Fertilité

Les cultures ont besoin de nutriments tout comme les gens. Un sol fertile contiendra tous les principaux nutriments nécessaires à la nutrition de base des plantes (par exemple, azote, phosphore et potassium), ainsi que d’autres nutriments nécessaires en plus petites quantités (par exemple, calcium, magnésium, soufre, fer, zinc, cuivre, bore, molybdène, nickel). Habituellement, un sol fertile contient également de la matière organique qui améliore la structure du sol, la rétention d’humidité du sol, ainsi que la rétention des nutriments, et un pH compris entre 6 et 7. Malheureusement, de nombreux sols n’ont pas des niveaux adéquats de tous les nutriments nécessaires aux plantes, ou les conditions dans le sol sont défavorables à l’absorption de certains nutriments par les plantes.

Les pédologues qui se concentrent sur la fertilité des sols s’intéressent à la gestion des nutriments pour améliorer la production végétale. Ils se concentrent sur l’utilisation d’engrais commerciaux, de fumiers, de déchets et de composts pour ajouter des nutriments et de la matière organique au sol. Parfois, ils ajoutent également des produits chimiques qui modifient le pH à un niveau plus optimal pour la disponibilité des nutriments pour les plantes. Les experts en fertilité des sols doivent également veiller à ce que les pratiques soient durables sur le plan environnemental. Une gestion inappropriée des nutriments peut entraîner la contamination des lacs, des rivières, des ruisseaux et des eaux souterraines. De plus, l’ajout d’amendements au sol coûte cher et réduit la rentabilité des opérations agricoles, sans oublier que les niveaux toxiques de nutriments peuvent être aussi mauvais ou pires que trop peu de nutriments pour les plantes.

Carences en nutriments

Il y a 17 nutriments essentiels des plantes, trois proviennent de l’air et de l’eau (carbone, oxygène et hydrogène) et 14 proviennent du sol. Le tableau ci-dessous décrit les éléments essentiels et bénéfiques obtenus à partir du sol. Les macronutriments sont nécessaires en grande quantité, les micronutriments en petites quantités et les éléments bénéfiques sont essentiels ou bénéfiques pour certaines plantes, mais pas pour toutes.

		Forme Absorbée	Fonction	Carence
Éléments Essentiels
Macronutriments
Azote	L	NO3-, NH4+	Composant protéique et enzymatique	Jaunissement général des feuilles, croissance retardée, souvent les feuilles plus âgées sont touchées en premier.
Phosphore	D	HPO4-, HPO42-	Membranes, énergie, ADN	Difficile à visualiser jusqu’à sévère. Plantes naines ou rabougries. Les feuilles plus âgées deviennent vert foncé ou violet rougeâtre.
Potassium	D	D+	Équilibre osmotique	Les feuilles plus âgées peuvent flétrir ou avoir l’air brûlées. Le jaunissement entre les nervures commence à la base de la feuille et se dirige vers l’intérieur à partir des bords des feuilles.
Calcium	Ca	Ca2+	Structure cellulaire	Les fruits/fleurs et les nouvelles feuilles sont déformés ou irréguliers. Lorsqu’elles sont sévères, les feuilles seront nécrotiques près de la base. Les feuilles peuvent être coupées vers le bas. Se produit plus souvent à faible pH.
Magnésium	MG	Mg2+	Chlorophylle, activation enzymatique	Les feuilles plus âgées virent au jaune et au brun autour du bord de la feuille, laissant un centre vert. Peut sembler plissé. Se produit plus souvent à faible pH.
Soufre	L	SO42-	Composant protéique et enzymatique	Le jaunissement des feuilles commence par des feuilles plus jeunes.
Micronutriments
Fer	Fé	Fe2+, Fe3+	Fonction enzymatique requise pour la production de chlorophylle	Jaunissement entre les nervures qui commencent par des feuilles plus jeunes. Se produit plus souvent à pH élevé.
Manganèse	Mn	Mn2+	Composant enzymatique	Jaunissement entre les nervures qui commencent par des feuilles plus jeunes. Le motif n’est pas aussi distinct qu’avec une carence en Fe, peut apparaître dans des taches ou des taches de rousseur. Se produit plus souvent à pH élevé.
Zinc	Zn	Zn2+	Composant enzymatique	Jaunissement entre les nervures des feuilles plus jeunes. Les feuilles terminales peuvent être en rosette. Se produit plus souvent à pH élevé.
Bore	D	H2BO3-	Paroi cellulaire	Les bourgeons terminaux meurent. Jaunissement général léger. B Les exigences sont très spécifiques à la plante.
Cuivre	Cu	Cu2+	Fonction enzymatique	Feuilles rabougries vert foncé. Les feuilles recourbées se plient souvent vers le bas. Parfois flétri avec un léger jaunissement général des feuilles. Se produit plus souvent à pH élevé.
Molybdène	Mo	MoO42-	Fonction enzymatique	Jaunissement des feuilles plus âgées et du reste vert clair de la plante. Il apparaît généralement comme une carence en N due au rôle de l’assimilation des nitrates et des légumineuses dans les bactéries fixatrices de l’azote. Se produit plus souvent à faible pH.
Chlore	CL	CL-	Équilibre osmotique, composés végétaux	Presque jamais déficient. Feuilles de forme anormale; Jaunissement et flétrissement des jeunes feuilles.
Nickel	Ni	Ni2+	Composant enzymatique	Presque jamais déficient.
Éléments Bénéfiques			Avantage
Silicium	Si		résistance accrue aux ravageurs et aux agents pathogènes, résistance à la sécheresse, tolérance aux métaux lourds, meilleure qualité et rendement des cultures
Cobalt	Co	Co2+	Nécessaire pour la fixation du N par les bactéries associées aux légumineuses
Sodium	Na	Au+	Nécessaire à la photosynthèse chez les espèces C4 et CAM adaptées aux climats chauds

Interprétations des tests de sol

L’objectif de la gestion des éléments nutritifs du sol est de produire des cultures rentables de manière durable. Cela signifie que des facteurs tels que le coût (modifications, carburant et équipement) doivent être évalués pour leur contribution à l’augmentation des rendements. Par exemple, l’ajout de deux fois la quantité d’engrais peut ne pas doubler le rendement de la récolte. Ainsi, un agriculteur doit déterminer si le coût de l’engrais supplémentaire sera remboursé par le rendement supplémentaire prévu. De plus, l’agriculteur doit toujours réfléchir à la façon dont des pratiques de gestion inadéquates ou excessives affecteront le sol au fil du temps. L’une des principales causes d’érosion ou de perte de sol est due à la destruction de la structure du sol, qui peut être attribuable à des pratiques telles que le travail intensif du sol (mélange des sols), la circulation automobile excessive, l’élimination excessive de matériel végétal (champs en jachère) et l’épuisement des nutriments du sol, en particulier de l’azote.

De nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de la production d’une culture ou de la culture d’un jardin. La quantité d’engrais à appliquer et le moment de l’appliquer font partie des décisions qui doivent être prises. Ces décisions dépendent de la culture à cultiver, du type de sol et des conditions environnementales dans lesquelles elle est cultivée. Les laboratoires d’analyse des sols associés aux universités ont mené des années de recherche sur le terrain et en serre avec diverses cultures et sols afin de déterminer comment une culture particulière réagit aux niveaux d’éléments nutritifs des plantes testés dans le sol. La plupart des laboratoires utilisent une échelle d’évaluation qui comprend « Faible », « Moyenne », « Élevée » et « Très élevée » pour décrire le niveau d’essai dans le sol d’un nutriment particulier pour une culture particulière dans un type de sol particulier. Lorsqu’un niveau de nutriments est faible ou très faible, un engrais contenant ce nutriment est généralement recommandé. Une fois qu’une cote d’analyse du sol atteint « Élevée » ou « Très élevée », le producteur peut économiser de l’argent en n’appliquant plus ce nutriment. En ne s’appliquant pas lorsque les niveaux d’essai du sol sont élevés et en créant des échelles d’évaluation spécifiques aux types de sol généraux, l’environnement peut être protégé contre les nutriments excessifs.

Gestion des éléments nutritifs

L’objectif de la gestion des éléments nutritifs du sol est de produire des cultures rentables de manière durable. Cela signifie que des facteurs tels que le coût (modifications, carburant et équipement) doivent être évalués pour leur contribution à l’augmentation des rendements. Par exemple, l’ajout de deux fois la quantité d’engrais peut ne pas doubler le rendement de la récolte. Ainsi, un agriculteur doit déterminer si le coût de l’engrais supplémentaire sera remboursé par le rendement supplémentaire prévu. De plus, l’agriculteur doit toujours réfléchir à la façon dont des pratiques de gestion inadéquates ou excessives affecteront le sol au fil du temps. L’une des principales causes d’érosion ou de perte de sol est due à la destruction de la structure du sol, qui peut être attribuable à des pratiques telles que le travail intensif du sol (mélange des sols), la circulation automobile excessive, l’élimination excessive de matériel végétal (champs en jachère) et l’épuisement des nutriments du sol, en particulier de l’azote.