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L'humidité, qu'elle soit volumique ou pondérale, est un critère essentiel à la survie des éléments en relation à une matrice.
Par convention, on considère un sol comme parfaitement sec (Hp = 0) après 24 h dans une étuve ventilée à 105°C, de part l'équilibre hygroscopique avec l'humidité relative de l'air à 1 % – contre généralement 50 %[1].
Le développement des plantes dépend exclusivement des potentiels hydriques[2]. La matrice ayant un rôle de réservoir hydrique, il est possible de définir une gamme d'humidité utile comprise entre la capacité au champ au delà de laquelle l'eau percole (généralement autour de 0,3 bar), et le point de flétrissement permanent sous lequel la transpiration d'une plante[3] ne suffit pas à sa survie (généralement autour de 16 bar pour des plantes usuelles).
L'étendue de la gamme est directement proportionnelle à la densité de la matrice, des éléments plus fins ayant une surface d'adsorption plus importante. Le phénomène d'hystérésis montre par ailleurs l'importance de la mouillabilité du matériau dans les dynamiques d'hydratation. Des estimations existent sur la réserve utile en eau d'un sol en fonction de sa composition[4].
Un sol constamment saturé en eau est un mileu anaérobie particulier. Des éléments tels que le fer et le manganèse sont soumis à des réactions de réduction, et la gley prend une couleur vert-bleuâtre.
Contrairement aux idées reçues, les racines respirent et ont besoin d'oxygène. La structure cellulaire rend la diffusion d'oxygène depuis les parties aériennes particulièrement complexe aboutissant à des situations d'hypoxie puis d'anoxie.
De part leur nature physique, des réservoirs hydriques peuvent être associés en un système intercommuniquant. C'est notamment l'idée derrière les systèmes verticaux de subirrigation dit SIP où un récipient est gerbé dans un autre. Le premier contient le medium et les végétaux, le second contient exclusivement de l'eau, et les deux communiquent d'une manière ou d'une autre : que ce soit via un panier affaissé de medium, ou des cordes hydrophiles. L'extension peut également se faire de manière horizontale[5].
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