sols et plantes bio-indicatrices

Juste une approche : aucune prétention à vouloir faire un papier technique de pro !!
Que ceux qui ont des données plus précises partagent ici leur expérience ; un grand merci d'avance  

Plan:
1- origine des sols
2- sol , composantes essentielles
3- plantes bio-indicatrices

Origine d'un sol:

Sol : couche superficielle meuble , formée d'un mélange d'éléments minéraux de différentes tailles (cailloux , sables , limons , argiles , ions , air , eau ) et d'éléments organiques ( êtres vivants et leurs débris, humus).

Formation: Pour qu'un sol apparaisse , c'est à dire la première couche d'humus , il faut des végétaux pionniers s'installant directement sur du substrat minéral :
par exemple
- le coussinet de mousse sur une roche nue, dont la base se décompose et crée un petit terreau
- des saules et des bouleaux ici , des pins ailleurs, des succulentes, etc ..., végétaux pionniers, dont les feuilles mortes fournissent une première litière à décomposer ...

Compostage naturel :Matière organique --------->humus -------------> sels minéraux
Altération des roches : Roche -----------> débris -------------> argile + sels minéraux

Philonitis fontana 3 (2) by Dan, sur Flickr

Philonitis fontana 2 (2) by Dan, sur Flickr

Les premiers débris se transforment en humus  et les lichens et les racines dégradent peu à peu la roche... un sol primitif se forme à base d'éléments minéraux grossiers et d'humus , qui accueillera des plantes plus exigeantes , et ainsi de suite. Un engrenage "évolution de la végétation- évolution du sol " est lancé ...cette évolution sera plus ou moins importante et rapide selon le type de support et le climat ; elle est totalement dépendante des décomposeurs du sols ( champignons,vers , cloportes , collemboles, etc....)

Lichens ----> mousses ----->herbacées------> ligneuses de plus en plus grandes
Plantes pionnières ------> pelouses, prairies ---->landes, broussailles----->maquis-----> forêt

.....et la faune suit au fur et à mesure... végétariens brouteurs et prédateurs s'installent au fil du temps , modifiant à leur tour la végétation.

Sol brun d'une lande, sur granite- entre 30 et 40 cm d'épaisseur :
Sol (2) by Dan, sur Flickr

Le sol s'épaissit et s'enrichit des cadavres ...suivront la prairie à brouteurs ou la forêt, avec leur sol à maturité ...  La forêt est en principe le stade final , le stade d'équilibre ; sauf en cas de gros herbivores brouteurs , indispensables à l'entretien des pelouses et prairies.
Cette évolution prend très très longtemps , et passe par diverses formes , selon le climat et la roche ...plus qu'une vie humaine.
Malheureusement il faut beaucoup moins longtemps pour détruire un sol : une décennie de culture intensive (ou un siècle de pastoralisme mal géré en climat très sec...)
Dans la nature les sols peuvent être détruits par l'érosion , mais c'est rare et localisé; les dépôts compensent les pertes, notamment alluviaux , en enrichissant les vallons et les plaines alluviales inondables par les dépôts de limons, ce qui est de plus en plus difficile avec la domestication des rivières ..
Dès que l'homme a aménagé le territoire et cultiver , la régression des sols s'est enclenchée ...le bétonnage des terres arables est une autre tendance inquiétante .

Un sol brun forestier mature sur des scories volcaniques basaltiques (très sombres ), 40 à 60  cm d'épaisseur :
Sol forestier sur substrat volcanique - Copie by Dan, sur Flickr

Les caractéristiques  d'un sol dépendent de beaucoup d'éléments ; pour commencer ,la nature du sous-sol , donc la roche- mère , mais aussi le climat passé et présent , et le type de végétation qu'il supporte .
Pour les plantes , ce qui est intéressant , ce sont l'eau et les sels minéraux comme nutriments , l'air , pour la respiration des racines et de la microflore et microfaune du sol, qui jouent leur rôle de décomposeurs et collaborateurs .
Car la matière organique des débris doit être recyclée en sels minéraux , l'azote doit être fixé par les êtres, les minéraux doivent être libérés et disponibles: c'est le rôle des vers de terre , des champignons, d'une multitude d'êtres de la microfaune du sol ....
Le recyclage de la matière doit aboutir à un bon équilibre argilo-humique , avec une bonne part d'humus , assez de particules argileuses pour une bonne rétention d'eau , mais pas trop, ceci dans un sol régulièrement aéré et correctement hydraté mais pas trop . Le plus gros du travail est effectué par les bactérie aérobies et par les vers de terre, ainsi que par des champignons ....
Si l'apport en débris organiques est suffisant et si les décomposeurs sont présents, le compostage naturel se passe bien et les nutriments sont renouvelés.

ça se gâte quand le sol a une structure ou une texture ne permettant pas l'équilibre air-eau , ou une nature chimique ne permettant pas l'équilibre entre sels minéraux ou ions ...ou plus grave encore s'il perd ses êtres vivants ( sol mort ), ce qui met fin au renouvellement naturel de l'humus . Généralement le mode de culture y est pour quelque chose ....
On a aussi intérêt à avoir un sol épais, profond si on veut le cultiver; les gros cailloux peuvent s'avérer des obstacles au travail ( j'en sais quelque chose ).

1- la granulométrie : taille des particules = texture du sol; ce caractère a deux conséquences pour les plantes : plus un sol est grossier et les particules de grandes tailles , plus il est drainé et ressuie rapidement , et plus l'enracinement est restreint ; alors qu'un sol à particules moyennes à fines permettra une meilleure rétention et un meilleur enracinement..par contre des particules ultra fines d'argile peuvent amener à une asphyxie des racines ( surtout en cas de forte humidité ) , à un colmatage des interstices et à un effet bétonnage dans les périodes de sécheresse.
Le riche limon ( de taille intermédiaire entre argile et sable) , reste le meilleur composant.

2- Si un sol est aéré ou tassé (structure): les espaces libres mettent de l'oxygène à disposition des racines et des êtres vivants du sol , en particuliers des bactéries aérobies qui décomposent la matière organique ; alors qu'un sol tassé peut devenir asphyxique ....Cela va dépendre de la taille des particules , de la présence de vers de terre , et de la façon dont le sol est travaillé. Il y a aussi une répercussion sur la rétention d'eau:
Un sol très fragmenté absorbe l'eau sans la retenir , alors qu'un sol très compact absorbe peu ( s'il est très argileux , l'eau stagnera en surface).

3- La battance d'un sol est définie par les écarts hydriques qu'il peut subir :
- une forte battance pour des sols capables d'alterner rapidement un état détrempé et un état très sec rend la vie végétale et celle du sol compliquée ...
- une faible battance pour les sols à niveau hydrique à peu près stable est plus avantageuse...
Mais cette stabilité peut aussi cacher de gros défauts : un sol presque toujours sec , ou un sol presque toujours très humide ( sol hydromorphe) ..c'est une interaction entre la structure du sol ( rétenteur ou pas ) et le climat .

4-Complexe argilo-humique -fertilité du sol: les particules d'argile sont liées aux particules humiques par des ions positifs ( calcium , fer , aluminium, potassium , sodium, magnésium....)qui a leur tour attirent les ions négatifs , phosphore par exemple ; les complexes donnent au sol son aspect grumeleux; ce sont des éponges échangeuses d'ions avec les plantes et l'eau du sol, c'est donc une ressource capitale (ça peut aussi avoir son utilité avec des substances chimiques et polluantes, car il peut en absorber une part); ce sont les décomposeurs qui créent ces complexes, notamment la digestion des vers de terre.
La fertilité du sol va dépendre de la quantité de particules argileuse, d'humus , de sels minéraux , et sous quelle forme ils sont présents , assimilable ou pas ,et donc aussi de ses êtres vivants .
Un sol équilibré en éléments nutritifs accueille de la biodiversité végétale et animale, et leurs activités enrichissent le sol.
Toute carence en l'un ( ou plusieurs ) des éléments indispensables , empêche le maintien de la fertilité .
De ce point de vue on trouve des cas extrêmes :
- l'extrême pauvreté , avec peu ou pas d'argile et d'humus,  (sols squelettiques, sols épuisés),
- l'excès de nitrates ou autres composés chimiques ou(et) matières organiques animales non ou mal décomposées amenant à l'asphyxie du sol, dépourvu d'êtres vivants (sols morts)...
- entre les deux , beaucoup de cas intermédiaires , avec parfois des carences et des blocages de certains ions, des cas de polluants, etc .

5- pH du sol: Certains ions libres sont responsables du pH : beaucoup d'ions H+ libérés donne un sol acide , ce qui est souvent le cas avec un sous-sol granitique ou argilo-sableux, alors qu'une dominante en ions OH- donne un sol alcalin , ce qui est généralement le cas quand la roche mère est un calcaire ou un basalte ; un équilibre bienvenu entre les deux donne un sol neutre . Plus un sol est épais et évolué , plus il tend vers la neutralité , les pluies lessivant les ions...
Certaines matières organiques mal décomposées acidifient le milieu , c'est le cas avec les Conifères; ce qui explique la pauvreté des sols de bois d'épicéas et sapins , qui de plus sont souvent très sombres
Dans les tourbières , milieux froids et peu oxygénés très pauvres en décomposeurs , les sphaignes , pour la même raison ( non décomposition des débris), forment une tourbe très acide.
L'eau des tourbières a un pH autour de 5 !!
Seules des plantes très acidophiles poussent dans ces milieux
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On peut distinguer en gros ces types de sols:

- une dominante argile donne un sol lourd et glaiseux: compact et rétenteur d'eau, séchant façon croûte dure.. demande un amendement régulier , de l'aération, se réchauffe lentement...

- une dominante humus donne un sol très léger et humifère , fertile et aéré, bon rétenteur, se réchauffant bien, mais s'acidifiant au fil du temps ..

- une dominante sable donne un sol léger , peu cohérent , peu rétenteur, chauffant vite, mais aussi lessivable , donc à amender régulièrement en matières organiques, à arroser plus souvent.

- une dominante calcaire , donne un sol léger et poudreux , ou carrément caillouteux,  perméable, absorbant bien la chaleur, peut devenir glaiseux en cas de pluie abondante; l'abondance d'ions calcium peut provoquer des blocages d'éléments nutritifs; il gêne la culture de certaines plantes ...Il doit être amendé ; et souvent arrosé en cas de sécheresse

- une dominante limoneuse :  (limon d'alluvions ou de dépôts éoliens avec particules moyennement fines à fines d'argile, quartz et humus); sol riche et facile à travailler , contact poudreux doux et soyeux, couleur sombre ... faisant une croûte à l'état sec.
Le jardin de ma grand-mère , en bord de ruisseau, sur un terrain alluviale , était de ce type
Vu aussi chez ma soeur dans un de ses carrés ... Ces sols sont les plus en danger de disparition actuellement ...

Evaluer son sol
Reste à savoir à quelle catégorie appartient son sol...
On peut déjà consulter la carte géologique du coin pour avoir une idée du sous-sol, c'est déjà une bonne piste si on sait déjà que l'on est en pays calcaire , argileux ou granitique ...
A l'échelle du jardin , il faut être plus précis.. chaque coin du jardin peut être différent..
Comme on a pas toujours un ingénieur agronome sous la main et tous les petits tests utiles pour analyser son sol, on peut apprendre beaucoup sur son sol rien qu'en observant la nature alentours et les adventices du jardin.
Pour s'amuser , on peut faire le test du boudin et d'autres :


On peut aussi observer les sauvageonnes adventices !

Bio-indication:
Beaucoup de plantes sont capables de pousser sur des sols variés car elles sont tolérantes , mais elles y sont en compétition avec les autres espèces ...
Certaines plantes se sont adaptées à un type de milieu, ou une condition précise, là où il y a moins de compétition; ces plantes sont intéressantes car du coup elles deviennent des indicatrices .
Pour qu'une plante soit considérée comme une indicatrice dans son jardin, il faut qu'elle soit en nombre ( dominante sur les autres) et si possible accompagnée de plantes donnant la même indication..

Niveau d'anthropisation:
Il Mesure la pression humaine sur la qualité du sol sur une échelle de 1 à 5 ;
Le niveau 5 représentant une pression extrême en zone urbanisée , avec plantes très rudérales

Exemples de plantes des niveaux d'anthropisation 4-5 ( tassement , pollution par les engrais et la matière organique, avec excès de nitrates et nitrites ):
Poa annua , paturin annuel
Mercuriale pérenne
Trifolium repens, trèfle rampant
Senecio vulgaris, séneçon commun
Callystegia sepium, le grand liseron des haies
Alliaria petiolata, alliaire
Dactylis glomerata , dactyle en pelotes
Ray Grass, ivraie
Taraxacum, les pissenlits
Urtica , Orties
Malva neglecta , mauve douteuse

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Ce qui suit est la synthèses d'infos collectées et recoupées.
Pour ceux qui veulent approfondir , les ouvrages  incontournables sont ceux de Gérard Ducerf sur les plantes bio-indicatrices

En savoir plus sur la vie et la mort des sols : les Bourguignon :

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Plantes des sols relativement équilibrés sur le plan texture et composés chimiques :
les meilleures indicatrices:
- Mouron des oiseaux , Stellaria media :
- Luzerne d'Arabie, Medicago arabica
- Grande oseille, Rumex acetosa
- Plantain lancéolé

Si le mouron des oiseaux est très présent au jardin , c'est donc très bon signe  

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Indicatrices de sols profonds à matière organique décomposée
Elles indiquent des lieux ayant été bien enrichis en matière organique , mais non travaillés depuis un certain temps ; on va les trouver en marge des jardins fumés au milieu du Ray Grass, sur humus et argile
- Mercuriale
- Malva neglecta

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Plantes des sols très azotés ( enrichis en nitrates , voir potasse)
Ce sont des plantes nitrophiles , très rudérales

- sur sol à phosphore bloqué :
Chardon des prés , Rumex obtusifolia

- nitrophiles sur sol neutre :
Ortie
Convolvulus arvensis-liseron
Calystegia sepium
Alliaire
Gratteron
Géranium à feuille ronde
Geranium dissectum
Benoite urbaine
Amarantes
Ficaire
Lamier pourpre
Renouée des oiseaux
Sinapis arvensis
Stachys sylvatica
Véronique de Perse
Primevère commune
Saponaire, Saponaria officinalis

- nitrophiles sur sol alcalin , calcaire , basaltique :
Clematis vitalba
Daucus carotta
Mercurialis perennis
Renouée faux-liseron
Sanguisorbe
Silene vulgaris
Centaurea jacea
Tamier , Dioscorea communis
Ortie

- Nitrophiles sur sol acide , sablo-argileux :

Lithospermum
Herniaires
Lamium album
Lathyrus sylvestris

Sols asphyxiques :
peu d'aération , manque de micro-organismes

- Sols compacts , piétinés , asphyxiques :
Paturin annuel, Poa annua
Grand Plantain , Plantago major
Polygonum aviculare , renouée des oiseaux
Pourpier maraicher , Portulaca oleracea
Capselle bourse à pasteur
Vergerette du Canada , Conyza canadensis


- Sols asphyxiés par excès carboné , matière organique animale mal décomposée ( carence en azote):
Chénopode blanc , Chenopodium album
Ray Grass
Fétuque rouge
Véronique à feuilles de lierre
Ronces
Fougère Aigle


- Sols hydromorphes  (excès d'eau ):

Renoncule rampante , Ranunculus repens
Liseron des haies , Calystegia sepium
Epilobes : tetragonum , hirsutum ...
Potentille rampante , Potentilla repens
Ray Grass
Vulpin des champs, Phleum pratensis
Joncs

- Sols acides , pH faible:
Porcelle enracinée, Hypochaeris radicata
Piloselle, Hieracium pilosella
Callune , Calluna vulgaris
Bruyère cendrée , Erica cinerea
Genêt à balai , Cytisus scoparius


- Sols basiques , pH élevé
Malva sylvestris, mauve des bois
Cichorium intibus, chicorée
Taraxacum rudelaria
Verbascum thapsus, bouillon blanc


- Sols calcaires à très calcaires:
Picris echioides
Picris hieracioides
Reseda lutea
Fallopia convolvulus , renouée faux liseron

- Sols pauvres , squelettiques, souvent secs  :
Piloselle
Herniaires
Alliaire

- Sols sableux:
Rumex acetosella
Spergula arvensis
Achillée millefeuilles
Calendula arvensis

- Sol très chaud , très sec:
Oxalis corniculata

Sols pollués

- salinisation,  pollution aux pesticides ( excès d'engrais solubles, irrigation )

Euphorbe Esule
Datura
Petite Cigue
Xanthium

-pollution aux métaux lourds, fer , nickel, et aluminium
Grandes Renouées, Reynoutria-Fallopia



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- carences :

- Excès de matière carbonée mal décomposée , carence en azote - humus primitif
Geranium robertianum, de Robert
Chenopodium album
Verbascum
Lierre
et en reconquête forestière :
Ronce
Eglantier
Prunus spinosa

- carence en phosphore:
Oseille à feuilles obtuses
Chardon des prés

- Carence en calcium :
Bellis perennis , pâquerette

Sols humides mais aérés :

A noter que l'on peut avoir un terrain humide mais assez aéré :un climat humide ou des couches imperméables profondes , un sol sableux au-dessus , par exemple...
dans ce cas , on verra apparaitre des plantes différentes de celles des hydromorphes asphyxiques ..
Celles qui poussent souvent  sur alluvions , par exemple, ou en forêt riveraine , dans les fossés

Angélique
prêles
Renouée persicaire
Bistorte
Douce-amère
Consoudes
Houblon

Merci Neira, c'est très intéressant !

merci Marie
j'espère que chacun y trouvera quelques données utiles

Bon, si j'ai bien tout compris , mon sol est:
- asphyxie par excès de carbone et carencé en azote (forte présence de véronique à feuilles de lierre, de fougères aigles et présence de ronces)
- acide (forte présence de Calluna vulgaris et présence de Cytisus scoparius)
- sableux (forte présence d'Achillée mille feuilles)
- chaud et très sec (présence d'oxalis corniculata)

Superbe boulot Neira

 
ton sol est paradoxal ; tu n''as pas tout ça au même endroit du jardin ?

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A noter que l'abondance de la Capselle ,Capsella bursa-pastoris, indique des variations hydriques
importantes ( battance élevée), un compactage du sol , et du blocage de phosphore et potassium
Souvent associée à d'autres indicatrices de tassement : Veronica persica , plantago major
S'il s'y ajoute du pâturin annuel, en plus de piétinement , on peut supposer un sol lessivé ...

Un vrai cours magistral Neira dans lequel je retrouve pratiquement tous les éléments déjà observés dans mon ancien terrain qui, sur 2ha, + les friches environnantes réunissait à peu près toutes les possibilités de sols et une grande partie des plantes bio-indicatrices que tu as nommées. Ces terrains étaient composés d'anciennes cultures potagères, d'anciens vergers, d'anciennes vignes, des sources souterraines à fleur de sol, des eaux stagnantes et des mares, des terrains marneux, argileux, asphixiés par endroit, des champs de prêles, de Rumex obtusifolius mais aussi de pissenlits, de véronique de Perse, de ficaires, d'épilobes, de consoudes, de lierre, de chiendent, d'ailantes, d'acacias, de liserons, de vigne vierge, de ronces... etc... (dans le désordre)

Ce que tu dis sur les sols sableux intéresse mon jardin actuel pour lequel je suis encore en phase d'observation. Chaque jardin est un nouvel enseignement... Notre passion commune est dévoreuse de temps mais on aime ça

neira a écrit:  
ton sol est paradoxal ; tu n''as pas tout ça au même endroit du jardin ?

Moi oui, justement j'avais tout ça dans mon hameau (sauf le sol sableux) et plein de choses paradoxales

Bonsoir

Extraordinaire travail! Merci, Neira.

Chez moi c'est: sol acide. Toutes les plantes citées sont présentes dans mon jardin....

:panobravo:

- Excès de matière carbonée mal décomposée , carence en azote - humus primitif
Geranium robertianum, de Robert
Chenopodium album
Verbascum
Lierre
et en reconquête forestière :
Ronce
Eglantier
Prunus spinosa

Tiens, j'ai tout ça sur les marges...

- Sols basiques , pH élevé
Malva sylvestris, mauve des bois
Cichorium intibus, chicorée
Taraxacum rudelaria
Verbascum thapsus, bouillon blanc

ça aussi, au milieu...

- nitrophiles sur sol alcalin , calcaire , basaltique :
Clematis vitalba
Daucus carotta
Silene vulgaris
Centaurea jacea
Tamier , Dioscorea communis

ça aussi j'ai

et ça...

- nitrophiles sur sol neutre :
Convolvulus arvensis-liseron
Alliaire
Gratteron
Géranium à feuille ronde
Geranium dissectum
Ficaire
Lamier pourpre
Renouée des oiseaux
Sinapis arvensis
Véronique de Perse
Saponaire, Saponaria officinalis

 bref ton sol est calcaire , en voie de neutralisation
les plantes de pH basique , et de sols calcaires sont souvent mélangées puisqu'en principe le sol calcaire est alcalin
L'amendes-tu ??

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Elytrigia campestris , le chiendent , est lui aussi une bio-indicatrice :

- sol chaud
- plutôt épuisé
- très remué , terre nue aérée
- forte battance , écarts hydriques importants

Il pousse typiquement en lisières des cultures intensives

neira a écrit:  bref ton sol est calcaire , en voie de neutralisation
les plantes de pH basique , et de sols calcaires sont souvent mélangées puisqu'en principe le sol calcaire est alcalin
L'amendes-tu ??

Calcaire/alcalin ça je savais.
Pauvre en azote je commençais à m'en douter...
Mais des nitrates, j'ignorais.


J'amende juste au potager et dans les massifs à humifères, avec fumier, compost et BRF.

Le reste, c'est du pré, de la pelouse à orchidées, des truffiers, et les marges en friche maitrisée.

très intéressant tout cela !!

Bien apprendre notre leçon pour connaitre notre terrain que l'on connait déjà peut être, et pour reconnaitre quant on va en promenade, et visiter le jardin des autres !

c'est vrai Abeille ; ceux qui ont déjà un jardin abouti ont beaucoup moins besoin de ces données , car ils ont su comme toi expérimenter et exploiter leurs conditions...

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Cirsium arvense : Ce chardon , le chardon des prés bien connu , est typique des terrains cultivés labourés , très aérés , à forte battance
Il envahit là où le sol est très enrichi en Matière organique , que ce soit du fumier ou des nitrates chimiques
Il indique un blocage du phosphore

neira a écrit:  
ton sol est paradoxal ; tu n''as pas tout ça au même endroit du jardin ?

Ben presque : les fougères aigles et les ronces ont pratiquement disparu parce que je les passe régulièrement à la débroussailleuse ou je les arrache quand je peux; mais il ne faudrait pas que je cesse cet entretien trop longtemps, car elles auraient vite fait de reconquérir le terrain.

Quant à la Callune, tu peux constater que je n'en manque pas


Reste l'Achillée millefeuille qui se cantonne à quelques endroits décapés du terrain et les Cytisus scoparius qui se limitent à quelques coins

tu as un terrain à callunes ; que veux -tu , c'est très acide et les fougères aigles adorent

Je n'ai pas vu les orties dans les listes ?
Pour moi c'est une plante de terrain assez riche en matière organique et azote et assez humide (elles aiment aussi le limon): ici elles n'arrivent à pousser que dans le potager, ailleurs c'est trop pauvre, sec et compact.
En terrain acide, plutôt humide, il y a aussi les prêles.

Cugandense : Y a-t-il spontanément Erica arborea dans les Cévennes ? Ca permettrait un contraste/ tes callunes

si Pierre , elles sont cités dans les nitrophiles de zones humanisés , un post avant
Elles sont typiques des sols à excès carbonés , surtout d'origine animale; elles sont dans le niveau 5 d'anthropisation


En ce qui concerne les prêles :
-peuvent devenir très envahissantes
- préfèrent les terrains acides à matières organiques mal décomposées , ou même neutres
-la plupart s'installent sur des sols gorgés d'eau , destructurés ou mal structurés, donc plutôt aéré
j'ai quand même remarqué que Equisetum arvensis , la prêle des champs est très tolérante à la sécheresse et peut s'installer sur des talus de route très drainés , si orientés nord ...

Merci.
Oui, "mes"orties se sont installées après amendement par fumier de cheval.
Mes prêles résistent à de la sécheresse et sont très difficiles à extirper.