Les proprits physiques des tourbes: une qualit majeure leur utilisation comme support de culture Jea

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Les propriétés physiques des tourbes une
qualité majeure à leur utilisation comme support
de culture Jean-Charles MICHEL
INH - Département Génie Agronomique Unité Mixte
de Recherche A_462 SAGAH INRA/INH/Université
Angers Sciences AGronomiques Appliquées à
l'Horticulture - ANGERS, FRANCE

• Aire à conteneurs, INRA Angers

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Fonctions physiques du support de culture

• Culture hors sol
• Pas de contact direct avec le sol naturel
• Espace racinaire limité (pot, conteneur)

• Faible inertie thermique,
• hydrique
• et minérale

• Rôle du substrat
• ancrage des racines,
• réserve minérale et hydrique
• oxygénation des racines

volume limité ( / sol)
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Caractéristiques agronomiques
Matériau
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Mesure des propriétés physiques des supports de
culture ? courbes de rétention en eau (clefs de
lecture)
Porosité totale
Capacité en bac
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Porosité totale

• Porosité très élevée gt 80 pour la majorité de
  produits

• Porosité plus faible pour certains produits
  minéraux
• Pouzzolane
• Gravier
• Sable

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Matériaux peu aérés à forte disponibilité en eau
7
Matériaux peu aérés à forte disponibilité en eau
8
Matériaux très aérés à faible disponibilité en eau
9
Matériaux très aérés à faible disponibilité en eau
10
Matériaux très aérés à faible disponibilité en eau
11
Matériaux aérés à forte disponibilité en eau,
mais dont la réserve hydrique est rapidement très
faible
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Matériaux aérés (gt20) à forte disponibilité en
eau (gt25) et à pouvoir tampon de potentiel
hydrique élevé

• mélanges de matériaux
• quelques tourbes blondes de sphaignes

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Cas des tourbes blondes de sphaignes
Porosité totale 91-94 Capacité en air 11-47
Disponibilité en eau 19-45 Pouvoir tampon de
potentiel hydrique 3-9
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Tourbes blondes - granulométrie
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Tourbes blondes - granulométrie
16
Tourbes degré de décomposition
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Cas des tourbes blondes de sphaignes

• Propriétés physiques dépendantes
• de la granulométrie
• procédé de fabrication du support de culture
• mode dextraction,
• calibrage,
• du degré de décomposition
• de lorigine botanique

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4 types de supports de culture

• 1) aéré (gt 20) à forte disponibilité en eau (gt
  25) et à pouvoir tampon de potentiel hydrique
  élevé
• idéal

• 2) peu aéré à disponibilité en eau moyenne à
  forte
• risques dasphyxie

• 3) très aéré à faible disponibilité en eau
• utilisé principalement en mélange, car imposerait
  une grande fréquence dirrigation à faible dose.

• 4) aéré à forte disponibilité en eau, mais dont
  la réserve hydrique est rapidement très faible
  (faible pouvoir tampon de potentiel hydrique)
• surveillance permanente de lirrigation

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Mesure des propriétés physiques des supports de
culture ? mouillabilité

• aptitude dun matériau à se réhumecter
• mesure de langle de contact

lun des inconvénients des tourbes (de la
plupart des matériaux organiques, sauf fibres de
coco)
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? Stabilité physique des supports de culture

• Critères dinstabilité physique
• ? modification de lorganisation de la phase
  solide et de lespace poral (porosité, rétention
  en eau et en air, ) phénomènes dhystérèse

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Michel et al., 2000
Void ratio (e) eVv/Vs Water ratio (J) JVw/Vs
Water potential (-kPa)
Variations des indices de vides et d'eau au cours
de 2 cycles de dessiccation de tourbes blonde et
noire (ligne continue 1ère dessiccation, ligne
pointillée 2nde dessiccation) Variations of void
and water ratios during 2 desiccation cycles of
weakly and highly decomposed peats (continuous
line 1st desiccation, dotted line 2nd
desiccation)
Degré de ? ? e, ? J ? ? retrait (diminution de
volume) décomposition ? ? irréversibilité du
retrait vol. ? ? capacité de réhumectation

• Degree of ? ? e, ? J ? ? shrinkage (volume
  change) decomposition ? ? irreversibility of
  shrinkage ? ? rewetting capacity

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Desiccation cycles
Void ratio eVV/VS Water ratio JVW/VS
11
20
Contact angles (q)
82.0 1.6
81.8 1.4
81.9 1.2
82.6 1.2
White peat
86.4 1.3
86.3 0.5
86.1 0.3
86.5 0.4
Black peat
Water potential (kPa)
Michel et al., 2001
Evolution of contact angles (measured at -100
kPa) and of void (eVV/VS) and water (JVW/VS)
ratios for weakly (blue) and highly (red)
decomposed peat during several desiccation/rehydra
tion cycles.
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? Stabilité physique des supports de culture

• Critères dinstabilité physique
• ? modification de lorganisation de la phase
  solide et de lespace poral (porosité, rétention
  en eau et en air, ) phénomènes dhystérèse

• Cas des tourbes (fonction de létat de
  décomposition)
• tourbes blondes ? stabilité
• tourbes noires ? instabilité
• ? volume total (irréversibilité), ? rétention en
  eau, ? aération

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Les propriétés physiques des tourbes une
qualité majeure à leur utilisation comme support
de culture

• Tourbe blonde incontournable dun point de vue de
  ses qualités physiques
• Porosité, aération, rétention en eau, stabilité,
  
• De nombreux matériaux complémentaires
• Mais peu dalternatifs en terme de qualité
  physique

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Merci pour votre attention
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Supports de Culturenorme NF U 44-551

• produits destinés à servir de milieu de culture
  à certains végétaux. Leur mise en uvre aboutit à
  la formation de milieux possédant une porosité en
  air et en eau telle quils sont capables à la
  fois dancrer les organes absorbants des plantes
  et de leur permettre dêtre en contact avec les
  solutions nécessaires à leur croissance

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• Notion de potentiel de l eau

JW flux hydrique ?Substrat potentiel de leau
dans le substrat ?racines potentiel de leau dans
la racine R résistance du système
Y (kPa)
------1-------------10---------100---------1000
------1--------------2----------3------------4--4.
2
pF
Mouvement de leau au travers de la plante (Le
mouvement de leau correspond à un abaissement du
potentiel hydrique) Flux hydrique élevé ?
?Substrat élevé
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• Notion de potentiel de l eau
• 3 composantes
• ?m potentiel matriciel
• ?o potentiel osmotique
• ?g potentiel gravitaire

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• Capacité en bac capacité de rétention max.

• Substrat en équilibre avec un plan deau libre
  (hyp ?O négligeable)

pas de transfert d eau
?g
?m
Dans un pot de 20cm ?g varie de 0 à 2kPa donc
?m varie de 0 à -2kPa, soit de pF -? à pF 1,3
Teneur en eau à pF1 (-1 kPa) capacité en bac
capacité de rétention en eau max
?g ?m 0