Je veux parler de John Ernest Weaver, grand botaniste américain qui a passé sa vie (1884-1966)
à étudier le système racinaire des plantes.
Un lien vers ses travaux (en anglais) :
https://digitalcommons.unl.edu/agronweaver/

Pour en parler, je reprends une interview
(source : https://awaytogarden.com/understanding-roots-with-robert-kourik/ )
de Robert Kourik qui écrit des livres de jardinage pointus basés sur les connaissances apportées par les travaux du scientifique prestigieux.

Robert Kourik : Les racines ne sont pas un pur reflet du feuillage.
Beaucoup de gens pensent qu'elles lui ressemblent mais sous terre ; ce n'est pas vrai du tout.
En fait la plupart des racines d'arbres poussent très loin sur le côté et principalement dans les
30 à 45 premiers cm.
La plupart des gens pensent que les racines ont la même étendue que le feuillage,
mais dans un sol fortement argileux, cela peut être cinq fois la largeur de la canopée.
Dans un sol normalement argileux, peut-être moitié plus ; dans un sol glaiseux ou sableux,
peut-être trois fois la largeur de la canopée.

Question : Donc ce n'est pas simplement : c'est tel arbre, donc ses racines vont être comme ça,
comme un modèle, la manière dont on reconnaît telle espèce par ses feuilles.
Les racines s'adapteront en fonction de ce qu'elles rencontreront en profondeur et sur les côtés.

RK. Oui elles s'adaptent. Si vous avez un sol dur, disons à moins de 30 cm de profondeur, cela forcera les racines à aller sur les côtés, et elles pourront être jusqu'à cinq fois plus grandes.
Cela car elles essaient d'avoir assez de volume de sol pour absorber les nutriments et l'eau dont elles ont besoin pour pousser.

Q. Parlons du rôle du système racinaire. Vous avez mentionné deux choses : obtenir de l'eau et des nutriments. Les racines jouent-elles aussi un rôle pour la stabilisation ou la structure du végétal ; un rôle physique ?

R.K. Les arbres fruitiers en particulier ont ce qu'on appelle des racine-pivots secondaires.
Ce sont des racines verticales qui s'enfoncent depuis différents endroits le long d'une grande racine horizontale. Je les vois comme un trépied. Elles aident la plante à se maintenir enfoncée et à se protéger du vent.
Mais pas les racine-pivots alors que beaucoup de gens pensent que tous les arbres ont une racine-pivot.
Seulement 2 % environ de tous les arbres ont des racine-pivots. Les exceptions sont principalement des chênes, pins et noyers qui ont poussé à partir de la graine.
Je dis poussé à partir de la graine parce que si vous utilisez une plante à racine nue ou si vous la transplantez depuis un container, vous détruisez la racine-pivot et celle-ci ne repousse pas.

Q. Donc, à moins que la plante a poussé toute seule de façon ininterrompu, elle n'a pas de racine-pivot. En la transplantant, vous allez avant tout lui tailler ses racines. Intéressant.

R.K. En fait, un arbre fruitier comme le kaki a une racine-pivot, mais une fois encore, quand vous l'obtenez en pépinière et la plantez en automne avec les racines nues, la racine-pivot est complètement endommagée.

Q. L'autre dispositif, le trépied, les racine-pivots secondaires, est intéressant visuellement.
Ça serait une bonne structure si j'essayais de me maintenir droit.

R.K. Juste la largeur en elle-même aide l'arbre à se stabiliser. Quelques-unes des illustrations de mon livre montrent des arbres qui poussent sur des pentes – je pense que la plupart des gens ont vu un système racinaire pour la première fois sur un terrain en pente.
Souvent, c'est la partie des racines en contrebas du tronc qui s'étend plus loin que la partie au-dessus.

…

Quand vous étudiez d'où les nutriments proviennent, c'est des 30 à 60 cm sous la surface,
50 % ou plus de l'humidité et des nutriments se trouvent à 30-45 cm sous la surface, quelque soit la profondeur du système racinaire.
Le système racinaire profond est utilisé en sauvegarde pour fournir les nutriments et l'eau, en cas de sécheresse par exemple.

…

Q. Le docteur Weaver était du Nebraska et quelques-unes des premières illustrations que j'ai vues de lui étaient ses vues en coupe, comme si on regardait une fourmilière, des racines des plantes de la prairie. Les plantes de prairie ont-elles tendance à s'enraciner d'une manière particulière comparé aux plantes des forêts – et alors, quelle sorte d'hypothèses en tirer ?

RK. Quand Weaver regardait les plantes de prairie au Nebraska, beaucoup d'entre elles avaient leurs racines sous les premiers 30 cm. ou à peu près, parce qu'elles essayaient de lutter lors de périodes de sécheresse.
En Californie, nous avons un arbre appelé sapin Douglas, et il est natif de la région où je vis.
J'ai dans le livre des illustrations où le système racinaire d'un arbre de 14 m. de haut était de
20 m. de large. Il n'avait pas de racine-pivot, il avait une énorme largeur.
Ça semblait être le cas toutes les fois qu'il y avait une quantité raisonnable de pluie.
Parfois, en cas de sécheresse, les parties inférieures du système racinaire vont servir à récupérer l'humidité, mais encore et encore dans les illustrations que j'ai découvertes, il s'agit principalement
d'un système racinaire latéral.

…

Q. Vous dites que la partie la plus importante d'un arbre à pailler est la plus éloignée ?

R.K. Les cheveux racinaires sont aux extrémités des ramifications du système racinaire.
Il y a beaucoup plus de cheveux racinaires explorant le sol dans la zone allant d'une demi-fois à 3 fois la largeur du feuillage.
Vous ne trouverez peut-être pas suffisamment de paillis pour couvrir une telle largeur, mais vous devriez au moins vous concentrer sur la ligne de goutte à goutte, et aussi loin que vous pouvez aller.

J'ai réalisé un système d'irrigation goutte à goutte pour protéger un arbre de la sécheresse, c'est un cercle qui s'étend sur 18 m. à partir de la ligne de goutte à goutte.
Nous étions dans le cas d'un vieil arbre qui tirait son eau d'une pelouse qui a disparu.
Mais il fallait maintenir un apport en eau pour maintenir l'arbre en vie.

Q. Un arbre grand comment ?

R.K. De l'ordre de 18 m. de large et de 12 à 15 m. de haut.

Q. Et vous l'arrosez sur 18 mètres...

R.K. Là où la pelouse le faisait. Un des problèmes avec la sécheresse est que les gens se débarrassent de leur pelouse mais oublient après d'arroser les arbres qui sont là.

Q. Je vois. Cet arbre était acclimaté à être voisin d'une pelouse qui était irriguée.
Il a développé un système racinaire pour accéder à cette eau. Maintenant cette eau n'est plus fournie mais les racines de l'arbre sont toujours là. Donc nous devons, de façon stratégique, en fonction du type de sol, des facteurs de stress, des changements, de l'environnement dans lequel on se trouve, déterminer approximativement où les racines se trouvent.

R.K. Oui.

Q. J'ai chez moi quelques vraiment grands et vieux pommiers, peut-être vieux de 125 ans.
(Et non, je ne les ai pas plantés moi-même, Robert.) [Rires.] J'ai remarqué qu'avec eux et d'autres vieux arbres, les racines remontent à la surface, à la différence de mes plantes herbacées.

R.K. Oui les racines remontent à la surface. Je pense que c'est parce que nous avons retiré le paillage. Cette zone où les racines veulent être, une zone qui est très aérobique.
Essentiellement, toutes les racines se battent pour être dans la zone aérobique, aussi bien chez les légumes que chez les arbres.
Mais j'ai aussi une théorie comme quoi les plantes dont l'habitat d'origine est près des cours d'eau ont tendance à avoir des racines plus près de la surface.
Ainsi dans notre région, quand des gens plantent des sycomores —faux platanes— sur leur pelouse ou bien des aulnes, nous voyons constamment les racines apparaître à la surface.

Illustrations :
En haut, Chêne (Quercus robur) qui a eu ses racines taillées et n'a pas de racine-pivot.
John E. Weaver.
Au-dessous, Chêne (Quercus robur) qui a poussé naturellement (présence de racine-pivot)
John E. Weaver.