L’optimisation de l'absorption racinaire - ou comment tendre vers une agriculture efficiente et durable à la fois !

Résumé : cet article explore le rôle des racines dans l'absorption de l'eau et des nutriments, essentiels à la croissance des plantes. Il met en lumière les différents types de sols en France et l'importance de leur gestion de manière durable. Il détaille également les mécanismes d'action des micro-organismes comme les Bacillus pour améliorer l'efficience de l'absorption des nutriments. Enfin, il présente des solutions innovantes, comme les biostimulants, les régulateurs de nitrification et la « fertilisation associée », pour optimiser les apports d’éléments nutritifs et renforcer la tolérance des plantes aux stress environnementaux.

Les racines de l'efficience ! Améliorer l'absorption des nutriments pour une agriculture plus durable

Le sol joue un rôle essentiel dans le fonctionnement et la structure des écosystèmes terrestres. Il stocke et fournit des nutriments et de l'eau pour les plantes et autres organismes vivants. Le sol remplit également des fonctions essentielles de filtration et d’épuration qui impactent la qualité de l’eau et de l’air, est le support de la croissance des plantes et des activités humaines, permet de fournir des produits indispensables à l’être humain (production agricole et forestière).

Le sol et les racines : optimiser l'absorption des éléments essentiels pour des cultures vigoureuses

Les sols en France sont d'une diversité remarquable, reflétant la variété des climats, des reliefs et des pratiques agricoles du pays.

Voici un aperçu des principaux types de sols que l'on peut trouver en France :

1. Sols argileux: Présents dans de nombreuses régions, notamment en Île-de-France et en Champagne. Les sols argileux retiennent bien l'eau et les nutriments mais peuvent être lourds et compacts.
2. Sols calcaires: Très courants dans des régions comme la Bourgogne et la Provence. Les sols calcaires sont bien drainés mais peuvent être alcalins, ce qui peut poser des blocages d’assimilation pour certaines cultures.
3. Sols sablonneux: Présents dans des régions comme les Landes et la Sologne. Les sols sablonneux sont bien drainés mais ont une faible capacité de rétention d'eau et de nutriments.
4. Sols limoneux: Très fertiles et faciles à travailler, on les trouve souvent dans des régions comme la Normandie. Ils retiennent bien l'eau et les nutriments et sont idéaux pour l'agriculture.
5. Sols volcaniques: Présents principalement en Auvergne. Les sols volcaniques sont riches en nutriments et très fertiles.
6. Sols alluviaux: Situés le long des rivières et des fleuves, comme la vallée de la Loire. Ils sont généralement très fertiles et bien drainés.
7. Sols acides: Présents dans des régions comme la Bretagne et les Vosges. Les sols acides peuvent nécessiter des amendements pour certaines cultures.

Chaque type de sol offre des caractéristiques uniques qui influencent les pratiques agricoles et la qualité des produits cultivés. La gestion durable de ces sols est essentielle pour préserver leur fertilité et leur biodiversité.

L'absorption de l'eau et des nutriments par les plantes est un processus complexe et essentiel pour leur croissance et leur développement. Les racines jouent un rôle crucial dans la vie des plantes = cerveau de la plante. Elles assurent plusieurs fonctions essentielles qui permettent aux plantes de survivre, de croître et de se reproduire. Voici un aperçu des principaux rôles des racines :

Absorption de l'eau et des nutriments

Les racines sont responsables de l'absorption de l'eau et des nutriments du sol. Elles possèdent des poils absorbants qui augmentent la surface de contact avec le sol, facilitant ainsi l'absorption des éléments nécessaires à la croissance de la plante.

Ancrage et stabilité

Les racines ancrent la plante dans le sol, lui fournissant une stabilité mécanique. Cela permet à la plante de résister aux vents forts et aux autres forces environnementales qui pourraient la déraciner. Cela est encore plus vrai sur des zones avec une pentes (ex : La Chalosse)

Stockage des réserves

Certaines racines, comme celles des carottes et des betteraves, servent de réserves de nutriments. Elles stockent des glucides et d'autres substances nutritives que la plante peut utiliser pendant les périodes de croissance rapide ou de stress.

Interaction avec les micro-organismes

Les racines interagissent avec divers micro-organismes du sol, comme les mycorhizes et les bactéries fixatrices d'azote. Ces interactions symbiotiques améliorent l'absorption des nutriments et contribuent à la santé globale de la plante.

Transport des substances

Les racines transportent l'eau et les nutriments absorbés vers les parties aériennes de la plante via le xylème. Elles jouent également un rôle dans le transport des substances produites par la photosynthèse depuis les feuilles vers les racines via le phloème.

Les plantes absorbent l'eau principalement par leurs racines. Ce processus se déroule en plusieurs étapes

1. Osmose : L'eau pénètre dans les racines par osmose, un processus où l'eau se déplace d'une zone de faible concentration en solutés (le sol) vers une zone de haute concentration en solutés (les cellules racinaires).
2. Transport apoplastique et symplastique : Une fois dans les racines, l'eau peut se déplacer à travers les parois cellulaires (voie apoplastique) ou à travers les cellules elles-mêmes (voie symplastique) jusqu'au xylème, le tissu conducteur de la plante.
3. Ascension dans le xylème : L'eau est ensuite transportée vers les parties aériennes de la plante via le xylème, grâce à la transpiration et à la pression racinaire.

Les macroéléments sont des nutriments essentiels dont les plantes ont besoin en grandes quantités.

Ils comprennent :

• Azote (N) : Essentiel pour la synthèse des protéines et des acides nucléiques.
• Phosphore (P) : Important pour la formation de l'ATP, l'énergie cellulaire.
• Potassium (K) : Régule l'ouverture et la fermeture des stomates, et est crucial pour l'équilibre ionique.
• Calcium (Ca) : Nécessaire pour la structure des parois cellulaires.
• Magnésium (Mg) : Composant central de la chlorophylle.
• Soufre (S) : Composant des acides aminés et des protéines

Ces nutriments sont absorbés par les racines sous forme d'ions dissous dans l'eau du sol. Le transport actif et les canaux ioniques jouent un rôle clé dans leur absorption

Les oligoéléments, ou microéléments, sont nécessaires en plus petites quantités mais sont tout aussi essentiels. Ils comprennent :

• Fer (Fe) : Indispensable pour la synthèse de la chlorophylle.
• Manganèse (Mn) : Joue un rôle dans la photosynthèse et la respiration.
• Cuivre (Cu) : Nécessaire pour certaines enzymes.
• Zinc (Zn) : Impliqué dans la synthèse des protéines et la régulation de la croissance.
• Bore (B) : Important pour la formation des parois cellulaires.
• Molybdène (Mo) : Essentiel pour la fixation de l'azote.

Ces éléments sont également absorbés sous forme d'ions et sont souvent transportés par des protéines spécifiques dans les membranes cellulaires.

Le pH des sols influe sur l’absorption de ces éléments. Il peut être présent dans le sol mais l’ élément ou les éléments ne peuvent pas être assimilés. C’est le cas par exemple du fer qui avec un pH basique est sous forme Fe 3 + alors la forme assimilables est Fe 2 + (nécessité d’acidifier le bulbe racinaire).

En France, cinq grands types de milieux se distinguent. Les milieux à acidification intense correspondent à des matériaux parentaux filtrants favorables à l’entraînement des cations et faiblement pourvus en minéraux altérables susceptibles de réapprovisionner le sol. C’est principalement le cas des sols sableux des Landes de Gascogne et des sols développés dans les grès des Vosges et certaines zones granitiques. Le domaine des sols où l’acidification reste modérée couvre principalement le Massif armoricain et le Massif central, ainsi que l’ouest du piémont pyrénéen. De nombreux sols des grandes plaines cultivées ont des pH neutres à basiques. Les domaines des sols saturés par du calcium correspondent aux grandes régions calcaires ou marneuses du territoire

Vers une meilleure absorption des nutriments par les racines

Quels leviers pour rendre disponible les éléments bloqués du sol ?

Les bactéries du genre Bacillus jouent un rôle crucial dans l'amélioration de l'efficience de l'absorption des éléments nutritifs bloqués dans le sol. Voici un aperçu de leur fonctionnement et de leur impact sur la croissance des plantes :

Les sols contiennent souvent des éléments nutritifs qui ne sont pas immédiatement disponibles pour les plantes en raison de leur forme chimique ou de leur fixation aux particules du sol. Les bactéries du genre Bacillus peuvent aider à libérer ces éléments, améliorant ainsi leur absorption par les plantes.

Comment les Bacillus révolutionnent l’absorption racinaire ?

Mécanismes d'action des Bacillus :

Les Bacillus agissent principalement par deux mécanismes :

1. Solubilisation des nutriments : Certaines espèces de Bacillus produisent des acides organiques qui peuvent solubiliser les phosphates et autres nutriments bloqués dans le sol, les rendant ainsi disponibles pour les plantes.
2. Production de substances de croissance : Les Bacillus peuvent également produire des hormones de croissance végétale, comme les auxines, qui stimulent le développement des racines et améliorent l'absorption des nutriments.

Importance de l’innovation pour maximiser l'efficience d’absorption et booster le développement des plantes

Par rapport à cette caisse à outil (sol, eau disponible, espèce, vigueur d’enracinement, climat…), COMPO EXPERT a développé des engrais couplés à des biostimulants (fertilisation associée), des biostimulants pour améliorer l’enracinement et améliorer l’efficience d’absorption en jouant sur un meilleur développement racinaire, l’acidification du bulbe racinaire. Ces leviers sont utilisables sur toutes cultures :

1 – Retardateur de nitrification : DMPP Maintien avec un coef de 2.5 en temps la concentration en ammoniacal – plus acidifiant que la forme nitrique

2- Ecklonia maxima – Macro-Algue : Message équivalent auxine => plus de racines et radicelles => plus de capacité d’aller chercher l’eau et les éléments

3 - Bacillus amyloliquefaciens

Le Bacillus assure une relation mutualiste “gagnante-gagnante” avec les plantes Il crée un biofilm autour des racines qui génère des composés biologiquement actifs qui stimulent la croissance racinaire et favorisent les interactions avec les nutriments du sol.

Ainsi, par exemple sur un sol de Cognac avec un pH > 8 cette technologie a permis de baisser les apports en fer 1/3 (20 Kg/ha au lieu de 30 Kg/ha) Cela grâce au largage de proton par le Bacillus qui a permis d’acidifier le bulbe racinaire et donc de rendre disponible le fer qui était bloqué sous forme Fe 3+ et de le transformer en Fe 2+.

Au-delà de donner de l’efficience d’absorption et donc un meilleur développement des plantes, ces technologies renforcent la tolérance au stress hydrique et thermique.

En conclusion, l'optimisation de l'absorption racinaire est essentielle pour garantir la croissance et le bon développement des plantes, tout en préservant la fertilité et la biodiversité des sols. Les racines jouent un rôle central dans l'absorption de l'eau et des nutriments, et leur interaction avec les micro-organismes, comme les Bacillus, peut considérablement améliorer cette efficience. Les solutions innovantes, telles que les biostimulants associés à des engrais avec retardateurs de nitrification, offrent des perspectives prometteuses pour une agriculture durable plus résiliente face aux stress environnementaux. En adoptant ces pratiques, nous pouvons non seulement améliorer la productivité agricole, mais aussi contribuer à la préservation du « patrimoine sol » pour les générations futures d’agriculteurs