthèse. Le transport est réalisé par l'évaporation foliaire tractante principalement (évapotranspiration), mais aussi par la pression racinaire due à l'absorption active d'eau (visible lors de la guttation au niveau des hydatodes foliaires) ; l'accumulation de réserves. Cette fonction a un rôle primordial dans les régions à climat saisonnier contrasté : pendant la saison défavorable, une partie de ces réserves est utilisée pour la respiration d'entretien des divers tissus ; pendant la saison favorable, le redémarrage de la croissance est facilité par la mobilisation de ces ressources qui sont essentiellement sous forme de glucides (sucres solubles et amidon stockés dans le parenchyme ligneux de l'aubier des branches et des racines), de lipides (surtout des triglycérides, comme dans le cas des Ailanthus sp.) et de protéines de réserve (albumines, globulines, prolamines stockées dans le phloème) ; support d'associations symbiotiques complexes avec les micro-organismes (bactéries et champignons) qui vont, par exemple, aider à la solubilisation du phosphore, à la fixation de l'azote atmosphérique, au développement de racines secondaires ; décolmatage du sol ; création de sol. Les molécules et enzymes sécrétés par les racines et leurs manchons symbiotiques contribuent à la formation du sol. Les racines de nombreux arbres sécrètent des acides organiques assez puissants pour ronger les pierres calcaires et en libérer le calcium et d'autres minéraux utiles pour les espèces qui produisent et exploitent l'humus ; communication. Certaines espèces d'arbres peuvent anastomoser leurs racines à celles d'arbres de la même espèce et ainsi mettre en commun des ressources hydriques et nutritives. Ces anastomoses peuvent aider une souche ou un arbre gravement blessé à survivre et à mieux résister à l'érosion des sols, pentes et berges Erin C. Fraser, Victor J. Lieffers et Simon M. Landhäusser, The persistence and function of living roots on lodgepole pine snags and stumps grafted to living trees (Résumé. Quand la connexion n'est pas directement physique, des communications via le tissu mycorhizien peuvent exister. L'anastomose ne doit pas être confondue avec la production d'un nouvel arbre (clone) à partir d'une racine. On a découvert que des linéaires d'arbres, des bosquets, voire des parties importantes de forêts pouvaient être anastomosés, ce qui laisse supposer qu'il s'agit d'un avantage évolutif important, alors que l'anastomose est suspectée de pouvoir aussi — a priori — être l'occasion du passage rapide de pathogènes d'un arbre à l'autre lorsque l'un des arbres est infecté.
Structure de la racine Morphologie La jeune racine présente, en partant de son extrémité, une zone embryonnaire qui constitue le pôle de croissance, protégée par une coiffe conique composée de cellules subérifiées se renouvelant constamment. Cette coiffe, par la sécrétion de polyosides, a un rôle lubrifiant afin de permettre une meilleure pénétration de la racine dans le sol. Au sein de la coiffe, des cellules spécifiques, les statocytes, sont impliquées dans la perception de la gravité grâce à leurs statolithe. Suit une zone d'allongement limitée à quelques millimètres, suivie par une zone pilifère (ou assise pilifère). Dans cette dernière zone, chaque poil absorbant (ou trichoblaste, ou poil racinaire) est constitué d'une seule cellule très allongée à grande vacuole, dont les parois nues permettent l'absorption de l'eau et des sels minéraux par osmose. La présence de ces nombreux poils permet d'augmenter considérablement la surface d'absorption de la racine. Ces poils meurent très vite et sont remplacés par d'autres au fur et à mesure de la croissance de la racine, ce qui fait que la zone pilifère est globalement toujours de la même taille. La zone suivante est une couche de cellules enrichies en subérine appelée assise subéreuse. Les racines secondaires issues du péricycle situé autour du faisceau conducteur, permettent d'accroître l'étendue du tissu racinaire. Leur morphologie est comparable à celle de la racine principale. Les plus fines racines secondaires sont appelées les radicelles et comportent généralement beaucoup de poils absorbants.
Les racines fines représentent moins de 10 % de la masse totale d'un arbre mais forment un chevelu racinaire (appelé aussi tapis racinaire) qui correspond à 90 % de sa longueur. Les arbres dans les sols riches peuvent développer plusieurs millions d'extrémités de ces racines fines par mètre carré et sur de profondeur.
Chez les plantes ligneuses coexistent deux types de racines (phénomène connu sous le nom d'hétérorhizie, caractéristique des arbres à ectomycorhizes) : les macrorhizes (littéralement « racines longues ») qui sont des racines secondaires de structure, assurant l’ancrage mécanique et explorant le sol sur de grandes distances ; les brachyrhizes (littéralement « racines courtes »), racines primaires analogues à des feuilles souterraines, l'activité photosynthétique en moins. Ces racines fines absorbent l’eau et les sels minéraux du sol et sont le siège de la symbiose ectomycorhizienne. Comme les feuilles, elles disparaissent en automne et se reconstituent au printemps. Cette perte racinaire est estimée au tiers de la biomasse racinaire totale, formant une « litière souterraine »..
Types de racines spécialisées
racines pivot ; chez certaines plantes, une partie des racines s'enfoncent verticalement, assurant la stabilité de la plante. racines adventives : ce sont des racines qui apparaissent le long d'une tige, spécialement dans les entre-nœuds ; racines coronaires (syn. racines nodales) : racines adventives se développant en verticille sur la tige au-dessus du sol, sur un ou plusieurs nœuds, en particulier chez les Poaceae. racines-crampons : sorte de racines adventives qui permettent à la plante de s'accrocher à son support (lierre) ; racines aériennes : développées par les plantes épiphytes pour absorber l'humidité atmosphérique ; racines internes : ce sont des racines adventives qui peuvent se développer à l'intérieur du tronc creux d'un arbre vivant, qui vont prélever l'humus produit là par des organismes saproxylophages (si cet humus est assez humide). L'arbre peut alors paradoxalement croître vers son centre et restaurer une écorce interne. À ne pas confondre avec certains champignons (armilaires) qui peuvent tapisser les cavités du bois et qui ont une forme dite rhizomorphe, c'est-à-dire rappelant celle des racines. racines tubérisées (en tubercule) : adaptation à l'accumulation de réserves, généralement d'amidon ou d'inuline, dans les différents tissus des racines (exemple de la ficaire, du dahlia, de la betterave sucrière) ; racines succulentes : adaptées au stockage de l'eau ; racines-échasses : ce sont des racines adventives, plus ou moins arquées, ancrées dans le sol. Cette structure est typique de certains palétuviers poussant dans les mangroves ( Rhizophora spp.). Cette structure a généralement une fonction stabilisatrice pour des espèces poussant sur des sols meubles ( Pandanus spp.) ou d'étai pour le tronc ou les branches ( figuier banian). Les racines-échasses peuvent parfois être garnies d'épines comme chez les palmiers Socratea exorrhiza ou Eugeissona utilis, entre autres. racines contreforts : ce sont des empattements racinaires remontant le long du tronc et stabilisant les arbres. Cette structure est souvent présente chez les espèces poussant sur des sols meubles (ex. : Pterocarpus officinalis, fromager...). pneumatophores : racines verticales qui émergent de l'eau et permettent d'assurer les échanges gazeux chez certains arbres des marécages et de la mangrove (exemple : cyprès chauve, Taxodium distichum); racines suçoirs : observées chez les plantes parasites comme le gui (Viscum album, Loranthacées).
Différentes formes de racines La racine peut avoir différents aspects : grêle (1), filiforme (2) , pivot (3) ; et fasciculée (4) pour les herbes. Elles peuvent aussi former un caudex comme chez le baobab. (1) (2) (3) (4)
Ramification vignette|Schéma représentatif de l'anatomie d'une plante. 1. Appareil caulinaire 2. Appareil racinaire 3. Collet. vignette|Illustration de plusieurs systèmes racinaires.
Chez les plantes herbacées ou ligneuses, une fois la racine pivotante principale formée, la ramification met en place des racines secondaires, tertiaires créées à partir d'un tissu spécialisé de la racine, le péricycle. Ce tissu forme une masse de cellules méristématiques qui se différencient et prolifèrent vers l'extérieur de la racine, pour former une racine latérale. De nouveaux faisceaux conducteurs de sève se forment ensuite dans cette nouvelle racine.
En outre, des racines adventives peuvent apparaître sur les tiges, soit aux nœuds, soit aux entre-nœuds, voire sur les feuilles (ce qui permet de multiplier les bégonias par des boutures de fragments de feuilles). Les tiges souterraines émettent des racines adventives, de même que les tiges rampantes appelées stolons (exemple du fraisier).
Les botanistes distinguent trois types de ramifications racinaires chez l'arbre mature : les racines ligneuses principales (racines pivotantes verticales qui constituent le réseau plongeant et charpentières horizontales ou obliques qui constituent le réseau traçant)Ces charpentières sont portées par le collet ou le pivot primaire. Elles développent à leur face inférieure des pivots secondaires. qui assurent l’ancrage de l’arbre ;