Les nutriments des plantes ou l’or du sol

La gestion des nutriments des plantes est d’une importance capitale pour les cultures. Pour leur métabolisme et la production de biomasse, les plantes ont certes besoin de lumière et d’eau, mais aussi de nutriments minéraux qu’elles assimilent sous forme d’ions dans l’eau du sol. Si ces nutriments sont présents en quantité équilibrée et dans les bonnes proportions, la croissance des plantes est optimale. La carence d’un seul de ces éléments entraîne des pertes de rendement et de qualité.

Dès 1828, l’agronome Carl Sprengel a identifié pour la première fois douze éléments essentiels aux plantes. Justus von Liebig a également démontré que les plantes tirent leurs nutriments des sols, formulant en 1855 la « loi du minimum » selon laquelle la croissance et le rendement des cultures sont limités par la ressource qui vient à manquer en premier.

En l’état actuel des connaissances, quatorze éléments minéraux sont jugés indispensables à la croissance et au développement des plantes. Ils peuvent être répartis en deux catégories, les macronutriments et les micronutriments (oligoéléments).

Nutriments des plantes et importance pour la fertilité des sols

Les oligoéléments comme le chlore, le fer, le manganèse, le bore, le zinc, le cuivre, le molybdène et le nickel sont indispensables au métabolisme et à la photosynthèse. Ils améliorent également la capacité de résistance et de germination des plantes. Celles-ci ont besoin d’oligoéléments en très petites quantités (environ 5 à 500 g/ha), contrairement aux macronutriments comme l’azote, le potassium, le calcium, le magnésium, le phosphore et le soufre qui doivent être présents en grandes quantités (20 à 250 kg/ha).

Les macronutriments ont différentes fonctions :

  • Nécessaire à la croissance des pousses et des feuilles, l’azote est un constituant fondamental des protéines et de la chlorophylle. Si les plantes manquent d’azote, elles sont plus lentes à se développer, leur feuillage est vert clair et elles peuvent mourir. Un apport excessif d’azote contribue à développer la masse foliaire au détriment de la fructification. Les plantes sont également plus sensibles aux maladies.
  • Le potassium joue un rôle important dans l’équilibre hydrique des plantes, améliore leur stabilité ainsi que la qualité des fibres et augmente la résistance au froid des cultures. Une carence en potassium perturbe l’équilibre hydrique des végétaux et entraîne le flétrissement des feuilles. Les plantes sont également plus sensibles aux maladies. La conservation et la qualité gustative des légumes sont altérées, la teneur en vitamines diminue. L’excès de potassium est en revanche bien toléré par les plantes.
  • Le calcium maintient notamment l’équilibre hydrique des plantes, assure la stabilité des tissus végétaux et améliore la qualité des fruits. Une carence en calcium se manifeste par la chlorose des jeunes feuilles et perturbe la croissance des plantes. Un excès de calcium n’entraîne pas de dommages notables.
  • Le magnésium est un élément constitutif des pigments verts des feuilles (chlorophylle). Il intervient dans la constitution des glucides, des lipides et des protéines. Une carence en magnésium entraîne des troubles du métabolisme des plantes avec un blanchiment des feuilles et inhibe la croissance racinaire. L’excès de magnésium est rare.
  • Le phosphore stimule la floraison et la fructification ainsi que la croissance racinaire, améliore la résistance au gel et est au cœur du métabolisme énergétique de la plante. Une carence en phosphore inhibe la croissance des plantes. Si elle perdure, elle entraîne une coloration rougeâtre des feuilles qui finissent par mourir. Un excès de phosphore n’a généralement pas d’impact négatif.
  • Le soufre est nécessaire à la production des protéines et des vitamines. Il favorise également l’efficience de l’azote. Une carence en soufre inhibe la croissance par une formation réduite de chloroplastes et de chlorophylle, ce qui se traduit par un jaunissement des feuilles. Un excédent de soufre n’est pas directement dommageable, mais peut entraîner une acidification des sols.
Fertilisation minérale

Sources et pertes de nutriments des plantes

Chaque cycle de croissance des cultures prélève des nutriments dans le sol. Pour éviter qu’il s’appauvrisse et que la croissance des plantes soit inhibée, les nutriments manquants doivent être apportés par la fertilisation. Le type et la dose d’engrais ainsi que le moment d’application doivent être adaptés aux besoins des plantes et à la teneur en nutriments du sol.

Les principaux engrais minéraux sont l’azote, le phosphore, le potassium et le calcium. Ils contiennent les mêmes nutriments qu’à l’état naturel. Selon des études, le sol reste fertile même avec une fertilisation exclusivement minérale. Les engrais minéraux contiennent des quantités de nutriments disponibles indépendamment des saisons. Ils permettent une fertilisation à faibles doses et sont épandus de manière homogène. En outre, les engrais minéraux peuvent faire baisser les coûts de production des denrées alimentaires, puisque le rendement par hectare augmente. Les engrais minéraux permettent également de se concentrer sur certains types de cultures, les légumineuses fixatrices d’azote étant moins cultivées. Si l’on utilise exclusivement des engrais minéraux, des interventions sont indispensables dans les parcelles pour maintenir la teneur en humus. Une fertilisation minérale intensive favorise en outre la croissance de graminées fourragères de haute qualité dans les prairies. Les variétés moins concurrentielles restent en retrait et la diversité des plantes cultivées diminue.

Pour les effluents d’élevage en revanche, un cycle de nutriments se met en place, à la fois utile sur le plan écologique et économique. Ainsi, le recyclage des nutriments organiques issus de l’exploitation est favorisé. Les matières organiques permettent également de stabiliser la teneur en humus du sol. Toutefois, la teneur en nutriments des effluents d’élevage varie énormément, ce qui complique la planification de la fertilisation, d’autant plus que les nutriments ne sont pas toujours disponibles à temps et en quantité suffisante pour répondre aux besoins des cultures. La transformation dans le sol des matières organiques apportées est également difficile à prévoir, tout comme l’efficacité des nutriments. La libération de ces derniers et les émissions d’ammoniac peuvent polluer l’environnement. Comme les effluents d’élevage ne peuvent être utilisés de manière judicieuse qu’à certaines périodes de l’année, ils doivent être stockés de façon à limiter les pertes. Or, l’espace de stockage est souvent limité, ce qui contraint parfois les agriculteurs à devoir épandre les effluents d’élevage à des moments moins favorables pour la nutrition des plantes.

Même si la fertilisation est adaptée aux besoins des cultures, les pertes de nutriments ne peuvent être complètement évitées. Citons ici notamment le phosphore et l’eutrophisation des eaux douces, les pertes d’azote par lessivage dans les eaux superficielles ou souterraines, la volatilisation de l’ammoniac et les pertes d’azote sous forme de protoxyde d’azote.

Une fertilisation bien menée permet de minimiser les pertes de nutriments et d’augmenter durablement les rendements. Elle améliore également la qualité des récoltes, protège mieux les plantes, favorise leur résistance aux maladies et maintient la fertilité des sols.

Gestion des nutriments avec 365FarmNet

Bilan des intrants

Bilan des intrants avec 365Start

Le bilan des intrants affiche une vue d’ensemble des doses épandues pour l’azote, le phosphore, le potassium, le magnésium, le soufre, le bore et le calcium.

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Service de fertilisation « AMAZONE DüngeService »

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