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La structure du substrat influence la capacite de rétention de l'eau

Jeudi 7 septembre 2023 | Jose Chen Lopez

Une plante de qualité commence par un semis ou une bouture en santé. Les producteurs se demandent souvent quel substrat choisir pour ensemencer ou enraciner des boutures. Choisir le bon substrat ne dépend pas seulement des propriétés physiques du substrat, mais aussi du type de plantes que l'on souhaite cultiver, de l'environnement de croissance et de la disponibilité du substrat. 

Les substrats contiennent un grand nombre de particules. La distribution de la taille des particules définit la texture du substrat. Les composantes comme la tourbe de sphaigne, la perlite, la vermiculite, l'écorce, le coco, la fibre de bois et le sable ont des particules de différentes formes (granulaire, agglomérée, prismatique, lamellaire ou massive), et la taille peut être grossière, moyenne ou fine. La taille des particules dépend de la nature de chaque composante. La structure du substrat est déterminée par la façon dont les particules sont organisées dans le substrat.

Terminologie 

• Capacité de rétention de l'eau – le volume d'eau retenu par un substrat de culture saturé après le drainage.
• Capacité de rétention de l'eau disponible – la portion d'eau qui constitue la capacité de rétention de l'eau et qui est disponible pour les racines.
• Capacité de rétention de l'eau non disponible – la portion de l'eau qui constitue la capacité de rétention de l'eau et qui n'est pas disponible pour les racines.
• Porosité à l'air – le volume d'air retenu par un substrat de culture saturé après le drainage.

Lors de la fabrication d'un substrat de culture, les diverses particules se compriment, laissant des vides classés soit comme des macropores, soit comme des micropores. Les macropores sont des pores de grande taille qui se forment entre les grosses particules. Ils libèrent rapidement l'eau, diminuant ainsi la capacité de rétention, et ils servent de réservoir d'air pour la respiration des racines.

Les micropores sont les petits pores formés entre les petites particules, et avec les forces adhésive et cohésive de l'eau, celle-ci reste dans les micropores, contribuant à la capacité de rétention de l'eau disponible et non disponible du substrat (voir terminologie pour la signification de ces termes). Les micropores servent de réservoirs pour l'eau et les élément nutritifs, qui sont utilisés lorsque la plante en a besoin. Un substrat avec des tailles de particules fines retient généralement plus d'eau qu'un substrat aux particules grossières.

Substrats pour les jeunes plantes

Pour la germination des semences ou la production de boutures, il est important d'utiliser un substrat avec des particules fines qui crée une grande capacité de rétention de l'eau, non seulement parce qu'il faut de l'eau pour la germination ou la formation de racines sur les boutures, mais aussi parce que cela est souvent fait dans des cellules contenant un petit volume de substrat. Les substrats avec des particules plus fines ont des porosités à l'air plus faibles, mais dans la catégorie des substrats de germination et de propagation, la capacité de rétention de l'eau et la porosité à l'air peuvent varier. 

Substrats pour la transplantation

Lorsque les semis ou les plants repiqués sont suffisamment grands, ils sont transplantés dans des contenants de plus grand format. Certaines cultures peuvent passer plusieurs mois dans ces grands contenants, beaucoup plus longtemps qu'au stade de semis ou de plant repiqué. Il est donc important que la structure et la stabilité du substrat ne changent pas trop pendant ce stade de croissance; cela affecterait la capacité de rétention de l'eau et la porosité à l'air.

Figure 1. Le poinsettia en avant-plan a une maladie racinaire due à un changement de la structure du substrat. Il y a eu une augmentation de la capacité de rétention de l'eau et une diminution de la porosité à l'air. Source : Premier Tech 

Prenons, par exemple, une culture de poinsettias. Cette culture à long terme est souvent affectée par des maladies racinaires vers la fin du cycle de culture en raison de changements dans la structure des substrats (Figure 1). Peu importe la saison, la culture et le type de plantes, la structure et la stabilité du substrat sont compromises en raison d'une diminution de la porosité à l'air et d'une augmentation de la capacité de rétention de l'eau non disponible.

Cela est dû aux arrosages fréquents (les gouttes qui tombent sur la surface du substrat peuvent le comprimer - Figure 2), à la saturation du substrat (ce qui signifie qu'il ne sèche pas rapidement), à la lente absorption de l'eau par les racines et à une croissance racinaire lente (en raison de la diminution de la porosité à l'air et de la capacité de rétention de l'eau indisponible et possiblement disponible). Aussi, la dégradation biologique ou chimique naturelle des composantes du substrat crée de fines particules.

Figure 2. Une pression d'eau excessive entraîne la perlite vers la surface du substrat et cause sa compaction. La porosité à l'air est réduite, la capacité de rétention de l'eau non disponible augmente, et la culture sèche lentement. Source : Premier Tech

L'importance de la structure du substrat

Tel que mentionné, la structure du substrat changera avec le temps : l'effondrement des macropores en raison de la compaction due à l'arrosage, la décomposition naturelle des particules du substrat, et les dommages mécaniques des particules du substrat liés à la croissance des racines. Les deux derniers changements créent des particules fines qui sont brisées et s'insèrent entre et à l'intérieur des macropores, réduisant le nombre de macropores.

Cela entraîne une diminution de la capacité de rétention de l'eau disponible, de la porosité de l'air et du drainage, tandis que la capacité de rétention de l'eau non disponible augmente et le temps de séchage entre les arrosages sera lent. Donc, il est très important de choisir un substrat qui conservera sa structure et sa stabilité pendant toute la durée de la culture.

L'influence de la texture du substrat sur la capacité de rétention de l'eau

Enfin, la structure et la texture du substrat ont une grande influence sur la capacité de rétention de l'eau. Tel que mentionné plus tôt, la teneur en eau dépendra du type de pores dans le substrat. Un substrat avec une seule taille de pores libérera toute l'eau à une certaine pression négative ou succion.

Par conséquent, il est recommandé d'utiliser un substrat avec différentes tailles de pores qui libéreront l'eau à différentes pressions négatives. Dans un substrat composé de petites tailles de particules, comme l'humus, la capacité de rétention de l'eau sera élevée.

Toutefois, la capacité de rétention de l'eau élevée du substrat ne signifie pas que plus d'eau sera disponible pour la plante. L'eau retenue par ces petites particules est hautement attachée à elles, et la plante aura besoin de plus d'énergie pour l'acquérir. De plus, la respiration racinaire et la croissance de la plante seront négativement affectées. 

En conclusion, un substrat dont les particules sont fines n'est pas recommandé pour la production en contenants parce qu'il retiendra plus d'eau qu'un substrat grossier en raison de la capillarité. De plus, la porosité à l'air et le drainage seront limités. Si un substrat de culture grossier est utilisé pour de petites cellules, la teneur en eau sera faible, le drainage et la porosité à l'air seront élevés, et par conséquent, des arrosages fréquents seront requis. 

Pour toute question, communiquez avec votre représentante du Service horticole de Premier Tech:

Susan Parent Spécialiste horticole Est du Canada et Nord-Est des États-Unis