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Le calcium est un élément central de la fertilité du sol et des plantes - avec Bastien Lamothe et Anthony Frison

Posté le 
14/4/2021
 par 
Roméo Vezo

Les amendements basiques jouent un rôle à la fois sur la fertilité physique, chimique et biologique du sol. Ils permettent de corriger l’acidité du sol qui limite la disponibilité des éléments nutritifs et déstructure le complexe argilo-humique. 

Ils doivent être raisonnés comme un élément central du fonctionnement général du système sol-plante pour assurer des conditions optimales pour les cultures. Quel amendement pour quelle situation ? Quels sont les effets sur la fertilité chimique et la fertilité physique du sol ? Quels sont les retours économiques d’une bonne gestion du pH ?

Bastien Lamothe et Anthony Frison, agronomes chez AgroLeague, nous donnent quelques clés de compréhension sur le fonctionnement du chaulage pour mieux appréhender cet élément dans la réflexion agronomique.

Bases de raisonnement du pH

La gestion du pH est très importante pour la fertilité du sol. Les plantes absorbent les nutriments dont elles ont besoin dans des tranches d’assimilation qui sont bien connues et qui n’aiment pas les extrêmes. Connaître le pH de sa parcelle donne une indication sur la stratégie de chaulage à adopter : redressement ou entretien. 

2 notions sont à prendre en compte dans le choix de l’amendement : les unités de valeurs neutralisantes (UVN) et la solubilité carbonique. 

Les unités de valeurs neutralisantes représentent le potentiel du produit à compenser l’acidité. Lorsqu’une molécule de carbonate de calcium (CaC03) entre en contact avec une molécule d’eau, cela donne un élément Ca2+ et un élément HCO3-. HCO3- va se lier à la charge positive d’un ion H+ et en réduire la concentration dans le milieu. La valeur neutralisante d’un amendement calcique simple correspond au pourcentage de CaO présent dans le produit (45% de CaO dans le mélange apporte 45 unités de valeurs neutralisantes). Les apports magnésiens ont une valeur plus élevée que le CaO : environ 40% de plus qu’une unité calcium. Dans ce cas, le coefficient correspond à 1,4 unités de valeurs neutralisantes. 

C’est donc bien la base qui accompagne le calcium qui fait remonter le pH. Si l’on veut apporter du calcium sur un sol à pH alcalin, on va donc privilégier du calcium avec une valeur neutralisante plus faible.

L’autre élément à prendre en compte est la solubilité carbonique. Cela correspond au potentiel du produit à se solubiliser dans l’eau et nous donne une indication sur sa rapidité d’action. Cet élément ne concerne que les carbonates. Pour les chaux vives, on parle de réactivité. 

  • >50% action rapide (carbonates pulvérulents) : pour des situations où le redressement est urgent (pH<5,8). Point de vigilance : ces produits peuvent avoir un impact sur l’activité biologique du sol, ils ne sont donc à utiliser que lorsque le besoin de redressement est fort. 
  • Entre 20% et 50% (carbonates broyés) : rapidité d’action moyenne (entretien pour pH >6). 
  • <20% (carbonates grossiers) : quand le pH se rapproche de 7.

Le point de base, c’est de faire des analyses de sol régulièrement pour choisir les amendements et les quantités que l’on va apporter. 

Chaulage et fertilité chimique : redressement ou entretien ? 

L’acidité du sol a un impact direct sur la disponibilité des éléments nutritifs du sol. 

  • Un pH inférieur à 5,5 est synonyme de forte acidité et de risque de toxicité aluminique. En-dessous de ce seuil l’aluminium est solubilisé et peut être absorbé par les plantes, ce qui peut impacter le rendement. Il s’agit donc d'un seuil de redressement. 
  • Un pH compris entre 5,8 et 6 : seuil limite entre le redressement et l’entretien. En-dessous de 6, les courbes d’assimilation de certains éléments (Mo, Cu, Bo) sont réduites. 
  • Un pH compris entre 6 et 7 : l’assimilabilité de la plupart des macro et oligo-éléments est optimale. Il s’agit d’une stratégie d’entretien.
  • Lorsque le pH monte au-dessus 7,5 : les courbes d’assimilation du manganèse, zinc, magnésium, cuivre, potassium commencent à décroitre. 

Les interactions entre les éléments sont importantes à prendre en compte dans la réflexion. Le calcium peut avoir des antagonismes avec le potassium, le magnésium et/ou le phosphore. Une concentration trop élevée en Ca peut réduire la biodisponibilité du P. On constate le même phénomène avec K et Mg : si un de ces éléments ne respecte pas un ratios correct, la plante va préférentiellement prendre l’élément en excès dans la rhizosphère. C’est également le cas entre la potasse et la magnésie : on peut avoir des blocages en cas d’excès de K, même si le sol est bien pourvu en Mg. C’est quelque chose que l’on peut tout à fait régler par des apports foliaires avec du sulfate de magnésium qui est bien assimilé par les feuilles, contrairement au calcium qui se rapporte plutôt au sol. Les analyses de sol AgroLeague nous permettent de mesurer ces ratios et de prendre des décisions en fonction de leurs interprétations.

Par ailleurs, le bore est nécessaire pour l’assimilation du calcium dans la plante. Si l’on constate un déficit dans l’assimilation du Ca, on peut apporter du Bo pour aider la plante à transporter le Ca. Les analyses de sève nous permettent d’observer ces phénomènes et de préconiser des apports foliaires si besoin. 

Effet structure et battance 

Le chaulage a un effet sur la structure du sol en provoquant la floculation des argiles et en renforçant le complexe argilo-humique. En apportant des bases, on piège des H+ qui ne sont plus disponibles pour se lier aux charges négatives de la matière organique et des argiles. L’amendement va rendre des sites disponibles pour se lier aux ions Ca2+ et Mg2+ qui vont servir de ponts entre les molécules organiques et argile.  

Le résultat est la formation d’agrégats qui améliorent la stabilité structurale, l’aération et la réserve utile du sol. Les apports calciques vont aider en particulier à structurer les sols limoneux battants à faible taux d’argile ou de matière organique. Un sol mieux structuré a une capacité à retenir l’eau plus importante, et donc potentiellement de meilleurs rendements derrière. 

Quand on travaille moins le sol, on peut avoir une décalcification qui s’opère en surface. Cela se produit souvent sur des exploitations en début de transition vers le semis direct car le manque d’activité biologique induit un manque de brassage de l’horizon de surface par les vers de terre. Dans ce cadre, des apports adaptés d’amendements basiques peuvent avoir leur rôle à jouer. 

Aspect économique 

Une étude faite par l’UNIFA en collaboration avec Terrena sur une rotation de 4 ans a comparé des parcelles avec maintien d’un pH proche de la neutralité et des parcelles ayant un sol acide dans des exploitations en polyculture-élevage de l’Ouest de la France. Les résultats ont montré un gain de productivité de +6% et de rentabilité de +61 €/ha/an pour les parcelles avec un chaulage adapté. Cela démontre l’intérêt d’avoir un pH correct sur l’aspect rendement et sur la marge finale. 

Selon Anthony, une note d’efficacité supérieure du désherbage a été obtenue avec des apports de gypse en surface. Le sulfate de calcium a la propriété de remonter le taux de calcium sur les sols alcalins sans remonter le pH.  

Conclusion

3 points à retenir sur les amendements basiques : 

  • Ne pas mélanger gestion du pH et apports de calcium.
  • Bien saisir ses problématiques pour sélectionner ses amendements en prenant compte des UVN et de la solubilité carbonique. En sol acide (pH<5,5), opter pour un produit à action rapide pour remonter le pH. Si l’acidité est correcte (pH entre 6 et 7) opter pour un produit à action moyenne voire lente. Si le pH est alcalin (>7) : le sulfate de calcium va permettre de rééquilibrer le sol sans augmenter le pH.
  • La base du raisonnement part des analyses de sol. 

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