Caractéristiques des sols et Conditions de développement pour les plantes

CONDITIONS EDAPHIQUES POUR LES PLANTES

LES PLANTES ET LEUR MILIEU DE DÉVELOPPEMENT

INTRODUCTION :

I. LA LUMIÈRE

II. L’EAU ET LE CLIMAT

A. L’EAU DE PLUIE

B. L’EAU DE VOTRE CLIMAT

C. L’EAU D’ARROSAGE

D. L’EAU ET LE VENT

E. L’EAU DU SOL

III LE SOL PHYSIQUE

A. DÉFINITION

B. COUPE DE SOL

C. DESCRIPTION DES NIVEAUX D’UN SOL

D. LA GRANULOMÉTRIE

E. ANALYSE ÉLÉMENTAIRE

F. POURQUOI DES SELS MINÉRAUX AU SECOND PLAN ?

G. LES FAÇONS CULTURALES

IV. LE SOL BIOCÉNOTIQUE

A. VIE DU SOL

F. QUELQUES TYPES DE CROISSANCE :

V. LES RELATIONS ENTRE PLANTES PAR LE VECTEUR « SOL »

G. NOMS DES DIFFÉRENTS TYPES DE RELATION :

Neutralisme

Symbiose

Mutualisme

Amensalisme

Parasitisme

VI. VARIATION DES BESOINS SELON LE STADE DE CROISSANCE

VII. VOUS VOULEZ TRAVAILLER AVEC UNE PLANTE : MÉTHODOLOGIE

CONCLUSION

Luc Meynard

pionnier et technicien de l’agriculture biologique, depuis 1976, master 2 sciences sociales

CONDITIONS EDAPHIQUES POUR LES PLANTES

LES PLANTES ET LEUR MILIEU DE DÉVELOPPEMENT

Edaphologie = L’action des facteurs environnementaux sur la croissance d’une plante

Biotique = relation des êtres vivants entre eux

INTRODUCTION :

A l’origine, un équilibre aussi variant et instable à l’échelle du temps que les glaciations et réchauffements tropicaux successifs, les évolutions dans la géographie et les possibilités de communiquer entre continents et îles, ont donné une diversité extraordinaire.

Tous les stades ont forcé l’évolution pour avoir des végétaux dont certains sont des plantes médicinales. Parmi ceux qui les récoltent nous trouverons de multiples opérateurs en bio ou en non bio.  Le cueilleur, qui va s’adapter aux saisons pour avoir la production vivrière ou commerciale.  L’homme qui va couper les envahisseurs des plantes recherchées, qui copie les hommes primitifs en favorisant la plante.  Le petit cultivateur qui soigne ses quelques plants qu’il va vendre au marche.  Le cultivateur qui va avoir un contrat de production bio avec un laboratoire de qualité.  L’industriel de la cosmétique ou de l’industrie pharmaceutique, qui va produire avec des désherbants et produits chimiques, achetés souvent peu cher, ailleurs au loin, sans garantie autre que ses propres analyses, qui pille le tiersmonde des plantes et des savoirs sans la moindre gène pour faire de l’argent.

Le but de ce cours est de vous ouvrir le regard sur ce qu’est la plante médicinale dans une production, et ceci en guidant la plante, en favorisant l’équilibre de la vie, et non en tuant les insectes, champignons, souris et oiseaux et toutes autres méthodes conduisant sans doute vers le cancer et autre Alzheimer.

Pour cela nous ne pourrons qu’effleurer les sujets, juste assez pour vous donner envie d’œuvrer et de connaître plus loin la vie naturelle des plantes médicinales, comment aborder leur multiplication, alimentaires ou autres, en vous remémorant les usages anciens allié aux modernes découvertes des techniques et savoirs autour de ces plantes.

I. LA LUMIÈRE

La définition du monde végétal est la capacité d’un être vivant à transformer la lumière en matière organique par le biais de la chlorophylle.

La chlorophylle ? Non les chlorophyles a b c d e f qui ont des spectres différents.

Ce type de molécule a des propriétés de captation de la lumière et d’échange d’énergie très intéressant. Remarquons qu’en effet, une molécule très proche, l’hémoglobine, avec comme seule grosse différence : on a un atome de fer au centre à la place de l’atome de magnésium.

C’est cette macromolécule qui caractérise le fonctionnement des chloroplastes, globule de synthèse des plantes vertes, en captant la lumière rouge du spectre solaire pour la transformer en matière organique à base de carbone hydrogène, oxygène, et donc en renvoyant la couleur verte qu’elle n’utilise pas.

Le manque de lumière est le premier facteur de limitation de la croissance au point qu’un arbre n’hésite pas à supprimer une branche dès que son rendement en lumière est faible, car cette branche lui coûte trop cher en efforts pour ce qu’elle peut lui apporter.

La lumière chauffe aussi le sol, et déclenche la germination par les variations de température d’elle impose ainsi, et par cette chaleur, active la vie du sol.

La lumière est aussi ressentie dans la durée, certaines plantes sont sensibles aux jours montants ou descendants, et on peut aisément les désaisonnaliser, en faisant varier artificiellement la durée du jour, par des bâches amovibles ou des éclairages et ainsi leur faire produire des fleurs et fruits à contre saison.

Un climat local fait ainsi beaucoup varier la flore, selon une pente au sud (adret) ou une pente au nord (ubac), l’ensoleillement est très différent. Les chasseurs d’asperges sauvages connaissent bien ce phénomène et poussent à la connaissance des microclimats, pour obtenir la première récolte au printemps.

Voir l’article sur la chlorophylle sur WIKIPEDIA très bien fait

II. L’EAU ET LE CLIMAT

Il n’y a pas de vie sans eau ; il peut y en avoir très peu ; mais pas du tout ce n’est pas possible sauf au stade de graines ou de spores.

Même l’agave, plante très représentative des climats très chauds et sec, stocke pendant des années de la matière organique et de l’énergie pour permettre la montaison de sa hampe florale, qui va donner beaucoup de graines, elle en meurt pour procréer ces graines et ces graines sont capables de survivre très longtemps et de germer opportunément en cas de climat favorable.

Voir jours de pluie par an données internet ECA et NCAA site météo passion janvier 2011

Les zones méditerranéennes sont évidemment montrées comme pas souvent arrosées

A. L’EAU DE PLUIE

Qui a un jardin et n’a pas remarqué que tout pousse mieux après une pluie, bien mieux qu’après un arrosage, et que tout germe mieux.

L’eau de pluie d’orage est chargée en divers éléments, et en particulier d’azote nitrique provoqué par l’explosion provoquée par un éclair et dont le bruit est le tonnerre. En effet, dans ces conditions électriques extrêmes, l’azote de l’air se combine à l’oxygène, si on rajoute cette électrisation de l’eau, c’est une matière très excitée qui arrive sur le sol et stimule la croissance des plantes.

Cette eau transporte aujourd’hui aussi beaucoup de polluants. Sans parler des pluies acides, elle capte dans l’air beaucoup de produits chimiques et des microparticules issues de l’utilisation des véhicules, du chauffage, de l’industrie et de l’agriculture. Mais aussi les polluants diffusés par nos produits de la consommation de l’âge de la chimie du pétrole (dégradation des plastiques, brûlage intempestifs de plastiques ou de bois traités, agents divers de brillance, de lissage, d’étanchéité… )

Au point que les autorités ne veulent plus que l’eau de pluie aille directement dans le sous sol sous peine de le polluer, ceci prive l’approvisionnement en eau le sol des surfaces bétonnées et goudronnée de nos villes en grossissant dramatiquement les crues de nos rivières et privant le sous-sol de l’eau nécessaire à la croissances de nos arbres de ville (fragilisation des platanes par exemple).

Grosses variations à quelque dizaines de Km dans l’Hérault par exemple

B. L’EAU DE VOTRE CLIMAT

Chacun connaît les différences entre le crachin breton et les quelques jours de pluie diluviennes et imprévisibles du climat méditerranéen. Le problème de l’arrosage est secondaire la plupart du temps en climat océanique, dans notre climat le problème se pose bien différemment.

En cas de cueillette, nous nous adapterons aux caprices du temps, pour une culture nous sommes obligés de gérer l’eau et l’évaporation.

Ceci est un sujet complet et complexe que nous ne pourrons développer plus avant aujourd’hui.

Mais que dire des microclimats, sinon que chaque espace a le sien qui peut offrir des vatriations très importantes avec 10 m à côté

.Voici la conclusion d’un chercheur sur l »influence d’un microclimat sur la croissance des arbres de forêt

Les relations entre le climat, le microclimat et la production ligneuse sont à la base du développement et de la croissance des peuplements forestiers. 11 s’agit donc d’un problème considérable, et l’intérêt des recherches dans ce domaine n’est plus à démontrer. Jusqu’à présent, la pratique forestière a précédé la recherche qui, la plupart du temps, n’a eu qu’un rôle

explicatif. Inverser cette succession ne sera possible que dans la mesure où nous serons capables, à partir de recherches de base, de suggérer la façon de modifier au mieux le milieu et les arbres pour aboutir sûrement à la réalisation des objectifs de la sylviculture.

G. Aussenac. Climat, microclimat et production ligneuse. Annales des sciences forestieres, INRA/EDP Sciences, 1973

C. L’EAU D’ARROSAGE

C’est l’eau fournie par la ville, un système d’arrosage collectif, un stockage domestique ou un puits ou un forage, ou mieux celle du ruisseau ou de la rivière avoisinante.

Les caractéristiques de cette eau conditionnent les cultures que vous aurez envisagées, sa teneur fréquente en calcaire rendra impossible la culture de nombreuses plantes, sa teneur en polluants divers est à mesurer pour savoir si les productions ne sont pas souillées par cette eau.

D. L’EAU ET LE VENT

La connaissance du microclimat, est très importante, intéressant pour les chasseurs de champignons par exemple, explique que certaines faces de montagne sont mouillée par la pluie quand les nuages montent une pente en côté opposé au Foehn qui dessèche l’air en descendant de la montagne.

Par vent violent même s’il pleut assez fort, le bilan peut être négatif pour l’apport en eau, tellement un air qui circule vite est desséchant.

Par exemple un arbre fruitier va évaporer jusqu’à vingt fois plus d’eau de transpiration par vent du nord 10% d’humidité, par rapport à une brise marine saturée d’humidité.

Exemple sur EXAO http://www.didier-pol.net/3TRANSPI.html

E. L’EAU DU SOL

C’est l’eau de pluie que le sol peut garder et mettre à la disposition des plantes que nous cultivons, cette quantité disponible dépend des qualités physiques du sol, de sa teneur en humus, de sa vie, et nous aborderons cet aspect avec l’étude du sol physique et l’étude du sol biocénotique

*

III. LE SOL PHYSIQUE

Par sol physique je veux désigner la structure du sol, sa granulométrie, sa profondeur mobilisable, sa composition chimique et son aptitude à développer des cultures ou la croissance des plantes qui nous intéressent.

A. DÉFINITION

La définition de ce qu’est un sol, est la partie modifiée par le contact avec les éléments atmosphériques, mais aussi la partie altérée ou modifiée due à la présence des plantes et de leur cortège vivant.

B. COUPE DE SOL

Il est très intéressant d’en réaliser une, pour voir comment le sol est utilisé par les plantes et comment le sol se forme, sa profondeur, ses lacunes et ainsi on peut avoir de précieuses indications sur les cultures à venir dans cet espace.

C. DESCRIPTION DES NIVEAUX D’UN SOL

En surface une couche noircie par l’humus.

Juste en dessous un dégradé jusqu’à la limite de profondeur du sol travaillé.

Des parties irrégulièrement oxydées suivent avec des zones modifiées par le passage d’une racine, d’un ver de terre ou d’un écoulement d’eau.

Enfin la terre mère d’origine mêlée ou non de pierres, est souvent oxydée par endroit par des écoulements des zones supérieures.

D. LA GRANULOMÉTRIE

S’étudie avec tamisage de la terre, et de ce résultat dépend directement la capacité de cette terre de laisser ou non passer l’eau et l’air (oxygène et azote) nécessaires à la vie.

La terre se compose donc de :  Particules grossières (+ de 1 cm) comme les cailloux  Sables de 1 mm à 1 cm  Limons de 1/10 de mm à 1 mm dont de l’humus  Particules fines non argileuses dont de l’humus  Argiles particules ultra fines, souvent à base de silicates de composition chimique et de propriétés très diverses

Un équilibre entre ces matériaux est idéal, mais cet idéal change selon les plantes que l’on veut cultiver

E. ANALYSE ÉLÉMENTAIRE

Dans l’analyse élémentaire chimique des composants on trouve principalement :  Silicates (dont les argiles).  Carbonates (dont les calcaires).  Complexe humique et toute sa vie.  Minéraux multiples sous forme insoluble.  Sels : une très faible quantité de minéraux sous forme de sels ou solubles.

Les minéraux des pierres, sables et graviers n’offrent souvent qu’une surface de contact minime et n’interviennent que peu dans la vie du sol sauf les tufs calcaires ou volcaniques qui ont un « gruyère » de contact.

Seules les argiles offrent une infinité de lamelles et de possibilité d’échange ionique, mais elles sont aussi le meilleur agent de stabilisation de l’humus au point qu’elles constituent le troisième amendement important qui a donné le marnage.

Travail très pénible qui a donné en argot « marner »

F. POURQUOI DES SELS MINÉRAUX AU SECOND PLAN ?

La théorie de Liebieg comme quoi les plantes poussent avec N P K a tout d’abord été complétée par la prise en compte de nombreux éléments (S, soufre, magnésium, … et oligoéléments ( Fer, cobalt, bore , manganèse, …).

Aujourd’hui elle est démentie, d’abord par Liebieg lui-même, mais aussi par l’étude du fonctionnement de la cellule qui confirme que de nombreuses macromolécules ne sont pas synthétisées par la cellule, mais sont introduites à travers la membrane cellulaire par les molécules de cholestérol en particulier.

Une analyse de terre n’est donc qu’un témoin de l’activité biologique du sol à un instant T, un peu comme si on prenait une photo infra rouge stricte, en oubliant toutes les couleurs visibles et ultra-violettes dans l’image qui doit fixer un bilan général de la fertilité.

Cette énorme diversité de composition organique et les antagonismes de la vie du sol sont parfois extrêmes et nous obligent à étudier la vie du sol.

Ce sera le chapitre la vie biocénotique.

G. LES FAÇONS CULTURALES

Fini les gros retournements de terre de l’ère industrielle, à ce jour nous savons que mettre l’humus au fond est une catastrophe car l’humus ainsi précipité en zone anaérobie devient pathogène. Le travail du sol doit en respecter les niveaux vitaux, en faisant rentrer l’ai dans le sol, nous permettons à la vie favorable aux plantes de tenir plus de place dans le sol, mais si nous laissons des poches d’air, nous allons brûler des racines, créer des discontinuités dans la capillarité, trop perturber le sol pour la culture qui peut nous intéresser.

Là aussi nous apprendrons à connaître ce qui nécessaire et suffisant pour que la structure de notre sol soit favorable à la croissance des plantes que nous voulons favoriser ou cultiver. Sans aller vers des extrêmes qui prétendent nourrir le monde sans travailler la terre, comme la culture sur buttes ou la permaculture les pratiques culturales doivent évoluer vers une dimension ou l’équilibre de la vie du sol est au mieux favorisée et respectée.

Petite mise au point sur la permaculture en milieu sec:ce sont les pratiques anciennes remises au goût du jour et sont en réalité la plus vielle culture qui a fait avancer les déserts : en effet le fait de piller la matière organique sur 5 surfaces pour la concentrer sur 1 dégrade les superficies ainsi pillées, là aussi des pratiques doivent devenir respectueuses des cycles biologiques et s’adapter auclimat.

IV. LE SOL BIOCÉNOTIQUE

Les bactéries, champignons, vers de terre, insectes, larves d’insecte, acariens les plus divers, les cloportes (crustacés), et autres algues, mousses et lichens, sont autant de cuisiniers du sol, avec leurs molécules spécifiques, qui produisent de très nombreux composants qui ne sont pas tous utiles, et parfois même gênent le développement des plantes.

Un simple compost peut vite devenir un exemple très intéressant pour l’étude d’un milieu vivant qui va faire évoluer le sol vers une grande richesse biologique qui permettra une alimentation constante et douce des plantes qui nous intéressent.

A. VIE DU SOL

Du plus gros au plus petit, tous les êtres vivants du sol contribuent à sa vie, le tout est de guider ce sol pour le faire évoluer vers la fertilité et le milieu le plus favorable à nos plantes.

Les vers de terre

Ils descendent jusqu’à 3,50m de profondeur et peuvent représenter une tonne de vie par hectare.

Rôle : frayer un passage facile pour les racines des arbres, rendent la potasse minérale assimilable, permettent à l’air de rentrer dans le sol, et à l’eau de s’infiltrer dans les couches profondes, permettent à cette même eau de remonter plus aisément.

Les insectes et acariens, les crustacés (cloportes…) et myriapodes

Très nombreux, ils peuvent donner le meilleur et le pire  Le meilleur avec les cétoines larves qui broient finement la matière organiques  Le pire avec les mêmes cétoines adultes qui vont manger nos fruits.

Les champignons

Du pire avec les armillaires qui donnent le pourridié et détruisent les arbres. Au meilleur avec les champignons symbiotes qui sont le système nerveux des arbres, leur système d’échange avec les autres arbres, la protection et l’alimentation des jeunes pousses…

Les nématodes, vers microscopiques

Vecteurs de la maladie en cas d’appauvrissement extrême du sol avec le court noué de la vigne, élément parfaitement utile à la richesse de l’alimentation des plantes si le taux d’humus remonte.

Les bactéries

Très utiles dans l’assimilation de l’azote en symbiose dans les rhizobiums, protubérance des racines en particulier chez les légumineuses destructrices dans des galles.

Les virus

Sous forme d’ultra-virus permettant des adaptations à différent environnements. Dans le cas de mosaïque du tabac : ils sont destructeurs. Nous pouvons dans tous les cas avoir le meilleur et le pire, il faut apprendre à connaître ce monde pour avancer sereinement.

Chaque plante a un cycle de vie qui peut être extrêmement divers.

Les végétaux ont colonisé tous les milieux ou presque, du désert le plus sec au climat le plus humide, de terres brûlées par l’homme, aux friches industrielles et chacune avec un cycle et des conditions de développement qui lui sont spécifiques.

F. QUELQUES TYPES DE CROISSANCE :

La plante annuelle :

Exemple : le basilic, le tournesol, le blé, le panicaut, le pourpier de jardin.

Ces plantes annuelles se développent la plupart quand la température du sol leur convient, le mouron des oiseaux prolifère l’hiver, le pourpier des jardins ne se développe que quand le sol est chaud…

La plante bisannuelle :

Exemple : la carotte, le navet, le panais, le fenouil, la scorsonère…

Une année pour faire des réserves, l’année suivante pour monter à graine et se multiplier, très bonne tactique qui permet d’affronter des conditions climatiques difficiles en étant sur de réussir sa procréation…

La plante rudérale :

Elle pousse sur un mur, un tas de gravats

Exemple : l’ortie, la fumeterre, la pariétaire.

Ces plantes opportunistes ont souvent été des aliments pour les hommes, qui ont été leurs vecteurs principaux dans le voisinage de leurs habitations, au point d’être des marqueurs de civilisation comme l’ortie qui ne sait pas se développer sans être transportée par l’homme ou la poule.

La plante vivace herbacée

Plantes ayant des réserves souterraines et/ou aériennes qui lui permettent de redémarrer à la saison qui lui convient.

Exemple Le bambou en juin, l’asphodèle en février, l’iris en mars, la menthe à chaque arrosage, le safran à l’automne, le topinambour en mai, le chiendent au printemps, …

La plante vivace arbustive et les arbres

Tous les arbres et arbustes qui peuvent avoir des cycles de fruits et de fleurs extrêmement différents par leur saison de floraison et de fructification ou la durée de maturation des fruits.

A chaque saison correspondent ses plantes et ses arbres, dans des milieux très différents.

V. LES RELATIONS ENTRE PLANTES PAR LE VECTEUR « SOL »

Biotique = relation des êtres vivants entre eux

Les relations dans un sol sont très complexes, il peut s’agir de végétaux entre eux, mais aussi avec des bactéries, des champignons ou des insectes, ou autre bestioles, avec toutes les combinaisons possibles et imaginables, tellement elles sont extraordinaires, comme la relation figuier /blastophage ou légumineuses/bactéries fixant l’azote dans les rhizobiums.

G. NOMS DES DIFFÉRENTS TYPES DE RELATION :

Neutralisme

Pas d’influence entre des végétaux vivants dans un même lieu.

Exemple plantes qui utilisent des horizons différents du sol

Compétition

Lutte pour obtenir des ressources utiles aux deux, des territoires, de la lumière…

Exemple adventices et cultures

Prédation

Destruction et digestion de l’adversaire.

Champignons comme la maladie de l’encre sur châtaigners

Symbiose

Les plantes s’aident l’une l’autre,

Exemple : maïs et haricot, lierre et arbre, champignons et arbres.

Le lichen est le symbole de cette symbiose. C’est une association entre une algue et un champignon : l’algue profite de l’humidité apportée par le champignon, et le champignon profite de la synthèse carbonée par la chlorophylle de l’algue.

Mutualisme

Mettent leurs moyens en commun, par soudure des racines.

Exemple : l’orme, ou par le relais des fibrilles de champignons, la forêt.

Amensalisme

Gênent ou bloquent les autres plantes sans en avoir le besoin, en faisant de l’ombre par

Exemple L’ail contre les composées

Commensalisme

L’intrus ne se nourrit que des déchets de son hôte ou habite chez lui sans préjudice

Exemples champignons de l’humus

Les lichens en sont un symbole, ils se contentent de prendre l’arbre ou le rocher comme support et se nourrissent de ce qui il y a dans l’air.

Parasitisme

Partiel ou total, de nombreuses formes se retrouvent dans les végétaux, avec des dépendances plus ou moins spécifiques, et des mises sous dépendance de l’hôte influant même sur les productions de molécules.

Exemple l’orobranche et le lierre mais aussi d’autres cultures qui sont citées dans le dernier rapport sur les plantes envahissantes.

VI. VARIATION DES BESOINS SELON LE STADE DE CROISSANCE

Pour sa germination une plante a besoin d’eau dans la plupart des cas, exceptionnellement, elle peut avoir des réserves qui lui permettent de germer pour percer le sol à la recherche d’eau.

La graine est le moyen de passer en vie ralentie pour attendre des jours favorables : pour le développement, pour certaines plantes. Pour d’autres c’est le seul moyen de faire survivre d’année en année la variété

Les validités de germination atteignent tous les extrêmes, l’aristoloche tient 2000 ans en terre et germe dès que les variations de températures du sol sont sensibles, soit à moins de 10 cm de fond, le pastel peut voir ses graines périr en quelques mois.

En jeune pousse, les réserves de la graine favorisent la plantule qui se développe sur cette énergie, un peu plus tard la concurrence en alimentation des adventices peut la plupart du temps, freiner le développement de la plante, la plante est jeune et riche en matières azotées.

A montaison des hampes florales, et/ou floraison : la plante utilise la force de toutes ses feuilles regroupées pour réussir la mission que s’est donnée la plante, toute l’énergie de la plante est mobilisée pour réussir la transmission de la variété par les graines.

C’est souvent à la floraison que la plante va puiser dans les réserves d’eau de la plante, par le phénomène d’appel par les parfums desdits insectes. Plus le parfum est intense plus il faut de l’eau pour le diffuser, et donc pour cela la plante mêle à l’air les parfums, lesquels appellent les abeilles.

Ensuite vient la maturation des fruits et graines, pour lesquels la plante n’a plus autant de besoins en eau, et plus besoin de matières riches pour faire mûrir, et construire leur protection : les noyaux ou coques.

La chair que nous appelons abusivement le fruit (parce-que c’est ce que nous mangeons), ne demande que peu d’énergie pour se gonfler d’eau et de sucres par rapport à l’énergie énorme que demande la constitution du bois du noyau et de la réserve d’énergie qui va devenir la graine.

La plante si il s’agit de céréale, a besoin de sécher pour permettre à son grain de mûrir sans moisir. S’il s’agit d’un arbre, sa verdure nécessite une transpiration donc de l’eau en sous sol ou en arrosage …

Comme vous pouvez le voir, selon son stade de développement la plante n’a pas les mêmes besoins, en eau notamment.