Les interactions racinaires entre les plantes jouent un rôle important dans la promotion de l'absorption des nutriments, l'amélioration des performances des individus voisins et donc l'aptitude des plantes dans les communautés naturelles et les systèmes agroécologiques. Les plantes peuvent influencer la croissance de leurs voisins interspécifiques en modifiant les traits morphologiques (longueur et biomasse des racines) et physiologiques (exsudation de composés organiques et inorganiques) des racines. Les pratiques agricoles intercalaires - où deux ou plusieurs espèces de cultures sont cultivées à proximité - reposent en grande partie sur ce principe, permettant une meilleure utilisation des ressources du sol que ce qui serait disponible pour une seule espèce de culture. Par exemple, les cultures mobilisant le phosphore (mobilisant le P) peuvent améliorer la disponibilité du P pour elles-mêmes et pour les espèces voisines ne mobilisant pas le P grâce à l'exsudation de carboxylates et de phosphatases, comme cela a été observé avec le maïs intercalé avec la féverole. Cependant, la façon exacte dont les systèmes racinaires réagissent aux voisins avec une densité de plantation variée est mal comprise.

Conception du pot-traitements expérimentaux. Crédit image : Zhang et al.

Dans une étude récente publiée dans AoBP, Zhang et al. étudier comment la densité de plantation relative de l'astragale chinoise légumineuse influence l'absorption des nutriments et la croissance des plants de colza voisins. À l'aide d'une expérience en pot, le colza a été cultivé seul comme une seule espèce (traitement de colza unique), ou mélangé avec 3, 6 ou 15 plantes d'astragale chinoise (avec des témoins correspondants de monoculture d'astragale). Les effets positifs induits par la légumineuse voisine sur l'absorption des éléments nutritifs dépendaient de la densité de plantation de la légumineuse. À de faibles densités de plantation, l'astragale de Chine avait un petit système racinaire mais des taux élevés d'exsudation de citrate et de phosphatase acide, facilitant ainsi l'absorption de P du colza. Au fur et à mesure que la densité de plantation de l'astragale de Chine augmentait, il y avait une diminution de l'absorption de P du colza en raison d'une réduction de l'exsudation des racines et d'une augmentation de la taille des racines de l'astragale de Chine. Les résultats de Zhang et al. suggèrent que la racine / rhizosphère pourrait être mieux gérée dans les systèmes de culture intercalaire grâce à l'optimisation de la densité de plantation de légumineuses, contribuant à améliorer la productivité des cultures et l'efficacité de l'utilisation des nutriments.