Effets des pratiques de fertilisation à long terme sur la nature chimique du phosphore du sol : incidence sur la gestion durable du phosphore

Citation

Liu, J., Han, C., Zhao, Y., Yang, J., Cade-Menun, B.J., Hu, Y., Li, J., Liu, H., Sui, P., Chen, Y., Ma, Y. (2020). The chemical nature of soil phosphorus in response to long-term fertilization practices: Implications for sustainable phosphorus management. Journal of Cleaner Production, [online] 272 http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123093

Résumé en langage clair

Le phosphore (P) est un élément essentiel pour toutes les plantes, et les engrais doivent être appliqués sur de nombreux sols pour maintenir le rendement des cultures. Or, l’engrais phosphaté est fabriqué à partir de roches d'extraction minière, car il ne s’agit pas d’une ressource renouvelable. De plus, les engrais phosphatés sont solubles et peuvent être perdus dans le ruissellement des champs, ce qui peut causer des proliférations d’algues et des problèmes de qualité de l’eau. Pour que le P du sol soit suffisant pour les cultures et que les pertes de P dans l’eau soit réduites au minimum, il faut des recherches pour comprendre les formes du P et leur cycle dans les sols enrichis avec différents types d’engrais. Dans la présente étude, nous avons examiné les formes chimiques du P dans le cadre d’une étude à long terme menée en Chine, sans engrais, avec des engrais chimiques seulement, ou avec des engrais chimiques et du fumier de mouton. Dans les sols contenant des engrais chimiques et du fumier, le P total du sol était plus faible, tandis que le P assimilable par les plantes était plus élevé, ce qui laisse supposer que la combinaison d’engrais chimiques et de fumier augmentera la disponibilité du P pour les cultures dans ces sols et réduit au minimum le besoin d’engrais de sources non renouvelables.

Résumé

© 2020 L’élaboration de stratégies durables de gestion du phosphore (P) est un défi à l’échelle mondiale compte tenu de la demande alimentaire croissante, de la diminution des ressources en phosphate naturel et de la détérioration de la qualité de l’environnement. Pour ce faire, il faut mieux connaître les effets des pratiques de fertilisation actuelles sur l’accumulation à long terme du P, sa biodisponibilité et sa mobilité, lesquelles sont fonction de la nature chimique du P du sol. En utilisant des techniques de pointe comme la RMN du 31-P en solution et la spectroscopie XANES du P, combinée au fractionnement séquentiel, nous avons étudié la spéciation chimique et la transformation du P dans les sols soumis à trois traitements de fertilisation (aucune fertilisation, CK; fertilisation chimique à l’azote (N), au P et au potassium (K), NPK; et substitution partielle d’engrais chimique par du fumier de mouton (NPKM) dans le cadre d’une expérience à long terme menée en Chine en 1990. Comparativement au sol fertilisé au NPK, la concentration de P total et de P organique (Po) était plus faible dans le sol fertilisé au NPKM au cours des années d’échantillonnage de 2000 et de 2015, ce qui laisse supposer une accumulation réduite de P avec le traitement au NPKM. Le P extrait au NaHCO3, considéré comme la fraction de P la plus facilement assimilable par les plantes, a augmenté de manière significative dans le sol fertilisé au NPKM par rapport au sol fertilisé au NPK en 2000. Les résultats de la spectroscopie XANES du P ont révélé la formation du composé de magnésium (Mg)-P appelé newbéryite, qui a probablement contribué à la disponibilité du P dans le sol ayant reçu du NPKM. De plus, l’analyse du P par RMN a révélé une teneur plus élevée en acide désoxyribonucléique et un rapport diesters/monoesters orthophosphate plus élevé dans le sol avec NPKM que dans le sol avec NPK, ce qui sous-entend une plus grande labilité du P avec la fertilisation au NPKM. Cette étude fournit de nouvelles données sur le rôle important du traitement au NPKM lorsqu'on souhaite optimiser les régimes de fertilisation du sol en P, dans le but de favoriser la production agricole durable.

Date de publication

2020-11-01

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