vendredi 15 décembre 2017

Il faut savoir soufrer pour être belle

« Il faut savoir « soufrer » pour être belle » : telle pourrait être la devise des grandes cultures en France et en Europe. Systématique sur colza, la fertilisation soufrée n’est pas encore au cœur du raisonnement pour les céréales à paille. Pourtant la diminution importante des retombées atmosphériques de soufre ces 20 dernières années a étendu les surfaces justifiant un apport. Cet AgroReporter fait le point sur les facteurs à prendre compte pour le raisonnement de la fertilisation soufrée des grandes cultures.

LE SOUFRE DANS LA PLANTE
Quatrième élément le plus limitant en théorie pour les cultures (après l’azote, le potassium et le phosphore), le soufre joue un rôle essentiel dans l’élaboration du rendement (CELLIER et NIKNAHAD-GHARMAKHER, 2017). Il entre dans la composition des acides aminés soufrés (cystine, cystéine, méthionine), de la chlorophylle et de certaines vitamines et molécules impliquées dans la résistance à des pathogènes (ex glucosinolates). Il joue également un rôle dans la formation des nodosités des légumineuses.
Les fonctions du soufre sont très liées à celles de l’azote. Les deux éléments agissent en synergie, un équilibre dans la plante est donc nécessaire. Le soufre ne peut cependant pas se substituer à l’azote.
La plante prélève le soufre dans la solution du sol sous forme d’anion SO42-.
Les besoins des cultures sont très liés à la teneur en protéines :
  • 150 à 200 kg SO3/ha : Espèces riches en protéines et composés soufrés (ex Colza)
  • 50 à 125 kg SO3/ha : Espèces riches en protéines (ex légumineuses)
  • 25-50 kg SO3/ha : Espèces avec peu de protéines soufrées (ex céréales)
Note : la forme oxyde SO3 n’existe pas dans la nature. Comme pour le phosphore (P2O5), le potassium (K2O), le calcium (CaO) et le magnésium (MgO), l’expression sous forme oxyde est conventionnelle et basée sur l’étiquetage réglementaire des matières fertilisantes. Les quantités exportées se raisonnent plutôt en élément S. Le facteur de conversion est le suivant : SO3 = S x 2.5.

Sur céréales, une déficience en soufre peut entrainer des pertes de rendement modérées (2 à 10 Qx/ha si la déficience est temporaire) à sévères (15 à 30 Qx/ha). La carence en soufre (expression visuelle du déficit) se caractérise par des jaunissements des jeunes feuilles (contrairement à la carence en azote qui marque les feuilles plus âgées).





La forte interaction entre azote et soufre implique qu’en cas d’augmentation de la dose d’azote :
- Les besoins en soufre sont accrus
- L’apparition d’une déficience en soufre est favorisée
- La réponse de la culture aux apports de soufre est amplifiée.

Bien que le soufre joue un rôle dans la qualité des récoltes, les apports de soufre justifiés pour le rendement ont peu d’effets directs marqués sur la qualité des blés (Bouthier, 2017). Lorsque l’apport de soufre ne se justifie pas pour pallier une carence, il ne se justifie donc pas pour améliorer la qualité technologique.

LE CYCLE DU SOUFRE
Les principaux réservoirs en soufre sont les océans et la croute terrestre. La couche arable des sols agricoles (0-25 cm) contient entre 650 et 6 500 kg SO3/ha, 60 à 95 % étant sous forme organique (CELLIER et NIKNAHAD-GHARMAKHER, 2017).





Dans le sol, le cycle du soufre est très proche de celui de l’azote. La minéralisation du soufre organique est soumis aux mêmes facteurs (argile, calcaire, pH) et l’ion sulfate est tout aussi lixiviable que l’ion nitrate. Cette lixiviation dépend bien entendu de la pluviométrie hivernale (principalement octobre à mars) mais également de la profondeur de sol.
Les activités humaines (combustion du charbon, pétrole, gaz – industrie et domestique) sont à l’origine des émissions de SO2 vers l’atmosphère qui est un compartiment de transfert. Les retombées atmosphériques contiennent la forme hydrolysée H2SO4, à l’origine des « pluies acides ».
Ces émissions ont été divisées par 20 entre 1980 et 2014, pour atteindre un niveau inférieur à 5 kg SO3/ha.






A la baisse des retombées atmosphériques s’est ajoutée une baisse des apports par les fertilisants (baisse des teneurs en S des engrais) et les produits phytosanitaires, compensée en partie par l’utilisation des matières fertilisantes organiques.



GESTION DE LA FERTILISATION SOUFREE DANS CEREALES
Des éléments cités précédemment ressortent les principaux facteurs favorisant le déficit en soufre :
- Sol : texture argileuse et/ou calcaire, sol superficiel, sol caillouteux
- Pluviométrie élevée
- Absence d’apports organiques
- Absence de colza en précédent (résidus riches en soufre)

Ils sont utilisés dans l’établissement du conseil de dose soufre proposé par Auréa dans FertiWeb et sur les rapports de reliquats azotés sortie hiver, issu des règles de décision d’ARVALIS.







L’utilisation d’indicateurs sol n’apporte pas d’information supplémentaire pour le conseil de dose, mais permet de discriminer les situations vraiment carencées.

DES EVOLUTIONS A VENIR
Des essais récents en limons profonds du Nord de la France montrent que le bilan du soufre devient déficitaire en cas de rendements élevés (Bouthier, 2016). En effet, il faut 0.6 kg de SO3 par quintal de blé, ce qui peut représenter jusqu’à 70 kg SO3/ha pour des rendements de 115 Qx/ha.



Des carences sont également observées sur les légumineuses des systèmes en agriculture biologique en grande culture sans élevage.

La meilleure connaissance de la minéralisation du soufre et des autres postes du cycle devrait permettre d’améliorer l’estimation des risques, en évoluant vers une approche de type bilan d’azote. L’analyse du soufre total dans les produits organiques donne notamment une information facilement accessible sur les apports par ces fertilisants.



Article rédigé par : Matthieu Valé – Responsable du Pôle Technique Agriculture d’Auréa AgroSciences avec l’accord d’Alain Bouthier (Arvalis), que nous remercions pour sa contribution.



Bibliographie  :
- BOUTHIER, 2016 : Fertilisation soufrée des céréales, des situations déficitaires plus nombreuses ; Perspectives Agricoles 430
- BOUTHIER, 2017 : Gestion de la fertilisation soufrée dans les systèmes de grande culture ; Rencontres techniques Auréa Agro Sciences, Châlons-en-Champagne, 19/10/2017
- CELLIER et NIKNAHAD-GHARMAKHER, 2017 : Cycle biogéochimique du soufre, Guide de la fertilisation raisonnée, éditions France Agricole
- NIKNAHAD-GHARMAKHER, 2008 : Minéralisation du soufre associée à la décomposition des matières organiques dans les sols et relations avec les dynamiques du carbone et de l’azote ; Thèse de doctorat, Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l'Environnement, Paris.(lien)

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