Introduction

Le calcium, le magnésium et le soufre sont des éléments nutritifs essentiels pour la production de maïs. On les qualifie de macronutriments secondaires parce que les plants de maïs en ont besoin en plus petites quantités que les macronutriments primaires (azote, phosphore et potassium). Avec le temps, les pratiques agricoles ont retiré du sol des quantités mesurables de ces nutriments. Par conséquent, les carences en macronutriments secondaires prennent de plus en plus d’importance dans les systèmes intensifs de production de maïs, en particulier dans les sols fertilisés uniquement avec des macronutriments primaires.

Calcium

Le calcium (Ca) est un élément constitutif des parois cellulaires des plants. Sans une quantité suffisante de Ca, les parois cellulaires pourraient s’effondrer, et les plants de maïs ne pourraient demeurer dressées. Le Ca contribue à améliorer l’absorption d’autres nutriments par les racines et leur circulation dans les plants par translocation, et il peut aider à améliorer la résistance des plants aux maladies. Cet élément nutritif contribue à la fertilité du sol en maintenant un pH favorable, et il a un effet positif sur les propriétés du sol : il en améliore la structure, favorisant ainsi la pénétration de l’eau et créant un environnement plus favorable à la croissance des racines et au développement des microorganismes du sol.

Dans les sols minéraux, le Ca se présente sous la forme de cations divalents Ca²⁺ que les plants sont en mesure d’absorber. Lorsqu’un sol est chaulé pour maintenir un niveau de pH optimal, le Ca disponible pour la culture est généralement suffisant. Les analyses de sol permettent d’évaluer la quantité de Ca disponible par la mesure de la CEC (capacité d’échange cationique) du sol.

Une carence en Ca risque davantage de se produire dans les sols acides et sablonneux dont le Ca a été lessivé par la pluie ou l’eau d’irrigation. La même situation est susceptible de se présenter dans les terres organiques fortement acides et pauvres en Ca total. On risque peu de rencontrer ce problème avec un sol correctement chaulé de façon à atteindre un pH optimal pour la production de maïs. Les symptômes de carence dans le maïs se manifestent par la présence d’une matière collante et gélatineuse sur le bord des feuilles qui empêche les nouvelles feuilles de sortir du verticille. Les symptômes apparaissent sur les tissus en croissance des nouvelles feuilles car le Ca est immobile dans le plant. Les jeunes feuilles des plants de maïs carencés peuvent être petites et déformées et présentent souvent des bords irréguliers ainsi que des zones tachées ou nécrosées et des extrémités chlorotiques (figure 1). La carence en Ca peut être évitée en effectuant régulièrement des analyses de sol et en corrigeant l’acidité par un chaulage approprié.

Magnésium

Le magnésium (Mg) est un composant de la molécule de chlorophylle et est essentiel à la photosynthèse. Il est également un transporteur de phosphore dans les plantes. En l’absence de Mg, les plants de maïs ne seraient pas en mesure d’absorber le phosphore. Il est essentiel pour le métabolisme des phosphates, la respiration et l’activation des systèmes enzymatiques chez les plantes.

Le Mg est absorbé par les plants de maïs sous la forme de cations divalents Mg²⁺. Lorsque les minéraux contenant du Mg dans le sol s’altèrent, une partie du Mg est graduellement mise à la disposition des plants. L’apport en Mg disponible peut être perdu ou éliminé par lessivage, absorption par les végétaux et divers mécanismes de prélèvement. La disponibilité du Mg pour les plants est souvent liée au pH du sol, l’accès diminuant dans les sols à pH faible ou élevé. Les analyses de sol peuvent permettre d’évaluer le Mg disponible en mesurant la CEC du sol.

La carence en Mg dans le maïs se caractérise par une chlorose internervale. Un des premiers signes de carence est la perte de couleur verte. Le Mg étant mobile dans les plants, les feuilles les plus âgées sont les premières touchées. Au fur et à mesure que la carence s’aggrave, la zone entre les nervures des feuilles jaunit alors que les nervures restent vertes (figure 2). Pour corriger la carence en Mg dans le sol, on peut appliquer de la chaux dolomitique à la volée avant le semis. Des sources solubles de Mg peuvent également être utilisées dans les engrais. L’eau d’irrigation peut contenir une quantité importante de Mg facilement disponible pour la culture. De petites quantités de Mg peuvent être appliquées par le biais d’un engrais foliaire à titre curatif ou préventif, mais l’approche habituelle est d’appliquer au sol les quantités requises avant le semis.

Soufre

Le maïs a besoin de quantités appréciables de soufre (S) car c’est une culture à forte production de matière sèche. Le S est essentiel aux plants pour la synthèse des protéines, la production de chlorophylle et la photosynthèse. Cet élément nutritif est souvent négligé dans de nombreux programmes de fertilisation des sols et est aujourd’hui un facteur de limitation de plus en plus grave en production de maïs en raison de l’augmentation des rendements.

La plus grande partie du S présent dans le sol est liée à la matière organique et ne peut être utilisée par les plants de maïs tant que l’élément n’est pas converti en sulfate soluble (SO₄^-2) par les bactéries du sol suivant un processus de minéralisation. Les sulfates sont mobiles dans le sol et peuvent facilement être lessivés par la pluie ou l’irrigation. Les sols sablonneux pauvres en matière organique et en particules d’argile sont plus susceptibles d’être déficients en S.

Les symptômes de carence en S sont souvent confondus avec ceux d’une carence en azote. Les deux peuvent se manifester par des plants rabougris avec jaunissement général des feuilles. Le S étant immobile dans les plants, les symptômes de carence apparaissent d’abord sur les jeunes feuilles (figure 3). En revanche, les symptômes de la carence en azote apparaissent d’abord sur les feuilles plus anciennes. Les carences en S sont devenues plus fréquentes en raison de l’utilisation continue d’engrais à haute teneur en éléments nutritifs, mais ne contenant que peu ou pas de S, et des efforts visant à combattre les pluies acides qui ont conduit à une réduction des dépôts de S atmosphérique.

Les précipitations et l’eau d’irrigation peuvent fournir une quantité importante de S. Les efforts de réduction de la pollution atmosphérique ont réduit les émissions industrielles de S et diminué la quantité de S ajoutée au sol par les précipitations. Le S peut également être fourni par l’application de fumier et d’engrais. La plupart des sources de S dans les engrais sont des sulfates (sulfate d’ammonium et sulfate de calcium) qui sont modérément ou très solubles dans l’eau. Le maïs peut réagir à un apport de S dans les sols sablonneux pauvres en matière organique. Il n’y a généralement pas de réponse à un apport supplémentaire de S dans les sols à texture fine ou moyenne dont la teneur en matière organique est supérieure à 2 %. Le S peut être inclus dans les engrais de présemis ou de démarrage. L’analyse des plants est le meilleur outil pour contrôler la quantité de S dans la culture, car les analyses de sol ne sont pas très fiables.