Le cyclage et le recyclage sont les clés de la gestion du phosphore

Par Joanne Thiessen-Martens

Une bonne gestion du phosphore (P) dans les fermes biologiques repose sur deux approches complémentaires : l’une consiste à recycler dans le système les éléments nutritifs exportés et l’autre, à aider les cultures à accéder au P du sol puis à le retourner dans le sol.

Dans des recherches récentes effectuées dans le cadre de l’étude à long terme sur les rotations de Glenlea à l’Université du Manitoba, l’épandage de fumier composté de bovin dans une rotation de plantes fourragères biologiques a accru les teneurs en P du sol et permis d’obtenir des rendements plus élevés dans les cultures de céréales effectuées par la suite.

Cathy Welsh, une étudiante diplômée du laboratoire d’écologie des sols du département de science des sols, a comparé les effets des rotations des cultures sur la dynamique du P du sol dans des systèmes biologiques et conventionnels dans l’étude Glenlea. Créée en 1992, l’étude Glenlea consiste à comparer la productivité et la durabilité des rotations des cultures annuelles et fourragères dans des conditions de gestion biologiques et conventionnelles.

Welsh a découvert que la quantité de P disponible pour les cultures (P d’analyse du sol) était influencée par le choix du système de gestion et la rotation des cultures. La teneur en P du sol disponible était plus faible dans les rotations des cultures des systèmes biologiques que dans les rotations des systèmes conventionnels dans lesquels des engrais aux phosphates étaient utilisés. Dans les rotations des systèmes biologiques, la teneur en P du sol disponible était minimale dans les rotations de plantes fourragères (blé – luzerne – luzerne – lin) et maximale dans les rotations annuelles des céréales (blé – pois – blé – lin). La teneur en P du sol disponible dans les rotations des plantes fourragères qui avaient reçu un épandage de fumier composté était intermédiaire entre celles des deux rotations.

Le système des plantes fourragères biologiques épuisait non seulement les formes de P les plus disponibles pour les plantes, mais aussi les formes qui ne sont que légèrement disponibles pour les plantes. Les résultats de Welsh sur les formes de phosphore du sol ont fait l’objet d’une analyse plus détaillée dans un article antérieur de la présente chronique (date).

Deux facteurs principaux ont contribué à créer la différence de teneur en P du sol disponible entre les rotations annuelles et des plantes fourragères. D’abord, de grandes quantités de P ont été retirées de la rotation des plantes fourragères lorsque les cultures de foin de luzerne ont été récoltées. La récolte d’une culture de foin de luzerne de 2,5 tonne/acre enlève environ 2,5 fois la quantité de phosphore retirée par la récolte d’une culture de blé de printemps de 30 boisseaux/acre! Ensuite, les rendements du blé et du lin étaient plus élevés dans la rotation des plantes fourragères que dans les rotations annuelles en raison de l’apport d’azote fourni par la phase de luzerne de deux ans. En raison des rendements plus élevés des céréales, plus de P a été retiré du système.
À l’automne de 2002, après que l’épuisement du P disponible ait été observé dans la rotation des plantes fourragères, du fumier composté a été épandu sur la moitié de chaque parcelle dans la rotation des plantes fourragères à un taux de 4,5 tonne/acre. Cet épandage de fumier a remplacé près de la moitié du P total retiré du système de fourrage biologique entre 1992 et 2005, d’après les mesures du P du sol que Welsh a effectuées. L’ajout de fumier a aussi accru les rendements du blé de 32 % dans la rotation des plantes fourragères biologiques en 2004, probablement en raison des teneurs plus élevées en P disponible, étant donné que les teneurs en N fournies par les analyses du sol étaient déjà adéquates.

L’épandage de fumier composté est un moyen efficace d’ajouter du phosphore au système ou, plus exactement, de recycler le P dans le système après qu’il ait été exporté sous forme de foin et consommé par les bovins. Le fait d’épandre du fumier plus souvent ou de laisser les bovins retourner les éléments nutritifs au système eux-mêmes en broutant les touffes de luzerne contribuerait à prévenir l’épuisement du P et à maintenir les rendements des cultures dans un système fondé sur les plantes fourragères.

Le recyclage du phosphore par le bétail peut se produire à l’échelle de la ferme ou à une échelle régionale. Le fumier peut être transporté des exploitations de bétail aux champs de céréales ou de foin ou le bétail peut être envoyé temporairement dans des fermes sans bétail pour le broutage et le dépôt des éléments nutritifs, à condition que les exigences des organismes de certification du biologique soient respectées.

Là où il n’y a pas de fumier, des boulettes de luzerne et de la cendre de bois peuvent être utilisées comme sources externes d’éléments nutritifs, bien que l’on ne sache pas vraiment si ces produits fonctionnent bien comme engrais au P. L’ajout de phosphate naturel contribue peu à l’accroissement des teneurs en P disponible sur nos sols de prairie au pH élevé.

Bien que le remplacement du P exporté soit essentiel pour la gestion à long terme du P, il y a aussi des pratiques agronomiques qui peuvent aider les plantes à accéder au phosphore et accroître le recyclage biologique, ou biorecyclage, du P entre les plantes et le sol.

Les rotations de légumineuses et de sarrasin accroissent la disponibilité du P en produisant des acides qui brisent les liaisons qui unissent le P aux autres composés du sol. Les inoculats fongiques comme Jumpstart fonctionnent un peu de la même façon en tentant d’accroître la libération de P dans le sol par l’activité fongique.

Les mycorhizes présents à l’état naturel s’associent à de nombreuses cultures, y compris le lin, le maïs, les légumineuses et les céréales et aident la plante à assimiler le P qui est déjà disponible mais hors de portée. Welsh a trouvé que les rotations biologiques accroissaient la présence de ces champignons bénéfiques, tant en nombre qu’en diversité. Les inoculats commerciaux de mycorhizes comme Myke Pro pourraient accroître la colonisation par les mycorhizes dans les cultures où les populations naturelles de ces champignons sont faibles.

Bien qu’il reste beaucoup de travail à faire pour remédier à l’épuisement du phosphore dans les fermes biologiques, il est clair que des pratiques comme l’épandage du fumier et la promotion du biorecyclage naturel du phosphore sont des outils utiles pour la gestion du phosphore.


Joanne Thiessen Martens est une associée de recherche et de diffusion du Centre d’agriculture biologique du Canada qui travaille en collaboration avec le Dr Martin Entz à l’Université du Manitoba. Elle recevra volontiers vos commentaires au 204-474-6236 ou par courriel à l’adresse j_thiessen_martens@umanitoba.ca. La production de cet article a été financée en partie par un financement d’Agriculture et Agroalimentaire Canada.


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Affiché en janvier 2009