Stress hydrique et nutrition des plantes : un défi agricole majeur
Le stress hydrique est un défi agronomique et économique majeur pour les agriculteurs, ces dernières années les évolutions climatiques sont particulièrement rapides et imprévisibles. Qu’il s’agisse de sécheresse ou d’excès d’eau, les variations extrêmes de la disponibilité en eau perturbent la croissance et les rendements des cultures. Cependant, il existe des stratégies pour prévenir ou limiter leurs effets négatifs : dans cet article, vous trouverez plusieurs conseils pratiques utiles pour faire face au stress hydrique et à ses implications pour la nutrition des plantes.
Stress hydrique : sécheresse et excès d’eau, les deux faces d’une même pièce
Le stress hydrique est causé par un déséquilibre dans l’apport en eau par rapport à la quantité idéale pour la santé et la croissance de la plante. Bien que le stress hydrique soit instinctivement associé à la sécheresse, cette condition n’est pas la seule à causer des problèmes végétatifs.
La règle d’or est toujours l’équilibre : si la sécheresse le perturbe par une pénurie, l’excès d’eau peut causer autant de problèmes aux cultures, pour des raisons clairement différentes. Même ce qui est normalement bénéfique pour les plantes ne doit pas être présent en quantité excessive. Ce concept est à la base des règles de fertilisation et s’applique également à l’apport en eau.
La structure du sol influence également la réserve utile (RU) d’eau et le réservoir facilement utilisable (RFU) par les plantes, donc la partie accessible aux cultures. La capacité des racines à extraire l’eau du sol (et donc les éléments nutritifs qui y sont présent : solution du sol) est influencée par la quantité d’eau présente dans le sol, la composition du sol (sableux ou argileux, par exemple) et les forces de tension qui s’y exercent. Tout est lié et doit être pris en compte pour limiter le stress hydrique.
La sécheresse
Les périodes de forte chaleur, l’absence de précipitations et les sols très drainants (par exemple les sols sableux) sont des facteurs de risque de stress hydrique lié à la sécheresse. Lorsque les besoins en eau de la plante ne sont pas satisfaits, la croissance est ralentie :
- La pression interne des cellules diminue et les tissus ne se détendent plus,
- L’activité photosynthétique diminue ainsi que la production de sucres,
- Le développement des racines est compromis
- La plante donne la priorité nutritionnelle aux organes essentiels à sa survie, ce qui entraîne une réduction du transport des nutriments vers les organes de réserve (en particulier pendant les périodes de floraison et de fructification).
La plante arrête alors sa croissance, se dessèche, ne produit pas de fruits ou ceux-ci sont de moindre qualité, ce qui a un impact négatif sur les rendements.
L’excès d’eau
Un excès hydrique prolongé peut entraîner une stagnation, qui se produit lorsque la teneur en eau du sol dépasse sa capacité à retenir l’eau. De fortes pluies, un arrosage excessif, des inondations et des sols peu drainants peuvent surcharger la capacité du sol à évacuer l’eau par percolation, entraînant une stagnation superficielle. En revanche, en présence de nappes, on peut assister à une stagnation souterraine.
Mais que se passe-t-il pour la plante en cas d’excès d’eau dans le sol ? Cela peut sembler paradoxal, mais la plante s’étiole.
Les racines absorbent les nutriments du sol et, pour que la plante puisse pousser au mieux, elles ont besoin d’un mélange d’eau, de nutriments et d’oxygène. Normalement, les espaces entre les particules du sol (les pores) assurent la circulation de l’air et donc la présence d’oxygène, mais un excès d’eau remplit les pores du sol, réduisant la quantité d’oxygène disponible pour les racines et provoquant une asphyxie racinaire. Cela entraîne une diminution de l’absorption des nutriments due à la réduction de l’activité respiratoire des racines. Parallèlement, un environnement propice à la prolifération d’agents pathogènes anaérobies s’installe.
Les symptômes d’un excès d’eau incluent une chlorose avec jaunissement des feuilles, qui deviennent molles et progressivement brunes, un arrêt de la croissance allant jusqu’à l’apparition de taches sur le feuillage. En bref, les plantes dépérissent, malgré et précisément à cause de la saturation en eau du sol.
Stress hydrique : quelles implications pour la nutrition des plantes ?
L’eau est le principal vecteur d’absorption des nutriments pour les plantes : les macronutriments et les oligo-éléments deviennent en effet solubles dans la solution du sol et peuvent ainsi être assimilés par les plantes.
Par conséquent, la sécheresse entraîne une réduction de l’absorption de plusieurs nutriments essentiels à la croissance des plantes. Par exemple, dans les sols secs, la minéralisation de l’azote diminue, les concentrations de phosphore sont réduites, le potassium est piégé dans les couches du sol. Rien de plus terrible pour la nutrition de la plante. L’application d’engrais liquides contenant des macronutriments et des oligo-éléments lors de l’irrigation peut augmenter la résilience des plantes. Cependant, lorsque la sécheresse se prolonge, l’application au sol peut s’avérer moins efficace en raison de la capacité d’absorption réduite des racines. Dans ces cas, l’application foliaire peut rendre les nutriments directement disponibles pour la plante, atténuant ainsi le stress dicté par les conditions pédoclimatiques. Un apport en potassium, par exemple, améliore la tolérance à la sécheresse grâce à son rôle dans la photosynthèse, la gestion de l’évapotranspiration et la gestion des stomates.
En cas d’excès d’eau, des phénomènes de lessivage peuvent se produire : l’eau emporte avec elle les nutriments qui se retrouvent hors de portée du système racinaire. De plus, comme nous l’avons vu ci-dessus, le manque d’oxygénation réduit l’activité respiratoire des racines et donc l’absorption des nutriments. Dans certains cas, dans les sols avec stagnation d’eau, il peut être utile d’appliquer des engrais foliaires à action rapide, qui peuvent aider la plante à surmonter le moment de stress hydrique en garantissant un apport nutritif adéquat.
Limiter les impacts du stress hydrique sur les cultures
Il existe certaines stratégies pour limiter le stress hydrique, qui reposent sur :
- Une bonne connaissance du sol et de la culture ;
- De bonnes pratiques culturales (telles que la conservation des sols) ;
- La planification des semis et de la fertilisation.
Connaître en détail les conditions agronomiques locales, tant du point de vue pédologique que climatique, est la première étape pour prévoir le stress hydrique. De plus, chaque culture a des besoins différents au cours de ses différentes phases de croissance, tant en termes de nutriments que d’apport en eau. En analysant le sol de votre parcelle et en étudiant les besoins des phases végétatives de la culture, vous obtiendrez des informations fondamentales pour planifier les premières étapes de la lutte contre le stress hydrique. La surveillance de l’humidité du sol vous aidera ensuite à contrôler le niveau d’eau au fur et à mesure.
Exemples de stratégies d’atténuation du stress hydrique
Voyons maintenant quelques exemples pratiques.
Si la région est peu pluvieuse pendant les périodes de forte chaleur, le sol est principalement sableux (donc très drainant) et la culture a des besoins en eau importants pendant la phase de croissance, vous pouvez prendre des précautions contre la sécheresse. Tout d’abord, vous pouvez équilibrer la composition du sol par des travaux mécaniques, l’apport de matière organique ou la plantation de cultures intermédiaires qui améliorent les caractéristiques pédologiques. Vous pouvez ensuite choisir une variété tolérante au stress hydrique ou plus précoce, en établissant un calendrier de semis et de fertilisation afin d’éviter que les périodes les plus sèches ne coïncident avec la phase de plein développement (et donc de fort besoin en eau et en nutriments) de la culture.
À l’inverse, si votre région est trop pluvieuse et que le sol est argileux, compact et tend à retenir l’humidité, vous pouvez en équilibrer la composition pour le rendre plus drainant et améliorer la structure des canaux de drainage, évitant ainsi les phénomènes de stagnation et de lessivage. Dans ce cas également, vous pouvez opter pour des variétés moins sensibles au stress hydrique et étudier au mieux le calendrier de semis et de fertilisation.
Stress hydrique et nutrition des cultures : un défi à relever pour tous les agriculteurs
Les défis posés par le stress hydrique à la nutrition et au développement des plantes sont complexes et en constante évolution, mais une stratégie bien conçue permet d’en limiter les effets néfastes. Connaître ses conditions agronomiques et pédologiques, choisir des variétés rustiques et adaptées à ces conditions, équilibrer la composition du sol et planifier au mieux le calendrier des semis et des apports d’engrais peuvent aider à lutter contre le stress hydrique, qu’il soit dû à la sécheresse ou à l’excès d’eau, et à préserver la santé et le rendement de vos cultures.
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