Le monde du bonsaï est un art exigeant qui demande une compréhension approfondie des besoins de l'arbre, et le substrat dans lequel il prospère est sans aucun doute l'un des piliers de sa santé. Souvent sous-estimée par les novices, l'importance d'un substrat adapté est capitale pour la survie et le développement optimal de ces œuvres d'art vivantes. Il ne s'agit pas simplement de « terre », mais d'un mélange complexe de matériaux conçus pour répondre précisément aux exigences uniques des bonsaïs en termes de drainage, de rétention d'eau, d'aération et de nutrition.
Le choix des composants du substrat est une décision cruciale. Il existe une grande variété de substrats que nous pouvons utiliser pour faire pousser nos plantes, et pour les bonsaïs en particulier, des éléments spécifiques comme la pumice et la chabazite jouent un rôle de plus en plus reconnu. Ces matériaux, souvent d'origine volcanique, offrent des propriétés physico-chimiques qui se distinguent des terreaux de jardinage traditionnels, dont la dégradation rapide compromet la stabilité et l'aération nécessaires aux racines.
Comprendre l'Écosystème du Substrat pour Bonsaï
Pour déterminer comment constituer un substrat, il est nécessaire de comprendre ce qui se passe dans le pot d’un bonsaï. Dans celui-ci, tout un écosystème est à l’œuvre, impliquant l’arbre lui-même à travers ses racines, des bactéries, des champignons (mycorhizes) et de minuscules invertébrés. Ces êtres vivants ont tous besoin d’oxygène, d’eau et de nutriments, et leur activité rejette du gaz carbonique. Les bactéries et les invertébrés se nourrissent de matières organiques et les dégradent en nutriments assimilables par l’arbre. Ce processus fournit une très grande variété de minéraux, difficilement reproductible dans des engrais chimiques de synthèse. Les mycorhizes facilitent l’acheminement et l’absorption de l’eau et des nutriments par les racines. En retour, l’arbre leur fournit une partie des glucides qu’il produit par photosynthèse. Tous ces êtres vivants se développent, quand tout va bien, dans une harmonie symbiotique dans laquelle chacun trouve son compte. Le substrat doit donc permettre aux mycorhizes et aux bactéries de se développer, ce qui correspond assez largement aux qualités évoquées précédemment.
Les Propriétés Clés d'un Substrat Idéal
Un substrat parfait pour tout bonsaï doit présenter un équilibre délicat de plusieurs caractéristiques essentielles pour assurer la santé et la vigueur de l'arbre.
La Capacité de Rétention d'Eau (CRE)
La capacité de rétention d’eau d’un substrat (CRE) mesure sa capacité à retenir l’eau dans sa structure. Il nous permet de mesurer la réserve d’eau disponible pour le bonsaï après son arrosage complet, selon une procédure de double arrosage menée à son terme. Le CRE ne prend pas en compte les capacités spécifiques de chaque plante à extraire l’eau grâce à ces racines : un pin est plus apte à aller « aspirer » une eau emprisonnée dans de la roche qu’un érable. Il constitue cependant un bon indicateur. En horticulture, un CRE de l’ordre de 55 % à 70 % est considéré comme favorable au développement des plantes. Une bonne rétention d'eau permet d'espacer les arrosages, ce qui est particulièrement avantageux en période estivale ou pour les petits pots.
La Capacité de Rétention d'Air
La capacité de rétention d’air est définie comme le complément à 100% de la capacité de rétention d’eau. Les radicelles des arbres ont besoin d’oxygène pour se développer et absorber l’eau et les éléments nutritifs. En l’absence d’air, elles pourrissent. Le substrat doit donc laisser passer l’air. À chaque arrosage d’un substrat suffisamment perméable, l’eau chasse l’air ancien et permet à un air neuf de pénétrer au plus près des radicelles. Un substrat perméable à l’air permet également un arrosage facile et efficace. Une capacité de rétention en air de l’ordre de 20 % à 30 % est recherchée en horticulture.
Le pH du Substrat
Mesuré sur une échelle de 1 à 14, le pH (potentiel hydrogène) permet de mesurer l’acidité (lorsqu’il est inférieur à 7) ou la basicité d’un milieu (lorsqu’il est supérieur à 7). Bien que certaines plantes, comme les azalées, camélias et rhododendrons, nécessitent un milieu réellement acide, la valeur optimale se situe en général autour de 6,5, soit très légèrement acide. Les composants au CEC élevé ont un effet dit « tampon » : ils modèrent la variation du pH du substrat au fil du temps. Il est également possible, lorsque l’eau d’arrosage est acide, de neutraliser la baisse de pH du substrat en apportant, à l’automne, un arrosage avec de l’eau dans laquelle on a laissé décanter de la cendre.
La Capacité d'Échange Cationique (CEC)
La capacité d’échange cationique mesure la capacité d’un matériau à capter les cations (grossièrement les nutriments nécessaires à nos arbres) et à les restituer progressivement. Dans un substrat à faible CEC, un engrais est lessivé en deux semaines, au fil des arrosages successifs. Un bonsaï peut rester plusieurs années dans son pot. Il est donc essentiel que le substrat conserve ses qualités mécaniques sur ce type de durée, afin d’offrir un environnement stable et aéré aux racines de l’arbre. Les pertes du système Plante-Sol sont d’autant plus faibles que la C.E.C. du complexe argilo-humique, est forte. Cette dernière dépend de la composition du sol, c’est-à-dire le pourcentage de matières organiques, d’argiles, de sable, etc.
La Stabilité Physique et la Durabilité
Un bonsaï peut rester plusieurs années dans son pot. Il est donc essentiel que le substrat conserve ses qualités mécaniques sur ce type de durée, afin d’offrir un environnement stable et aéré aux racines de l’arbre. Les terreaux utilisés habituellement en jardinage ne présentent pas les qualités nécessaires : ils se dégradent relativement rapidement en fonction des conditions de température et d’humidité. La pouzzolane, par exemple, a une excellente stabilité physique et chimique, ce qui lui confère une grande durabilité. Elle ne se dégrade pas (pas de tassement, n’est pas friable) et ne réagit pas avec la solution nutritive.
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La Pumice : Une Roche Volcanique Essentielle pour le Bonsaï
La pumice, également appelée bims, Keisekizuna, pierre ponce ou pomice, est une roche volcanique poreuse qui retient beaucoup d’humidité. Elle est une roche ignée volcanique, c’est-à-dire qu’elle se forme lorsque le magma se refroidit et passe d’un liquide à un solide. Sa densité est très faible, à tel point qu’elle flotte dans l’eau, et elle est également très poreuse. Si l’on parle de son âge, c’est un rocher plutôt « jeune », de la période tertiaire (il y a environ 66 millions d’années) à notre époque. La pumice est abondante et se trouve dans de nombreuses régions du monde. Notre pomice provient d’une carrière italienne reconnue pour son sérieux et pour la qualité de ses matériaux. Le volcan qui a produit la pierre ponce a déposé la cendre volcanique dans une dépression où elle a été lavée et stratifiée au cours des siècles.
Caractéristiques et Avantages de la Pumice
La pumice est une roche volcanique de couleur blanchâtre, elle est légère et présente une surface lisse. Sa structure est stable et ne s'effrite pas sous l'effet des arrosages. Bien que très poreuse, la pumice ne retient pas longtemps l’eau et les nutriments. Elle constitue un excellent drainant qui contribue à l’aération du substrat.
En utilisant la pumice, nous obtenons une aération optimale du substrat et la respiration des racines, elle ne forme jamais de flaques d’eau, car l’excès d’eau est drainé et celui stocké est administré au système racinaire de manière graduée et avec cela, vous administrez à la plante les nutriments que la solution aqueuse contient. Logiquement, étant d’origine volcanique, il continue avec le temps à maintenir ses conditions physiques.
Rétention d'Eau et Drainage
La pumice, étant une roche volcanique naturelle produite lors des éruptions, présente une grande porosité et une extrême légèreté, en faisant un substrat idéal. Elle a une grande capacité d’absorption d’eau, 100 g d’eau/100 g de pumice. Mais vous devez garder à l’esprit qu’elle l’absorbe plus lentement que l’Akadama et en même temps la cède plus lentement aux racines. Vous devez donc changer les habitudes d’irrigation dans les substrats contenant de la pumice ou dans les cultures uniquement avec pumice. L’utilisation de la pumice pour la culture des bonsaïs est idéale pour les petits pots (shonin par exemple) du fait de sa forte rétention en eau de 35% qui permet d’espacer les arrosages en période estivale.
Aération et Légèreté
Notre pumice n’a pas une forme uniforme, et offre donc de larges espaces d’air entre les particules et au milieu des recoins naturels que l’on trouve à sa surface. Les économies de poids réalisées grâce aux substrats basés sur la pomice peuvent être importantes, en particulier dans les grands pots. Ces propriétés garantissent une bonne aération du substrat, essentielle pour prévenir la pourriture des racines.
pH et CEC
Son pH est neutre et il ne possède pas d'éléments organiques. Son pH neutre vient balancer le pH acide de la tourbe que l’on utilise généralement dans les terrariums tropicaux. Sa CEC optimise la nutrition de l’arbre en fixant les nutriments et en maintenant le pH dans une zone de confort pour votre bonsaï. Contrairement aux billes d’argile, la pumice a une CEC qui permet de retenir les éléments nutritifs et de les maintenir disponibles pour les plantes.
Granulométrie
La granulométrie la plus utilisée avec la pumice comme substrat pour le bonsaï et cactus est de 3 à 6 mm ou similaire. La taille du bonsaï définit la granulométrie que l’on va utiliser. Une petite taille permettra de développer rapidement des racines fortes. Le calibre de la pumice sera également choisi en fonction de la taille finale du bonsaï. Les mame et shônin demanderont des substrats fins alors que les grands bonsaï de type ômono demanderont une granulométrie beaucoup plus élevée.
La Chabazite : Une Zéolithe aux Multiples Vertus
Les zéolithes sont des roches de type aluminosilicates hydratés cristallisés. Formées naturellement dans des eaux alcalines ou dans les sédiments, les zéolithes ont la propriété de gonfler sous l’effet de la chaleur. On connaît 48 zéolithes naturelles. La roche, présente en Europe, est extraite de mines, broyée, tamisée et stérilisée. Selon le gisement exploité, la composition et les qualités physicochimiques peuvent être très variables. Pour un usage comme substrat pour les bonsaï, un des composants de la roche doit être largement majoritaire (plus de 65%) : la chabazite. Le zéolithe de type chabasite constitue une réelle alternative à l’akadama.
Les Avantages Spécifiques de la Chabazite
L'apport en zéolithe réside dans une augmentation significative de la C.E.C. : avec un amendement zéolitique de 10%, il est possible de multiplier par 10 la C.E.C. d’un support sableux et par 2,5 celle d’un support moyen de type sol limono-sableux. Ceci est d’autant plus avantageux que l’amendement zéolitique est purement minéral, il est donc permanent tandis que la C.E.C. du sol évolue.
Rétention d'Eau sans Variation de Volume
Grâce à leur propriété hydrophile, les zéolithes peuvent adsorber l’eau jusqu’à 30% de leur poids total et sans aucune variation de volume : pas de gonflement en présence d’eau ni de craquement en cas de déshydratation comme certaines argiles. Les zéolithes ne captent pas l’eau de façon irréversible, elles se comportent comme une réserve au voisinage des racines. Celles-ci peuvent capter l’eau en fonction de leur besoin. Une zéolithe se comporte comme une “Zone de Stockage” qui retient l’azote et les éléments minéraux nutritifs au voisinage des racines et les relâche lentement en fonction des besoins de la plante.
Amélioration de la CEC et de la Structure du Sol
La capacité d’adsorption et l’énorme rapport surface/volume des zéolithes, vont permettre à la fois la rétention de la solution du sol et une bonne oxygénation au voisinage du système racinaire. Les zéolithes favorisent donc l’organisation biologique des sols en contribuant au développement de la micro population. L’apport en nutriments (N, P, K) est réduit de 20 à 25 %. Le chabazite présente l’avantage de ne pas s'effriter sous l'effet des arrosages répétés.
Utilisation Polyvalente
Les zéolithes sont utilisées pour filtrer (on les a qualifiées de tamis moléculaire), dans les adoucisseurs d’eau, les colonnes échangeuses d’ions, dans les systèmes de production d’oxygène ou encore dans la séparation des produits pétroliers ou lors de l’extraction du gaz naturel. Elles sont aussi utilisées comme catalyseurs dans de nombreux types de réactions chimiques. Comme transporteur de potassium, certaines font office d’engrais pour l’agriculture.
Autres Composants Courants des Substrats pour Bonsaï
Aucun matériau ne possède, seul, les qualités intrinsèques nécessaires pour constituer un substrat adapté à la culture des bonsaï. Il est nécessaire d’en mélanger plusieurs, dans des proportions différentes selon l'espèce et l'âge des arbres, pour obtenir un compromis acceptable.
L'Akadama
L’akadama est constituée d’une argile extraite au Japon. Après un temps de séchage plus ou moins long, elle est concassée et tamisée selon différentes granularités. D’une couleur ocre sèche, elle prend une couleur brun rouge une fois humide, constituant le meilleur indicateur du moment d’arrosage. Elle a une bonne rétention d’eau et étant granulé, il n’y a généralement pas de problèmes d’engorgement. Il a un haut degré d’échange cationique, c’est-à-dire qu’il stocke les nutriments dans la solution afin que les racines puissent les utiliser progressivement. Elle présente l’inconvénient de s’effriter au bout de 2 à 3 ans ; préférer la qualité la plus dure qui résiste le plus longtemps. L’akadama est le substrat traditionnel de référence pour la culture des bonsaï.
La Pouzzolane
La pouzzolane est une roche volcanique de couleur rougeâtre dont les grains sont composés de nombreuses infractuosités. Elle est présente en Europe. Sa structure est particulièrement stable dans le temps, et résiste même à l'écrasement. La pouzzolane, au-delà de ses qualités drainantes, constitue également un excellent support de la vie bactérienne au sein des substrats. C'est une roche volcanique souvent utilisée en travaux paysagers comme « mulch » (paillage de protection qui limite l’irrigation et le développement des plantes adventices). Cette roche de couleurs rouge à noire est utilisée en horticulture comme substrat pur ou en mélange. La pouzzolane se forme à partir de magmas basaltiques, tandis que la pierre ponce est d’origine magmatique rhyolitique. La différence est importante. La pomice contient beaucoup plus de bulles emprisonnées dans les vésicules que la pouzzolane et les parois qui les séparent sont très fines.
La Kanuma
La kanuma est le résultat de la dégradation de roche volcanique. Extraite au Japon, séchée puis tamisée, elle se présente sous forme de grains de granularités différentes. C'est un substrat léger, recuit au four, volcanique japonais légèrement acide, provenant de Kanuma, ville réputée pour ses pépinières de satsuki (azalées). Elle offre un très bon drainage et une bonne rétention d'eau.
L'Écorce de Pin et l'Écorce de Coco
L’écorce de pin est un composant majeur des substrats de culture pour arbres en conteneur. Elle fournit une excellente aération et un bon drainage, ainsi qu'une bonne rétention d’eau. Contrairement au terreau de feuilles ou au compost, l’écorce de pin ne se dégrade que très lentement dans le temps. Elle est issue d’une ressource largement renouvelable disponible. Elle constitue un excellent support de développement des mycorhizes et contribue, en mélange, à faire baisser le pH du substrat. L’écorce de coco est un matériau très poreux, favorisant le drainage.
Le Kiryusuma
Traditionnellement utilisé pour les pins, le kiryusuma est composé de gravier volcanique. Extrait au Japon, il apporte un drainage important du substrat. C'est un substrat granitique de rivière japonaise légèrement acide (pH de 6 à 6,5).
Le Gravier ou Sable Grossier
Pour renforcer le drainage et la stabilité du substrat, on ajoute du gravier, ou du sable grossier.
La Granulométrie : Une Question d'Objectif de Culture
La granulométrie des substrats est également liée aux objectifs de culture. Les semis et très jeunes plants n’ont que peu de racines qui doivent rencontrer rapidement de l’eau disponible : on privilégie des grains fins. En période de formation, il s’agit, dans un premier temps, de faire grossir le tronc. Une granulométrie plus élevée permet aux racines de croître plus rapidement : elles sont contraintes de se développer, à la recherche d’eau disponible, engendrant (avec l’engrais suffisant) une croissance du tronc et des branches. Le risque est un mauvais développement du chevelu racinaire, incompatible avec la culture en pot. Il peut être minimisé en utilisant des substrats présentant des arêtes vives (pouzzolane, par exemple) qui favorisent la division des racines. En fin de formation, où l’on recherche la finesse de ramification, la taille des grains peut être diminuée, tout en conservant un composant favorisant la division racinaire. Les arbres âgés et formés, quant à eux, ont en général plus de mal à puiser les ressources dans le sol. On peut simplement définir la taille des grains en fonction de celle des grilles des tamis japonais disponibles dans le commerce : 1 mm : tout ce qui passe à travers est de la poussière.
Les Mélanges de Substrats et l'Adaptation aux Besoins du Bonsaï
Les proportions utilisées des différents éléments qui composent le substrat diffèrent selon les besoins de la plante. Logiquement, ce n’est pas la même chose de faire un lit de semence, de rempoter une plante qui a un cycle de croissance de quelques mois, ou de garder longtemps un arbre exemplaire dans le même pot.
Les amateurs, les associations de bonsaï et la jardinerie alternative auxine établie à Colmar utilisent un mélange aux proportions 1/3 d’akadama, 1/3 de pumice et 1/3 de pierre volcanique. La pumice est parfaite en mélange avec de la zéolite pour les feuillus et les yamadori notamment de pin sylvestre, buis, genévrier.
Un mauvais arrosage ou un mauvais équilibre entre le sol, le type d’arbre, le contenant et l’eau sont le fléau de la culture du bonsaï. Le sol sera plus drainant dans ces zones climatiques plus humides, où le substrat a tendance à se dessécher plus lentement. Les éléments du sol eux-mêmes doivent être sélectionnés et mélangés en tenant compte de ce qui convient le mieux à un arbre particulier en termes de drainage et de rétention d’eau.
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