Thèse dirigée par Jean-Charles Michel, unité de recherche Environnement physique de la plante horticole (EPHor), l'Institut Agro Rennes-Angers
Spécialité : Sciences agronomiques

Résumé

En culture hors-sol, une gestion raisonnée de l’eau est nécessaire pour augmenter le rendement d’une culture. Les propriétés de rétention en eau et en air des substrats horticoles sont étroitement liées à la morphologie des particules, elle conditionne leur arrangement duquel se dessine un espace poral composant au moins 85% du volume. La morphologie détaillée des particules n'a jamais été réellement étudié pour les substrats horticoles, en partie parce que l’analyse est complexe, en raison de la grande diversité des tailles et des formes des particules. Seul le tamisage a été utilisé pour caractériser les particules, cependant cette méthode rencontre beaucoup de limites (imprécise, peu informative, pas adaptée à toutes formes de particules). Pour détailler les liens entre propriétés physiques et morphologie des particules, les recherches présentées reposent sur l’utilisation de l’analyse d’images dynamique, offrant des résultats plus précis et détaillés. Diverses mesures de répartitions granulométriques et de propriétés physiques sur une grande diversité de matériaux, ont été effectuées. Les résultats révèlent une très grande diversité des tailles et des formes des particules au sein de chaque matériau. La morphologie des particules peut être résumée par leur circularité et leur longueur. Plus la taille des particules est petite, plus le substrat est composé de pores fins, plus retient d’eau, et inversement moins d’air. Aussi l’évolution de la structure du matériau est impactée par les particules fines. Finalement, la longueur moyenne des particules est un bon estimateur de ses propriétés physiques. Ces travaux donnent des clés aux fabricants de supports de culture pour mieux designer leurs matières et encouragent à caractériser les propriétés physiques par l'étude de la morphologie des particules.

Mots clés : Analyse d’images, morphologie des particules, substrats horticoles