Le phosphore est l'un des 17 éléments chimiques dont toutes les plantes ont besoin, et c'est l'un des nutriments dont nous avons parfois besoin pour ajouter aux sols en quantités assez élevées. Les niveaux de phosphore dans les sols dépendent de l'ascendance du sol et de la façon dont il a été géré au cours de son histoire agricole.
La disponibilité du phosphore dans les sols est très fortement associée au pH. À des pH bas, le phosphore a tendance à se lier au fer et à l'aluminium dans les sols et devient indisponible pour les plantes. À des pH élevés, le phosphore peut se lier au calcium et au magnésium, ce qui diminue également sa disponibilité. Les sols acides retiennent le phosphore moins bien que les sols alcalins. Le phosphore est plus facilement disponible pour les plantes à des pH d'au moins 6,5. Si le pH du sol tombe en dessous de 6,0, le phosphore devient très indisponible. L'application de chaux sur des sols très acides est toujours une bonne idée, et l'un des avantages de cela est d'aider le phosphore à devenir plus disponible même sans l'ajouter en tant que supplément.
Il existe plusieurs méthodes utilisées par divers laboratoires d'analyse des sols pour déterminer la quantité de phosphore que les sols peuvent fournir aux cultures que nous cultivons en eux. Lorsque nous interprétons les résultats des analyses de sol, nous devons tenir compte de la méthode utilisée par le laboratoire qui effectue l'analyse. Les chiffres fournis par les différents tests ne signifient vraiment rien en eux-mêmes tant qu'ils ne sont pas corrélés à la croissance des cultures aux différents niveaux. Certaines des extractions courantes pour le phosphore sont les solutions Bray faibles et fortes (Bray-1 et Bray-2), Mehlich-1 et Mehlich-2, les extractions Morgan et Morgan modifiées et le test Olsen ou bicarbonate de sodium. Certains tests ne sont appropriés que pour des sols présentant des caractéristiques spécifiques. Des exemples de ces tests sont le test d'Olsen, qui n'est approprié que pour les sols à pH élevé et à forte teneur en carbonate, ou le test Mehlich-1, qui fait un excellent travail d'extraction du phosphore des sols à faible capacité d'échange de cations (comme de nombreux sols des plaines côtières). sols du sud-est des États-Unis).
Les tests Bray-1 et Mehlich-3 sont courants dans de nombreuses régions du pays et les résultats de ces tests suivent des schémas similaires. Le laboratoire que nous utilisons pour le programme agronomique CROPP (Midwest Labs) utilise les tests de phosphore Bray-1 et Bray-2 pour la plupart des échantillons, mais le test Olsen pour les sols à pH élevé. Les tests Morgan et Morgan modifié sont utilisés par de nombreux laboratoires dans le nord-est des États-Unis et ces résultats sont plus difficiles à corréler avec des chiffres comme ceux du test Bray-1.
Quel que soit le laboratoire que vous utilisez, il est important de comprendre comment la croissance des cultures réagit au niveau de phosphore indiqué dans votre analyse de sol. Pour notre programme, nous utilisons une plage cible de 25 à 50 parties par million (ppm) de phosphore Bray-1 comme plage cible de fertilité pour la plupart des cultures agronomiques. Ces chiffres représentent une sorte de compromis entre les niveaux que les universités de divers États ont établis comme des niveaux élevés de phosphore pour les grandes cultures et les niveaux où les réglementations environnementales entrent généralement en vigueur.
Les niveaux de phosphore recommandés par certains consultants sont parfois beaucoup plus élevés que ce que préconisent les universités. Chaque agriculteur doit décider lui-même quel niveau viser, mais voici quelques informations dont vous devriez tenir compte lorsque vous prenez cette décision. Les niveaux cibles recommandés par les universités sont généralement basés sur une combinaison de valeurs des cultures, d'objectifs de rendement et du prix des engrais conventionnels. Ces facteurs sont tous différents avec les systèmes de culture biologique, mais il existe toujours des principes que nous pouvons utiliser pour nous aider à déterminer la quantité de phosphore dont nous avons vraiment besoin dans nos sols.
Si nous identifions une carence en phosphore dans les sols, il y a plusieurs choses que nous pouvons faire pour corriger cela. Les sources de phosphore les plus courantes pour les systèmes de culture biologique sont le fumier et les phosphates naturels. Pour les fermes qui ont une entreprise d'élevage de bétail ou de volaille, le fumier produit par ces animaux devrait être le premier endroit que nous regardons lorsque nous devons ajouter du phosphore aux sols. Si nous n'avons pas assez d'approvisionnement en fumier pour répondre au phosphore dont nous avons besoin, ou si nous n'avons besoin que de phosphore et non du potassium qui accompagne également le fumier, nous pouvons utiliser des phosphates naturels. Il existe différentes sources et formes de phosphate naturel, mais ils partagent les caractéristiques d'être assez lents à se dissoudre dans les sols. La culture de légumineuses sur des sols où nous avons appliqué du phosphate naturel peut aider à accélérer ce processus en éliminant le calcium, ce qui aide le phosphate naturel à se dissoudre plus rapidement. Une autre technique qui peut bien fonctionner consiste à mélanger le phosphate naturel au fumier en l'appliquant sur des litières, dans des gouttières ou en le mélangeant à du fumier ou à des tas de compost. La partie phosphate de l'engrais se lie également à l'ammonium dans le fumier pour l'empêcher de s'évaporer, ce qui signifie qu'une plus grande quantité d'azote du fumier reviendra dans la terre.
Le fumier est une excellente source de phosphore, mais nous nous concentrons souvent sur le fumier comme source d'azote pour des cultures comme le maïs. Si nous utilisons le fumier comme seule source d'azote pour la culture du maïs, nous continuerons à augmenter les niveaux de phosphore au fil du temps, car le fumier fournit des nutriments dans des proportions différentes de celles dont les cultures ont besoin pour pousser. Cela peut être utile pour les sols pauvres en phosphore, mais si nous avons déjà des niveaux élevés de phosphore, cela peut éventuellement causer des problèmes.
Lorsque les niveaux de fertilité du sol pour presque tous les éléments nutritifs augmentent, les rendements des cultures augmentent également. Si nous ajoutons du phosphore à un sol qui est très déficient, nous constatons des réponses de rendement spectaculaires à mesure que l'amendement devient disponible. Si nous continuons à ajouter plus de phosphore, les rendements continuent généralement d'augmenter, mais à un rythme plus faible. Finalement, nous arrivons à un point où nous devons ajouter des quantités de phosphore de plus en plus grandes pour des augmentations de rendement de plus en plus petites. Si nous cultivons des cultures qui ont une très grande valeur et que la source de phosphore est relativement peu coûteuse, il est tentant d'essayer d'obtenir les rendements les plus élevés possibles. Mais ce n'est peut-être pas une bonne idée.
Le phosphore dans les sols a tendance à se lier très étroitement aux composés minéraux de fer, d'aluminium, de calcium et de magnésium dans les sols, et le phosphore associé à la matière organique est généralement assez bien protégé contre le ruissellement ou les pertes par lessivage. Pour cette raison, les pédologues croyaient que nous pouvions accumuler des niveaux extrêmement élevés de phosphore dans les sols sans aucun danger pour l'environnement. Nous avons appris au cours des 20 dernières années environ que ce n'est pas vrai. Lorsque nous avons des sols très riches en phosphore, les eaux de ruissellement peuvent transporter des quantités importantes de phosphore vers les eaux de surface. Ce niveau élevé de phosphore dans l'eau se dirige vers les rivières, les lacs et éventuellement l'océan, où il provoque une croissance explosive d'algues. Ces algues finissent par mourir et se décomposer, ce qui épuise le niveau d'oxygène dans l'eau, provoquant les "zones mortes" dont nous entendons si souvent parler dans des endroits comme le golfe du Mexique, la baie de Chesapeake et même dans les Grands Lacs.
Alors que les niveaux de phosphore dans les sols continuent d'augmenter à des concentrations extrêmement élevées, le sol atteint un point où il peut tout simplement ne tient plus et le phosphore commence à s'échapper du profilé et se retrouve dans les eaux souterraines. Cela peut causer des problèmes dans l'eau de puits, et là où les eaux souterraines s'infiltrent dans les eaux de surface, cela peut causer des problèmes dans les lacs, les rivières et l'océan, tout comme le ruissellement de surface.
En raison du potentiel de problèmes environnementaux comme ceux-ci, les règlements de planification de la gestion des éléments nutritifs se concentrent souvent sur les niveaux de phosphore dans les sols. C'est bon pour nous tous de garder à l'esprit, mais c'est particulièrement important pour les agriculteurs qui ont du bétail et qui ont besoin d'épandre du fumier. Lorsque les niveaux de phosphore des analyses de sol atteignent un seuil pour la zone où vous cultivez, il peut vous être interdit d'épandre du fumier sur ce champ. Nous devrions viser des niveaux de phosphore qui donnent de bons rendements de cultures tout en nous permettant une certaine flexibilité quant à l'endroit où nous pouvons appliquer le fumier si nous en avons besoin.
Les niveaux de phosphore dans le sol ont tendance à être très stables sans une gestion active pour les modifier. Si vous avez des niveaux de phosphore plus élevés que vous ne le souhaitez, la meilleure façon de les réduire au fil du temps est de récolter des cultures qui puiseront dans les réserves. Diverses cultures éliminent le phosphore à des degrés divers. Un rendement de matière sèche de 4 t/a de fourrage typique élimine 40 à 60 lb de phosphate (P2 O5 ) par acre, tandis qu'un rendement de 20 t/a d'ensilage de maïs à 65 % de matière sèche élimine environ 72 lb de phosphate par acre. Une récolte de 150 bu/a de grains de maïs élimine environ 57 lb/a de phosphate par acre. Les petits grains éliminent des quantités variables de phosphore selon les espèces et le rendement. Un rendement de 60 boisseaux/an d'avoine éliminerait environ 17 livres de phosphate, et si nous enlevions une culture de paille de 1,5 t/a avec le grain, cela éliminerait encore 14 livres de phosphate. Un rendement de 60 boisseaux/an de blé éliminerait 30 livres de phosphate, et un rendement de 1,5 t/a de paille nécessiterait 9 livres supplémentaires de phosphate.
Les plages cibles de phosphore Bray-1 que nous utilisons dans le programme d'analyse du sol de la coopérative sont bien au-dessus des niveaux utilisés par les universités qui recherchent les niveaux d'analyse du sol, mais en dessous des seuils établis pour la plupart des programmes de gestion des éléments nutritifs où des restrictions entrent en jeu. À l'exception des cultures maraîchères, vous devriez pouvoir atteindre des rendements élevés à des niveaux de phosphore Bray-1 compris entre 25 et 50 ppm. Si vos niveaux d'analyse du sol sont faibles, il vaut la peine de travailler à les augmenter, mais rappelez-vous que plus n'est pas toujours mieux, alors faites attention à ne pas augmenter les niveaux de phosphore au-delà du point de bonne intendance.
