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Les substrats sont les matériaux poreux qui remplacent les sols et dans lesquels se développent et fonctionnent les racines des plantes cultivées.
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- les tourbes blondes, à base de mousses du genre Sphagnum (sphaignes)
- les tourbes noires, qui proviennent de l'accumulation de matières végétales (joncs, carex, roseaux, prêles, certains arbres...) Chronologiquement, elle se forme plutôt avant que la tourbière bombée, formée de Sphaigne, commence à produire la tourbe blonde.
Les tourbes ont une capacité d'échange de cations (potassium, calcium, magnésium, oligo-éléments) appréciable car elles les fixent sur leurs acides organiques. Elles contiennent jusqu'à 50 % de carbone et sont plus ou moins biodégradables, les tourbes blondes l'étant relativement peu, d'où leur préférence pour la culture des plantes carnivores.
Leur porosité est élevée (jusqu'à 95 % du volume total), ce qui est lié à une masse volumique apparente très faible (jusqu'à 0,08 kg/dm3). Pour une épaisseur de 10 cm, la capacité en bac varie de 60 à 85 % et la teneur en air moyenne, celle-ci se réduisant énormément dans notre mode de culture, inondée.
- les sables, plus ou moins grossiers. Leur porosité est bien moindre et leur masse volumique apparente est beaucoup plus élevée. La rétention d'eau est relativement faible et la teneur en air élevée, d'où leur utilisation pour compenser la tourbe sur ce plan. Ils sont dépourvus de capacité d'échange et ne sont pas biodégradables. Le sable horticole est le même que celui utilisé en aquariophilie, c'est-à-dire qu'il est sans calcaire. Par la taille des grains, il ressemble plutôt à un gravier qu'au sable fin de nos plages...
- La vermiculite expansée est un silicate d'alumine et de magnésie, et l'argile expansée provient d'un autre silicate, une argile fibreuse (attapulgite). Ces substrats sont d'origine naturelle, obtenus par chauffage à des températures telles que le matériau ne fond pas mais se dilate. La vermiculite est une sorte de "mica" expansé et se décompose facilement en feuillet. L'argile expansé est vendue sous forme de sphère de diamètre variable et il faut souvent réduire au marteau celle que l'on trouve facilement dans le commerce (sauf au fond des grands pots)
- La perlite provient du chauffage d'un silicate volcanique à 1 200 °C, donc à une température de chauffage beaucoup plus élevée, au point de provoquer la fusion du matériau. Elle apparaît sous forme de granules très légers. Elle s'écrase facilement en poussière entre les doigts. Elle est bien plus stable que la vermiculite mais accumule sensiblement moins d'eau. La perlite est utiliser pure par les horticulteurs pour couvrir les semis sans empêcher la levée (tout en dissuadant les oiseaux).
- La laine de roche a pour origine un mélange de roches préalablement fondues à
1600 °C . Les fibres de la laine de verre proviennent de verre en fusion. Ces laines sont en quelque sorte des homologues minéraux des tourbes blondes, mais en général on ne les utilisent pas pour les plantes carnivores car elles sont dépourvues de capacité d'échange, ne sont pas biodégradables et n'acidifient pas le milieu comme la tourbe. Employés seules, elles ont alors l'avantage d'être stériles et inertes mais nécessitent un contrôle absolu des caractéristiques de l'eau. Il faut être très prudent avec celles utilisées pour l'isolation des maisons car elles peuvent être traitées (ignifugeant, etc.). - l'écorce de pin est souvent employée pour la culture des Népenthes, tout comme les autres matériaux utilisés pour les Orchidées épiphytes.
- Les billes de polystyrène peuvent aussi alléger le substrat. On en trouve souvent dans les pots de plantes d'appartement, mélangées à de la tourbe. Ce matériaux est inerte et n'a ni la rigidité de la perlite ni la rétention en eau de la vermiculite mais, pour un particulier, il est pour ainsi dire gratuit et sans difficulté d'approvisionnement.
L'eau et l'air dans le substrat : l'influence de la hauteur du pot et du mode d'arrosage
Hauteur et teneur en eau
Un phénomène important et souvent oublié est que, dans nos récipients contenant nos plantes carnivores, il y a une répartition verticale de l'eau tout comme dans les tourbières : l'humidité décroît lorsque, partant de la base (plus exactement, en général, du niveau de l'eau) on s'élève vers la surface. Ce phénomène est particulier : il n'existe pas, par exemple, dans un champs (la nappe phréatique est normalement bien plus profonde que les racines).
On appelle rétention en eau moyenne le rapport entre la masse d'eau retenue et celle du substrat. Elle est d'autant plus élevée que la couche de substrat est moins épaisse. Par exemple, avec beaucoup de sable, on passera de 8 % pour une couche de 30 cm d'épaisseur à 10 % pour 20 cm et 18 % pour 10 cm. À chaque épaisseur (et non pas profondeur) correspond une humidité à l'équilibre : cette valeur est nommée capacité en bac pour l'épaisseur considérée. On obtiendra donc des résultats différents selon la hauteur du pot et la capacité des plantes à produire des racines suffisamment longues. Si on ajoute le problème des variations cycliques du niveau de l'eau en milieu naturel, on voit que la comparaison de nos résultats avec celui-ci et entre eux est très délicate.
Hauteur et teneur en air
La teneur en air conditionne le développement et le fonctionnement des racines dans un milieu qui est arrosé fréquemment. Toute la porosité étant occupée par de l'air ou de l'eau, leurs volumes respectifs dans le substrat varient en sens inverse.
Lorsqu'on se rapproche de la base, la teneur en air diminue tandis que l'humidité augmente. Par ailleurs, la capacité en bac augmente lorsque l'épaisseur de substrat diminue. Conséquence : la teneur moyenne en air est d'autant plus faible que le substrat est utilisé sous une épaisseur plus faible, et les plantes cultivée dans des pots hauts ou bas ont donc des conditions de cultures différentes. Ce qui veut dire aussi qu'un rempotage peut avoir des conséquences liées à cet aspect, qu'il ne faut pas négliger.
La qualité de l'air
Enfin, la composition de l'atmosphère du substrat tends à ce rapprocher de celle de l'air atmosphérique, par simple diffusion depuis la surface. Nous voyons donc intervenir deux facteurs :
- le mode d'arrosage, par le haut ou par le bas. L'arrosage par le bas ne permet pas le renouvellement de l'air aussi facilement que pas le haut : l'eau est lentement et constamment renouvelée par capillarité, il n'y a guère de mouvement d'air.
- la hauteur du pot : dans un grand pot les racines plongent plus profond et sont loin de la surface et donc environnées d'un air plus vicié que dans un pot bas (mais pas forcément petit, par exemple pour une vasque) dans lequel toutes les racines sont proches de la surface.
On peut constater aussi que l'arrosage par le haut et jusqu'à saturation permet aussi un renouvellement de l'air : celui-ci est d'abord complètement chassé du pot puis aspiré de l'extérieur par la descente de l'eau (celle qui excède la capacité en eau), qui s'écoule rapidement.
A noter que l'oxygénation de l'eau utilisée n'est pas anodine : une eau anoxique ne peut qu'étouffer les racines et cet effet sera d'autant plus marqué que le pot sera haut.
Les tourbières présentent toutefois un sol naturellement très peu oxygéné et les plantes carnivores y sont normalement adaptées.
Du bon moment pour changer le substrat
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Photo-montage montrant le substrat lorsqu'il est frais puis lorsqu'il s'est dégradé. Celui-ci devient plus foncé, collant, visqueux, adhérent, façonnable, alors que le premier n'a aucune tenue. |
L'observation des plantes montre que les racines sont beaucoup plus courtes, les feuilles de Dionée et Drosera noircissent et se décomposent aux extrémités mais reste en général vertes et épaisses vers le centre, les nouvelles ne grandissent pas et restent serrées au centre.
Si le substrat a plus de trois ans c'est normal mais en dessous peut-être que l'eau est douteuse... La qualité de la tourbe n'était peut-être pas bonne au départ - tourbe brune au lieu de blonde. Le rempotage a un effet immédiat sur la reprise comme si la plante n'attendait que ça ;-)
au
début