Où est donc passé tout le phosphore?

par Joanne Thiessen Martens

Le phosphore (P) est un élément nutritif essentiel à la croissance des cultures. Des études menées dans l’Ouest canadien et ailleurs dans le monde nous apprennent que dans de nombreux cas, le sol des fermes biologiques présente une carence en P assimilable. Est-ce un problème grave ou les faibles teneurs relevées sont-elles simplement le reflet de la façon dont nous mesurons le P du sol?

Cathy Welsh, une récente diplômée (M. Sc.) du Département des sciences végétales, Laboratoire de l’écologie des sols à l’Université du Manitoba, a consacré une partie de sa recherche à cette question. Travaillant avec le Dr Mario Tenuta, Cathy a étudié la taille de diverses réserves de P dans le sol et l’influence de la rotation de cultures ou du type de gestion agricole (biologique ou classique) sur ces dernières.

Le phosphore assimilable (ou concentration en P du sol) n’est qu’une petite partie du P total du sol. De grandes quantités de phosphore existent dans le sol, mais sous des formes variées qui vont de modérément assimilables à extrêmement difficiles à assimiler par les végétaux. Le P le moins assimilable n’est pas détecté par les procédures standards d’analyse des sols qui n’évaluent que le P utilisable par les plantes et non les autres formes de phosphore.

Que devient le reste du phosphore lorsque le P assimilable a été consommé? Est-ce que les formes moins assimilables sont converties en formes plus assimilables? Si c’est le cas, à quel niveau d’assimilabilité? Les autres formes de P assimilables disparaissent-elles également? Ce sont quelques-unes des questions que cette chercheuse a décidé d’explorer.

Dans le cadre de sa recherche, à l’automne 2004, Cathy Welsh a recueilli des échantillons de sol dans la rotation à long terme de Glenlea au sud de Winnipeg, une étude menée par le Dr Martin Entz. Elle a prélevé des échantillons du sol de rotations basées sur des cultures d’annuelles et de plantes fourragères qui sont en gestion biologique et classique depuis 1992.

On a extrait le phosphore du sol une fraction à la fois, ce qui a permis à C. Welsh de le séparer en quatre types en fonction de son assimilabilité par les plantes. La première fraction, extraite à l’eau, est connue sous le terme d’orthophosphate; c’est la forme la plus facilement absorbée par les végétaux. La seconde fraction, extraite au bicarbonate de soude, est une forme de P que les racines des végétaux utilisent également – c’est cette forme que les analyses de sols en laboratoire mesurent. Elle contient du phosphore inorganique faiblement lié à l’alumine et au fer dans le sol, ainsi que du phosphore organique faiblement adsorbé à la matière organique du sol. La troisième fraction, extraite à l’hydroxyde de sodium, est légèrement assimilable par les végétaux. Cette fraction est composée de phosphore étroitement lié à l’alumine, au fer et à la MOS. La quatrième fraction, extraite à l’acide chlorhydrique, consiste surtout en apatite, un phosphate qui est la forme de P que l’on retrouve dans les roches phosphatées, une forme extrêmement non assimilable par les végétaux.

L’addition des quatre fractions a donné un total de P extractible allant de 259 à 345 parties par million (ppm). En comparaison, la concentration en P fournie par les analyses standards allait de 6 à 26 ppm. Les teneurs en P du sol inférieures à 10 ppm sont généralement considérées comme très carencées.

C. Welsh a découvert que le système de gestion (biologique vs classique) influait sur la taille des bassins des trois premières fractions de P dans le sol, mais n’avait aucune incidence notable sur la quatrième fraction, la moins assimilable. Cela semble indiquer qu’au fur et à mesure de l’assimilation du P disponible, le P modérément assimilable a été converti en une forme plus assimilable.

Étant donné que la quatrième fraction n’a subi aucune modification, Welsh a conclu que cette forme extrêmement indisponible de phosphore n’avait pas été épuisée – ou du moins pas encore.

Selon Tenuta, il faut absolument continuer d’étudier le taux d’évolution du P de fractions non assimilables à des fractions assimilables afin de déterminer quelles sont les formes de P moins extractibles qui s’épuisent à long terme.

L’épuisement du phosphore est une préoccupation sérieuse pour les agriculteurs biologiques. Même si les réserves de P modérément assimilable peuvent combler celles de P plus assimilable pendant un certain temps, l’épuisement finira par survenir avec l’exportation annuelle répétée des nutriments qui ne sont pas remplacés.

Que peut-on faire pour contrer l’épuisement du P du sol des fermes biologiques? Des options de gestion existent qui permettent de recycler les éléments nutritifs dans le système au lieu de les exporter; d’autres visent à aider les cultures à tirer parti au mieux du P présent dans le sol. Les fumiers d’animaux, les engrais verts et les champignons mycorhiziens sont des outils efficaces de gestion du P dont peuvent se servir les agriculteurs biologiques. Nous traiterons de ces solutions dans un prochain article.

Joanne Thiessen Martens est assistante à la recherche et à la vulgarisation au Centre d’agriculture biologique du Canada et collaboratrice du Dr Martin Entz à l’Université du Manitoba. Pour des commentaires ou des questions, communiquez avec elle au (204) 474-6236 ou à j_thiessen_martens@umanitoba.ca.

La préparation de cet article a été en partie financée par Agriculture et Agroalimentaire Canada.

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Publié en octobre 2008