Role of root traits in the conservation of soil properties during compaction induced by traffic in agrosystem for new services of cover crops
Rôle des traits racinaires dans la conservation des propriétés du sol lors du tassement induit par le passage d’engins agricoles
Résumé
Soil compaction is recognized as a major threat in agrosystem. Roots were considered to alleviate soil
compaction but never as a possible solution to conserve soil properties during traffic. The thesis
objectives are:
(1) the root traits effects on soil conservation by using wide gradients of root traits
(2) the role of soil structure on response and effect of root traits in the soil conservation
(3) understand how roots could conserve soil properties by studying the effects of cover crop root traits
on soil shear strength.
In-situ experiments were set up to answer first and second objectives. To answer the third objective, a
laboratory experiment was implemented. A direct shear box was built during the thesis to measure the
soil shear strength.
The identification of root traits effects on conservation of soil properties and the examination of the root-
soil relationship highlighted key evidences of the role of roots in the soil conservation properties during
traffic. The comparison of soil shear strength highlighted that annual species are able to increase soil
shear strength. The conservation of soil properties during compaction could thus be due to the soils shear
strength increase. However, all the experiments also highlighted that soil conservation or increase of
soil shear strength is not systematic on a rooted soil and depend on root traits, soil properties and on the
type and scale of deformation induced by traffic. This PhD work constitutes the first step for a deepest
understanding of the role of roots in the soil conservation during traffic. Besides, it emphasizes the
potential use of crops services to complement the existing solutions to cope with soil compaction.
Le tassement du sol est reconnu comme une menace pour l'agrosystème. Les racines pourraient
permettre une meilleure conservation des propriétés du sol, limitant les conséquences néfastes du
tassement. Cette thèse vise à examiner:
(1) les effets des traits racinaires sur la conservation des sols en utilisant de larges gradients de traits
racinaires
(2) le rôle de la structure du sol sur la réponse et l'effet des traits racinaires dans la conservation du sol
(3) les effets des traits racinaires des cultures annuelles sur la résistance du sol au cisaillement
Des expériences in situ ont été mises en place pour répondre aux deux premiers objectifs. Pour répondre
au troisième objectif, une expérience en laboratoire a été mise en place.
L'identification des effets des traits racinaires sur la conservation des propriétés du sol et l'examen de la
relation racines-sol ont mis en évidence le rôle des racines dans la conservation des propriétés physiques
du sol. La comparaison de la résistance au cisaillement du sol contenant des racines a mis en évidence
la capacité des espèces annuelles à augmenter la résistance du sol au cisaillement. La conservation des
propriétés physiques du sol peut-être dû à l’augmentation de la résistance du sol au cisaillement.
Cependant, la conservation du sol ou l'augmentation de la résistance au cisaillement n'est pas
systématique et dépend des traits racinaires, des propriétés du sol et de la déformation induite. Cette
thèse constitue la première étape vers une compréhension plus profonde du rôle des racines dans la
conservation des sols lors du passage d’engins agricoles.
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