Les avantages des oligoéléments dans le maïs

Introduction

Les oligoéléments sont des éléments nutritifs essentiels aux plantes, mais en quantité inférieure aux macro-éléments. Les oligoéléments comprennent le fer (Fe), le manganèse (Mn), le zinc (Zn), le cuivre (Cu), le bore (B), le molybdène (Mo) et le chlore (Cl). Ces éléments nutritifs sont indispensables à plusieurs processus vitaux des plantes. Chez le maïs, les carences en oligoéléments ne sont pas faciles à diagnostiquer et nécessitent souvent une analyse du sol et une analyse des tissus végétaux. Le maïs est particulièrement sensible aux carences en zinc.

Le rôle des oligoéléments dans les plantes

Même si les plantes n’ont besoin que de très petites quantités d’oligoéléments, ces derniers sont essentiels à leur croissance. Les carences en oligoéléments nuisent à certains processus physiologiques vitaux, ce qui peut causer des anormalités, ralentir la croissance et entraîner des pertes de rendements. Chaque oligoélément peut être essentiel à de nombreux processus (tableau 1).

Le chlore joue un rôle crucial dans la régulation des stomates, dans l’évolution de l’oxygène dans la photosynthèse ainsi que dans la résistance et la tolérance aux maladies. Le fer, qui est une composante de plusieurs enzymes, facilite la réduction du nitrate et la production d’énergie, en plus d’être essentiel à la synthèse de la chlorophylle. Le manganèse est important pour la photosynthèse, la respiration et l’assimilation de l’azote. Le zinc est une composante de plusieurs enzymes et protéines et joue un rôle important dans la synthèse d’hormones de croissance. Le cuivre est nécessaire à l’activation de certains enzymes, à la photosynthèse et à la respiration, en plus de faciliter le métabolisme des glucides et des protéines. Le bore est indispensable à la division cellulaire, à la croissance reproductrice et à la formation des semences. Le molybdène est une composante essentielle d’enzymes nécessaires au métabolisme de l’azote et à la synthèse d’acides aminés.

Disponibilité des oligoéléments

Les oligoéléments se trouvent en quantité suffisante pour satisfaire les besoins des cultures de maïs dans la plupart des sols. Toutefois, la teneur en oligoéléments du sol est un piètre indicateur de la disponibilité des oligoéléments pour le maïs. Même lorsqu’ils sont abondants dans le sol, ces éléments peuvent être un facteur limitant s’il sont présents sous une forme que les plantes ne peuvent pas assimiler. Par conséquent, la gestion des oligoéléments dans la production de maïs à fort rendement devrait tenir compte des facteurs qui ont une incidence sur leur disponibilité comme le pH du sol, la température et l’état hydrique du sol, la génétique de la culture et les interactions avec les autres intrants.

Le pH du sol est le plus important facteur qui détermine la disponibilité des oligoéléments (figure 1). Tous les oligoéléments, à l’exception du molybdène et du cuivre, sont plus disponibles dans les sols acides (pH bas) que dans les sols alcalins (pH élevé). Plus le pH est élevé, moins le bore, le cuivre, le fer, le manganèse et le zinc sont disponibles, mais plus le molybdène est disponible. Quant au chlore, le pH du sol n’a pas d’effet sur sa disponibilité. Un pH neutre ou légèrement acide (6,0-7,0) assure généralement une bonne disponibilité des oligoéléments pour la production de maïs.

Le type de sol et la teneur en matière organique du sol ont également une incidence sur la disponibilité des oligoéléments. Les sols sableux et les sols pauvres en matière organique peuvent être pauvres en oligoéléments. Dans les sols argileux à texture fine et ceux qui sont riches en matière organique, les oligoéléments se lient plus fortement aux particules du sol, ce qui réduit leur assimilation par les plantes. Les carences sont également plus fréquentes dans les sols calcaires (alcalins), les terres noires acides, les sables noirs, les sols acides des prairies, les anciens lits de lac et les baissières. Un mauvais drainage peut également réduire l’assimilation des oligoéléments et entraîner des carences chez les plantes.

Une sécheresse ainsi que du temps froid et pluvieux peuvent également réduire l’assimilation des oligoéléments. Un déséquilibre des éléments nutritifs est une autre cause possible de carences chez les plantes. Par exemple, un excès de phosphore ou de fumier peut réduire la disponibilité du cuivre, du zinc, du fer et du manganèse. Une teneur élevée en potassium peut causer une carence en bore. Des teneurs excessives en fer et en zinc peuvent réduire la disponibilité du cuivre. Par contre, un excès de cuivre, de manganèse et de zinc peut réduire la disponibilité du fer. De même, un excès de cuivre, de fer et de zinc peut réduire la disponibilité du manganèse. Les sols riches en fer et qui sont très altérés et acides sont souvent pauvres en molybdène. L’assimilation des oligoéléments par les plantes est un processus complexe où de nombreux facteurs entrent en interaction. Certaines cultures sont plus sujettes aux carences que d’autres. De même, au sein d’une même espèce, certaines variétés peuvent souffrir de carences alors que d’autres variétés cultivées dans les mêmes conditions ne présentent aucun symptôme de carence.

Carences en oligoéléments

Le maïs a une sensibilité élevée aux carences en zinc, une sensibilité modérée aux carences en cuivre, en fer et en manganèse, et une sensibilité faible aux carences en bore, en chlore et en molybdène. Les oligoéléments sont généralement immobiles dans les plantes, ce qui veut dire ce sont les plus jeunes feuilles ou tissus végétaux qui sont d’abord touchés. Le molybdène fait exception : une carence en cet élément se manifeste d’abord sur les feuilles ou les tissus plus vieux. Les carences se manifestent généralement de façon inégale dans un même champ, en raison des variations dans les propriétés du sol et d’autres facteurs de gestion.

Les carences en zinc sont les carences en oligoéléments les plus communes dans le maïs. Une carence en zinc se manifeste par l’apparition de bandes jaunes longitudinales sur les feuilles. (figure 2). Les bandes chlorotiques peuvent être présentes sur un seul côté de la nervure centrale de la feuille ou être de part et d’autre. En cas de carence grave, les entrenœuds deviennent plus courts. Un sol froid et saturé favorise l’apparition de carences en zinc chez les jeunes plants de maïs, particulièrement lorsque ces conditions se produisent après un réchauffement et assèchement du sol. Les carences en zinc sont plus communes dans les sols alcalins, calcaires ou pauvres en matières organiques, mais riches en phosphore, particulièrement si le sous-sol a été exposé, ainsi que dans les terres noires.

Étant donné que le fer, le manganèse et le cuivre sont essentiels à la synthèse de la chlorophylle, les plantes carencées en ces éléments jaunissent (figure 3). Ces carences se produisent occasionnellement dans le maïs. Les symptômes d’une carence en fer ressemblent à ceux d’une carence en manganèse. Dans les deux cas, une chlorose internervale apparaît sur les jeunes feuilles. Ces carences peuvent également être confondues avec des carences en soufre ou même en zinc. Les carences en cuivre, qui causent un rabougrissement ou une déformation des jeunes pousses, ne sont pas faciles à reconnaître.

Les carences en bore, en molybdène et en chlore sont rares dans le maïs. Une carence en bore se manifeste par une croissance anormale des jeunes feuilles et par le rabougrissement des points de croissance, lesquels finissent par mourir (figure 4). Une carence en molybdène peut ressembler à une carence en azote : dans un cas comme dans l’autre, une chlorose apparaît d’abord sur les plus vieilles feuilles. Une carence en chlore se manifeste par une chlorose des jeunes feuilles et par l’affaissement de la plante. Comme ces oligoéléments sont des anions, ils sont plus facilement lessivés. Ils peuvent donc être en quantité insuffisante dans les sols sableux exposés à des précipitations abondantes ou dans les sols très altérés qui sont faibles en matière organique.

Facteurs à considérer dans la gestion

Les analyses de sol et les analyses de tissus végétaux sont utiles pour diagnostiquer des carences en oligoéléments. Comme les analyses de sol ont d’une utilité limitée pour certains oligoéléments, il est important d’obtenir une analyse des tissus végétaux. Pris ensemble, ces deux types d’analyses permettent d’évaluer plus précisément l’état des oligoéléments à la fois dans le sol et dans la culture.

La fertilisation avec des engrais contenants des oligoéléments devrait cibler les champs où un tel traitement aura de bonnes chances d’avoir une incidence positive sur le rendement. La décision de fertiliser devrait tenir compte des conditions qui sont propices au développement de carences dans le maïs. Par exemple, il est plus probable qu’un apport en zinc procure un avantage de rendement dans les sols qui contiennent moins de 4 ppm de zinc et dont le pH est supérieur à 6,6. Les engrais contenant des oligoéléments peuvent être appliqués en bandes, au moment du semis, ou par pulvérisation foliaire. Lorsqu’un traitement est nécessaire, l’application en bandes est généralement plus efficace. Toutefois, la fertilisation en oligoéléments d’un champ n’est généralement pas nécessaire si une carence n’a jamais été diagnostiquée.