Nutrition Des Plantes

la Nutrition des Plantes 1

LES ELEMENTS NUTRITIFS INDISPENSABLES

Pour se développer, les plantes prélèvent dans le milieu qui les entoure - atmosphère, eau et sol - les éléments nécessaires à la constitution de leurs tissus. L’analyse de la matière sèche des végétaux fait apparaître la présence de constituants indispensables :

• 9 éléments dits “plastiques” qui participent à la formation des tissus végétaux, et qui représentent 99 % de leur masse. • des éléments appelés “oligo-éléments” présents en très faibles quantités.

Composition moyenne du végétal en % de la matière sèc he • ELEMENTS PLASTIQUES Carbone (C) 42 % Oxygène (O) 44 % Hydrogène (H) 6%

Azote (N) Phosphore (P) Soufre (S)

2,0 % 0,4 % 0,4 %

Potassium (K) 2,5 % Calcium (Ca) 1,3 % Magnésium (Mg) 0,4 %

• PRINCIPAUX OLIGO-ELEMENTS : Fer, Manganèse, Cuivre, Zinc, Bore, Molybdène • AUTRES ELEMENTS : Chlore, Sodium, Silicium, Cobalt.

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SOURCES DES ELEMENTS NUTRITIFS

La plante trouve dans l’air, sous forme de gaz carbonique (CO2), le carbone et l'oxygène qu'elle fait entrer dans la formation des glucides par le jeu de la photosynthèse et de l'assimilation chlorophyllienne. Elle peut également y trouve r, sous forme de SO2, une partie du soufre qui lui est indispensable. L’eau prélevée dans le sol, outre ses rôles multiples dans la physiologie végétale, fournit hydrogène et oxygène par le mécanisme de l’assimilation chlorophyllienne. L’azote est, pour la plupart des plantes, prélevé dans le sol sous forme minérale (nitrique ou ammoniacale) et, pour les légumineuses, directement prélevé dans l’air du sol par les bactéries des nodosités racinaires. Les éléments minéraux (P, K, Ca Mg, la plus grande partie de S et les oligo-éléments) proviennent du sol où les racines les absorbent à partir de solutions très diluées.

Figure 1

Chapitre II 15

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RÔLE DES ÉLÉMENTS NUTRITIFS

Tous ces éléments ne jouent pas le même rôle dans la nutrition végétale. Les uns (oxygène, carbone, hydrogène, azote, phosphore, soufre) sont les constituants de base des tissus végétaux et sont assemblés au cours des synthèses organiques. D’autres, les cations (potassium, calcium, magnésium) ont principalement pour rôle de maintenir dans le milieu interne un équilibre avec les anions. D’autres enfin (les oligo-éléments) ont un rôle de catalyseurs des réactions du métabolisme. Ces éléments constituent un ensemble où chacun d'entre eux est strictement indispensable.

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ABSORPTION DES ELEMENTS MINERAUX ET FERTILISATION

L’absorption des éléments minéraux par le système racinaire est faite sélectivement, selon des proportions déterminées ; si l'un (ou plusieurs) de ces éléments est en quantité insuffisante dans le sol, la plante ne peut plus se développer normalement, les rendements en sont affectés, des symptômes visibles de carence peuvent même apparaître.

La nutrition des plantes se caractérise par : • ses besoins totaux. Au cours de leur cycle végétatif, les plantes annuelles prélèvent dans le sol des quantités d’éléments nutritifs très variables. Pour l’azote et le potassium, les besoins peuvent dépasser plusieurs centaines de kilos à l’hectare : par exemple, pour K 2O, 250 à 300 kg pour un blé, 500 kg pour une luzerne ou un ray-grass Pour le phosphore, ils se situent en moyenne à 60-90 kg par hectare, exprimés en P2O5. Pour les éléments secondaires (S, Mg, Ca), les besoins totaux des plantes sont en général de 50 à 100 kg par hectare, exprimés en oxydes (SO3, MgO, CaO) (cf. chapitres V et IX). Pour les oligo-éléments (cf. chapitre IX), les besoins annuels par hectare varient de quelques grammes à quelques centaines de grammes. Pour une même plante, les besoins totaux sont fonction du rendement. Il ne faut pas confondre les besoins totaux avec les exportations qui sont les quantités réellement enlevées du sol par les récoltes et non restituées.

Figure 2 - Prélèvements des principaux éléments nutritifs par du blé

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• ses besoins instantanés. Les prélèvements de ces quantités totales d’éléments minéraux ne sont pas constants au cours du cycle végétatif. Il existe des périodes où les besoins instantanés sont très importants, par exemple sur céréales, au cours de la période redressement - floraison (figure 2). A titre d’exemple, pour P2O5, les besoins “de pointe” peuvent atteindre, par hectare et par jour : • 2 kg pour le blé, entre la montaison et la floraison, • 3 kg pour le maïs, à la floraison mâle, • 3 à 4 kg pour le colza, en mars-avril, alors que la solution du sol ne contient que quelques centaines de grammes de P2O5 à l’hectare. La non-satisfaction de ces besoins instantanés à partir de la solution du sol risque d'entraîner des diminutions notables de rendement. C’est ainsi que l’on explique les résultats parfois spectaculaires du P2O 5 soluble-eau apporté avant un stade de besoins intenses.

Le développement optimal des plantes est donc lié à la satisfaction de leurs besoins totaux et instantanés (exigence des cultures). Le rôle de la fertilisation est d’éviter les insuffisances, globales et instantanées, qui pourraient apparaître dans la nutrition des cultures. Pour ceci, elle devra être calculée d’après les exportations, élément de base du bilan, en fonction des pertes par lessivage, par exemple pour CaO et MgO, et des c a ractéristiques du sol pour l’élément en question, par exemple P2O5 (notion de biodisponibilité). Les engrais minéraux apportés aux terres sont destinés à être disous, car les radicelles les absorbent sous forme de solutions salines nutritives. Cela souligne l’importance de l’eau, véhicule des éléments nutritifs dissous nécessaires aux cultures. Dans une certaine mesure, les feuilles peuvent participer à l’alimentation minérale du végétal ; cette propriété est parfois utilisée pour lutter contre des carences en oligo-éléments, magnésium ou autres éléments par des pulvérisations foliaires de sels en solution. Toutefois, la fumure foliaire ne peut être qu’un complément pour les éléments majeurs et secondaires.

Le maïs a des besoins nutritifs particulièrement élévés lors de la floraison mâle

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EQUILIBRE PHOTOSYNTHESEALIMENTATION MINERALE

Pour que la photosynthèse et le développement de la plante puissent s’effectuer dans de bonnes conditions, il est souhaitable que soit réalisé dans l'alimentation un certain équilibre entre le carbone fixé dans les feuilles (formation des glucides) et les éléments minéraux absorbés par les racines. L’activité des racines et des feuilles doit se poursuivre harmonieusement, sinon des accidents peuvent survenir (verse, échaudage...) et les rendements s’en trouvent réduits. La pleine efficacité de la fertilisation minérale intensive nécessite une assimilation chlorophyllienne optimale : tout doit donc être mis en oeuvre pour que les cultures reçoivent et utilisent au maximum l’énergie solaire disponible : densité de semis, placement des graines, choix des variétés, désherbage, lutte contre les parasites et les maladies... Le rapport entre la valeur énérgétique des récoltes et l'énergie solaire reçue, qui était de 0,25 % au Moyen-Age, atteint

aujourd’hui 1,5 %, le maximum se situant aux environs de 4 %. Cet accroissement est le résultat de l’amélioration de l'ensemble des techniques culturales, en particulier des techniques de fertilisation minérale.

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CONCLUSION

La plante puise les éléments nécessaires à son alimentation dans l'air et dans le sol. Soumise aux facteurs climatiques (insolation, température, pluviosité, etc.), la plante joue un rôle essentiel dans l'épuration de l’atmosphère. Elle y prélève le gaz carbonique nécessaire à la synthèse de ses tissus et y rejette de l’oxygène. Elle est également sous la dépendance étroite des propriétés physiques et chimiques du sol, que de bonnes pratiques culturales et une fertilisation bien conduite permettent d’améliorer.

Une fertilisation minérale équilibrée et bien conduite contribue à l’augmentation constante des rendements en blé.

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