Le phosphore

Les impasses en phosphore ne sont plus rares aujourd’hui en grande culture. Elles ne sont pourtant pas toujours sans conséquence. Des baisses de rendement, bien que non systématiques, peuvent être observées après plusieurs années d’impasse. Pourtant cet élément est l’un des constituants majeurs de la croûte terrestre. Les quantités totales de phosphore des sols français sont de l’ordre de 10 000 kg/ha, soit en moyenne 200 fois supérieures aux besoins des plantes cultivées. Malgré tout, plus de la moitié des sols cultivés en France ont des réserves limitées en phosphore dit assimilable (Figure 1). Pourquoi ce stock de phosphore n’est-il pas plus utilisable par les végétaux ? Partant du constat que dressait Ph. Duchaufour en 1997 que «le problème de la nutrition en phosphore est bien souvent lié à celui de la mobilisation des réserves », comment mesurer la capacité d’un sol à subvenir aux besoins des cultures ? D’ailleurs, disposons-nous d’outils de mesure efficaces ?

Au laboratoire

Plusieurs méthodes sont habituellement utilisées pour doser le Phosphore dit assimilable.

• Méthode JORET-HEBERT (Normalisée NFX 31-161)

Applicable à tous les types de sol.

1. a) 4 g de terre fine

    b) 100 ml d’oxalate d’ammonium neutre 0,1 N

2. Agitation (120 mn)

3. Centrifugation

4. Dosage par colorimétrie ou spectrométrie

• Méthode DYER (Normalisée NF X 31-160)

Utilisée pour les sols acides dont le taux de calcaire total est inférieur à 20 g/kg.

1. a) 10 g de terre fine

    b) 50 ml d’acide citrique

2. Agitation

3. Centrifugation

4. Dosage par colorimétrie ou spectrométrie

• Méthode OLSEN (Normalisée NFISO 11263)

Peut-être utilisée sur tous types de sols. L’extraction est, dans ce cas, effectuée par une solution de bicarbonate de sodium 0,5 M.

Expression des résultats : en g/kg de P₂O₅ (anhydride phosphorique)

Il existe plusieurs autres méthodes, moins diffusées ou encore à l’étude. En fait, cette multiplication des techniques met bien en évidence la difficulté de compréhension des mécanismes d’assimilation du phosphore par la plante. Contrairement au potassium ou à l’azote dont le passage dans la racine est relativement passif, les prélèvements de phosphore nécessitent une participation racinaire active et liée à la vie du sol (mycorhizes…). La porosité du sol et sa qualité biologique, l’état du système racinaire, sont autant d’éléments dont il faut tenir compte (avec le pH du sol) pour interpréter les capacités de mobilisation du phosphore d’une parcelle.

Signification

• Une dynamique complexe

Le phosphore est indispensable à la vie végétale, surtout en début de végétation et dans les organes jeunes. Elément constitutif des tissus, il joue aussi un rôle important dans la synthèse et le métabolisme des glucides et se concentre dans les organes reproducteurs. Il semble que la plante absorbe surtout le phosphore sous la forme monovalente de l’ion phosphate H2PO4-, qui diminue lorsque le pH augmente ; ceci explique les difficultés de nutrition en phosphore rencontrées en sol basique.

Dans le sol, le phosphore a pour seule origine l’apatite, roche dans laquelle il se trouve associé au calcium. Au cours du processus d’altération et de formation des sols, les ions phosphate des apatites sont libérés par dissolution et peuvent être :

- absorbés par les plantes ou des microorganismes et intégrés aux matrices organiques. A la mort de ces organismes, le phosphore est reminéralisé et se trouve de nouveau sous des formes assimilables

- incorporés au complexe argilo-humique, sous une forme plus ou moins assimilable

- rétrogradés en une nouvelle forme cristallisée et insoluble, dans les sols très acides (phosphate d’aluminium ou de fer) ou au contraire en milieu calcaire (phosphates tricalciques associés au calcaire actif). Le pH optimum de mobilisation des réserves en phosphore se situerait entre 5,5 et 6.

La plante s’alimente à partir des ions phosphate dissous dans la phase liquide interstitielle du sol, ou solution du sol. En raison des phénomènes d’absorption par les organismes vivants, de fixation sur le complexe argilo-humique et de rétrogradation, associés à une faible mobilité des ions phosphate, le phosphore se trouve en quantité relativement faible dans la solution du sol. Mais cette dernière est alimentée en permanence par la part fixée par le sol à travers une cinétique complexe. Finalement, alors que la solution du sol ne contient que 0,1 à 0,4% du phosphore total du sol, elle fournit plus de 80% du prélèvement de cet élément par les végétaux, grâce à la diffusion des ions phosphate présents sur la phase solide du sol (Fardeau et Conesa, 1994).

Formes du phosphore dans le sol.

Solubles eau : DAP, Supers...                                        Source : GEMAS

Hypo-solubles : bicalciques, phosphal, amendements sidérurgiques...

• La méthode Dyer est abandonnée par la plupart des laboratoires (surestimation du phosphore assimilable).

Conséquences agronomiques

Dynamique du phosphore

A chaque type de sol, correspond une “carte” des possibilités d’assimilation du phosphore par la plante en intensité et en rapidité.

Interprétation

Bases du conseil de fumure.