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LA NUTRITION DES PLANTES
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LA NUTRITION DES CULTURES

Participation à la 64ième ALVA-session annuelle 
De l'éducation et du 
Centre de conférence de St. Virgil à Salzbourg/Autriche 
Du 18 - 19 Mai 2009

Possibilité de cheminement à l’équilibre et à l’approvisionnement nutritionnel 
de cultures en zones tropicales et subtropicales. 
                                              (Bon pour les étudiants, chercheurs et responsables agricoles de la RDC)

                               Par Dr. ANDREAS LÖSSL & Dr. ROGER NDONA

Données du problème

L'alimentation de la population dans les pays en développement dépend avant tout de leur production agricole. L’agriculture dans ce pays, le plus souvent dans les pays tropicaux et subtropicaux, est soumise à l'’influence des conditions climatiques. Les grands problèmes sont dus à la pénurie d’eau, mais aussi à la salinisation due souvent à la suite des irrigations. Ce sont précisément ces régions qui sont particulièrement concernées par les effets du changement climatique en fonction de leurs faibles et très fortes pluviométries annuelles. Les températures élevées accélèrent le processus de dégradation des sols et provoquent des érosions. Ce processus est donc susceptible de développer une plus grande acidité des sols. Il prend de l’ampleur en particulier dans les tropiques où la forte capacité d’échange cationique et donc la teneur en élément nutritifs de ces sols diminue fortement. La plus rapide réduction concerne le minéral tonique conduisant à la toxicité de l’'aluminium et à un taux plus élevé de la formation de Sesquioxyde qui renforce la fixation des phosphates (Schutz, 2002).

Causes des carences des oligo-éléments

Pour assurer la nutrition des plantes dans les zones tropicales et subtropicales, les agriculteurs recourent le plus souvent aux engrais produits et conçus pour les pays industrialisés. Ce qui veut dire que pour utiliser ces engrais, les agriculteurs de zones tropicales doivent respecter les conditions spécifiques de culture de pays producteurs de ces engrais. Ce qui en réalité ne pas le cas! Pour les pays industrialisés, la spécificité des besoins se caractérise ici par le climat doux et les plus longues périodes de croissance, par différents systèmes d’exploitation agricole et une haute fréquence de récolte.

En raison du manque de moyens financiers, mais aussi en raison du manque de connaissance, les oligo-éléments sont rarement appliquer comme engrais. Dans le meilleur des cas, ce sont les macroéléments qui sont appliqués. Cette pratique a pour conséquence la pauvreté en oligo-éléments dans le sol. Surtout par les fortes variations spatiales dans les teneurs de ces éléments provoquant de sérieuses carences alimentaires pour les cultures. Ceci nous rappel la « Loi du minimum » de Justus Liebig déduisant que l’utilisation élevée des macroéléments ne peut accroître le rendement si seulement l’un des oligo-éléments est en dessous du seuil disponible. Néanmoins, les agriculteurs ont tendance à provoquer la dépression du rendement par une surenchère de fertilisation de l’azote (N). Ce qui provoque le stress nutritionnel, souvent chlorotique chez les plantes et conduisant à une mauvaise interprétation du manque d’azote. Des tels engrais comme de l’ammoniac se volatilisent et sont perdus dans l'atmosphère ou sont considérés comme des nitrates lessivés qui en plus mettent en danger les eaux souterraines.
Solutions possibles
Ainsi, il existe au moins deux conditions pour réaliser un approvisionnement réglementé d’un oligo-élément : « Le dosages approprié des principaux éléments et la protection de l’'environnement agricole ou de ressources en eau.
Malheureusement, la documentation sur l’'utilisation des oligo-éléments dans les pays tropicaux et subtropicaux est relativement faible dans le monde.
Pourtant, les producteurs d’engrais oligo-élément sont répandus et très diversifiés avec une large gamme de produits et d’efficacité.
C’est seulement dans quelques zones tropicales que la fertilisation et le bilan oligo-élément pour les plantes est pratiqué.

1. Approches de la comptabilisation d’éléments nutritifs

Un vaste essai de bilan de production d‘'éléments nutritifs en zones tropicales avait été réalisé par Samaling et al (1997). Leur bilan inclut les apports d’engrais, des matières organiques, atmosphériques ainsi que de la sédimentation et d’inondation par irrigation. La situation des oligo-éléments dans les pays en développement est caractérisée par la baisse des déficits et de certaines tendances : rareté d’application d’oligo-éléments dans ces pays où ils ne sont appliqués que dans les cas de carences visibles.

Les causes sont multiples. Par exemple, on trouve rarement la carence dans les engrais NPK que dans les engrais oligo-éléments. Dans ce cas précis, on recourt aux engrais organiques et ainsi, l’usage de ceux-ci diminue, étant donné un taux élevé des migrations des populations vers les villes au dépend de milieux ruraux.

L’input par sédimentation est significatif seulement dans quelques régions, par exemple le Bangladesh ou l’Egypte. La faiblesse d’input se caractérise de plus en plus par un certain nombre des outputs en tenant compte des exportations de récoltes, de résidus de récoltes, mais aussi par les pertes des éléments nutritifs par ruissellement, érosion et lessivage.

La révolution verte a particulièrement assurée l’augmentation de rendement agricole ces 40 dernières années dans le monde sauf en Afrique.
Le marché international a provoqué un déplacement vers des « high value crops » (cultures de grande valeur), provoquant extrêmement l’'augmentation de l’'exportation de la biomasse. Ainsi à peu de temps, l’'accroissement de la production locale a eue des sérieux effets secondaires, ce qui contribue aujourd’hui à la destruction de l’'environnement par suites de ruissellement et d’érosion.

2. Processus d’analyse du sol

L’analyse d’approvisionnement d’oligo-éléments et de leur utilisation doit à la fois comprendre l’'approvisionnement du sol et l’absorption de ces éléments par les plantes. Pour les pays en développement, la présente analyse doit être considérée comme un Défi.

Le plus souvent, les oligo-éléments se limitent dans le monde entier en Zn, B, Fe et Mn. Au suivi de ces éléments nutritifs, il est donc nécessaire de modifier les processus du sol, pouvant influencer le niveau de Zn, Mn, Fe disponibles. Ils dépendent du taux minéral, de la génétique et de la désagrégation du sol.
Dans l'ensemble les minéraux sont normalement suffisants dans la plupart des sols sauf dans des sables.
Cependant, la teneur en éléments nutritifs n’est pas nécessairement liée à sa disponibilité. Les obstacles à la solubilité des ions métalliques dans les sols sont dus aux valeurs élevées de pH, de calcium et de Sesquioxydes, qui créent des fixations, alors que les conditions permettant de réduire la solubilité du métal augmentent, ce qui peut provoque de la toxicité.

Contrairement à ces métaux, la terre dépend de processus, lesquels contrôlent la disponibilité de bore, les dépôts de sel et de minéraux volcaniques (Ulexit, colémanite, etc.). Le bore est également à trouver dans la matière organique du sol : les résidus de récolte, le compost, les eaux usées le drainage d’eau. La solubilité du bore est réduite grâce à un taux de fixation dans les sols argileux et dans les sols ayant une teneur de 30% des matières organiques. Les sols de texture légère ou argileuse sont lessivés du bore. Par conséquent, les eaux d’irrigation sont souvent la principale source de bore, et, si l’eau irriguée est pure, elle peut encore contribuer au lessivage du bore.

3. Plantes et analyse du sol

La possibilité la plus adéquate de déterminer la façon dont la plante est nourrit, c‘est toujours de recourir à l’analyse de la plante pendant toute sa période de croissance car, l'analyse du matériel végétal affiche le statut des éléments nutritifs de la plante au moment de l’appréciation. Cependant, les analyses de plantes et du sol sont plus chers et difficiles au niveau local, car le plus souvent le personnel spécialisé n’est pas disponible.

4. Intégration de la cartographie des données

Il convient aujourd’hui d’établir le bilan des éléments nutritifs à compléter par l’'utilisation des ressources existantes de cartographie du sol, l’'analyse du matériel végétal, l’analyse de tissus, les expériences régionales sur terrain les système-info-géographiques (SIG). Ces données permettent une analyse des risques que pouvaient créer les oligo-éléments. Pour une telle analyse lors de l’évaluation des éléments nutritifs, il faut tenir compte de diverses données: études géologiques, conditions microclimatiques, système de culture et rendement.

Afin de garantir la disponibilité des éléments nutritifs, il faut d’abord se baser sur l’intégration de données sur les conditions météorologiques, l’'analyse des plantes et du sol et la connaissance du processus du sol. A propos des oligo-éléments et de l’'état de leur teneur au niveau des pays en développement, il n'’y a que très peu d’'études détaillées, comme l'ont démontré Sillanpää (1982,1990), ainsi que Zasoski et al. (1999).

Des données existantes sur les processus du sol associé à un bilan en éléments nutritifs de la plante peuvent être utilisées par des consultants locaux pour la création des conseils très adaptés à être utilisés. A cet égard, l’expertise du sol et la dynamique des éléments nutritifs des plantes est nécessaire. Le défit actuel consiste à développer des systèmes de solution rentable pour ces questions.

Conclusions

Les carences en oligo-éléments sont de plus en plus problématiques pour le rendement des plantes, pour la santé humaine et pour l’alimentation durable. Le statut nutritionnel pour la croissance des plantes reste un facteur invisible jusqu'à ce que le déséquilibre soit suffisamment grave, avant que les symptômes visibles sur les végétaux se produisent. - Comment peut-on maintenant identifier le statut de la teneur en éléments nutritifs dans les conditions des pays en développement ?

Aussi longtemps qu’il n‘ y a pas des cartes détaillées à partir des analyses du sol, la teneur en éléments fertilisants peut être grossièrement estimé par la classification des sols, la connaissance des conditions de désagrégation et de la minéralogie. Pour la plupart des laboratoires dans les pays en développement, il possible de déterminer les principales caractéristiques physiques et chimiques du sol pour le pH, la teneur en calcaire, en oxydes métalliques et organiques et la capacité d’échange cationique de masse. Les données sur l’'approvisionnement en eau (eau de surface, eau de source ou purifiée) sont pertinentes pour les informations essentielles sur le taux de lessivage des éléments nutritifs à obtenir. Un suivi systématique de l’état de nutrition des cultures permet des précieux effets spin-off (des retombées) pour améliorer la productivité des agriculteurs dans les pays en développement en conservant les bases naturelles de production.

Littérature

SCHULTZ, J. (2002) Die Ökozonen der Erde 3. Aufl. 2002, ISBN 978-3-8252-1514-9
SILLANPÄÄ, M., (1982) Micronutrients and the nutrient status of soils: A global study. FAO Soils Bulletin 48.
SILLANPÄÄ, M., (1990) Micronutrients assessment at country level: An international study. FAO Soils Bulletin 63
SMALING, E.M.A., NANDWA, S.W. and B.H. JANSSEN (1997) Soil fertility in Africa is at stake, Special Publication American Society of Agronomy 51 (1997), pp. 47–61
WHITE, J.G. & ZASOSKI, R.J. (1999) Mapping soil Micronutrients. Field Crops Research 60: 11-26.

Auteurs

Dr. Andreas Lössl, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Department für Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie, Universität für Bodenkultur Wien, A-1180 Wien, Gregor Mendel-Straße 33, Tel.: 01 - 476 543 323, e-mail: andreas.loessl@boku.ac.at

Dr. Roger Ndona Kayamba, Dept für Angewandte Pflanzenwissenschaften und Pflanzenbiotechnologie, Universität für Bodenkultur Wien, A-1180 Wien, Gregor Mendel-Straße 33, e-mail: kayamba.ndona@boku.ac.at
© UNIBAND, la dernière mise à jour, février 2014