Algérie: fertilisation phosphatée en grande cultures, aspects physiologiques et agronomiques.
La fertilisation phosphatée évolue rapidement. Quelques éléments des enjeux actuels.
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Epandage du P en localisé en Australie.

 

Phosphorus replacement in the upper Eyre Peninsula

 

Epandage de P en localisé en Australie.

www.youtube.com/watch?v=0aepUWiE45E

 

Communication présentée au:

 

1er séminaire international

Problématiques agronomiques en régions arides et semi-arides (SIAZA1)

Batna du 28-29 au 30 octobre 2013. (Version PDF. Voir plus bas)

 

1 - ZONES SEMI-ARIDES: REVISITER LA FERTILISATION PHOSPHATEE DES CEREALES. BELAID Djamel.

Laboratoire de Sc. de la Vie et de la Terre. FRANCE. djamel.belaid@ac-amiens.fr

Les sols des zones semi-arides algériennes sont caractérisés par un fort pouvoir fixateur vis à vis du P2O5. Aussi, le coefficient réel d’utilisation d’un engrais phosphaté, tel le superphosphate, diminue rapidement selon la durée de contact avec le sol. L'objectif de ce travail est d'envisager les moyens de réduire ces risques d'insolubilisation. La méthode utilisée a consisté en des essais durant trois années à Batna afin de déterminer la réponse du blé dur aux engrais phosphatés.Les résultats obtenus amènent à considérer les formes d'engrais phosphatés les plus adaptées ainsi que leurs modalités d'apport. Par ailleurs, en fonction de différents essais sont examinés des seuils d'apports de P2O5. Il apparaît que la dose d'engrais phosphatés à apporter est spécifique de chaque type de sol. La détermination des doses adéquates passe donc par l'établissement de références régionales (essais en stations, enquêtes sur des réseaux de parcelles agriculteurs). L'acide phosphorique apporté par pulvérisation foliaire s'avère être également un complément intéressant de la fertilisation au sol. Des apports de boues résiduaires contribuent à une meilleure phytodisponibilité du P. Par ailleurs, le semis direct, en permettant une plus longue conservation de l'humidité du sol assure une meilleure assimilation du P du sol malgré une moindre répartition de cet élément en profondeur. Mots clés: phosphore, phytodisponibilité, doses, boues, non-labour.

 

Le phosphore (P) est primordial pour la croissance des plantes même s'il ne représente que 0,2% de leur matière sèche. Cet élément est l'un des plus difficile à acquérir pour les plantes. Il est souvent le facteur minéral limitant des cultures; des pertes de 5 à 15% ne sont pas rares voire beaucoup plus en sols calcaires (HINSINGER, 2001). Aussi, appréhender comment les plantes maintiennent leur homéostasie en P et contournent les carences du sol est un défi pour l'agriculture en milieu semi-aride. L'absorption du P est tributaire d'un niveau minimum d'humidité du sol. La majorité des racines des espèces cultivées sont associées à des champignons (mycorhizes) qui permettent une meilleure absorption. Le seul facteur susceptible de limiter la nutrition P est le flux FARDEAU et al., (1991). Aussi la présence d'eau dans le sol est un facteur prioritaire pour assurer une nutrition P satisfaisante. Peu d'études concernent la richesse en P du sol des zones semi-arides algériennes. Le P organique est souvent peu présent (BENHASSINE et al., 2008).

LA RETROGRADATION DU PHOSPHORE EN SOL CALCAIRE.

Le P améliore la fertilité des épis de blé dur BELAID (1987), ATI (2010) et du poids du grain BELAID (1987), AISSA et MHIRI (2002). Le fort pouvoir fixateur des sols calcaires entraîne une rapide rétrogradation du P (HALITIM 1996). Selon FARDEAU (2005), le coefficient réel d'utilisation (CRU) du tri-superphosphate (TSP), un à deux mois après épandage, est de 15 à 20% et de moins de 2% après un an dans un sol limoneux. Dans le cas d'un apport de TSP sur labour de jachère, on peut s'attendre à de très faibles CRU.

Mois

Sol de limon (pH 6,5)

Sol argilo-calcaire (pH 8)

0

20

12

2

15

4

4

8

2

8

5

0,5

12

2

0,1

Tableau . Evolution du CRU du TSP selon le type de sol (FARDEAU 2005).

Trop souvent les préconisations ont été d'épandre les engrais P lors des labours de jachère comme « fumure de fonds ». Actuellement, il est préconisé d'apporter le P au plus près des besoins des plantes (ITGC 2010).

OPTIMISATION DES APPORTS FERTILISANTS.

L'optimisation de la fertilisation P en milieu semi-aride nécessite de prendre en considération les contraintes liées aux risques de rétrogradation. Différentes stratégies sont possibles.

A-Teneurs de P, dates d'apports des engrais.

Les relations établies entre rendement et teneur du sol en P assimilable sont propres à chaque type de sol. Afin d'obtenir le rendement optimal de blé la teneur du sol doit être de 8 mg/kg de P (Olsen) en sol limon-argileux, 13 mg/kg en sol argilo-calcaire et de 24 mg/kg en sol sableux (MOREL, 1992). La détermination de ces seuils passe par la réalisation d'essais en stations mais aussi par des enquêtes culture associant collecte des rendements obtenus et teneur en P du sol (BELAID, 1993). Il est intéressant d'apporter le P assez tôt en localisé (AISSA 1992). Un essai d’Arvalis, sur un sol très pauvre en P (P Olsen = 10.6 mg /kg), montre qu'un apport de 30 kg de P par ha avant le semis permet un gain de 10 % de rendement (VALE, 2011).

B-Concernant les modes d'apport.

Les modes d'apport du P sont variés: localisation de l'engrais, combinaison de l'engrais avec d'autres fertilisants ou pulvérisation foliaire d'un engrais liquide. Un apport localisé de P permet une prolifération des racines HINSINGER (2001). La demande en P est la plus forte chez les jeunes plants. Aussi, c'est très tôt que les carences en P peuvent s'installer. La forme ammoniacale du Di-Ammonium de P (DAP) possède une action acidifiante sur le sol; elle permet une meilleur bio-disponibilité en P (MIHOUB 2012). Le rendement du blé dur est amélioré (ITGC 2007). Les effets acidifiants du sulfate d'ammonium et du sulfate de potassium sont observés sur un essai de l'ITGC au Khroubs en 2007. Un effet semblable à celui du DAP a été observé avec le TSP utilisé simultanément avec du sulfazote juste avant semis (ITGC, 2010).

 

15 jours

30 jours

45 jours

Témoin

64 (8,6)

75 (8,55)

84 (8,44)

MAP

122 (7,84)

145 (7,91)

121 ( 7,81)

SSP

104 (8,12)

107 (8,14)

102 (8,13)

Tableau: Evolution du taux de P (ppm Olsen) et du pH du sol suite à l'apport de divers types d'engrais P (MIHOUB 2012).

La diminution de pH de la rhizosphère induit par l'apport d'azote sous forme d'ions NH4+ exerce une forte influence sur la biodisponibilité du P du sol. La concentration de P dans les parties aériennes du soja augmente linéairement avec la baisse du pH (RILEY et BARBER 1971). Le P combiné à l'azote ammoniacal augmente significativement la croissance des racines du maïs et l'utilisation du P à un stade précoce par stimulation de la prolifération des racines et l'acidification de la rhizosphère (JING et al., 2010). Le ray-grass fertilisé avec NH4+ prélève plus de P que lorsqu'il reçoit NO3– (GAHOONIA et al. 1992). Lorsque la racine absorbe un ion ammonium NH4+, elle rejette un ion hydrogène (H+); le pH baisse. Quand elle absorbe un ion nitrate (NO3–), elle absorbe un ion hydroxyle (OH-); le pH augmente. Un effet acidifiant du soufre est également observé. L'acidification de la rhizosphère peut être de 2 à 3 unité de pH ce qui permet de dissoudre le P modérément assimilable du sol (MARSCHNER, 1995). L'orge réagit particulièrement bien à un apport de P et d'oligoéléments par voie foliaire (MECKLICHE et al.,2011). AISSA et MHIRI (2002) observent en conditions semi-arides, l'effet significatif de 2 pulvérisations foliaires de sulfate de potassium sur blé dur. La fertilisation foliaire vient en complément d'une fertilisation au sol et ne peut en aucun cas se substituer à elle (VALE 2011).

C-Concernant les amendements organiques.

Un apport de boues résiduaires sur blé dur permet le passage de 14 qx/ha à 34 qx/ha (ATI (2010). La présence des matières organiques de ces boues accroît la biodisponibilité du P (THIEN et MYERS, 1992). La biodisponibilité du P présent dans les boues résiduaires est fonction du type de traitement industriel des eauxFARDEAU (2000). L'apport de boues résiduaires se traduit par une meilleure alimentation hydrique et une augmentation des teneurs en P de la plante (ATI, 2010). En s'inspirant des travaux sur les phospho-composts (HELLAL et al., 2012), on peut se demander quel pourrait être l'effet de composts enrichis en TSP. La production d'acides organiques tels l'acide citrique, oxalique, tartrique durant le compostage peuvent entrainer même la dissolution du P de phosphates naturels (CHIEN, MENON 1995).

ESPECES, VARIETES ET PRATIQUES CULTURALES.

A-Concernant les espèces et les variétés.

Lupinus pilosus acidifie la rhizosphère (PEARSE et al., 2006) cette faculté serait liée à la capacité de certaines plantes à mieux utiliser le P du sol. Le pois-chiche, le lupin blanc et la féverole présentent également une forte capacité à utiliser le P du sol(BOLLAND et GILKS 1990). GAHOONIA et NIELSEN (1997) notent l'abondance des poils absorbants de la variété d'orge Salka et sa faculté à prélever plus de P. Chez le riz, l'insertion du gène PSTOL1 améliore le rendement dans des sol pauvres en P. PSTOL1 agit comme un activateur de la croissance racinaire précoce, permettant ainsi aux plantes d'acquérir plus de P (GAMUYAO et al., 2012). Les hyphes des champignons associés aux racines sont environ 100 plus longs que les poils absorbants (JAVOT et al., 2007).

B-Rotations et cultures associées.

Les légumineuses montrent un meilleur prélèvement du P du sol que le blé (BOLLAND et al., 1999). La croissance et les prélèvements de P d'un maïs en rotation avec des légumineuses sont améliorés (KAMH et al., 1999). Une rotation légumineuse-céréale montre une amélioration de la nutrition P des céréales (HORST et al., 1999). La vesce permet d'améliorer les prélèvements de P du sol au bénéfice de l'avoine (MUZANGWAA et al., 2012). L'association blé-pois améliore la production des grains et le taux en protéines (BEDOUSSAC et JUSTES 2010). Associé au pois chiche, le blé montre une meilleure croissance ainsi qu'une meilleure nutrition en P qui provient de la capacité du pois-chiche à mobiliser le P organique du sol (LI et al., 2003) grâce notamment à la production de phosphatase acide (LI et al., 2004). L'association blé-lupin blanc améliore la croissance et la nutrition P de la céréale GARDNER et BOUNDY (1983), SUONG et al., (2005). L'association féverole-maïs améliore le rendement du maïs (LI et al., 2007). La meilleure utilisation du P du sol par les cultures associées est observée en cas de faibles niveaux de fertilisation P (LI et al., 2007). Les mécanismes des plantes sont multiples: production accrue et sécrétion de phosphatases, exudation d'acides organiques, meilleur développement des racines, modification de leur architecture, augmentation de la surface racinaire par développement des poils absorbants, surexpression de transporteurs membranaires de P ou stimulation de bactéries et de champignons (HISINGER, 2001).

En conclusion, afin d'optimiser l'emploi des engrais P en zone semi-aride, il s'agit de maximiser l'acquisition de cet élément par les plantes. Ainsi, différentes stratégies existent: (i) détermination des doses de P par l'établissement de références régionales selon le type de sols (réalisation d'essais en station et d'enquêtes cultures), (ii) apports de P au plus près des besoins de la plante, (iii) apports d'amendements organiques et notamment les boues résiduaires (apport de P et contribution à une meilleure disponibilité du P), (iv) recours aux engrais « acidifiants ». A moyen terme, il s'agit d'étudier et de développer les cultures associées. La nutrition P des céréales en zones semi-aride a été longtemps cantonnée aux seuls apports de TSP. Des espèces adaptées aux milieux semi-arides telles lupin, féverole ou pois chiche présentent des mécanismes originaux de prélèvement du P. Dorénavant, il s'agit de tenir compte de la réaction des espèces et de leurs écco-types aux apports d'engrais combinés, aux mécanismes de facilitation entre espèces (cultures associées) et aux mécanismes intrinsèques de la rhizosphère (dont la mycorhization).

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2 - ZONES SEMI-ARIDES: REVISITER LA FERTILISATION PHOSPHATEE DES CEREALES. VERSION LONGUE (disponible en PDF. Voir plus bas)..

 

BELAID Djamel.

Enseignant chercheur. Laboratoire de Sciences de la Vie et de la Terre. FRANCE.

djamel.belaid@ac-amiens.fr

 

Les sols des zones semi-arides algériennes sont caractérisés par un fort pouvoir fixateur vis à vis du P2O5. Aussi, le coefficient réel d’utilisation d’un engrais phosphaté, tel le superphosphate, diminue rapidement selon la durée de contact avec le sol. L'objectif de ce travail est d'envisager les moyens de réduire ces risques d'insolubilisation. La méthode utilisée a consisté en des essais durant trois années à Batna afin de déterminer la réponse du blé dur aux engrais phosphatés.Les résultats obtenus amènent à considérer les formes d'engrais phosphatés les plus adaptées ainsi que leurs modalités d'apport. Par ailleurs, en fonction de différents essais sont examinés des seuils d'apports de P2O5. Il apparaît que la dose d'engrais phosphatés à apporter est spécifique de chaque type de sol. La détermination des doses adéquates passe donc par l'établissement de références régionales (essais en stations, enquêtes sur des réseaux de parcelles agriculteurs). L'acide phosphorique apporté par pulvérisation foliaire s'avère être également un complément intéressant de la fertilisation au sol. Des apports de boues résiduaires contribuent à une meilleure phytodisponibilité du P2O5. Par ailleurs, le semis direct, en permettant une plus longue conservation de l'humidité du sol assure une meilleure assimilation du phosphore du sol malgré une moindre répartition du P2O5 en profondeur.

Mots clés: phosphore, phytodisponibilité, doses, boues, non-labour.

 

 

INTRODUCTION.

 

Le phosphore (P) est primordial pour la croissance des plantes même s'il ne représente que 0,2% de leur matière sèche. Cet élément est l'un des plus difficile à acquérir pour les plantes. Il est souvent le facteur minéral limitant des cultures; des pertes de 5 à 15% ne sont pas rares voire beaucoup plus en sols calcaires (HINSINGER, 2001). Aussi, appréhender comment les plantes maintiennent leur homéostasie en P et contournent les carences du sol est un défi pour l'agriculture en milieu semi-aride.

 

Les plantes absorbent le P sous forme d’ions phosphate inorganique en solution dans le sol. De ce fait, l'absorption du P est tributaire d'un niveau minimum d'humidité du sol. La majorité des racines des espèces cultivées sont associées à des champignons (mycorhizes) qui permettent une meilleure absorption des éléments minéraux du sol.

 

Comparant des rendements parcellaires et les flux moyen de transfert entre la phase solide et la phase liquide FARDEAU et al., (1991) ont montré «que le seul facteur susceptible de limiter la nutrition phosphatée est bien le flux ». Ce qui amène ces auteurs « à privilégier la présence d'eau dans le sol comme facteur prioritaire pour assurer une nutrition phosphatée satisfaisante même lorsque les stricts besoins en eau sont satisfaits ». Peu d'études existent concernant la richesse en P du sol des zones semi-arides algériennes. BENHASSINE et al., 2008 observant la faible valeur du coefficient de corrélation entre P du sol et matière organique, concluent que le P organique est peu importants dans les sols semi-arides tunisiens.

 

Nous examinerons comment, face à de telles contraintes, les cultures des systèmes céréales-légumineuses ont développé des stratégies afin de maintenir leur homéostasie en P et pour en maximiser son acquisition.

 

I-LA RETROGRADATION DU PHOSPHORE EN SOL CALCAIRE.

 

Les apports de P constituent un facteur primordial d'amélioration du rendement. Sur blé dur, la fertilité des épis BELAID (1987), ATI (2010) et du poids du grain BELAID (1987), AISSA et MHIRI (2002) sont améliorés.

 

Le fort pouvoir fixateur des sols calcaires locaux entraîne une rapide rétrogradation du P. Selon FARDEAU (2005), le coefficient réel d'utilisation (CRU) du superphosphate 1 à 2 mois après épandage est de 15 à 20% et de moins de 2% après un an dans un sol limoneux. Si ce type d'engrais est apporté en août, après la récolte des céréales à pailles, pour un maïs semé au printemps suivant, le coefficient réel d'utilisation est de 5% sur sol limoneux et en dessous de cette valeur si le sol est calcaire (Tab 1). Dans le cas d'un apport de tri-super phosphate (TSP) sur labour de jachère, on peut s'attendre à de très faibles CRU.

 

Mois

Sol de limon (pH 6,5)

Sol argilo-calcaire (pH 8)

0

20

12

2

15

4

4

8

2

8

5

0,5

12

2

0,1

Tableau 1. Evolution du coefficient d'utilisation réel d'un engrais phosphaté de type TSP selon le type de sol (FARDEAU 2005).

 

Trop souvent les préconisations ont été d'épandre les engrais phosphatés lors des labours de jachère comme « fumure de fonds », c'est à dire loin du moment d'absorption du P par la plante. Actuellement, il est préconisé d'apporter le P au plus près des besoins des plantes (ITGC 2010).

 

II-OPTIMISATION DES APPORTS FERTILISANTS.

L'optimisation de la fertilisation phosphatée en milieu semi-aride nécessite de prendre en considération les contraintes liées aux risques de rétrogradation du P. Différentes stratégies sont possibles.

 

A-Teneurs de P, dates d'apports des engrais.

 

Les relations établies entre rendement et teneur du sol en P assimilable sont propres à chaque type de sol. De ce fait, les teneurs au delà desquels les apports sont nécessaires varient d’un type de sol à l’autre (Tab 2).

 

Type de sol

Teneur du sol en P (Olsen mg/kg) pour obtenir l'optimum de rendement.

Limon-argileux

8

Argilo-calcaire

13

Sableux

24

Tableau 2: Courbe de réponse du blé par rapport à la teneur du sol en P (MOREL, 1992).

 

L'obtention de tels seuils passe par la réalisation d'essais en stations mais aussi par des enquêtes culture associant la collecte des rendements obtenus et la teneur en P du sol (BELAID, 1993).

 

Différents travaux montrent tout l'intérêt d'apporter le P assez tôt par rapport à la période intense d'absorption du blé. AISSA (1992) a montré que les engrais P peuvent avoir un effet positif sur le rendement quand ils sont apportés au semis et localisés avec la semence. Un essai d’Arvalis (ex-ITCF) dans le Sud Ouest (France), sur un sol très pauvre en P (P2O5 Olsen = 10.6 mg /kg), montre qu'un apport de 30 kg de P2O5 /ha avant le semis permet un gain de 10 % de rendement par rapport au même apport réalisé au stade épis 1 cm (Tab 3).

 

Doses (kg P2O5/ha/an)/Régime de fertilisation

P avant semis

P stade 2 talles

P stade épi 1 cm

P0

75

 

 

P30

102

94

88

P60

96

95

98

Tableau 3: Effet de la date d'apport de P sur le rendement du blé Isengrain dans un sol pauvre en P à Montans (France) réalisé par Arvalis en 1998.

 

Dans les conditions semi-arides en Tunisie, AISSA et MHIRI (2002) notent que « le prélèvement de P par la culture de blé exprimé en pourcentage de la matière sèche a montré la même tendance pour les différents sites avec une concentration plus élevée au stade précoce (tallage) et une diminution progressive jusqu'au stade maturité .

 

B-Concernant les modes d'apport.

Les modes d'apport du P sont variés: localisation de l'engrais, combinaison de l'engrais avec d'autres fertilisants ou pulvérisation foliaire d'un engrais liquide. Il est intéressant d'étudier l'effet de ces modes d'apports par rapport aux contraintes spécifiques du milieu semi-aride.

 

1)localisation de l’apport

Un apport localisé de P permet une prolifération des racines HINSINGER (2001). Un tel développement du système racinaire des céréales est un gage d'approvisionnement minéral. C'est chez les jeunes plants que la demande en P est la plus forte. Aussi, c'est très tôt que les carences en P peuvent s'installer et pénaliser le rendement final. Selon HALITIM (1996), afin de lutter contre les risques d'insolubilisation,un engrais phosphaté de type superphosphate doit être apporté au plus près des besoins des plantes d'autant plus que le sol est riche en calcaire.

 

2)L'effet de la formulation de l'engrais phosphaté.

Le Di-Ammonium de Phosphate (DAP) présente une forme d'azote qui permet une action acidifiante sur le sol (pH de l'engrais de 4,5). Des essais comparatifs menés sur blé (ITGC 2007) montrent un avantage pour le DAP, 56 qx/ha pour 100 kg/ha de MAP contre 38 qx/ha avec 100 kg de SP 45. Ces résultats sont à relier avec l'effet acidifiant du DAP qui permet une meilleur bio-disponibilité du phosphore du sol.

Les effets acidifiants d'engrais sont observés sur un essai de l'ITGC réalisés en 2007 au Khroubs. Cet essai vise à connaître l'effet de la combinaison du MAP, du sulfate d'ammonium et du sulfate de potassium et aboutit à recommander la combinaison de MAP de sulfate d'ammonium et de sulfate de potassium. Si le rendement obtenu s'explique par la satisfaction des besoins de la plante en éléments NPK, il serait intéressant de préciser dans de tels essais, l'effet acidifiant de l'azote apporté sous forme ammoniacal ainsi que l'effet du sulfate présent à travers le sulfate d'ammonium ou du sulfate de potassium.

 

Un effet semblable à celui du DAP a été observé avec le superphosphate 46% utilisé simultanément avec du sulfazote juste avant semis dans un essai à Sétif (ITGC, 2010). Les auteurs notent « que le sulfazote a amélioré significativement l’assimilation du P dans les conditions du sol marqué par une teneur en calcaire élevée ».

Ces résultats sont à relier avec l'effet acidifiant du MAP (MIHOUB 2012) qui permet une meilleur bio-disponibilité du phosphore du sol (tab 4).

 

15 jours

30 jours

45 jours

Témoin

64 (8,6)

75 (8,55)

84 (8,44)

MAP

122 (7,84)

145 (7,91)

121 ( 7,81)

SSP

104 (8,12)

107 (8,14)

102 (8,13)

Tableau 4: Evolution du taux de P (Olsen) et du pH du sol suite à l'apport de divers types d'engrais phosphatés (MIHOUB 2012).

 

La diminution de pH de la rhizosphère induit par l'apport d'azote sous forme d'ions NH4+ exerce une forte influence sur la biodisponibilité du P du sol. RILEY et BARBER (1971) ont trouvé que la concentration de P dans les parties aériennes du soja augmente linéairement avec la baisse du pH (%P plantes = 0.368 – 0.034 pH, r2 = 0.94). L'application combinée de P avec de l'azote ammoniacal augmente significativement la croissance des racines du maïs et l'utilisation du P à un stade précoce par stimulation de la prolifération des racines et l'acidification de la rhizosphère (JING et al., 2010). GAHOONIA et al. (1992) ont également rapporté que le ray-grass fertilisé avec NH4+ prélève plus de P d'un sol acide (luvisol) que lorsqu'il reçoit NO3 .

 

Lorsque la racine absorbe un ion ammonium NH4+), elle rejette un ion hydrogène (H+); le pH baisse. Quand elle absorbe un ion nitrate (NO3– ), elle absorbe un ion hydroxyle (OH-); le pH augmente. L'effet acidifiant du soufre apporté par les engrais vient du fait que les micro-organismes du sol le métabolisent et forment de l'acide sulfurique. Certaines racines peuvent induire une acidification de la rhizosphère qui peut être de 2 à 3 unité de pH par rapport au reste du sol ce qui permet de dissoudre le phosphore modérément assimilable du sol (MARSCHNER, 1995).

 

3)Les apports foliaires

 

L'orge réagit particulièrement bien à un apport de P et d'oligoéléments par voie foliaire (MECKLICHE et al.,2011). Cette

pulvérisation a permis un gain de 13 quintaux/ha de grains (Tab 5).

 

Traitements

Rendement en grains

(qx/ha).

Rendement en paille

(qx/ha)

T1 : Témoin sans fertilisation foliaire

T2 : Fertilisation foliaire (Agriphos : phosphore et oligo-éléments)

 

26,4

39,4

 

40

48,2

 

Tableau 5: Résultats (extraits) d'un essai d'optimisation de fertilisation foliaire mené en zone semi-aride sur orge (MECKLICHE et al.,2011).

 

AISSA et MHIRI (2002) observent en conditions semi-arides de la Tunisie, un effet significatif de 2 pulvérisations foliaires d'une solution de sulfate de potassium sur blé dur. Ils notent par ailleurs une interaction entre ces apports et les apports d'azote et de P « la mise à disposition de la plante du potassium aisément métabolisable par un apport foliaire entraîne une meilleure assimilation de l'azote et du P disponibles dans le sol »

 

La fertilisation foliaire peut permettre une amélioration des rendements. Elle vient en complément d'une fertilisation au sol et ne peut en aucun cas se substituer à elle. Elle ne vient que corriger une difficulté ponctuelle d'absorption racinaire. Les quantités de P apportées par les apports foliaires sont en général très faibles, de l’ordre de 1 à 2 kg de P2O5/ ha (VALE 2011), voire 8 kg dans le cas du sulfate de potassium (AISSA et MHIRI 2002).

 

L'efficacité d'une pulvérisation foliaire dépend des conditions d'application (hygrométrie de l'air) et de la formulation du fertilisant. La forme acide phosphorique ressort comme la plus assimilable (VALE 2011). L'effet des pulvérisations de P pourrait être expliqué par des transferts de cet éléments dans les différentes parties de la plante. « Les besoins de P des parties jeunes de la plante sont couverts par des mécanismes d’appel qui mobilisent le P à partir des parties plus âgées de la plante »VALE (2011).

 

C-Concernant les amendements organiques.

 

En conditions semi-arides, un apport de boues résiduaires sur culture de blé dur permet le passage de 14 qx/ha à 34 qx/ha pour un apport de 40 tonnes/ha (ATI (2010). Ces résultats sont expliqués par le fait que «le P assimilable a été valorisé par la végétation, et ceci revient à la matière organique contenue dans la boue qui forme un complexe phospho–humique et dont la minéralisation progressive permet d’assurer une disponibilité de cet élément pour la plante». Les acides humiques issus de ces amendements produisent un grand nombre de charges négatives (groupes carboxyl et hydroxyl) qui entrent en compétition vis à vis de l'adsorption du P au niveau du sol.

 

Le contenu en matières organiques de ces boues « voire son pH, accroît la biodisponibilité de l’élément préexistant dans le sol en influant sur l’aptitude des particules de sols à libérer les éléments » (THIEN et MYERS, 1992).

 

La biodisponibilité du P présent dans les boues résiduaires de station d’épuration est fonction du type de traitement industriel des eaux FARDEAU (2000). Le P est sous forme ionique, ou bien inclus dans les bactéries responsables de l’épuration. Il est assimilable comme tout résidu constitué d’organismes vivants. Seuls des traitements industriels, » tel un chaulage à pH 11.5, l’addition de sels de fer et/ou d’aluminium, et/ou un chauffage assurant une stérilisation, s’ajoute à l'épuration biologique, la concentration des ions phosphate dans les solutions des boues diminue, malgré une augmentation de la teneur du P total : P devient de moins en moins assimilable pour les plantes (FARDEAU 2000).

 

Selon ATI (2010), l'apport de boues résiduaires se traduit par une meilleure alimentation hydrique: « on a remarqué, cependant, au cours de l’expérience que la végétation du témoin était relativement moins tardive (feuillage se desséchant plus vite) ce qui laissent supposer que l’amendement avec des boues résiduaires permet de garder plus longtemps l’eau du sol grâce à la matière organique qu’elles contiennent et qui agit comme un capteur tampon de l’humidité. L'apport de boues se traduit par une augmentation des teneurs en P de la plante (Tab 6).

 

 

Témoin

20 Tonnes/ha

40 Tonnes/ha

Teneur en phosphore de la plante et rendement

0,24% (14 qx/ha)

0,34%

0,38% (34 qx/ha)

Tableau 6: Effet d'apports croissants de boues résiduaires sur la teneur en P du blé dur (ATI 2010).

 

D'autres essais de plein champ pourraient permettre de déterminer la valeur fertilisante phosphatée à long terme. Il s'agirait d'observer l'évolution différenciée de la disponibilité du P dans les sols recevant différents types d'apports et de comparer les variations de la solubilité et de la mobilité des ions phosphaté en fonction des différentes formes et doses d'apport. En s'inspirant des travaux sur les phospho-composts à base de phosphates naturels (HELLAL et al., 2012), on peut se demander quel pourrait être l'effet de composts enrichis en super-phosphate. En effet, la production d'acides organiques tels l'acide citrique, oxalique, tartrique durant le compostage de la matière organique peuvent entrainer la dissolution du Pde phosphates naturels (CHIEN, MENON 1995).

 

III-ESPECES, VARIETES ET PRATIQUES CULTURALES.

 

A-Concernant les espèces et les variétés.

 

Différentes espèces de lupins dont Lupinus pilosus présentent la capacité à acidifier leur rhizosphère (PEARSE et al., 2006). Cette faculté à acidifier leur rhizosphère serait liée à la capacité de certaines plantes à mieux utiliser le P du sol. Certaines espèces telles le pois-chiche, le lupin blanc et la féverole présentent une forte capacité à utiliser le P du sol(BOLLAND et GILKS 1990).

 

Analysant le système racinaire de 30 variétés d'orge GAHOONIA et NIELSEN (1997) notent l'abondance des poils absorbants de la variété Salka et sa faculté à prélever plus de P du sol (Tab 7).

 

 

L.racine (mm) en solution.

L.racine dans le sol

Surface racine dans le sol

MS racine en solution (mg)

MS feuilles solution (g)

Phosphore dans MS

Salka

32±4

1.10 ±0.16

206,00%

163±9

1.65±0.22

0.42±0.1%

Zita

21±3

0.63±0.18

81,00%

153±11

1.51±0.31

0.41±0.08%

Tableau 7:Longueur des poils absorbants de 2 variétés d'orge et leur capacité à absorber le P du sol (GAHOONIA, NIELSEN 1997).

 

La capacité de Salka à absorber plus de P du sol serait liée à la longueur de ses racines et à la densité de son système racinaire. Chez le riz l'insertion du gène PSTOL1 dans de nouvelles variétés « améliore considérablement le rendement en grains dans des sol pauvres en P. D'autres analyses montrent que PSTOL1 agit comme un activateur de la croissance racinaire précoce, permettant ainsi aux plantes d'acquérir plus de P» (GAMUYAO et al., 2012). Par ailleurs, l'action des mycorhizes en grandes cultures mérite de ne pas être sous estimée. «Les champignons MA permettent d’augmenter le volume de sol exploré et de dépasser cette zone d’appauvrissement grâce à leur mycélium extra-racinaire composé d’hyphes très fins et bien plus longs que les poils absorbants, environ 100 fois plus» (JAVOT et al., 2007).

 

B-Rotations et cultures associées.

 

Les pratiques culturales peuvent influencer la bio-disponibilité du P. Ces pratiques influent sur les êtres vivants du sol microscopiques ou macroscopiques. Il a été observé que les déjections de vers de terre présentent 3 fois plus de P extractible dans l'eau. Certaines espèces de lombrics favorisent même la dissolution du phosphate naturel et donc la disponibilité de dérivés du P dans le sol. Mais, c'est au niveau même de la rhizosphère qu'intervient les processus biologiques les plus intéressants.

 

1) Cultures à fort pouvoir d'extraction du phosphore et cultures associées.

 

Deux cas sont à considérer, les rotations culturales et les cultures associées. Les rotations céréales et cultures à fort pouvoir d'extraction du P ont toujours existé localement; c'est le cas de la jachère pâturée comportant des espèces spontanées de medicago. Les légumineuses à graines montrent un meilleur prélèvement du P du sol que le blé, faisant d'elles un élément intéressant dans les systèmes de cultures visant la mobilisation du P du sol (BOLLAND et al., 1999).

 

La croissance et les prélèvements de P d'un maïs en rotation avec des légumineuses sont améliorés du fait de la meilleure mobilisation du P du sol par ces légumineuses (KAMH et al., 1999). Une rotation légumineuse-céréale montre une amélioration de la nutrition phosphatée des céréales (HORST et al., 1999).

 

Le fourrage de vesce-avoine est une culture associée couramment pratiquée en Algérie. L'association de la légumineuse permet d'améliorer les prélèvements de P du sol (MUZANGWAA et al., 2012). L'association d'une légumineuse au blé est souvent utilisée afin d'améliorer la production des grains et leur taux en protéines ( BEDOUSSAC et JUSTES 2010). Cependant, différents travaux montrent une meilleure assimilation du P du sol en cas d'association de céréales et de légumineuses. Associé au pois chiche, le blé montre une meilleure croissance ainsi qu'une meilleure nutrition en P qui provient de la capacité du pois-chiche à mobiliser le P organique du sol (LI et al., 2003) grâce notamment à la production de phosphatase acide (LI et al., 2004).

 

La culture associée de blé et de lupin blanc améliore la croissance et la nutrition phosphatée de la céréale GARDNER et BOUNDY (1983), SUONG et al., (2005). Associé à la féverole le maïs produit jusqu'à 129 quintaux par hectare (LI et al., 2007). Si on remplace la féverole par du blé, le rendement de maïs n'est plus que de 92 quintaux. L'engrais phosphaté devient inutile, voire même exerce un effet dépressif à la dose de 112 kg, le rendement baissant à 109 quintaux. La meilleure utilisation du P du sol par les cultures associées est observée en cas de faibles niveaux de fertilisation P, cet effet décroît en cas de niveaux plus élevés en P (LI et al., 2007).

 

Les processus tendant à améliorer les prélèvements de P par les plantes sont multiples: production accrue et sécrétion de phosphatases, exudation d'acides organiques, meilleur développement des racines, modification de leur architecture, augmentation de la surface racinaire par développement des poils absorbants, surexpression de transporteurs membranaires de P ou stimulation de bactéries et de champignons (HISINGER, 2001). Ces processus ont en général une durée limitée. Acides organiques et enzymes par exemple, peuvent être assez rapidement dégradés. C'est ce qui explique que le gain de rendement obtenu par l'association de deux cultures puisse être supérieur à celui par leur culture l'une après l'autre.

 

2) Phosphore et non labour.

Le non-labour associée aux techniques culturales simplifiées ou au semis direct, permet une amélioration des rendements (Tab 8) notamment grâce à une meilleure efficacité de l'eau de pluie emmagasinée dans le sol (MRABET 1997).

 

 

Régime humide

Régime sec

Non labour

39

25

chisel

31

10

charrue

15

0

Tableau 8: Durée en jours nécessaire pour atteindre le point de flétrissement à l'horizon (0-10 cm) en fonction du type de travail du sol pour deux régimes hydriques; humide: apport d'eau 77 mm et sec: apport d'eau 35 mm. (MRABET 1997).

 

Cette préservation de l'humidité du sol ne peut qu'améliorer la nutrition phosphatée des cultures. La pratique de non labour est cependant à l'origine d'une moindre répartition des engrais phosphatés en profondeur (ZIBILSKE et BRADFORD 2003).

 

CONCLUSION:

En zone semi-aride, la fertilisation phosphatée des céréales est confrontée à une contrainte majeure: le fort pouvoir fixateur des sols. La faible humidité du sol ainsi que son faible taux en matières organique aggravent cette situation. Afin d'optimiser l'emploi des engrais phosphatés et permettre de maintenir l'homéostasie du P dans la plante, il s'agit de maximiser l'acquisition de cet élément. Les connaissances actuelles pour améliorer la nutrition dans les systèmes de cultures céréales-légumineuse sont prometteuses. Des espèces adaptées aux milieux semi-arides telles lupin, féverole ou pois chiche présentent des mécanismes originaux de prélèvement du P du sol. Ainsi, différentes stratégies existent. Certaines sont relativement faciles à mettre en œuvre.

  • La dose à apporter au blé dur est spécifique de chaque type de sol. La détermination de ces doses passe donc par l'établissement de références régionales selon le type de sols. Aux essais en station, des enquêtes rendement et teneur en P2O5 des parcelles peuvent permettre d'établir des seuils de fertilisation.

  • Les dernières avancées en matière de comportement du P dans les sols à fort pouvoir fixateur montrent la nécessité d'apporter cet élément au plus près des besoins de la plante. En effet, les travaux de Fardeau (2005) ont montré que le CRU d’un engrais phosphaté, type superphosphate, diminue significativement lorsque le temps de contact avec le sol augmente.

  • Les amendements organiques et notamment les boues résiduaires (exemptes d'éléments trace-métalliques) s'avèrent intéressantes. Non seulement, elles apportent du P mais en plus, contribuent à une meilleure phytodisponibilité du P du sol.

  • La plus grande disponibilité locale de différentes formes d'engrais phosphatés, dont certains dit à « pouvoir acidifiant » permet le recours à une fertilisation mieux adaptée aux sols à forts pouvoir fixateur. La mise à la disposition des exploitations de ce type d'engrais constitue une avancée majeure.

    A moyen terme, il s'agit d'utiliser les mécanismes morphologiques et physiologiques d'acquisition du P du sol existant chez certaines espèces, notamment les légumineuses. Celles-ci, connues jusqu'à présent pour leur faculté d'utiliser l'azote de l'air, montrent également une bonne aptitude à mobiliser le P du sol. Différents axes de recherche sont possibles.

    - Utilisation de cultures associées: de plus en plus d'études montrent l'existence d'interactions positives céréales-légumineuses

    en ce qui concerne l'acquisition du P du sol. Les cultures associées présentent un intérêt d'autant plus grand que les ressources

    du milieu sont limitées comme c'est le cas dans les agro-systèmes à bas niveau d'intrants.

     

    - Diversité des stratégies d'acquisition du P. Les mécanismes utilisés par les espèces cultivées sont d'une grande diversité: acidification du sol, sécrétion d'enzymes, stimulation de bactéries et de champignons, architecture racinaire. Il s'agit de les identifier selon les espèces et parmi les différents génotypes locaux.

     

Les techniques de non labour et notamment le semis direct sont particulièrement intéressantes afin de conserver l'humidité du sol. Cette humidité peut améliorer la phytodisponibilité du P. Cependant, ce type de techniques provoque une moindre répartition en profondeur du P qui pourrait être défavorable aux prélèvements de cet élément par la plante.

 

La nutrition phosphatée des céréales en zones semi-aride a été longtemps cantonnée aux seuls apports de super-phosphate. Dorénavant, elle doit tenir compte de la réaction des espèces et de leurs génotypes aux apports d'engrais combinés, aux mécanismes de facilitation entre espèces (cultures associées) et aux mécanismes intrinsèques de la rhizosphère (dont la mycorhization).

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3-Fertilisation phospho-potassique du blé dur en culture intensive en Tunisie

Un très bel article.


Cahiers Agricultures. Volume 11, Numéro 6, 391-7, Novembre - Décembre 2002, Notes de recherche

 
 

Auteur(s) : Ali Daly Aissa, Ali Mhiri, Ecole supérieure d'agriculture du Kef, 7119, Le Kef, Tunisie..

Résumé : Des essais de fertilisation phospho-potassique de la variété de blé dur Karim ont été conduits durant la campagne 1998/1999 dans quatre sites du Nord de la Tunisie situés à Lafareg (Béja), Ramlia (Siliana), Boulifa (Le Kef) et Sidi Ahmed Salah (Kalâa Khasba). Ces sites ont des potentialités différentes d'intensification en régime pluvial ; des irrigations de complément ont été apportées dans les sites de Boulifa et Sidi Ahmed Salah pour corriger le bilan hydrique. En revanche, les essais des sites de Lafareg et Ramlia ont été conduits en pluvial. Trois doses de P : 0, 45 et 90 kg de P2O5 sous forme de super 45 et trois modes et doses d'apport de K : K0(témoin), Ks (sol) et Kf (foliaire) ont été testés dans un essai factoriel. Ces essais ont permis d'atteindre des rendements de 45, 30, 62, et 48 q/ha respectivement pour Lafareg, Ramlia, Boulifa et Sidi Ahmed Salah. L'apport de K dans le sol au moment des semis a produit dans le site de Lafareg une augmentation du rendement en grain de 13 % par rapport au témoin, tandis que l'apport foliaire a amélioré ce rendement en grain dans les sites de Boulifa, Lafareg et Sidi Ahmed Salah avec des gains respectifs de 15,6, 9,1 et 10,5 % par rapport au témoin. On a noté que les traitements qui ont reçu l'engrais potassique ont été nettement moins affectés par la vague de chaleur survenue au moment du remplissage des grains. Cet effet est particulièrement enregistré avec l'apport foliaire de K aux sites de Boulifa et Lafareg où des gains respectifs du poids de 1 000 grains de 16,97 et 10,41 % ont été obtenus. L'apport de P a produit un effet significatif dans le site de Boulifa, où l'application de 45 kg/ha de P2O5 a engendré une augmentation significative du rendement en grains et une accroissement du poids de 1 000 grains, malgré la richesse initiale du sol en P assimilable. L'apport foliaire de K à la montaison et au début de l'épiaison a engendré une augmentation de la teneur de la plante en N, P et K et, par conséquent, une meilleure assimilation et mobilisation de ces éléments.
 

 

ARTICLE

 

Le blé dur est la principale céréale cultivée en Tunisie. Son rendement moyen dans les régions du Nord oscille entre 10 et 18 q/ha selon la pluviométrie de l'année. Les emblavures annuelles sont de 800 000 à 900 000 hectares, soit 50 à 70 % des superficies semées annuellement [1]. Pour la campagne 1997/1998, la production était de 10,9 millions de quintaux de blé dur, soit 65 % de la production céréalière totale estimée à 16,65 millions de quintaux. Une grande partie de cette production provient des zones naturellement favorables du Nord et des périmètres irrigués dans les régions du centre. Cependant, les rendements de cette culture restent souvent limités et en deçà des potentialités génétiques des variétés utilisées et des objectifs de rendement. Les superficies réservées aux céréales irriguées, et notamment au blé dur, ne cessent d'augmenter et ont atteint environ 80 000 hectares pour la campagne 1998/1999. Avec les encouragements et les incitations sur les prix de l'eau d'irrigation et le matériel d'irrigation, on prévoit une augmentation rapide de ces superficies qui pourraient atteindre les 100 000 hectares au cours des prochaines années [2]. L'intensification et l'accroissement de la productivité des cultures céréalières dans ces zones favorables nécessitent, entre autres, une utilisation rationnelle et raisonnée des engrais chimiques [3]. Si, au cours des dernières années, le « paquet technologique » de l'utilisation des engrais azotés pour les céréales est en grande partie maîtrisé, de nombreux travaux ayant été réalisés dans ce domaine [4-7], au contraire, la fertilisation phospho-potassique des céréales demeure insuffisamment explorée et peu d'études ont été conduites dans des conditions d'intensification. Les résultats des travaux menés à l'Institut national agronomique de Tunisie [8] et par l'École supérieure d'agriculture du Kef [9] ont prouvé l'efficacité de l'apport phospho-potassique sur l'accroissement des rendements de grain et de biomasse et de la qualité des grains du blé dur conduit en intensif ainsi qu'une meilleure résistance de cette culture au stress thermique. En effet, une culture de blé dur conduite dans des conditions non limitantes en eau et en azote a réagi à un apport potassique au sol [9]. Les analyses foliaires de la culture à différents stades végétatifs et le suivi de la croissance de la culture ont montré que, aux stades de pleine croissance, montaison et épiaison, les besoins instantanés en potassium, nécessaire à l'activation des métabolismes de synthèse et de translocation des glucides [10], ne sont pas immédiatement satisfaits par les réserves du sol en cet élément et qu'un apport foliaire peut être très bénéfique. Cet apport appliqué à faibles doses et à des périodes échelonnées pourrait garantir une meilleure valorisation de l'eau d'irrigation et des autres engrais chimiques et, par conséquent, une amélioration des rendements du blé dur.

Le présent travail s'inscrit dans le cadre d'un programme de recherche sur la fertilisation raisonnée du blé dur cultivé en intensif et se propose, à l'aide d'expérimentations aux champs, de comparer les effets de différents modes d'apport de potassium en interaction avec la fertilisation phosphatée sur le comportement nutritionnel et le rendement de cette culture.

Matériel et méthode

Des essais de fertilisation phospho-potassique aux champs avec la variété de blé dur var. Karim ont été conduits durant la campagne 1998/1999 dans quatre sites du nord de la Tunisie situés à Lafareg (Béja), Ramlia (Siliana), Boulifa (El Kef) et Sidi Ahmed Salah (Kalâa Khasba). Ces sites offrent des conditions naturelles plus ou moins favorables à l'intensification de la céréaliculture selon leur pluviométrie annuelle moyenne. Dans certains sites, le besoin s'est fait sentir d'apporter des irrigations de complément pour combler les déficits hydriques. Les sols des sites sont d'origine alluviale ; et les caractéristiques de leurs couches superficielles figurent au tableau 1.

Ces sols sont tous de texture fine et argileuse, calcaires, potentiellement fertiles (pourcentages de matière organique et capacités d'échange cationique moyens à élevés) en potassium échangeable et moyennement pourvus en phosphore assimilable.

Les cultures aux sites de Lafareg et Ramlia ont été conduites en pluvial (tableau 2). Celles des sites de Boulifa et de Sidi Ahmed Salah ont reçu respectivement deux irrigations de 40 mm et trois irrigations de 30 mm chacune aux stades de fin de tallage et montaison. Les quantités de pluie et les températures minimales et maximales enregistrées durant cette campagne sont présentées aux tableaux 2 et 3. Les soins culturaux (désherbage chimique et traitements cryptogamiques) ont été identiques pour tous les sites. Le cycle cultural était caractérisé par un hiver humide, notamment le mois de janvier, et un certain déficit hydrique aux mois d'avril et de mai. Ce déficit a été aggravé par une vague de chaleur excessive qui a coïncidé avec la période de remplissage des grains. La production céréalière dans les régions du Nord en a été globalement affectée, notamment à travers le poids spécifique des grains.

Le même protocole expérimental a été conduit dans les quatre sites ; il consistait en un essai factoriel en quatre répétitions avec une combinaison de trois doses de
P : 0, 45 et 90 kg/ha de P2O5/ha sous forme de triple super phosphate (0-45-0), et trois doses et deux modes d'apport de K : K0 témoin : 0 kg/ha, K-sol : 50 kg/ha de K2O appliqué au semis sous forme de sulfate de potassium (0-0-50), et K-foliaire : en 2 pulvérisations d'une solution à
2 % de sulfate de potassium avec un total de 8 kg/ha de K2O pour les deux pulvérisations. L'azote est considéré comme un facteur non limitant avec des apports échelonnés sur les différents stades végétatifs ; le calcul des quantités d'azote apportées est fondé sur la méthode du bilan [3] appliquée pour un objectif de rendement de 60 q/ha et elles étaient respectivement de 66, 50, 80 et 73 kg de N/ha sous forme d'ammonitrate (33,5-0-0) pour Lafareg, Ramlia, Boulifa et Sidi Ahmed Salah. La pulvérisation foliaire de sulfate de K est réalisée en deux fois espacées de 15 jours aux stades de fin montaison début épiaison. Des échantillons sur la totalité de la partie aérienne des plantes ont été prélevés à différents stades de croissance pour les analyses de N, P et K.

Résultats et discussion

Effets de la fertilisation phosphatée

L'apport de P a produit un effet significatif dans le site de Boulifa uniquement. En effet, l'application de 45 kg/ha de P2O5 combinée avec l'application foliaire de K, P1Kf, a généré des gains de 15,5 % et 9,0 % respectivement pour le poids de 1 000 grains et le rendement en grain comparé à P0Kf (figures 1a et b). Il est à signaler que la teneur en P Olsen dans ce site est la plus faible des quatre sites (12 mg/kg), mais considérée par certains auteurs comme nettement supérieure au seuil critique pour les céréales en pluvial sous climat semi-aride. Notons cependant que Aissa [11] a déjà montré que les engrais phosphatés peuvent avoir un effet positif sur le rendement quand ils sont apportés au semis et localisés avec la semence. Ce résultat confirme le fait que le seuil critique de P pour le blé n'est pas une valeur absolue et peut varier en fonction des conditions du niveau d'intensification. Dans les autres sites où P assimilable est supérieur à 16 mg/kg de sol, l'engrais phosphaté n'a pas engendré d'amélioration des rendements ; il a cependant amélioré la teneur de la plante en phosphore et permis de maintenir les teneurs des sols considérés en phosphore assimilable à leurs niveaux initiaux en fin de culture. Ces observations confortent les recommandations de fertilisation phosphatée des céréales élaborée par Mhiri [12]. Ces données, obtenues dans ce site qui titre 12 ppm P Olsen, prouvent que, en conditions d'intensification de la culture, on pourrait s'attendre à des réponses à l'apport phosphaté pour des teneurs en P assimilable jugées moyennes à élevées par les recommandations de l'Icarda pour la région Wana [13].

De même, le prélèvement de P par la culture de blé exprimé en pourcentage de la matière sèche a montré la même tendance pour les différents sites avec une concentration plus élevée au stade précoce (tallage) et une diminution progressive jusqu'au stade maturité (tableau 4). Des effets significatifs de l'apport phosphaté sur la teneur de la plante en P ont été enregistrés aux stades de montaison, épiaison et maturité (grain + paille) dans le site de Boulifa. En effet, dans ce site qui titrait 12 ppm P assimilable, des teneurs plus élevées en P dans la plante ont été mesurées avec les apports P1 et P2 au stade de montaison et avec la dose P2 aux stades d'épiaison et maturité, comparées à P1 et P0. Ces valeurs indiquent que l'apport de 45 kg/ha P2O5 a produit des teneurs plus élevées en P jusqu'au stade d'épiaison et que, par la suite, il a fallu une dose de P plus élevée, P2 de 90 kg/ha de P2O5, pour maintenir une concentration significativement plus élevée que celle du témoin. Cette augmentation de la concentration de P dans la plante a été accompagnée par un effet positif sur le rendement et le poids spécifique des grains (figures 1a et b).

Effets de la fertilisation potassique

L'apport de l'engrais potassique (sulfate de potassium) dans le sol au semis a produit une augmentation significative (au seuil 5 %) du rendement en grains dans le site de Lafareg (tableau 5) malgré sa richesse évidente en K échangeable (tableau 1). En effet, l'apport de 50 kg/ha de K2O a produit une augmentation du rendement en grains de 13 % comparé au témoin K0. Dans les autres sites, ce traitement n'a pas engendré d'augmentation significative du rendement en grains. L'examen des facteurs explicatifs de l'efficience de ce mode de fertilisation de K dans le site de Lafareg à l'exception des autres sites nous amène à conclure que la forte pluviométrie du site serait à l'origine de cette efficience. D'un autre côté, l'apport foliaire de sulfate de potassium a nettement amélioré le rendement en grains pour les sites de Lafareg (pluvial avec plus de 600 mm), Boulifa et Sidi Ahmed Salah (irrigués) avec des gains respectifs de 18,45, 9,98 et 11,57 % comparés à leurs témoins respectifs. Dans les trois sites, la somme des quantités d'eau reçues par la culture atteint respectivement durant le cycle végétatif 613,6, 506,7 et 433,1 mm. Sur un autre plan, les trois sols de ces sites ont des teneurs différentes en K échangeable, mais pouvant être considérées comme assez importantes pour couvrir les besoins de la culture de blé. Seul le site de Ramlia (le plus riche en potassium), conduit en pluvial et ayant reçu 452,3 mm de pluie durant le cycle de la culture, n'a pas répondu à un apport de K. Il semble donc ressortir de ces résultats que le déficit hydrique pour la culture constituerait le facteur limitant de l'efficience de la fertilisation potassique du blé sous les deux modes d'apport considérés. Par ailleurs, on peut s'interroger sur l'élément chimique de l'engrais apporté, à savoir le soufre ou le potassium, qui serait responsable des effets constatés. Compte tenu du fait que les sols calcaires en Tunisie sont relativement bien pourvus en sulfate, de telle sorte que les carences en soufre n'ont jamais été constatées, même en culture intensive, nous attribuons plutôt les effets enregistrés au potassium. D'ailleurs, pour trancher cette question, nous avons confirmé par une autre expérimentation cette hypothèse en comparant deux formes d'engrais potassique, nitrate et sulfate de potassium (résultats en cours de publication).

Il ressort de l'analyse de l'indice de productivité (tableau 6), dans nos conditions expérimentales, une nette supériorité de productivité de la fertilisation potassique foliaire par rapport à la fertilisation potassique au sol. Il reste cependant à en apprécier l'efficience économique. Par ailleurs, dans les régions du nord en général, cette année agricole a été marquée par une vague de chaleur excessive, survenue au début du mois de mai et qui a coïncidé avec la période de remplissage des grains ; cette chaleur a sévèrement affecté la qualité des grains et leur poids spécifique dans plusieurs régions céréalières du Nord de la Tunisie. Pour nos essais, on a noté que les traitements qui ont reçu l'apport potassique ont été nettement moins affectés par ce stress thermique. Cet effet positif est particulièrement enregistré à Boulifa et Sidi Ahmed Salah avec l'apport de K au sol, avec des gains respectifs de 5,97 et 10,60 %, comparés aux témoins et avec l'apport foliaire de K aux sites de Boulifa et Lafareg où des gains respectifs du poids de 1 000 grains de 18,93 et 11,41 % ont été obtenus (tableau 7).

Pour le site de Boulifa, l'analyse foliaire de la plante en potassium avec les trois traitements K-foliaire, K-sol et K-témoin a montré des teneurs maximales respectives de 3,3, 3,2 et 2,9 % K au stade de montaison. Ces teneurs ont chuté au stade d'épiaison pour K-sol et K-témoin pour atteindre des valeurs respectives de 1,38 et 1,12 % tandis que, avec K-foliaire, cette teneur est significativement plus élevée (seuil 5 %) et s'est maintenue au niveau de 1,8 %. La même tendance est observée au stade de maturité (figure 2). Ce résultat explique l'intérêt de l'application foliaire de K aux stades de montaison et d'épiaison pour maintenir un approvisionnement adéquat en potassium, nécessaire à l'activation enzymatique du métabolisme de synthèse et de translocation des glucides, et, par conséquent, garantir des rendements en grains plus élevés. Des résultats similaires sont obtenus dans le site de Lafareg où le rendement en grain est aussi amélioré.

Interaction entre P et K

Sur le site de Boulifa caractérisé par des teneurs du sol les plus faibles de P (12 mg/kg) et de K échangeable (288 mg/kg), une interaction positive a été notée entre l'apport de P et l'application foliaire de K (figures 1a et b). Un rendement maximal de 61,6 q/ha est obtenu avec l'apport de 45 kg P2O5 et la pulvérisation foliaire de 16 kg/ha de sulfate de K. C'est le rendement le plus élevé obtenu dans nos conditions expérimentales.

On signale également pour ce site l'effet positif de l'apport foliaire de K sur le prélèvement de P par la plante au stade d'épiaison (tableau 4), ce qui démontre encore une fois l'effet stimulant de l'application foliaire de K sur l'assimilation des éléments minéraux par la culture de blé.

Prélèvement d'azote

Les teneurs de l'azote dans la partie aérienne à différents stades de développement sont rapportées au tableau 8. Dans les deux sites de Boulifa et Lafareg, on note un effet positif et significatif (au seuil 5 %) de l'apport foliaire de K sur l'alimentation en azote de la plante au stade de maturité. Cet effet est exprimé par un taux plus élevé en azote total dans les grains et la paille. Au stade de maturité, les teneurs sont respectivement pour Boulifa et Lafareg de 2,4 et 2,2 % N pour les grains et de 0,72 et 0,69 % N pour la paille, avec le traitement Kf, alors qu'elles sont de 1,9 et 1,7 % N pour les grains et de 0,50 et 0,44 % N pour la paille, pour le témoin K0, et de 2,0 et 1,8 % N pour les grains et de 0,52 et 0,50 % N pour la paille, avec le traitement Ksol. Ces résultats montrent que l'apport foliaire de K a produit des grains et des pailles plus riches en matières azotées totales et, par conséquent, une amélioration de la qualité de la production. Cette amélioration de la nutrition azotée du blé s'accompagne d'un accroissement des prélèvements (tableau 9). En effet, les prélèvements les plus élevés sont obtenus avec le traitement Kf et sont de 166,2 et 122,17 kg N /ha respectivement pour Boulifa et Lafareg.

CONCLUSION

Ce travail nous a permis d'évaluer aux champs les effets des engrais phosphatés et potassiques sur le rendement et la qualité des grains du blé dur conduit en conditions hydriques relativement favorables. En effet, on a pu montrer que la fertilisation phosphatée pouvait être envisagée en culture intensive du blé même dans les sols considérés à ce jour comme bien pourvus en phosphore extractible (méthode Olsen).

De même, l'apport d'engrais potassiques s'est révélé utile en culture intensive du blé et l'apport foliaire de K aux stades de montaison et début épiaison s'est montré plus avantageux que l'apport de K au sol avec, de surcroît, des quantités plus faibles à apporter. Cet effet n'est vérifié que dans des conditions de culture où l'eau n'est pas un facteur limitant. En culture intensive du blé dur, il semble que, en absence de fertilisation potassique, le potassium devienne au cours des stades de montaison et d'épiaison un facteur limitant du développement de la plante. De ce fait, la mise à disposition de la plante du potassium aisément métabolisable par un apport foliaire entraîne une meilleure assimilation de l'azote et du phosphore disponibles dans le sol et, par voie de conséquence, assure un rendement plus élevé et une nette amélioration de la composition minérale des grains et de la paille.

Au terme de ce travail, il nous paraît maintenant opportun d'élaborer, à la lumière de ces résultats, des recommandations raisonnées de fumure phospho-potassique appropriée aux principales situations agro-pédo-climatiques d'une culture intensive de blé dur en tenant compte du rendement escompté et de la fertilité du sol.

REFERENCES

1. DGPA. Résultats de l'enquête céréalière (campagne agricole 1996/1997). S/D des statistiques agricoles, 1997 : 9-15.

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4. Gharbi A, Haddad A, Ettounsi K. Nitrogen and phosphorus in rainfed region of Tunisia Proceeding of the 4th regional workshop, 1991, Agadir, Morroco.

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