Des inquiétudes au sujet des carences en phosphore?

Par Brenda Frick, Ph.D., P.Ag.

Une récente étude effectuée dans plusieurs fermes biologiques de la Saskatchewan par Diane Knight et Steve Shirtliffe montrent que leurs sols sont déficients en phosphore assimilable. Des études à long terme sur les rotations, comme celles effectuées à Scott (SK) et Glenlea (MB), indiquent également que la carence en phosphore devient inquiétante dans les parcelles cultivées de manière biologique. De plus, les recherches portant sur des exploitations laitières biologiques de l'Ontario par Derek Lynch et d'autres chercheurs relèvent également une faiblesse du taux de phosphore du sol. Les producteurs biologiques devraient-ils s'en inquiéter?

Le phosphore est un élément nutritif essentiel pour les plantes. Les plantes en ont besoin pour absorber l'énergie du soleil et, comme les animaux (incluant les humains), elles ont besoin du phosphore pour effectuer les transferts d'énergie et former les membranes des cellules ainsi que le matériel génétique. Lorsque les récoltes sont exportées de la ferme, d'importantes quantités de phosphore sont perdues. L'Institut canadien des engrais estime qu'une récolte de blé de 40 boisseaux à l'acre prélève 25 livres à l'acre de phosphore, et qu'une récolte de pois de 50 boisseaux à l'acre en soutire environ 35 livres à l'acre.

À la différence de l'azote, qui peut être littéralement extrait de l'air (avec l'aide de microorganismes appropriés), le phosphore provient des roches. Si on retire continuellement du phosphore, il peut éventuellement être nécessaire de s'en procurer de sources extérieures à la ferme pour contrebalancer le déficit créé par les exportations de céréales ou de viande. L'usage de certains phosphates naturels est approuvé en agriculture biologique.

Le phosphore est relativement abondant dans nos sols, mais seulement une petite proportion est présente sous forme soluble que les plantes et les microorganismes peuvent assimiler, soit le phosphore « disponible » qu'on retrouve dans les analyses de sol types. La majeure partie du phosphore du sol est présent sous forme rocheuse ou de minerais. Dans le sol des prairies, il est généralement lié au calcium dans des complexes chimiques. Ces complexes, appelés apatites, peuvent être décomposés chimiquement afin de libérer des ions de phosphate, mais ce processus naturel est très lent dans les conditions qui prévalent dans les prairies.

Les carences en phosphore disponible dans les sols sous régie biologique contrôlés indiquent que les cultures prélèvent les phosphates aussi rapidement qu'ils sont libérés des roches. Cela permet également de supposer que la croissance des plantes peut être limitée par la rapidité avec laquelle les phosphates deviennent disponibles.

Évidemment, le sol est beaucoup plus que des roches qui se décomposent. Une importante part du phosphore du sol est liée dans des molécules organiques, dans les matériaux biologiques morts et vivants du sol. Les légumineuses sont très efficaces pour prélever le phosphore à mesure qu'il devient disponible. C'est pourquoi leurs résidus peuvent être très riches en phosphore. Certaines mauvaises herbes, comme le kochia, sont également efficaces pour accumuler le phosphore, ce qui en fait de bons engrais verts pour enrichir le sol en phosphore. Le fumier des animaux est particulièrement riche en phosphore.

Le phosphore suit un cycle biologique à travers trois puits de phosphore : les apatites, les ions de phosphate et les composés biologiques. Les ions de phosphate sont libérés des roches et assimilés par les plantes, transférés aux animaux lorsqu'ils mangent les plantes, et retournés au sol par le biais des déjections animales et du corps des plantes et animaux qui meurent. Les microorganismes du sol décomposent ces matières organiques et les retransforment en phosphates que les plantes peuvent assimiler.

Les microorganismes jouent de nombreux rôles essentiels dans plusieurs étapes du cycle du phosphore. Certains microorganismes, particulièrement des champignons connus sous le nom de mycorhizes à arbuscules, s'associent aux plantes d'une manière qui leur donne un meilleur accès au phosphore. Certains microorganismes décomposent la matière organique, libérant et recyclant ainsi les phosphates. D'autres encore produisent des substances chimiques qui réagissent avec l'apatite (le complexe de produits chimiques formé de calcium et de phosphore qui rend le phosphore non assimilable), libérant des phosphates. Certains de ces derniers types de microorganismes ajoutent des acides au sol, rendant le phosphore plus soluble. D'autres agissent sur le calcium, formant des complexes qui libèrent le phosphore.

Notre compréhension de la biologie du sol demeure incomplète, mais nous savons qu'il est possible d'en favoriser l'activité microbienne en réduisant l'apport de produits chimiques toxiques et le travail du sol et surtout en augmentant la quantité de matière organique dans le sol, ce qui nourrit les microorganismes.

Lorsqu'on utilise des engrais synthétiques phosphatés, on a peut-être moins besoin de s'intéresser au cycle biologique du phosphore. Cependant, le cycle biologique du phosphore revêt une importance vitale pour la durabilité d'une exploitation biologique. Le phosphore « disponible » au printemps peut être un facteur moins critique dans les systèmes biologiques s'il y a beaucoup de matière organique susceptible de favoriser une activité microbienne intense. Les microorganismes sont en mesure de rendre davantage de phosphore assimilable tout au long de la saison de croissance, et les périodes de grande croissance des plantes coïncident généralement avec les périodes d'intense activité microbienne. Le défi consiste à trouver des méthodes et des systèmes qui accélèrent le cycle du phosphore. Les chercheurs du Centre d'agriculture biologique du Canada poursuivent leurs travaux.

Je tiens à remercier Jeff Schoenau et Diane Knight, pédologues à l'université de la Saskatchewan, pour avoir partagé leurs connaissances avec moi alors que j'explorais ce thème.

Brenda Frick, pH.D., P.Ag., est la coordonnatrice pour les Prairies du Centre d'agriculture biologique du Canada au Collège d'agriculture de l'Université de la Saskatchewan. Elle apprécierait recevoir vos commentaires au 306-966-4975 ou par courriel : brenda.frick@usask.ca.