Racines fines, racines structurelles et absorption de l’eau

Le système racinaire d’un arbre n’est pas formé d’un ensemble de racines ayant toutes la même fonction. Les racines les plus proches du tronc assurent la stabilité et conduisent l’eau et les nutriments. Elles donnent naissance à des ramifications de plus en plus fines, qui explorent le sol et assurent une grande partie de l’absorption.

La distinction entre racines fines et racines structurelles est utile pour expliquer le fonctionnement de l’arbre, mais elle ne doit pas être traitée comme une division absolue. Une racine change de fonction à mesure qu’elle croît et s’épaissit, et deux espèces peuvent présenter des racines de diamètre semblable aux caractéristiques physiologiques différentes.

Cette différence aide à comprendre ce qui se passe lors d’une transplantation. La coupe n’affecte pas seulement l’ancrage. Elle réduit aussi temporairement l’étendue du réseau qui alimente la couronne.

Près du tronc se trouvent les racines de plus gros diamètre. Elles répartissent les efforts dans le terrain, assurent une partie de la stabilité et servent de voies de transport et de réserve.

À mesure qu’elles s’éloignent du tronc, elles se divisent en racines latérales et en ordres de ramification successifs. Aux extrémités se trouvent des racines plus jeunes, de plus petit diamètre et plus actives dans l’exploration du sol.

Pendant longtemps, la recherche a regroupé sous le nom de « racines fines » toutes les racines en dessous d’un certain diamètre, souvent un ou deux millimètres. Cette classification est simple, mais elle peut réunir des structures aux fonctions différentes.

Dans une étude menée sur neuf espèces d’arbres d’Amérique du Nord, Pregitzer et d’autres chercheurs ont analysé plus de 18 000 segments de racine. Les résultats ont montré des différences nettes entre ordres de ramification et entre espèces. Les racines les plus distales, proches des extrémités, concentraient la plus grande partie de la longueur absorbante et présentaient des caractéristiques chimiques différentes de celles des racines d’ordre supérieur.

Pour comprendre la fonction, il importe donc de connaître non seulement l’épaisseur, mais aussi la position de la racine dans le réseau.

Les racines les plus jeunes explorent les pores du sol et augmentent la surface de contact entre l’arbre et le terrain.

C’est par ce réseau, en association avec les champignons mycorhiziens, que se fait une part importante de l’absorption de l’eau et des nutriments. L’activité ne se limite pas à la pointe visible de la racine, mais elle tend à être plus forte dans les tissus jeunes et peu subérisés.

Ces racines ont une durée de vie plus courte que les racines structurelles. Elles peuvent mourir et être remplacées au gré des variations d’humidité, de température, de disponibilité des nutriments et d’occupation du sol. L’arbre entretient un réseau dynamique et adapte sa croissance aux zones où il trouve les meilleures conditions.

Quand une partie du terrain s’assèche, les racines ne se déplacent pas. L’arbre peut réduire l’activité dans cette zone et développer de nouvelles ramifications ailleurs, pourvu qu’il existe un sol accessible et des conditions de croissance.

La présence de racines fines dans la motte est donc un indicateur important dans la préparation d’un arbre de pépinière. Ce sont ces racines qui seront disponibles immédiatement après la plantation.

Les racines structurelles partent de la base du tronc et se répartissent dans le sol. Outre le transport de l’eau et des substances dissoutes, elles supportent une partie des efforts transmis par la couronne et par le vent.

La stabilité ne dépend pas d’une seule racine verticale. Chez la plupart des arbres établis, l’ancrage résulte d’un réseau de racines latérales, de leur liaison au sol et de la manière dont le système s’est développé en réponse au terrain.

Le schéma varie selon l’espèce et les conditions. Des sols peu profonds, compactés ou saturés peuvent limiter la croissance en profondeur et favoriser une répartition plus superficielle. Obstacles, tranchées, revêtements et différences de texture font aussi dévier les racines.

Lors de l’arrachage d’un arbre adulte, certaines racines structurelles sont inévitablement coupées. La motte conserve la partie la plus proche du tronc et maintient le sujet stable jusqu’à la plantation. Le tuteurage ou l’ancrage temporaire aident pendant la période où les nouvelles racines n’occupent pas encore le sol environnant.

L’image d’une couronne reflétée sous le sol est trompeuse.

Les racines poussent là où elles trouvent de l’oxygène, de l’eau, une température et une résistance physique compatibles. Dans beaucoup de sols, une part importante du système se concentre dans les couches supérieures, où l’aération et l’activité biologique sont plus fortes.

Cela ne signifie pas que toutes les racines soient superficielles ni que la profondeur soit toujours faible. Certaines espèces et certains sols permettent une exploration verticale plus importante. Le point essentiel est que la forme racinaire ne peut pas se déduire de la seule forme de la couronne.

Sur le chantier, cette connaissance a des conséquences pratiques. Une fosse très profonde et étroite n’offre pas forcément de bonnes conditions. Il est généralement plus utile de préparer une surface large, de corriger les compactages et d’assurer la continuité avec le terrain environnant.

L’eau passe du sol aux racines en réponse à des différences de potentiel hydrique. Elle entre ensuite dans les tissus conducteurs et monte vers le tronc, les branches et les feuilles.

L’arbre perd de l’eau surtout par la transpiration. Quand les stomates des feuilles sont ouverts, il se forme une tension qui aide à tirer la colonne d’eau à travers le xylème. Le système dépend de la continuité : de l’eau disponible dans le sol, un contact avec des racines fonctionnelles et des vaisseaux conducteurs capables d’alimenter la couronne.

À mesure que le sol s’assèche, l’eau devient plus difficile à extraire. Le contact entre certaines racines et les particules du sol diminue, et la résistance au mouvement augmente. L’arbre peut fermer ses stomates et réduire la transpiration, mais cette protection limite aussi la photosynthèse et la croissance.

Quand le sol est gorgé d’eau, le problème est différent. L’eau occupe les pores où il devrait y avoir de l’air. Le manque d’oxygène réduit le fonctionnement et la croissance des racines, même en présence de beaucoup d’eau.

C’est pourquoi des symptômes semblables peuvent avoir des causes opposées. Un feuillage flétri peut indiquer un manque d’eau disponible, mais aussi une asphyxie racinaire dans un sol saturé.

Un sol compacté compte moins de gros pores, une circulation d’air plus faible et une résistance physique plus forte à l’expansion des racines.

L’eau peut s’infiltrer lentement et stagner en surface. Dans d’autres cas, elle s’écoule par des fissures et ne mouille pas de façon uniforme le volume où se trouve la motte. L’aspect de la surface ne permet pas, à lui seul, de savoir si la racine a reçu assez d’eau.

Les racines fines ont du mal à coloniser les zones très denses. Elles peuvent se concentrer près de la fosse de plantation ou suivre les interfaces entre matériaux, sans occuper le volume nécessaire pour soutenir l’arbre à long terme.

La préparation du terrain doit créer une continuité, et pas seulement un compartiment de terre meuble autour de la motte.

Quand un arbre est arraché, on coupe des racines structurelles et une grande quantité de ramifications fines qui s’étaient développées hors de la zone de la motte.

L’arbre dispose alors d’une capacité d’absorption plus faible et d’un ancrage temporairement réduit. C’est ce déséquilibre qui explique la période d’installation après la plantation.

Les transplantations réalisées pendant la production aident à concentrer de nouvelles racines près du tronc. Dans un essai sur Picea pungens, des arbres soumis à une taille des racines présentaient plusieurs années plus tard une plus grande quantité de racines dans la motte d’arrachage. Le résultat n’est pas le même pour toutes les espèces, mais il montre la raison technique de l’opération.

La qualité racinaire n’élimine pas le stress. Elle donne à l’arbre davantage de racines fonctionnelles pour commencer son adaptation.

Pendant l’installation, l’arrosage doit atteindre toute la motte et le sol environnant.

Des arrosages superficiels fréquents peuvent ne garder humides que les premiers centimètres. Un arbre adulte a besoin de volumes suffisants pour mouiller la masse de sol où se trouvent les racines. Ensuite, l’intervalle doit permettre au terrain de se drainer et de retrouver de l’oxygène.

Le rythme dépend de l’espèce, du climat et du drainage. Il ne peut pas se définir seulement d’après la dimension de la couronne ou un calendrier hebdomadaire.

Chez Diaplant, nous recommandons de vérifier l’humidité dans le terrain plutôt que d’évaluer seulement la surface. De petits points d’observation près de la motte, d’environ 20 cm, aident à voir si l’eau arrive et si le sol reste saturé trop longtemps.

Après la plantation, les racines fines commencent à explorer le sol préparé. Avec le temps, certaines s’épaississent et participent davantage au transport et à la stabilité. De nouvelles racines absorbantes continuent de se former aux extrémités.

La reprise dépend de la possibilité de croître hors de la motte. S’il existe une transition trop brusque, un compactage ou un manque d’eau, l’expansion ralentit. Quand le terrain offre une porosité, une humidité et une oxygénation adaptées, le réseau racinaire s’étend progressivement.

La première année est particulièrement sensible. La deuxième demande encore de l’attention pendant les périodes de forte chaleur. L’autonomie augmente à mesure que l’arbre occupe un volume de sol plus grand.

Cet article développe la partie fonctionnelle du système racinaire. Le guide sur les transplantations explique comment Diaplant prépare les racines au fil de la production.

Pourquoi nous transplantons les arbres dans la pépinière Ce qui arrive aux racines après une transplantation

1. Pregitzer, K. S. ; DeForest, J. L. ; Burton, A. J. ; Allen, M. F. ; Ruess, R. W. ; Hendrick, R. L. (2002). « Fine Root Architecture of Nine North American Trees ». Ecological Monographs, 72(2), 293–309. DOI : 10.1890/0012-9615(2002)072[0293:FRAONN]2.0.CO;2.
2. Watson, G. W. ; Sydnor, T. D. (1987). « The Effect of Root Pruning on the Root System of Nursery Trees ». Journal of Arboriculture, 13(5), 126–130. DOI : 10.48044/jauf.1987.027.
3. Watson, G. W. (1987). « Soil Moisture and Absorption of Water by Tree Roots ». Journal of Arboriculture, 13(2).
4. European Arboricultural Standards (2022). European Tree Planting Standard.