Facteurs influençant la nodulation du soya

La nodulation du soya est le résultat d’une relation symbiotique entre les plants de soya et la bactérie Bradyrhizobium japonicum. Grâce au processus de fixation de l’azote par B. japonicum, l’azote atmosphérique peut être assimilé par la plante. Certaines caractéristiques du sol et conditions environnementales ainsi que la rotation des cultures peuvent influencer la survie et l’activité de B. japonicum ainsi que la nodulation qui s’ensuit.

Formation des nodules

Les processus de formation des nodules et de fixation de l’azote (N) débutent par une « communication » entre les racines du plant de soya et Bradyrhizobium japonicum. Lorsque les bactéries reconnaissent certains composés des poils absorbants des racines, elles synthétisent des « facteurs Nod » (lipochitooligosaccharides). Cette réaction entraîne des modifications dans les poils absorbants des racines qui permettent à B. japonicum d’y pénétrer. Par la suite, le rhizobium se multiplie rapidement. Une fois formés, les nodules peuvent capter l’azote atmosphérique et le convertir en ammoniac (NH3). Les caractéristiques du sol qui influencent la survie de B. japonicum sont le pH, la température, la texture, la teneur en eau et l’azote disponible dans le sol.¹

Fixation de l’azote

Cette relation avec la bactérie a une grande valeur car le soya parvenu au stade du remplissage des gousses peut fixer l’azote à un taux de 3 livres de N par acre (3,36 kg/ha) chaque jour1. Les producteurs doivent examiner les racines pour déterminer quand débute la nodulation et la fixation de l’azote. Dans de bonnes conditions, 5 à 7 nodules se formeront sur les racines pivotantes dès la deuxième semaine après l’émergence. L’inoculation, c’est-à-dire l’ajout de bactéries à la semence ou au sol, est une pratique à envisager lorsqu’on juge que la quantité de B. japonicum sera faible. Une telle situation risque de se produire dans les champs qui n’ont pas été récemment ensemencés en soya, ou encore dans les endroits où la nodulation du soya a été très faible les années précédentes. On n’observe pas nécessairement de symptômes à la surface chez les plants qui présentent une faible nodulation. Il faut donc déterrer des plants et inspecter leurs racines (figures 1 et 2). Si peu ou pas de nodules se sont formés, le plant risque de manquer d’azote et son potentiel de rendement pourrait être limité. Pour savoir si les nodules fixent activement l’azote, coupez-en un et vérifiez sa coloration. Le contenu d’un nodule actif est de couleur rose-saumon (figure 3), tandis qu’il est blanc chez les nodules inactifs. Si une faible nodulation est détectée, la teneur en azote peut être corrigée durant la campagne agricole en cours par une application d’azote aux stades de croissance R1 à R3^2,3. Dans un champ où la nodulation est insuffisante, l’inoculation doit être envisagée pour la prochaine culture de soya.

Inoculation

On s’attend à ce que l’inoculation ait un effet positif sur le rendement dans les champs de soya où elle est pratiquée pour la première fois et dans les champs déjà inoculés, mais dont le sol ne favorise pas la survie à long terme des bactéries⁴.
Certaines conditions de terrain peuvent nuire à la survie de B. japonicum, et l’inoculation des champs de soya est recommandée lorsqu’au moins deux des conditions de sol suivantes sont réunies :

1. Le pH du sol est inférieur à 6,0. Un bas pH peut limiter la fixation de l’azote.^1,5
2. Le champ a été inondé durant plusieurs jours. L’immersion du sol peut créer des conditions anaérobies préjudiciables aux rhizobiums.⁵
3. Le sol est compacté. Le compactage peut nuire à la nodulation.⁶
4. Le sol est froid. Les mécanismes de formation des nodules et de fixation de l’azote sont ralentis quand la température du sol est inférieure à 25 ºC.¹
5. Une sécheresse a eu lieu. Les populations de rhizobiums et la nodulation peuvent être réduites dans un sol sec.^1,7
6. Le sol est de type sableux. Un sol sableux est plus susceptible de connaître des conditions de sécheresse, ce qui pourrait réduire les populations de rhizobiums.¹ Un champ sableux peut bénéficier d’une nouvelle inoculation périodique.

Effets sur le rendement

Les effets de l’inoculation sur le rendement varient d’une année à l’autre et d’un champ à l’autre. B. japonicum n’est pas une espèce indigène d’Amérique du Nord. Le succès des populations de B. japonicum dépend de leur rythme de multiplication et de leur capacité à infecter les poils absorbants des racines. Voici quelques scénarios d’effets positifs sur le rendement observés en Amérique du Nord :

• La hausse de rendement typique obtenue est de 1 à 10 boisseaux à l’acre (67 à 670 kg/ha).⁷
• Des augmentations de rendement de l’ordre de 1 à 2 boisseaux à l’acre (67 à 134 kg/ha) ont été enregistrées dans des champs ayant été inoculés antérieurement.⁶
• Un avantage de rendement de 49 boisseaux à l’acre (3,3 t.m./ha) a été enregistré dans un champ jamais cultivé en soya.⁷

Double Inoculation

L’inoculation commerciale vise un objectif de 100 000 bactéries par semence au moment du semis. Dans des conditions idéales, on s’attend à ce que le nombre de bactéries augmente de cinq à huit fois au cours des premières semaines suivant le semis⁸. La fixation efficace de l’azote nécessite la présence des millions de bactéries. La double inoculation peut être bénéfique dans les champs où les conditions du sol ne sont pas idéales ou qui sont ensemencés en soya pour la première fois. Plus courante au Canada et dans le nord des États-Unis, la double inoculation consiste à appliquer deux fois l’inoculant sur les semences et aide les plants à former suffisamment de nodules au meilleur moment. La combinaison des produits d’inoculation est une autre pratique qui peut accroître la nodulation en début de saison. L’inoculation combinée consiste à épandre un produit inoculant liquide ou granulaire sur le sol ou dans le sillon de semis en plus de l’inoculant appliqué sur les semences.

Résumé

La valeur de la fixation de l’azote réside dans la hausse de productivité du soya résultant d’une meilleure disponibilité de l’azote permise par la relation entre B. japonicum et les poils absorbants des racines du soya. Saisissez l’occasion d’améliorer cette relation par une inoculation au moment du semis.