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La fertilisation est l’aptitude d’un sol à produire des récoltes en fonction des ces qualités intrinsèques et des techniques culturales utilises (anonyme 1993) .Elle est la capacité du sol à soutenir durablement c’est-à-dire d’une manière continue, la croissance des plantes dans des conditions climatiques données et d’autres caractéristiques pertinentes de la terre (Young 1995)
Les plantes prélèvent les éléments minéraux du sol pour produire les composés organiques. Il est établi que plusieurs éléments sont nécessaires pour le fonctionnement normal de la machine biochimique de la plante. Les éléments nutritifs doivent être présents sous une forme assimilable pour que les végétaux puissent les absorber. La fertilisation minérale a pour but d’apporter le complément nécessaire à la fourniture du sol en vue de répondre aux besoins physiologiques des plantes pour une croissance et un développement optimums. (ANONYME 2013).
De nos jours, on connaît plus de 100 éléments chimiques; mais seulement 17 sont considérés essentiels en raison de leur importance pour la croissance et le développement des plantes.
Parmi ces 17 éléments chimiques essentiels, le carbone, l’hydrogène et l’oxygène sont prélevés à partir de l’air et de l’eau. Les 14 autres éléments sont normalement absorbés par les racines de la plante à partir du sol. (ANONYME 2013).
Les objectifs finaux de la fertilisation sont d’obtenir le meilleur rendement possible compte tenu des autres facteurs qui y concourent (qualité du sol, climat, apports en eau, potentiel génétique des cultures, moyens d’exploitation), ainsi que la meilleure qualité, et ce, au moindre coût. En outre (particulièrement en agriculture durable) s’y ajoute l’objectif de préservation de la qualité de l’environnement. (ANONYME 2013).
Pour se développer, les plantes utilisent de l’eau, de la lumière, du carbone, de l’oxygène et des éléments minéraux.
L’azote joue un rôle primordial dans le métabolisme des plantes. C’est le constituant numéro un des protéines, composants essentiels de la matière vivante. Il s’agit donc d’un facteur de croissance, mais aussi de qualité (teneur en protéines des céréales par exemple).
Dans le sol, l’azote se trouve sous forme organique (humus) ou minérale (ammonium NH4+, nitrate NO3-). L’azote organique provient des résidus des récoltes précédentes, d’engrais organiques, et doit être transformé par les bactéries présentes dans le sol en nitrates pour être utilisable par les plantes ; c’est ce qu’on appelle la minéralisation. L’essentiel de la nutrition azotée des plantes est assurée par les nitrates. . Il est le facteur principal de la croissance des plantes et du rendement des cultures. L’excès d’azote provoque l’allongement excessif de la période végétatif de la plante, avec un retard ou même une absence de floraison .Cet excès augmente également la sensibilité aux champignons, attire les pucerons et les jeunes. (FAO ,1980 cité par samuel 2013), en outre une carence du sol en azote se traduit chez les plantes céréalières et particulièrement chez le maïs par le jaunissement, signe principal qui apparaît d’abord sur de vieilles feuilles en forme de « V » des extrémités des feuilles qui se dessèchent prématurément, une taille réduite (Maba ,2007).
Le potassium n’est pas très mobile dans la plante. Il joue un rôle primordial dans l’absorption des cations, dans l’accumulation des hydrates des protéines, le maintien de la turgescence de la cellule et la régulation de l’économie en eau de la plante. C’est aussi un élément de résistance des plantes au gel, à la sécheresse et aux maladies. Il est essentiel pour le transfert des assimilât vers les organes de réserve (bulbes et tubercules). Pour ces raisons, il est particulièrement important pour les cultures de type pomme de terre, betteraves (IFDC, 2010).
Le phosphore intervient dans les transferts énergétiques (ATP), dans la transmission des caractères héréditaires (acides nucléiques), la photosynthèse et la dégradation des glucides. Cet élément est essentiel pour la floraison, la nouaison, la précocité, le grossissement des fruits et la maturation des graines. (IFDC, 2010).L’apport de phosphore souvent avantageux, surtout en combinaison avec des apports d’azote (Westphal et al, 1985)
Le magnésium est un constituant de la chlorophylle et joue donc un rôle important dans la photosynthèse. Cependant, il est surtout destiné à améliorer la structure du sol (et non pas tant à « nourrir » la plante). Il est plutôt apporté sous forme d’amendements.
Le calcium est important dans la structure du sol et est indispensable à la nutrition des plantes pour lesquelles il joue deux rôles: rôle de structure et rôle métabolique. Il est apporté sous forme d’amendement.
Le soufre est nécessaire à la croissance des plantes. Il est un constituant des acides aminés. Il joue un rôle essentiel dans le métabolisme des vitamines. L’alimentation des plantes en soufre s’effectue essentiellement à partir des sulfates, les racines absorbant les ions SO4 présents dans le sol. Il est responsable de l’odeur et de la saveur de certaines plantes (ail, oignon, chou).
Le chlore est considéré comme indispensable aux plantes à des degrés divers. Si pour certaines plantes, sa teneur suffisante est très basse, ce qui en fait un oligo-élément, pour d’autres il représente un élément majeur (en particulier des plantes adaptées aux zones côtières). Parmi les plantes cultivées, ce cas se rencontre chez le cocotier, palmier tropical qui a besoin de grosses quantités de chlore pour assurer le bon fonctionnement de ses stomates.
Le chlore n’est pas un élément fixé dans le sol, mais il arrive en permanence sur les plantes et sur le sol par les aérosols, d’autant plus que l’on est proche de la mer.
Le nickel est absorbé par la plante sous la forme cationique bivalente (Ni2+). C’est seulement à partir de 1989 que le nickel a été reconnu comme élément essentiel pour la plante. C’est un composant de l’enzyme uréase qui transforme l’urée en ammonium dans les tissus des plantes. Par conséquent, le nickel est très important dans tous les métabolismes azotés.
Les oligo-éléments sont plus rarement apportés. Il peut parfois cependant exister des carences spécifiques, en fonction des types de sol ou de la composition des aérosols. Par exemple, de nombreuses forêts auvergnates souffrent d’un manque de bore. On a vu le cas du chlore, qui peut être soit un oligo-élément soit un élément majeur (par exemple chez le cocotier). Il existe au sein de l’agriculture mondiale des exemples de carences en cuivre, en zinc, en fer (quand le fer est bloqué dans les sols très calcaires), en manganèse, en bore. D’autre part, leur bonne absorption découle de l’interaction avec les autres éléments majeurs. (Albert, 2012)
Une fertilisation excessive, notamment en azote minéral soluble, peut entraîner une pollution des eaux de surface, voire des nappes phréatiques.
En surface, azote (nitrates, nitrites) et phosphore (phosphates), qui proviennent aussi des effluents d’élevage, des eaux usées urbaines et des rejets de certaines industries, peuvent provoquer dans les cours d’eau une prolifération d’algues qui, à terme provoque une asphyxie des cours d’eau(plus d’oxygène) et donc entraînerait la « mort » des cours d’eau si faune et flore venaient à disparaître. Ce phénomène est mieux connu sous le nom d’eutrophisation. (ANNONYM 2013).
En fractionnant les apports d’azote, on observe des augmentations de rendements.
Ils sont attribués à un meilleur contrôle de la nutrition qui maintient une couverture foliaire optimale pendant plus longtemps. (COMIFER 1996)
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