Prendre soin des racines et de leur microbiote

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Souvent, au moment de planter, on se préoccupe des racines, et puis on les laisse se débrouiller ! 
Pourtant, le couple racines + microbiote mérite l’attention du jardinier bio... 

C’est évident, les racines sont des organes essentiels, elles prélèvent l’eau et les éléments minéraux pour alimenter la plante ; elles assurent aussi l’ancrage de la plante dans le sol. Cependant, les recherches actuelles et la réflexion engagée à partir des constats et pratiques de l’agriculture biologique ou d’autres modèles d’agricultures (1), proposent une vision plus écosystémique des racines en prenant en compte leur relation avec leur environnement microbien. 

En quoi ces données peuvent-elles intéresser les jardiniers bio ? 

Elles confirment des pratiques culturales déjà largement répandues concernant le travail du sol, les apports de matière organique, et surtout permettent d’améliorer et d’introduire des gestes techniques plus respectueux du fonctionnement naturel du jardin. 

De quoi réfléchir et échanger entre jardiniers !

La croissance des racines

La racine dans le sol croît en longueur et se ramifie plus ou moins. Le système racinaire qui se constitue ainsi a des formes différentes selon les espèces pour assurer son rôle d’ancrage et de collecte de ressources. Les racines portent des extensions cellulaires en forme de tube, les poils absorbants, qui augmentent la surface de contact avec le sol et sont chargés de l’absorption active de l’eau et des ions minéraux.

Quelques points à retenir :

⇒ Les racines ne font pas de photosynthèse, elles ne sont pas autonomes sur le plan énergétique. Pour croître et fonctionner, elles ont besoin que les feuilles ou les micro-organismes leur fournissent des nutriments à dégrader par la respiration.

⇒ Les racines absorbent les nutriments via un processus actif qui consomme de l’énergie. Celle-ci est fournie par la respiration des racines qui utilisent l’oxygène du sol pour dégrader des composés carbonés issus de la photosynthèse (2).

⇒ Les racines sont prioritaires sur la croissance des autres parties de la plante et ce, tout au long de sa vie. Par exemple, en cas de déficit hydrique ou de carence en un élément minéral, la plante ralentit ou arrête son développement aérien, pour affecter les produits de la photosynthèse (glucides) à la croissance des racines. 

Le microbiote des racines

Comme les êtres humains et les animaux, les plantes ont leur microbiote ! Il s’agit de l’ensemble des micro-organismes, essentiellement bactériens et fongiques, qui sont « associés » aux plantes (3) ; ces micro-organismes se répartissent sur trois zones : à l’intérieur des organes ou des cellules, sur les parties aériennes de la plante et au niveau des racines.

La rhizosphère, un jeu d’interactions permanentes

Au sein de la rhizosphère, micro-organismes et racines communiquent ; cet échange de signaux moléculaires permet des régulations qui intéressent le jardinier. 

En voici quelques exemples :

⇒ Les racines, essentiellement par le biais des exsudats racinaires, déposent dans le sol des composés carbonés (C) stimulant l’activité microbienne. Environ 12 % des composés carbonés issus de la photosynthèse sont affectés à ce « service ». 

⇒ Les racines déposent aussi d’autres éléments, l’azote et le phosphore. Cela favorise la minéralisation de la matière organique (4), processus nécessaire car seules les formes minérales sont assimilables par la plante.

⇒ L’activité d’absorption des racines crée des flux de matières dans la rhizosphère qui contribuent à la biodisponibilité de certains éléments réputés peu accessibles : potassium, cuivre, nickel, zinc, manganèse, molybdène… 

⇒ L’activité racinaire et microbienne modifient le pH dans l’espace de la rhizosphère, cette modification est parfois importante, jusqu’à 2 points en quelques jours, avec là aussi un effet sur la biodisponibilité de nombreux nutriments (phosphore, cuivre, fer, zinc…).

⇒ Le microbiote produit des enzymes stimulant la minéralisation de la matière organique et la biodisponibilité des nutriments pour les plantes.

⇒ Les micro-organismes produisent des molécules capables de capter le fer ou d’autres éléments (le zinc…) pour les mettre à disposition des plantes, et certaines plantes en produisent aussi (la famille des Poacées est peu sensible à la chlorose ferrique pour cette raison).

⇒ Les micro-organismes favorisent la croissance et la santé des plantes par la production de substances ou d’interactions entre populations bactériennes. Il y a les bactéries fixatrices d’azote chez les légumineuses, les champignons mycorhiziens (voir Belle-Santé n° 120) et on s’intéresse beaucoup aux bactéries promotrices de la croissance et protectrices de la santé des plantes. 

Le jardinier et la rhizosphère

La préservation et la stimulation du développement du microbiote des racines sont à privilégier par le jardinier soucieux de pratiques naturelles et durables. 

Alors que peut faire le jardinier ? 

Il peut répondre aux besoins du couple racines / micro-organismes du sol.

Le besoin en oxygène

Il faut :

- réduire les roulages et les interdire lorsque le sol est très humide ou présente une croûte sèche en surface (sols limoneux et argileux)
- limiter le travail du sol ; tout passage d’outil peut compacter certaines zones (les points d’appui) ou produire des mottes dures et denses
- aérer le sol en utilisant le travail des racines : radis chinois, engrais verts multi-espèces, plantes à système racinaire fasciculé
- couvrir le sol pour lui éviter de trop fortes températures qui vont compacter sa structure, ou le protéger de l’érosion
- apporter régulièrement de la matière organique (fumier, paillages compostés, compost...) pour favoriser la formation d’agrégats 
- varier les espèces cultivées, soit en les mélangeant, soit en respectant les principes de la rotation culturale.

Le besoin d’un environnement physico-chimique assez stable

Les apports d’éléments, de produits même biologiques, certaines pratiques culturales (arrachage des racines, travail du sol…) modifient les conditions de vie dans la rhizosphère. Celle-ci peut s’adapter si les modifications sont assez progressives. 

Les températures excessives, froides ou chaudes, nuisent à l’activité microbienne

⇒ Couvrir le sol d’une couche de compost de 5-6 cm, puis de 15 à 30 cm de paillage (que l’on peut renouveler si besoin) ; cela permet d’isoler le sol du froid comme du chaud.

⇒ Cultiver sous des arbres (agroforesterie), sous couverts vivants, diversifier et mélanger les espèces, comme en permaculture, pour favoriser l’ombre.

⇒ S’interdire le sarclage des interrangs qui crée une zone très chaude, réchauffant finalement le reste du sol et bloquant l’activité de la rhizosphère.

Le besoin en carburant des habitants de la rhizosphère

⇒ Implanter la culture dans un sol capable d’assurer les ressources nécessaires.

⇒ Favoriser la croissance et la santé des parties aériennes par de bonnes conditions de culture augmente la fourniture d'exsudats racinaires au microbiote, qui lui-même améliore le fonctionnement global de la plante. C’est un cercle vertueux !

Notes :

(1) La permaculture, l’agroforesterie, entre autres.
(2) La photosynthèse = l’énergie solaire, captée par les feuilles, en présence de sels minéraux et d’eau absorbée par les racines, réduit le dioxyde de carbone de l’air pour produire de l’oxygène et des glucides.
(3) Relations plus ou moins bénéfiques pour chacun et plus ou moins durables. 

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