Exsudats racinaires : plus il y en a, mieux c'est !

Les racines ont plus à offrir que vous ne le pensez.

Les racines, ou plus précisément leurs sécrétions, appelées exsudats racinaires, sont l'outil le plus efficace pour améliorer la santé des plantes et des sols. L'une des tâches principales d'un agriculteur qui œuvre à l'amélioration de ses sols consiste donc à aider les plantes à produire davantage d'exsudats.

Mais comme la plupart des choses qui ne sont pas directement visibles, ces sécrétions sont souvent méconnues ou tout simplement ignorées. L'objectif de cet article blog est de remédier à cela. En effet, les exsudats racinaires sont trop importants pour être mis de côté.

C'est quoi, les exsudats racinaires ?

Les exsudats racinaires sont un cocktail de substances sécrétées par les plantes dans le sol à partir de leurs racines. Ils sont principalement composés de sucres, mais contiennent également des acides aminés, des hormones, des acides végétaux, des substances messagères et divers autres métabolites secondaires. Chacune de ces substances remplit bien sûr une fonction spécifique.

Les exsudats sont sécrétés à différents endroits de la racine, mais principalement à son extrémité et autour de ses poils racinaires. Ils sont parfois observables sous forme de substance collante et transparente sur les racines des plantes.

Les micro-organismes se regroupent étroitement autour des racines d'une plante saine qui sécrète du sucre et d'autres substances (Photo : Simon Jöhr)

Nous présentons ci-dessous certaines propriétés remarquables des sécrétions racinaires, par lesquelles les plantes modifient leur environnement de manière discrète mais déterminante. Bien que cette liste ne soit pas exhaustive, elle illustre le potentiel qu’offre l'optimisation des exsudats pour améliorer la structure du sol et favoriser la santé des plantes.

1. Nourrir le microbiome pour mieux se nourrir

Les plantes en bonne santé consacrent une part importante des produits issus de la photosynthèse à la libération d’exsudats. Dans certains cas exceptionnels, cette part peut atteindre jusqu’à 70 % du carbone assimilé, même si, en général, elle se situe plutôt entre 20 et 30 %.

Christine Jones a popularisé la connaissance des exsudats racinaires et introduit le terme « liquid carbon pathway », la voie du carbone liquide.

Les plantes ne gaspillent pas cette énergie - elles l'utilisent pour nourrir la vie du sol autour de leurs racines.

Si vous êtes capitaliste dans l'âme, vous pourriez voir cela comme un investissement dont la plante percevra les intérêts plus tard dans la saison. En revanche, si vous vous sentez plus proche des valeurs de certaines sociétés tribales, cela peut évoquer une économie du don et du contre-don, où les échanges réciproques participent à la stabilité du système.

Quoi qu’il en soit, cet effort en vaut le coup, car un microbiome bien nourri assure des fonctions qu'une plante ne peut pas accomplir seule – comme la libération des nutriments liés dans le sol et l'absorption de l'azote de l'air, pour ne citer que ces deux exemples.

2. Formation d'un humus stable et durable

L'incorporation de matière organique dans le sol, sous forme de résidus de récolte, de compost ou d'engrais vert, est un moyen bien connu pour augmenter la teneur en humus. Tous les types d'apport de carbone dans le sol ne sont toutefois pas aussi « efficaces » les uns que les autres. L'apport ou le recyclage de matière organique est certes une bonne chose, mais les excrétions racinaires sont encore bien plus recommandables – environ cinq fois plus recommandables selon le Dr Christine Jones.

Contrôle des racines dans un engrais vert dans le cadre d'un cours sur l'agriculture régénérative de Suisse Régénérative (Photo: Alex von Hettlingen)

Une analyse de 10 expériences a révélé qu’en moyenne, 46% du carbone provenant des exsudats racinaires était stocké de manière durable dans le sol, contre seulement 8 % pour le carbone provenant de la biomasse aérienne.

En d'autres termes, le carbone que les plantes libèrent directement dans le sol via leurs exsudats est environ cinq fois mieux conservé que celui provenant de la matière végétale coupée et incorporée en surface. Les chiffres sont certes variables et dépendent des contextes, les recherches démontrent toutefois clairement que le « carbone souterrain » joue un rôle très important dans la formation et la stabilité de l’humus.

3. Mise en place d'un environnement suppressif

Comme mentionné précédemment, les exsudats contiennent bien plus que de simples sucres : ils transportent également des phytohormones et d'autres substances messagères qui interagissent avec le microbiome. Ces différents composants contribuent à établir un microbiome suppressif, c'est-à-dire une communauté de micro-organismes qui limite, voire empêche complètement, l'apparition ou la propagation de maladies ou de ravageurs (une alternative naturelle aux méthodes de lutte chimique contre les maladies !).

Dans l'ouvrage «Mineral Nutrition of Plants» du professeur allemand en agrochimie, Horst Marschner, plusieurs effets réels liés à la sécrétion d'exsudats ont été prouvés et décrits :

• Les exsudats racinaires inhibent l'activité de certains agents pathogènes du sol qui s'attaquent aux racines (effet « anti-microbien » direct) ;

• ils suppriment les agents pathogènes présents dans le sol en attirant leurs antagonistes (effet « anti-microbien » indirect) ;

• ils ont un rôle clé dans l’activation de mécanismes de défense propres aux plantes (résistance systémique induite ISR) ;

• et ils stimulent la germination des spores et la ramification des hyphes des champignons mycorhiziens arbusculaires.

  
  

Wow!

Cela dit, un petit bémol : certains exsudats peuvent aussi stimuler la germination de plantes parasites…

4. Modification de la chimie du sol

Grâce à leurs exsudats, les plantes modifient le pH et le redox du sol autour de leurs racines. Ainsi, elles régulent la solubilité des nutriments et des métaux tout comme la vitesse de minéralisation et d'humification (plus d'informations à ce sujet dans cet article, uniquement en allemand). Autrement dit, les plantes sont capables de modifier la chimie du sol de manière à ce qu'elle corresponde mieux à leurs préférences.

La production de substances chimiques spécifiques par la plante peut modifier considérablement le comportement des populations de microbes à proximité des racines (source: Hawes et al)

Pour optimiser l’absorption des éléments peu disponibles, les plantes sécrètent des substances spécifiques de manière ciblée. Elles produisent ainsi par exemple des carboxylates tels que l'acide citrique ou l'acide malique, qui modifient le pH/la valeur redox. Ces substances chélatent les composés phosphatés difficilement solubles en liant les ions métalliques qui les rendent insolubles, ce qui permet de libérer le phosphore et de le rendre accessible aux végétaux.

Les plantes savent aussi mobiliser activement les oligo-éléments dont elles manquent. En cas de carence, elles libèrent des phytosidérophores. Ces molécules ont la capacité de fixer le fer et de le rendre disponible pour les végétaux. Mais leur action ne s’arrête pas là : elles participent également à la mobilisation d'autres oligo-éléments importants tels que le zinc, le cuivre et le manganèse. Les plantes accèdent ainsi de manière très ciblée aux nutriments dont elles ont réellement besoin.

5. Optimisation de la circulation de l’eau et protection contre les toxines

En plus des exsudats, les extrémités des racines sécrètent également du mucilage, un gel visqueux riche en sucres complexes. Sa fonction principale est de protéger la coiffe radiculaire (le capuchon protecteur qui enveloppe l’extrémité de la racine). Mais le mucilage joue aussi un rôle clé dans la rétention d’eau : grâce à sa texture collante et à sa forte capacité d’absorption, il aide à maintenir l’humidité autour de la racine.

Il est intéressant de noter que ce mucilage a un effet hydrophobe en cas de sécheresse. Cette propriété limite les pertes d’eau par reflux. En agissant comme un régulateur de conductivité hydraulique, il contribue donc efficacement à la résilience des plantes face au dessèchement.

Le mucilage joue également un rôle dans la régulation des métaux lourds dans la rhizosphère. Il a la capacité de chélater des ions métalliques tels que l'aluminium, le cadmium et le cuivre, les fixant dans l’environnement de la rhizosphère. Ce mécanisme réduit leur absorption par les tissus racinaires et protège ainsi la plante contre leur toxicité.

Chez les plantes exposées à de grandes concentrations d'aluminium, des études ont révélé que la teneur d'aluminium présente dans le mucilage était plusieurs fois supérieure à celle mesurée dans les tissus racinaires. Des recherches antérieures suggèrent que ce fonctionnement s’applique également à d'autres métaux lourds, comme le plomb et le cadmium.

Comment favoriser la production d'exsudats ?

Passons à la pratique : comment favoriser les excrétions racinaires de vos plantes ?

1.       La première étape consiste à privilégier le « toujours vert » dans nos champs. La zone d’activité photosynthétique doit être maximisée, tant en surface qu’en durée. En d'autres termes, il est essentiel d'installer de nombreux panneaux solaires biologiques (des plantes) capables de capter l’énergie solaire le plus longtemps possible tout au long de l’année.

2.       La deuxième étape vise à améliorer la performance des panneaux solaires biologiques. Les pulvérisations foliaires revitalisantes à base de thé de compost constituent un levier important pour y parvenir (pour mieux comprendre les mécanismes en jeu, nous vous invitons à consulter notre article de blog dédié à ce sujet).

3.       L'apport ciblé de certains oligo-éléments peut également augmenter le potentiel photosynthétique d’une plante. Pour un aperçu de ces éléments essentiels, référez-vous à la première étape de la pyramide de santé des plantes développée par John Kempf.

Plus une plante photosynthétise, plus elle libère d'exsudats racinaires dans le sol. Ces exsudats renforcent le microbiome, améliorent ainsi la disponibilité des nutriments pour la plante et favorisent sa santé. Cette meilleure santé permet une meilleure activité photosynthétique et une augmentation des exsudats.

Un véritable cercle vertueux fondé sur un puissant mécanisme de rétroaction positive !

Sources

Traduction adaptée et complétée de l'article d'Ela John (2025) : Exalting Exudates - 7 amazing traits of plant root exudates.

Version originale du blog (en allemand)

Cours et manifestations en agriculture régénérative

Vous souhaitez intégrer des pratiques agricoles régénératives à votre ferme ?

Inscrivez-vous à notre newsletter pour rester informé : nous partageons régulièrement des contenus pratiques et des ressources utiles pour accompagner votre transition.