Comment améliorer l'efficacité du système racinaire ?

Après la germination, la plantule accorde une priorité à la croissance racinaire car il lui faut trouver rapidement de l'eau pour assurer sa croissance pendant que la graine dispose encore de réserves. Le système racinaire continue d'avoir la priorité lorsque la plante doit trouver les éléments nutritifs peu mobiles dans le sol alors que le volume exploré par ses racines est encore limité.

En réaction à un besoin de phosphore par exemple, elle va allouer plus de composés carbonés aux racines pour stimuler leur croissance et leur ramification. Lorsque les conditions d'alimentation en eau et éléments minéraux sont mieux assurées, l'allocation des ressources carbonées s'inverse au profit des parties aériennes et le rapport (tiges + feuilles)/ racines se modifie.

La croissance des racines dépend aussi largement des conditions physico-chimiques existantes dans le sol et modifiées par l'ensemble des opérations culturales.

Un sol humide favorise à la fois la pénétration du sol par les pointes ou extrémités racinaires et l'élongation des cellules sous l'effet de la turgescence dans les vacuoles.
Une structure grumeleuse évitant les zones compactes et les discontinuités en profondeur favorise une ramification importante du système racinaire et sa pénétration sous l'horizon régulièrement travaillé.
La racine doit respirer et trouver de l'oxygène dans les espaces libres du sol. A l'inverse, la saturation en eau et l'évacuation insuffisante de l'excès d'eau par drainagedrainageDéfinition: Evacuation des eaux excédentaires dans le sol par gravité (drainage naturel) ou au moyen de drains ou de fossés....
créent des conditions très défavorables aux racines entraînant jusqu'à la disparition de certaines espèces sensibles.
Différentes cultures souffrent de toxicités dues à des éléments métalliques comme l'aluminium ou le manganèse libérés sous forme d'ions dans le sol lorsque le pHpHDéfinition: Notation qui rend compte de la concentration en ions H+ du milieu et désigne ainsi le caractère très acide (pH 4 à 5,5), acide (5,5 à 6,8), neutre (6,8 à 7,2) ou alcalin (supérieur à 7,2) d'un sol....
devient acide. La toxicité aluminique se produit pour une valeur de pHpHDéfinition: Notation qui rend compte de la concentration en ions H+ du milieu et désigne ainsi le caractère très acide (pH 4 à 5,5), acide (5,5 à 6,8), neutre (6,8 à 7,2) ou alcalin (supérieur à 7,2) d'un sol....
inférieure à 5.5 et limite fortement la croissance des céréales ainsi que d'autres cultures.

On distingue plusieurs types de systèmes racinaires selon les espèces cultivées :

type pivotant, la racine principale va chercher très tôt l'eau en profondeur. Les dicotylédones possèdent souvent ce type de système racinaire (colza, tournesol, carotte, betterave...). Les racines latérales se forment à partir du pivot. Le pivot peut être gêné dans sa pénétration par la présence d'une semelle de labour ou de tout autre travail du sol ou par une structure trop compacte. Le symptôme apparaît par une fréquence élevée de racines fourchues ou tordues
type fasciculé, plusieurs racines se développent directement à la base des tiges. Les monocotylédones (graminées) possèdent souvent ce type de système qui se développe davantage sur un plan horizontal. La densitédensitéDéfinition: La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les liquides et les solides. La densité est une grandeur sans dimension et sa valeur s'exprime sans unité de mesure.Très souvent, le terme de densité est utilisé improprement à la place de masse volumique...
racinaire de ce système qui se ramifie beaucoup est importante en surface mais aussi en profondeur. Les prairies par exemple, ont une forte capacité à utiliser l'eau, l'azote minéral et les autres éléments nutritifs présents dans un sol
type adventif, les racines prennent naissance sur une tige aérienne, ex. les racines adventives en couronne du maïs qui renforcent l'ancrage de la plante, les stolons du fraisier qui forment des racines à partir d'une tige (multiplication végétative par bouturage naturel)
type traçant, le rhizome par exemple, qui s'étend horizontalement et peut donner des tiges adventives ou drageons (gingembre, myscanthus, topinambour,...).

Actuellement les programmes de sélection végétale incluent également le phénotypage sur des critères de croissance et d'élongation du système racinaire. Il deviendra possible de sélectionner des variétés disposant d'une architecture ou d'une densitédensitéDéfinition: La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les liquides et les solides. La densité est une grandeur sans dimension et sa valeur s'exprime sans unité de mesure.Très souvent, le terme de densité est utilisé improprement à la place de masse volumique...
de racines jugées plus favorables pour explorer les réserves du sol en eau et en éléments minéraux.