La gestion de la fertilité des sols et de la nutrition minérale des cultures repose sur un équilibre complexe de macro-éléments et d'oligo-éléments. Parmi ces nutriments, le magnésium et le soufre occupent une place stratégique. Bien que souvent éclipsés par les éléments primaires comme l'azote, le phosphore et le potassium, leur carence peut entraîner des pertes de rendement significatives, allant jusqu'à 20 %, et affecter durablement la qualité nutritionnelle des récoltes et la santé du bétail.
Le magnésium : pilier de la photosynthèse et du métabolisme végétal
Le magnésium est un constituant vital à la chlorophylle des plantes. À ce titre, il est indispensable pour la production d’énergie chez les plantes et le bon fonctionnement de la photosynthèse. Au-delà de son rôle structurel dans la molécule de chlorophylle, il active de nombreuses réactions enzymatiques dans la plante et il est nécessaire à la mobilité du phosphore dans et autour de la plante.
La protéosynthèse est directement impactée par une carence en magnésium. En effet, la production d’hydrates de carbone est réduite, et la concentration d’amides augmente dans les feuilles. Le magnésium étant très mobile dans la plante, ce sont généralement les feuilles âgées qui sont victimes d’une chlorose sur les extrémités, et entre les veines. Dans le cas d’une carence avérée, il est nécessaire d’effectuer une fertilisation au magnésium, sans prêter attention au stade de croissance de la plante. Il est possible d’apporter le nutriment avant la semence, au même moment, ou en foliaire si besoin.
Le soufre : moteur de la synthèse protéique
Quant au soufre, composant important de toutes les protéines et enzymes, il est également essentiel. Il est nécessaire pour la formation de certains acides aminés essentiels (comme la cystéine et la méthionine) et pour la production de protéines. Le soufre est essentiel dans la production des protéines, acides aminés, et de certaines vitamines de la plante. De plus, il a aussi son rôle à jouer dans la réduction des nitrates en acides aminés.
Lorsqu'une plante présente une carence en potassium et en magnésium, le transport des produits de la photosynthèse, par les feuilles vers les parties de la plante en pleine croissance, est gravement réduit. Ceci freine sa croissance et son développement, comme cela a été démontré sur la betterave sucrière et le haricot. Les plantes présentant une carence en soufre ne peuvent pas utiliser correctement l'azote. Les symptômes d'une carence en soufre sont proches de ceux d'une carence en azote, une faible production de chlorophylle en est un exemple. Le soufre est un élément dont la mobilité au sein de la plante est variable, les feuilles jeunes comme âgées sont donc touchées par une chlorose, au niveau des nervures foliaires et du corps de la feuille.
Cycle du soufre
Dynamique des sols et risques de carences
Depuis quelques années, les résultats d’analyse de sols montrent une augmentation des teneurs en magnésium des sols, alors que cet élément était réputé déficitaire dans les sols ardennais. Cette inversion de situation est certainement due à l’application quasi systématique de chaux magnésienne et d’engrais enrichis en cet élément durant les dernières décennies. Il est toujours déficitaire dans l’herbe.
Concernant le soufre, jusqu’aux années 1990, les dépôts atmosphériques dus à la pollution de l’air couvraient les besoins en soufre des cultures par les phénomènes de pluies acides. Depuis, les émissions atmosphériques ont diminué de 75 %. Les apports naturels ne suffisent plus à compenser les exportations des cultures. Habituellement, dans des sols agricoles bien drainés, le soufre organique compte pour 95 % du soufre total. Le soufre organique est transformé en soufre inorganique par minéralisation. Cela le rend accessible aux plantes. Dans les sols non fertilisés, le soufre issu de la minéralisation est la principale source de ce minéral pour les plantes.
Interactions et antagonismes minéraux
Les éléments minéraux peuvent montrer des comportements antagonistes lors de l'absorption par la plante. Ainsi, un élément est antagoniste d'un ou plusieurs autres lorsqu'il empêche, à cause de sa concentration trop élevée dans le sol, l'absorption de ces éléments, en quantité suffisante et équilibrée, par la plante.
Dernièrement, une étude réalisée sur le territoire du Parc naturel Haute-Sûre Forêt d’Anlier a montré que seuls 43,8 % des échantillons de sols présentaient un équilibre K/Mg optimal. La situation est défavorable dans 47,5 % des cas. Plus inquiétant encore, 8,8 % des terres présentent une teneur en magnésium 2 fois plus importante que celle du potassium ! Dans une telle situation, une nutrition potassique trop faible est fortement à craindre. Dans plusieurs cas, des problèmes d’implantation ou encore des problèmes de productivité ou de persistance des prairies ont été constatés. Une des hypothèses avancées est le blocage du potassium dû à un excès de magnésium.
Stratégies de fertilisation et sources d'apport
Le Sulfate de Magnésium Heptahydraté, également connu sous le nom de Sel d’Epsom, est un engrais minéral souvent utilisé en agriculture et en jardinage pour répondre aux besoins en magnésium et en soufre des plantes. Le sulfate de magnésium offre un rapport équilibré de magnésium et de soufre, ce qui en fait un engrais particulièrement efficace dans les sols qui manquent de l'un ou l'autre de ces éléments.
La dolomite, une roche sédimentaire carbonatée, contient de la dolomite, carbonate double de calcium et de magnésium, utilisée directement pour produire un amendement minéral basique. L’oxyde de magnésium, appelé aussi magnésie, ainsi que l’hydroxyde de magnésium se présentent sous forme de poudres blanches insolubles dans l’eau. Utilisés en tant qu'engrais, leur vitesse d'action est lente et dépend de la réactivité des produits dans le sol.
Pour le soufre, les apports peuvent être raisonnés via différentes formes :
- Sulfate (SO4-) : Directement assimilable.
- Thiosulfate (S2O32-) : Nécessite une oxydation.
- Soufre élémentaire (S) : Nécessite une oxydation par les micro-organismes. Il peut être considéré comme un amendement de fond visant le long terme.
Importance pour la santé animale
Le magnésium est essentiel pour les végétaux et les animaux. Les carences en magnésium sont à surveiller en prairie ; par exemple, le manque de magnésium dans le sang caractérise la tétanie d'herbage lors de la mise à l’herbe. Le risque est accru si les plantes sont déficitaires en calcium pour l’alimentation des ruminants.
De plus, le soufre est un élément dont la teneur dans la ration est cruciale. Une teneur de 0,2 % de soufre par kg de MS dans la ration est recommandée, alors que le besoin est de 0,15% pour un bovin viandeux. Il faut également noter que certains oligo-éléments, comme le sélénium, nécessitent une attention particulière. La teneur en sélénium est un facteur de risque important, avec un besoin de 70 µg de sélénium par litre de sang. La carence en minéraux dans l'herbe est un facteur limitant pour la santé du bétail. Les légumineuses sont souvent plus riches que les graminées, mais la gestion globale de la fertilisation reste le levier principal pour garantir la qualité des fourrages.
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