Rooting systems of oilseed and pulse crops. II: Vertical distribution patterns across the soil profile

La répartition des racines dans le sol est le facteur déterminant la capacité d’une plante cultivée à acquérir l’eau et les nutriments nécessaires à sa croissance. Nous avons donc voulu déterminer la répartition des racines de certains oléagineux et de certaines légumineuses possédant une large zone d’adaptation dans les régions semi-arides du nord des Grandes Plaines. Notre hypothèse était que les racines des oléagineux, des légumineuses et des céréales auraient des répartitions différentes dans le sol et que la quantité d’eau disponible influerait sur l’ampleur de cette différence. En 2006 et 2007, nous avons mené une étude au champ près de Swift Current (50°15′N, 107°44′W), en Saskatchewan, au Canada. Nous avons planté manuellement trois oléagineux (le canola [Brassica napus L.], le lin [Linum usitatissimum L.] et la moutarde [Brassica juncea L.]), trois légumineuses (le pois chiche [Cicer arietinum L.], le pois [Pisum sativum L.] et la lentille [Lens culinaris]) et un blé de printemps (Triticum aestivum L.) dans des lysimètres de 15 cm de diamètre et de 100 cm de profondeur, insérés dans le sol au moyen d’un système hydraulique. Une partie des plantes ont été soumises à un faible apport d’eau (pluie uniquement), et les autres, à un apport d’eau élevé (pluie + irrigation). La répartition verticale du système racinaire a été observée vers la fin de la floraison. La majorité (> 90 %) des racines étaient principalement situées dans la strate de 0 à 60 cm, et la plus forte production racinaire se rencontrait dans les 20 premiers centimètres du sol. Dans l’ensemble du profil du sol, les racines des légumineuses étaient de plus fort diamètre que celles des oléagineux et du blé. Chez le canola, dans les 10 premiers centimètres du sol, la longueur totale de racines était de 28 % supérieure avec l’apport d’eau élevé qu’avec le faible apport d’eau, et les apex racinaires étaient de 110 % plus nombreux; de même, dans les 40 premiers centimètres du sol, la surface racinaire était de 101 % plus élevée avec l’apport d’eau élevé qu’avec le faible apport d’eau. En 2007, les conditions sèches ont stimulé la croissance racinaire dans la strate de 20 à 40 cm chez les oléagineux et dans la strate de 0 à 20 cm chez le blé, mais elles ont entraîné une diminution de la croissance racinaire chez les légumineuses dans la strate de 0 à 50 cm. Dans le cadre de notre étude, réalisée en milieu semi-aride, la quantité d’eau disponible n’a pas eu d’effet sur la répartition verticale des racines, à quelques exceptions près. Les légumineuses possèdent des racines qui s’enfoncent bien dans le sol et « travaillent » beaucoup le sol, en raison de leur fort diamètre. Quant à lui, le canola convient davantage aux milieux où la quantité d’eau disponible dans le sol est élevée, ce qui favorise le développement racinaire chez cette plante.