D5 Analyse du sol et des racines

Topique

Les propriétés physico-chimiques du sol déterminent la disponibilité de l'eau, des nutriments et des contaminants potentiels pour les racines à l'interface sol-racine. Un ensemble d'outils permet de caractériser séparément chacune de ces propriétés.

La première propriété physique caractérisée est la texture du sol, c'est-à-dire la proportion de particules de différentes tailles qui le composent. La texture du sol influence fortement le comportement des autres propriétés physiques liées à l'eau. À partir de la texture, on construit la courbe de rétention d'eau, qui indique la quantité d'eau retenue par le sol pour chaque niveau de potentiel hydrique : un sol à texture fine retient davantage d'eau, à potentiel hydrique égal, qu'un sol à texture grossière. La courbe de rétention d'eau de chaque sol dépend donc directement de sa texture.

Outre la courbe de rétention d'eau, la texture du sol détermine également la conductivité hydraulique à saturation, qui quantifie la vitesse de déplacement de l'eau dans le sol lorsqu'il est saturé. Un sol à texture plus grossière permet à l'eau de s'infiltrer avec une conductivité hydraulique saturée plus élevée qu'un sol à texture plus fine, qui retient davantage l'eau et la laisse s'écouler plus lentement. Outre les propriétés physiques du sol, l'analyse chimique de la solution du sol permet de caractériser ses propriétés chimiques : la concentration de chaque nutriment dissous dans la solution, disponible pour l'absorption racinaire à l'interface sol-racine, et la concentration des contaminants dissous dans cette même solution. Ceci permet de quantifier la contamination du sol à l'aide du même outil que celui utilisé pour quantifier la disponibilité des nutriments.

Outre les propriétés du sol lui-même, l'interface sol-racine est caractérisée par l'observation directe des radicelles qui la composent, grâce à des techniques d'observation in situ. Des mini-rhizotrons sont des tubes transparents installés dans le sol qui permettent de photographier les radicelles à leur emplacement réel. Un capteur laser du sol, appelé LiDAR du sol, scanne le volume du sol pour reconstituer la disposition des radicelles sans avoir recours à l'excavation. En répétant ces observations au fil du temps, les deux techniques permettent de suivre la dynamique des radicelles : leur croissance, leur mortalité et leur régénération.

Combinées, la texture du sol, la courbe de rétention d’eau, la conductivité hydraulique à saturation, l’analyse chimique de la solution du sol et les techniques d’observation racinaire in situ permettent de diagnostiquer, à partir des propriétés physico-chimiques du sol, la disponibilité en eau et en nutriments à l’interface racine-sol, de quantifier la contamination du sol et de suivre l’évolution des radicelles.

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