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par Olivier Cor

Directeur agronomie


Pour se développer, les cultures ont besoin d’eau, de lumière, de carbone, d’oxygène et d’éléments minéraux. L’air fournit l’oxygène et le gaz carbonique, source du carbone, que la plante fixe grâce à la photosynthèse. Le sol sert de réserve en eau et en éléments minéraux pour alimenter la plante, c’est un véritable bio-réacteur qui abrite un écosystème complexe. Le sol recycle les matières organiques en éléments minéraux pouvant être utilisés de nouveau par les plantes et fournir à l’agriculteur un bon rendement.

Un exemple : Sur une parcelle, 1 m² de céréales nécessite pour son développement :

  • 660 g d’oxygène, 630 g de carbone, 90 g d’hydrogène +
  • 20 g d’azote (N), 8 g de phosphore (P2O5), 25g de potassium (K2O) +
  • 8 g de calcium (CaO), 6 g de soufre (SO3), 4 g de magnésium (MgO) +
  • Des oligo-éléments : 0,15 g de fer, 0,05 g de manganèse, 0,05 g de zinc +
  • 0,01 g de cuivre, 0,006 g de bore, 0,001 g de molybdène +
  • Quelques millions de bactéries et champignons, vers de terre, crustacés…

Les besoins de la plante évoluent au cours de sa vie. À chaque stade de son développement, elle doit trouver les éléments nécessaires, sous une forme assimilable dans la solution du sol (eau + éléments minéraux). Si les fertilisants approvisionnent le sol en éléments nutritifs, quels sont les besoins des cultures ?

1 - Le sol

Le sol est composé de :

  • matières organiques;
  • humus;
  • éléments fins et très réactifs (argiles);
  • éléments grossiers siliceux ou calcaires;
  • à base de fer, d’aluminium, de calcium; et
  • d’eau et d’air pour 50% de son volume.

En agriculture, le sol joue un rôle essentiel dans la nutrition des cultures car il :

  • retient la solution du sol;
  • fixe certains éléments nutritifs; et
  • abrite les micro-organismes qui contribueront à la transformation des éléments non assimilables en éléments directement assimilables par les plantes.

Chaque sol est un biotope unique et a ses propres caractéristiques physiques, biologiques et chimiques. La disponibilité des éléments nutritifs en dépend.

2 - Le rôle de l’azote (N)

L’azote est un élément essentiel de la photosynthèse qui permet la transformation de la matière minérale en tissu végétal. L’azote est présent dans l’air mais les plantes, à l’exception des légumineuses (luzerne, trèfle, pois…), ne peuvent pas l’absorber sous forme gazeuse. Dans le sol, l’azote est sous forme organique ou minérale (ammonium NH4+, nitrate NO3-). L’azote organique (résidus des récoltes précédentes, engrais organiques…) doit être transformé par les micro-organismes présents dans le sol en nitrates pour être utilisable par les plantes ; c’est la minéralisation. Ce sont essentiellement les nitrates qui assurent la nutrition azotée des plantes. Le cycle de l’azote dépend des conditions climatiques et de la microbiologie du sol. Les nitrates sont peu retenus par le sol, il faut donc les apporter ou favoriser la minéralisation quand la plante est prête à les absorber afin d’éviter le lessivage vers les nappes phréatiques. L’azote est un facteur de croissance et un facteur de qualité qui influe sur le taux de protéines des végétaux.

3 - Le rôle du phosphore (P)

Le phosphore est nécessaire à la croissance des plantes. Il est présent dans le sol sous la forme de phosphates : soit dissous dans l’eau, soit fixés sur les particules du sol, soit dans les minéraux ou encore sous forme organique. Au fur et à mesure que les racines prélèvent le phosphate dissous dans l’eau, les molécules fixées sont progressivement libérées. Le phosphore sous forme organique est lentement minéralisé. Mais ces échanges sont très lents. Le cycle du phosphore est très dépendant des caractéristiques physiques et chimiques du sol. Ce sont les cultures de pommes de terre, de légumes et de betteraves qui ont les plus grands besoins en phosphore. Bien souvent c’est la biodisponibilité à court terme qui est limitante dans un sol, le phosphore vieillissant très vite dans le sol. Les sols acides riches en fer et aluminium libre fixent le phosphore soluble très rapidement comme les sols riches en Calcium et/ou Magnésium.

4 - Le rôle du potassium (K)

Le potassium joue un rôle primordial dans la formation et le stockage des sucres. Il aide également la plante à résister au froid, à la sécheresse et aux maladies. Le potassium de la solution du sol est retenu par l’humus ou l’argile ; celui contenu dans les minéraux ne sera libéré que très lentement. Comme pour le phosphore, le cycle du potassium est dépendant des caractéristiques physiques et chimiques du sol cependant il reste toujours bio disponible. Toutes les cultures n’ont pas les mêmes besoins en potassium : les pommes de terre, les légumes en général et les betteraves sont plus exigeants que les céréales par exemple. Généralement l’apport en potassium est réalisé avant la plantation.

5 - Les fonctions des autres éléments : Calcium, Magnésium, Soufre, oligo-éléments

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