White Paper #3

LE SYSTEME RACINAIRE DE LA CULTURE VERTICALE avec les systèmes Aerospring et ZipGrow

De l’importance de racines saines Afin de mieux appréhender le concept de la culture hors-sol et son application dans notre jardin vertical Aerospring et les tours de culture ZipGrow, il faut avant tout comprendre comment les plantes développent leurs racines et quelle est leur importance dans la bonne santé de vos cultures. On ne voit souvent que la partie supérieure de la tige, les feuilles, les fleurs, les fruits de la plante. Or la partie souterraine est tout aussi grande que la partie aérienne et tout aussi importante. Les principales fonctions des racines sont d’absorber l’eau, de prélever les nutriments et d’ancrer les plantes au sol ou dans les substrats. Des racines saines sont donc fondamentales pour obtenir des plantes saines; dans le cas contraire des problèmes surviennent. Dans le jardin Aerospring et les tours ZipGrow, les plantes développent un système racinaire plus petit car elles n’ont pas besoin de chercher leurs nutriments.

Des racines saines sont fondamentales pour obtenir des plantes saines Dans la nature les plantes explorent le sol avec leurs racines et se nourissent des nutriments à proximité. Petit à petit, elles épuisent le sol, obligeant les plantes à former de nouvelles pointes racinaires afin de pouvoir fouiller un terrain plus vaste et plus riche en nutriments. Le réseau racinaire peut ainsi atteindre un très grand volume. Dans le jardin vertical Aerospring et les tours de culture ZipGrow, les racines ont tous les nutriments à leur disposition : les besoins des plantes sont apportés par une irrigation continue et des engrais organiques. Le volume racinaire est alors plus restreint, mais cela n’influe pas sur la croissance de la plante, dont la partie supérieure se développe normalement.

Tant qu’il y a une plante, il y aura toujours des racines.

Les racines se développent toutefois de manière très dense, car les végétaux ont besoin d’une réserve d’énergie, sorte de tampon, pour faire face à des changements soudains de la demande en eau, notamment lors des jours lumineux. Tant qu’il y a une plante, il y a toujours des racines, même dans le cas de la culture hors-sol.

Dans les gobelets de culture du jardin vertical Aerospring, les conditions sont optimales au dévelopement de racines denses, saines, vigoureuses et actives.

Le prélèvement par les poils absorbants En plus des nutriments, les racines prélèvent de l’eau, élément indispensable pour la plante. Celle-ci en effet, transpire à travers ses feuilles, notamment avec une hausse de la luminosité et une hausse de la température. Ce sont les poils absorbants des racines qui vont majoritairement avoir la mission de récupérer l’eau pour fournir les vaisseaux de la plante et l’hydrater. Les poils absorbants étant cruciaux pour l’alimentation en eau de la plante, ils représentent une partie conséquente du réseau racinaire.

“Le nombre de poils absorbants peut atteindre 2000 poils par centimètre carré de surface racinaire” BIOLOGIE VEGETALE, JC LABERCHE, 2010

Sur la photo, on constate que la position légèrement en biais de la motte avec le collet légèrement à l’extérieur de la mousse ZipGrow canalise le flux d’eau de manière à éviter l’écoulement de l’eau sur les plantes inférieures. Ainsi les risques de développement de maladies sur ces plants sont limités voire absents.

LES CARENCES EN CALCIUM Avec l’absorption d’eau, la plante absorbe également des éléments nutritifs, comme vu précédemment. En prélevant une grande quantité d’eau, elles prélèvent également une grande quantité d’éléments sous forme d’ions. Le calcium notamment, est presque toujours absorbé de cette façon, par conséquent, un arrêt d’apport en eau peut provoquer des problèmes de carences. Un arrosage trop important peut aboutir également à une carence en calcium. En effet, le calcium, à l’inverse d’autres minéraux ne peut être prélevé que par les pointes racinaires. Or, si les racines de la plante sont entourées de trop d’eau, les pointes racinaires risquent de pourrir et de se scléroser, empêchant une absorption correcte du calcium. Le développement de jeunes racines est donc indispensable à l’absorption de ce dernier. Le calcium étant le “ciment” des parois cellulaires, une carence se manifeste par une nécrose apicale (ou maladie du cul-noir) comme chez la tomate et le poivron doux, ou en nécrose marginale des feuilles comme chez la laitue. Les systèmes Aerospring et ZipGrow permettent de maîtriser le flux d’eau au niveau des racines des plantes. Evitant le manque en eau et les risques de pourriture, ils sont très efficaces contre les carences en éléments minéraux.

Ca2+

Nécrose apicale de la tomate

Ca2+

LA PRESSION RACINAIRE L’absorption de l’eau par les plantes se fait passivement. Il est donc très important d’utiliser une eau de bonne qualité (idéalement de l’eau de pluie ou de l’eau osmosée), prérequis dans le bon déroulement de l’alimentation hydro-minérale des plantes. Il est également fondamental d’ajuster les arrosages à chaque culture. En effet, en cas de flux d’eau trop important, les cellules de la plante ne peuvent absorber tous les ions. Ces derniers s’accumulent alors dans les racines et créent une pression racinaire : la plante va tenter de désengorger ses racines en poussant le surplus d’ions vers le haut avec de l’eau. Chez certaines plantes la pression racinaire créé un phénomène de “guttation” : l’eau se met à suinter au bord des feuilles; chez d’autres, comme la laitue, cela peut provoquer le phénomène de “vitrescence du limbe” : la plante comprime l’eau dans les cavités entre les cellules des feuilles, créant une sorte d’œdème, notamment quand les températures sont basses.

L’eau en excès dans la feuille est chassée sur le bord dans la continuité des vaisseaux. Il s’agit du phénomène de guttation, à ne pas confondre avec la transpiration de la plante

La qualité de l’eau est le premier prérequis à la santé des plantes.

L’eau en excès dans les racines est évacuée dans la partie aérienne de la plante

Entrée dans les racines par osmose

Accumulation d’ions dans les racines

PHÉNOMÈNE DE GUTTATION

LE TRICHODERMA, ALLIÉ NATUREL DES PLANTES Le champignon Trichoderma est inclus dans le kit de démarrage de l’Aerospring et des tours ZipGrow. Il est, en effet, un puissant allié pour les plantes. Ce champignon entre en symbiose avec les racines d’une plante et lui offre un accès à plus de nutriments, comme par exemple, les phosphates. Bon nombre de substrats et de terreaux vendus en grande surface en sont dépourvus. Ces substrats favorisent l’invasion rapide de champignons pathogènes tels que le pythium et le fusarium, risquant d’entrer en compétition avec les cultures et de les détruire. Plusieurs études scientifiques ont démontré que la vie du sol et l’équilibre entre différents types d’organismes sont très importants pour la santé des plantes. Un substrat idéalement arrosé sent le “frais”, le sol de la forêt, il est “vivant”. Il n’y aucune moissisure et les racines se développent densément tout en restant bien blanches. En prenant en compte ces études et en incluant le Trichoderma, myfood propose un environnement optimal pour le développement des racines et la bonne croissance des plantes.

Trichoderma harzanium Depuis les années 1990, le Trichoderma est couramment utilisé à grande échelle en horticulture pour ses nombreux avantages sur les plantes cultivées (meilleure croissance et meilleure résilience des plantes face aux maladies). La mise en place de la symbiose entre Trichoderma (champignon naturel) et la plante est complexe, car différents mécanismes sont impliqués : Le champignon colonise les jeunes racines des plantes. Le mycélium du champignon se développe comme une toile autour du système racinaire. Ensuite, le champignon se nourrit des « déchets » de la plante. D’un autre côté, les racines des plantes absorbent bien mieux les nutriments grâce à la présence de Trichoderma. De plus, le champignon sécrète des hormones qui stimulent la croissance des plantes. Le champignon Trichoderma se met en compétition directe avec les champignons pathogènes (fusarium, pythium, rhizoctonia, phytophtora) et les bactéries, en les empêchant d’atteindre physiquement les racines des plantes ou en les désintégrant à l’aide d’enzymes qui dissolvent les parois cellulaires.

Un substrat idéalement arrosé sent le “frais”, le sol de la forêt, il est “vivant”.

Attention aux excès d’engrais ACCUMULATION DES SELS, PRÉVENIR LES CONCENTRATIONS Les engrais comportent un grand nombre d’éléments indispensables à la croissance des plantes, attention toutefois à ne pas en abuser. Un excès d’engrais dans le substrat augmente fatalement la salinité (présence de minéraux à forte concentration). Or, avec un taux de salinité élevé dans le sol, les racines n’ont pas la force de prélever l’eau par phénomène d’osmose inverse et donc de prélever les minéraux nécessaires à la nutrition de la plante. Celle-ci risque alors de se scléroser et même, de mourir. Comme pour n’importe quel organisme vivant, les besoins des plantes en nutriments varient sans cesse. Les plantes n’ont pas forcément besoin de consommer tout l’engrais qu’on leur apporte à un certain moment tandis qu’elles peuvent avoir une demande plus forte quelques heures plus tard. La question de la variabilité de ces besoins a donc été une des pré-occupations premières de myfood dans le développement des jardins verticaux et des tours de culture.

Dans les mousses des tours ZipGrow, l’eau chargée en nutriments circule dans toute la zone racinaire des plantes. Celles-ci prélèvent les nutriments et purifient l’eau. L’eau de drainage est réutilisée dans le bassins des poissons.

DANS LES SYSTEMES AEROSPRING ET ZIPGROW

TOUR DE CULTURE ZIPGROW

Dans les systèmes Aerospring et ZipGrow (dans le cadre de l’utilisation en bioponie), la possibilité d’accumulation des engrais dans les cubes de laine de roche ou les bouchons de fibres de coco est fortement limitée. D’une part en maintenant une humidité optimale du substrat selon les conditions climatiques, grâce à des arrosages réguliers; et ensuite par la conception des gobelets de l’Aerospring dotés de plusieurs fentes de drainage. De cette façon, les engrais en excès sont évacués sur tout le pourtour du gobelet lors des arrosages. Une seule fente de drainage n’aurait pas permis une homogénisation du substrat et aurait provoqué une accumulation des engrais dans la zone opposée à la fente.

L’excès de solution nutritive est évacuée sur tout le pourtour du gobelet du jardin vertical Aerospring. Ainsi, les risques d’absorption irrégulière dans les racines, notamment dans des zones avec une salinité trop élevée sont très faibles.

Avec une seule fente, la salinité augmenterait dans la partie opposée à la fente. L’excès de sels mineraux ne pourrait en effet pas s’écouler avec l’eau des arrosages. Un tel situation favoriserait le développement irrégulier des racines.

Dans certaines circonstances, l’apport régulier de solution nutritive par arrosages successifs peut provoquer des variations du niveau de salinité dans les jardins verticaux Aerospring. Les racines se développent alors de manière irrégulière. Cela est généralement dû soit à une durée trop courte d’arrosage, soit un trop faible volume d’apport. Il est préférable d’adapter les cycles d’arrosages en fonction du développement des pousses et ainsi assurer une bonne humidification des mottes. Toutes les pointes racinaires sont à l’interface entre l’air et l’eau. Dans les gobelets de l’Aerospring et les ZipGrow, les plantes sont idéalement alimentées en air, en eau et en nutriments.

Author: Jean Klieber - corr. Charline Wagner © 2017, myfood.eu