Gazon sur substrats humifères : régime hydrique des graminées gazonnantes et sa résistance à la sécheresse
En zone steppique, la réussite de la culture du gazon dépend des conditions de température et d'humidité du sol et de l'air. Dans la région de Dnipropetrovsk (région du Dnipro), la température moyenne de l'air est de -5,7 °C en janvier et de +22,2 °C en juillet. Certaines années, la température de l'air en été atteint +35 à +40 °C, et celle du sol, +63 à +65 °C. En moyenne, les précipitations s'élèvent à 240–280 mm pendant la saison de croissance, soit 400–490 mm par an.
Au cours des années sèches (2020, 2024), de juin à août, l’humidité du sol dans les zones arides était au niveau des réserves mortes.
Par conséquent, la végétation des graminées gazonnantes se développe dans des conditions hydrothermales extrêmes. Lors des périodes de fortes variations climatiques (juillet-août), la sécheresse atmosphérique en zone steppique s'accompagne généralement d'une sécheresse des sols. Les graminées gazonnantes classiques des zones tempérées, telles que la fétuque rouge ( Festuca rubra L. ), le pâturin des prés ( Poa pratensis L. ), l'agrostide stolonifère ( Agrostis stolonifera L. ) et plusieurs autres, sont majoritairement mésophiles. Ces graminées présentent une importante plasticité écologique et une vaste répartition phytocénotique, ce qui leur permet de surmonter les déséquilibres géographiques et écologiques et favorise leur expansion réussie dans les régions arides.
Recherche dans la zone steppique
Depuis plusieurs années , le Jardin botanique de l'Université nationale de Dnipro et les laboratoires modernes d' Agro.Bio mènent des recherches visant à identifier les espèces indigènes et introduites prometteuses pour la création de surfaces gazonnantes durables et résistantes à la sécheresse. Des graminées gazonnantes ont été cultivées sur un tchernoziom ordinaire, pauvre en humus, limoneux et léger, avec un régime hydrique naturel (Jardin botanique de Dnipro), ainsi que sur la troisième terrasse des sections léonarditiques du canal d'Orel (ferme de Peremoha, district de Dnipro). L'objectif était d'établir la relation entre la bioécologie de ces graminées prometteuses et des paramètres spécifiques du régime hydrique.
Les réponses des plantes aux variations des conditions environnementales durant l'été (juin-août) ont été déterminées par des observations de terrain et des études en laboratoire sur le régime hydrique. La capacité de rétention d'eau des feuilles de gazon a été déterminée selon des méthodes spécialisées standard. Le déficit hydrique a été calculé en pourcentage de la teneur totale en eau des feuilles après saturation.
Des spécialistes de notre laboratoire ont établi que la teneur en eau des tissus foliaires des graminées céréalières dépendait des conditions hydrothermales saisonnières et de la spécificité biologique de l'espèce.
Les valeurs moyennes de la teneur absolue en eau des feuilles, en fonction des variations saisonnières, pour les saisons 2022-2023 et 2024-2025 sont présentées dans les tableaux 1 et 2. Ces données montrent que la teneur absolue en eau varie significativement selon les groupes écologiques. La teneur minimale en eau des feuilles (40,7 %) a été observée chez la fétuque cespiteuse xéromorphe à feuilles étroites en août 2022, année sèche. La teneur en eau des feuilles de fétuque a chuté brutalement en août 2023 (46,2 %), année moins sèche, ce qui est lié à la préparation des plantes à la période estivale de semi-dormance. La teneur maximale en eau chez la fétuque est de 69,8 %. Chez les mésophytes et les mésoxérophytes, elle atteint respectivement 78 % (agrostide commune) et 72,1–78,3 % (agropyre à crête). La teneur minimale absolue en eau chez les mésophytes était de 52,8 % (pâturin des prairies) et chez les mésoxérophytes, de 50,8 à 56,8 % (agropyre à crête).
Tableau 1. Teneur absolue en eau des feuilles de gazon en fonction des variations saisonnières
(Jardin botanique de Dnipro, 2022-2023)
| Types | 2022 (V) | 2022 (VI) | 2022 (VII) | 2022 (VIII) | 2022 (IX) | 2023 (V) | 2023 (VI) | 2023 (VII) | 2023 (VIII) | 2023 (IX) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Agrostide blanche | 75,6 | 68.1 | 64,5 | 64.2 | — | 74,5 | 62.1 | 76,9 | 67.1 | 78.0 |
| Agrostide stolonifère | 75,0 | 69,7 | 61.6 | 60,7 | 67,8 | 68,7 | 61,4 | 66.2 | 55,6 | 61,5 |
| Agrostide stolonifère | 75,0 | 65,3 | 66,5 | 66,4 | 72,5 | 65,9 | 70,8 | 63,9 | 69,4 | 71,3 |
| herbe de blé à crête | 72.1 | 69,7 | 62,7 | 56,8 | 63,8 | 71,0 | 68,4 | 65,4 | 62,3 | 65,8 |
| fétuque | 66.0 | 57.0 | 55,7 | 40,7 | 69,8 | — | 62.0 | 65,6 | 46.2 | 54.0 |
| fétuque rouge | 66,9 | 70,6 | 64.0 | 64.0 | 63.0 | 66.0 | 71,7 | 71,7 | 65,3 | 62,9 |
| bluegrass des prés | 72.0 | 71,0 | 68,5 | 62,8 | — | 68,4 | 66.1 | 66.0 | 51,3 | 66,9 |
| ray-grass vivace | 77,5 | 76,8 | 74,8 | 69,7 | 76.2 | — | — | — | — | — |
Tableau 2. Teneur en eau des feuilles de gazon en fonction des variations saisonnières
(entreprise agricole « Peremoga », 2024-2025)
| Types | saison de croissance | 2024 (mai) | 2024 (juin) | 2024 (juillet) | 2025 (mai) | 2025 (juin) | 2025 (juillet) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| fétuque des prés | je | — | 60,0 | 57,6 | 74,5 | 67,7 | 72.0 |
| II | 84,5 | 58.2 | 49,5 | 61,8 | 50,0 | 66,9 | |
| III | — | — | — | 62.6 | 50.1 | 69,3 | |
| fétuque rouge | je | — | 57,3 | 67.1 | 72,5 | 70,0 | 73,0 |
| II | 78.0 | 61,7 | 65.2 | 66,4 | 50,0 | 73,7 | |
| III | — | — | — | 51.2 | 53.1 | 78.0 | |
| herbe de blé à crête | je | — | 64,7 | 65.0 | 78,3 | 60,0 | 71,9 |
| II | 61,8 | 61,5 | 50,8 | 60,6 | 55,5 | 72,5 | |
| III | — | — | — | 59.0 | 52,7 | 71.1 | |
| Brome sans arêtes | je | — | 64.2 | 64.0 | 67.2 | 68,9 | 69,3 |
| II | 77,5 | 67,6 | 56.2 | 66,5 | 59,9 | 70,0 | |
| III | — | — | — | 61,8 | 42.1 | 76,3 |
Avec l'arrivée des périodes de sécheresse, la plupart des graminées à gazon subissent une diminution plus ou moins importante de leur teneur en eau foliaire et, en règle générale, celle-ci augmente à nouveau avec la baisse du stress hydrique, ce qui coïncide avec la reprise secondaire de la végétation à l'automne. Cependant, en 2023 et 2025, en raison d'une forte baisse du stress hydrique en juillet (avec des précipitations mensuelles de 87 et 63 mm respectivement), la diminution de la teneur en eau foliaire s'est arrêtée, et dans certains cas, elle a même augmenté.
La teneur absolue en eau des feuilles des plantes de la première année de végétation est plus élevée que celle des plantes de la deuxième et de la troisième année (Tableaux 2, 4).
Perte d'eau et utilisation d'agents anti-stress
La diminution de la teneur en eau des feuilles des graminées à gazon, en période de sécheresse croissante, présente certains effets positifs. Elle accroît la force d'absorption des tissus et réduit la transpiration, ce qui contribue à prévenir le flétrissement et le dessèchement des plantes. Des recherches récentes montrent que l'utilisation du régulateur de croissance anti-stress Amino Energy Agro.Bio (dose optimale : 2 l/ha) durant cette période permet aux plantes de mieux gérer leur respiration cellulaire, atténuant ainsi les effets d'une sécheresse atmosphérique sévère et préservant leur équilibre hormonal.
La teneur absolue en eau est directement liée à la capacité de rétention d'eau des feuilles, laquelle est déterminée par les propriétés colloïdales et chimiques du protoplasme et par la teneur en colloïdes retenant l'eau et en substances osmotiquement actives. Cette capacité dépend directement de l'écologie du milieu de croissance de la plante et de la rigueur des facteurs météorologiques durant la saison de croissance. Les chercheurs actuels soulignent la possibilité d'utiliser le rendement en eau comme indicateur global de l'hydrophilie et de la capacité de rétention d'eau du plasma foliaire d'une espèce donnée, un facteur essentiel à la résilience des plantes face aux conditions environnementales défavorables.
Une tendance générale en matière de rendement hydrique se dégage dans divers groupes écologiques : à mesure que la sécheresse s'intensifie, les plantes réduisent leur rendement hydrique dans une plus ou moins grande mesure.
Le taux de perte d'eau des feuilles isolées, ainsi que leur teneur absolue en eau, varient avec l'âge (tableaux 3 et 4). Les feuilles de fétuque rouge, d'agrostide stolonifère, de dactyle et de luzerne à feuilles faucilles ont perdu de l'eau plus rapidement au cours de leur première année de végétation que celles des plantes des deuxième et troisième années (observations réalisées simultanément).
Tableau 3. Rendement en eau des feuilles isolées de céréales vivaces d'âges différents
(Juin, entreprise agricole « Peremoga »)
| Types | saison de croissance | Perte d'eau en % après 1 heure | Perte d'eau en % après 2 heures | Perte d'eau en % après 4 heures | Perte d'eau en % après 6 heures | Perte d'eau en % après 8 heures |
|---|---|---|---|---|---|---|
| fétuque des prés (2024) | je | 22,8 | 34.3 | 45,6 | 54.0 | 55,7 |
| II | 21.8 | 35.4 | 42.4 | 47,8 | 49.0 | |
| III | — | — | — | — | — | |
| fétuque des prés (2025) | je | 12,5 | 37,5 | 39,6 | 48.0 | 66,4 |
| II | 25.0 | 37,5 | 37,5 | 37,5 | 50,0 | |
| III | 19.4 | 22.2 | 27.7 | 33,3 | 38,8 | |
| Fétuque rouge (2024) | je | 9.1 | 16.1 | 19,5 | 33,7 | 49,3 |
| II | 16.1 | 22,5 | 35,8 | 47,6 | 59,3 | |
| III | — | — | — | — | — | |
| Fétuque rouge (2025) | je | 12,5 | 50,2 | 59,3 | 68,4 | 69,7 |
| II | 16.6 | 33,3 | 33,3 | 33,3 | 50,0 | |
| III | 25.0 | 37,5 | 37,5 | 40,6 | 53.1 | |
| Pousse de blé à crête (2024) | je | 10.9 | 15.4 | 19.9 | 24.6 | 51,8 |
| II | 13.6 | 22.1 | 29.1 | 48,5 | 59.0 | |
| III | — | — | — | — | — | |
| Pousse de blé à crête (2025) | je | 20.8 | 35.4 | 41.6 | 48,9 | 60,0 |
| II | 12.6 | 30,9 | 34.4 | 49,9 | 49,9 | |
| III | 14.3 | 29.1 | 33,3 | 33,3 | 50,7 | |
| Feu de joie sans auvent (2024) | je | 20.6 | 28.6 | 38.0 | 44,8 | 58,8 |
| II | 14.9 | 28.7 | 37.3 | 40,4 | 56.3 | |
| III | — | — | — | — | — | |
| Feu de joie sans auvent (2025) | je | 29.3 | 48,9 | 58,7 | 60,7 | 68,9 |
| II | 14.9 | 33,9 | 41.4 | 42,9 | 59,9 | |
| III | 20.0 | 33,3 | 40.0 | 42.0 | 42.1 |
Tableau 4. Rendement hydrique journalier des feuilles isolées et teneur totale en eau des gazons d'âges différents
(Juin 2021, Dnipro, Jardin botanique)
| Types | saison de croissance | Perte d'eau après 1 heure, % | Perte d'eau après 2 heures, % | Perte d'eau après 4 heures, % | Perte d'eau après 6 heures, % | Perte d'eau après 8 heures, % | Perte d'eau après 24 heures, % | Teneur totale en eau, % |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| fétuque des prés | je | 7.6 | 16.9 | 23.6 | 33,9 | 40,3 | 63,5 | 69,4 |
| III | 3.9 | 10.7 | 14.8 | 23,5 | 29.1 | 53,3 | 60.1 | |
| Agrostide stolonifère | je | 24.4 | 38.3 | 46.0 | 56.1 | 68,6 | 71.1 | 75,0 |
| III | 14.9 | 19.9 | 29.4 | 37,9 | 41,9 | 47,6 | 87.1 | |
| dactyle | je | 10.2 | 14.6 | 23.1 | 35.1 | 45,7 | 65,7 | 74.1 |
| III | 7.1 | 8.0 | 11.3 | 17.1 | 22.6 | 60,8 | 73,9 | |
| luzerne à feuilles en forme de faucille | je | 8.9 | 11.6 | 15.6 | 20.8 | 26.0 | 49.0 | 76,4 |
| III | 5.2 | 10.2 | 14.8 | 19.9 | 25.1 | 46.3 | 67,3 |
Carence en eau dans les feuilles de gazon
Cette tendance se manifeste davantage chez la fétuque rouge, l'agropyre à crête et l'agrostide stolonifère, et dans une moindre mesure chez le dactyle et la luzerne à feuilles en forme de faucille.
Les conditions hydrothermales en période de sécheresse entraînent un déficit hydrique au niveau de l'appareil d'assimilation des graminées de gazon. L'ampleur de ce déficit dépend de la bioécologie de l'espèce, des conditions climatiques de la région, du mode d'entretien et de nombreux autres facteurs.
Les tableaux 5 et 6 présentent les données relatives au déficit hydrique des feuilles de gazon durant les mois secs de juillet-août 2022 et de juin 2025. Une augmentation significative du déficit hydrique a été observée de juin à août pour toutes les graminées de gazon, indépendamment de leurs spécificités bioécologiques. Ce déficit s'élevait à 9,6–28,47 sur tchernoziom et à 6,8–35,0 sur léonardite. Une augmentation du déficit hydrique de juin à juillet a été observée pour l'agrostide stolonifère, la fétuque fine, la fétuque, le pâturin des prés, la fétuque rouge, la fétuque des prés, l'agropyre à crête et le brome sans arêtes. L'augmentation du déficit hydrique chez les xérophytes indigènes est très probablement liée à la spécificité de leur cycle de développement.
Tableau 5. Déficit hydrique des feuilles des principales graminées à gazon en fonction des variations saisonnières
(Jardin botanique de Dnipro, 2022)
| Types | Déficit hydrique (juin), % | Déficit hydrique (juillet), % | Déficit hydrique (août), % |
|---|---|---|---|
| Agrostide blanche | 12.13 | 14.06 | 20h30 |
| Agrostide stolonifère | 19,50 | 20.42 | 25,90 |
| Agrostide stolonifère | 13.13 | 14.06 | 20h30 |
| herbe de blé à crête | 10.23 | 14,98 | 19,60 |
| fétuque | 10,93 | 21.41 | 23:30 |
| fétuque des prés | 13,35 | 13,79 | 20.15 |
| fétuque rouge | 13,60 | 18.17 | 22,50 |
| Fétuque sillonnée (fétuque) | 13,84 | 26.20 | 28.47 |
| dactyle | 18,85 | 20.20 | 26.20 |
| bluegrass des prés | 14,50 | 19,54 | 28.19 |
| Poa angustifolia | 14,50 | 25.29 | 26.10 |
| ray-grass vivace | 9,70 | 19:45 | 28.19 |
| lotus cornu | 16.38 | 20,59 | 22.07 |
| trèfle blanc | 19,36 | 21.15 | 24,25 |
Tableau 6. Déficit hydrique des feuilles de graminées céréalières vivaces en fonction des variations saisonnières
(entreprise agricole "Peremoga", 2025)
| Types | saison de croissance | Déficit hydrique, % (juin) | Déficit hydrique, % (juillet) | Teneur en eau, % (juin) | Teneur en eau, % (juillet) |
|---|---|---|---|---|---|
| fétuque des prés | je | 14.2 | 20.0 | 63.0 | 72.0 |
| II | 12.0 | 30,9 | 51.4 | 66,9 | |
| III | 7.9 | 28.3 | 42.2 | 66.6 | |
| fétuque rouge | je | 13.0 | 20.8 | 63,3 | 73,0 |
| III | 7.9 | 14.2 | 51,3 | 75,0 | |
| herbe de blé à crête | je | 6.8 | 20.0 | 60,4 | 71,4 |
| II | 9.0 | 32,7 | 53,7 | 72,5 | |
| III | 16.6 | 30.3 | 46.0 | 70,0 | |
| Brome sans arêtes | je | 12.7 | 35.0 | 66.2 | 71,4 |
| II | 20.0 | 29,5 | 62.0 | 71,0 | |
| III | 25.0 | 34,9 | 51.0 | 76,3 |
Les plantes ont achevé leur cycle de reproduction et l'organisme a commencé à se préparer à la dépression estivale.
Groupes de graminées selon leur résistance à la sécheresse
L’observation visuelle des graminées formant du gazon directement dans des phytocénoses cultivées de différents régimes écologiques, ainsi que dans des cénoses de prairies naturelles au cours de la période 2022-2025, permet d’évaluer le degré de leur résistance à la sécheresse sur le terrain.
Outre les représentants de la flore indigène xéromorphe (fétuque, pâturin à feuilles étroites, agropyre à crête, brome sans arêtes), nous considérons les mésophytes présentant différents degrés de xérophytisation (fétuque à feuilles fines, fétuque à feuilles rugueuses et fétuque rouge), introduites de la zone forestière tempérée, comme des graminées remarquablement tolérantes à la sécheresse. Dans des conditions d'humidité naturelle, ces plantes cessent de croître en juillet et août ; la dépression estivale cède la place à une reprise vigoureuse de la végétation à l'automne, avec une diminution du stress hydrique et thermique. Dans des conditions d'arrosage modérées, la végétation se maintient tout au long de l'été. La turgescence des feuilles est facilement rétablie par l'apport d'humidité. Ces plantes tolèrent assez bien la sécheresse du sol, mais moins bien la sécheresse atmosphérique.
Les graminées modérément tolérantes à la sécheresse sont majoritairement mésomorphes. Les plantes mésophytes sont plus exigeantes en humidité du sol et relativement résistantes à la sécheresse aérienne. Les plantes de ce groupe nécessitent un arrosage régulier durant l'été (agrostide stolonifère, agrostide stolonifère, fétuque des prés, ray-grass vivace, etc.).
Les plantes peu tolérantes à la sécheresse comprennent les mésophytes, qui supportent mal la sécheresse de l'air et du sol. Ces graminées à gazon nécessitent un arrosage abondant (agrostide commune, chiendent, pâturin des prés, trèfle blanc).
Lors de la comparaison des données relatives à la formation des pousses et à la biomasse des graminées sauvages cultivées sur tchernoziom ordinaire et sur sol léonarditique dans des conditions similaires, une intensification de ces processus a été observée pour plusieurs espèces sur sol léonarditique. L'utilisation du stimulant organique Totem Agro.Bio (à la dose optimale de 2 l/ha) lors de la préparation du substrat léonarditique a significativement activé la microflore et prolongé la saison de croissance. Plus précisément, à la fin de la première année de végétation, la densité du peuplement de fétuque rouge était de 141 pousses/dm² sur sol léonarditique , contre 124 pousses/dm² sur tchernoziom . À la fin de la deuxième année de végétation, 225 pousses/ dm² étaient formées sur léonarditique , contre seulement 176 sur tchernoziom.
Des résultats similaires ont été obtenus pour la biomasse des graminées gazonnantes, le substrat de léonardite stimulant principalement le développement d'un gazon vigoureux. La fétuque rouge cultivée sur léonardite présentait une masse racinaire de 1,33 kg/m² à la fin de la première saison de croissance , contre 0,63 kg/m² sur tchernoziom ; à la fin de la seconde saison de croissance, les valeurs respectives étaient de 2,35 et 1,47 kg/m² . Des données similaires ont été obtenues pour plusieurs autres graminées gazonnantes vivaces.
Conclusions
- Le degré de saturation en eau, le rendement en eau et le déficit hydrique des feuilles de gazon dépendent principalement de leur bioécologie et sont associés à l'environnement hydrothermal et aux conditions environnementales de l'habitat d'une phytocénose de culture donnée.
- La combinaison de déterminations en laboratoire du régime hydrique avec des observations sur le terrain de la résistance à la sécheresse des graminées à gazon a permis d'identifier des groupes de plantes significativement résistantes à la sécheresse (fétuque, pâturin des prés, fétuque rouge, brome sans arêtes, agropyre à crête), modérément résistantes à la sécheresse (fétuque des prés, ray-grass vivace) et légèrement résistantes à la sécheresse (agrostide blanche et agrostide des chiens, pâturin des pins) qui peuvent être recommandées pour les revêtements de gazon à usages divers et dans des régimes écologiques variés en zone steppique.
- La couverture végétale la plus dense, résistante aux facteurs météorologiques défavorables de la zone steppique, est formée par la fétuque rouge et l'agropyre à crête sur un substrat de léonardite.
S’appuyant sur ces données scientifiques fondamentales, Agro.Bio propose des solutions modernes et complètes pour le développement de gazons résistants et la phytoremédiation de zones difficiles. L’utilisation de la léonardite ukrainienne, en synergie avec les produits innovants Amino Energy et Totem (2 l/ha) d’Agro.Bio, permet d’atténuer efficacement le stress climatique et les pénuries d’eau. Le développement de ces biotechnologies permet aux agriculteurs ukrainiens de créer un gazon de haute qualité et durable, même dans les conditions arides et difficiles de la steppe.