Les engrais sont essentiels pour maintenir les rendements des cultures, mais leur utilisation doit être soigneusement gérée pour assurer une livraison en temps opportun des nutriments qui correspond aux besoins des plantes. Une étude récente de Ngo et ses collègues, publiée dans AoB PLANTS, se penche sur ce sujet, en se concentrant sur les tomates et leurs réponses de croissance à différentes applications d'engrais. Les chercheurs ont observé comment les tomates réagissaient à divers taux d'azote et de phosphore - des nutriments essentiels à la santé des plantes - provenant de sources organiques et inorganiques. Étonnamment, ils ont découvert que le mélange de ces sources peut entraîner une croissance rapide et substantielle des tomates tout en réduisant le besoin d'azote supplémentaire.
Ngo et ses collègues ont découvert des interactions intrigantes entre les taux de phosphore (P) et d'azote (N) et leurs sources sur le croissance des plants de tomates au fil du temps. En utilisant des techniques de phénotypage de pousses de haute technologie, ils ont découvert que différentes formes de phosphore - inorganique, organique ou un mélange des deux - influençaient de manière significative la quantité de phosphore assimilable par les plantes dans le sol.
Étonnamment, malgré des quantités égales de phosphore ajoutées au sol, les sources organiques ont fourni la moitié de la quantité de phosphore assimilable par les plantes par rapport à la source inorganique. Cet écart peut s'expliquer par le fait que seulement 37 % environ du phosphore total de la matière organique est facilement disponible pour l'absorption par les plantes. Par conséquent, cette différence dans la disponibilité initiale du phosphore a probablement entraîné des écarts plus prononcés dans croissance des pousses entre les plantes qui ont reçu différentes sources de phosphore.
Cependant, l'intrigue s'épaissit à mesure que nous avançons dans la chronologie de la croissance. Au fil du temps, l'utilisation combinée de sources inorganiques et organiques a entraîné une croissance des pousses similaire, sinon meilleure, que le phosphore organique seul. En effet, les sources inorganiques fournissent un coup de pouce initial rapide, tandis que les sources organiques maintiennent l'approvisionnement en phosphore au fil du temps. L'approche mixte peut également réduire le rapport carbone-phosphore dans les amendements du sol, stimulant potentiellement l'activité microbienne et améliorant absorption de phosphore par les plantes. Cette approche ouvre la voie à des pratiques d'engrais plus durables, minimisant la dépendance à l'égard des ressources de phosphore extraites tout en favorisant le recyclage des déchets agricoles.
Ajoutant une couche supplémentaire de complexité, l'équipe a observé que la disponibilité de l'azote joue également un rôle crucial dans la détermination de la croissance des pousses. Alors que la source de phosphore inorganique alimentait la croissance des premières pousses, le maintien de cette croissance nécessitait des niveaux d'azote plus élevés. La source de phosphore organique, qui comprend de l'azote supplémentaire, s'est avérée bénéfique à cet égard, permettant une la croissance des plantes. Cela pourrait signifier que les sources organiques, telles que la litière de poulet, pourraient offrir des avantages indirects en contribuant à la nutrition azotée, réduisant ainsi le besoin d'engrais azotés conventionnels.
Le phosphore est un problème. L'utilisation d'engrais phosphorés aide à augmenter sa concentration dans le sol, augmentant ainsi le rendement des cultures. Cependant, au fil du temps, des applications répétées peuvent entraîner un surplus de phosphore, qui peut polluer les sources d'eau et avoir un impact négatif sur les écosystèmes aquatiques et la santé humaine. Par conséquent, il est nécessaire d'équilibrer le maintien des rendements des cultures et l'atténuation de l'impact environnemental.
Traditionnellement, des engrais phosphorés inorganiques dérivés de gisements limités de roches phosphatées ont été utilisés. Mais ceux-ci deviennent de plus en plus chers et de moins en moins accessibles. À l'inverse, les matières organiques comme la paille de blé et le fumier de volaille, qui sont souvent des sous-produits de la production végétale et animale, contiennent une forte concentration de nutriments, dont du phosphore. Il est possible d'utiliser ces matières organiques pour réduire la dépendance au phosphore inorganique et réutiliser les déchets.
Ces découvertes pourraient avoir des implications importantes pour l'agriculture durable. En comprenant les effets de différentes sources de nutriments sur croissance des cultures, nous pourrions potentiellement optimiser les pratiques agricoles pour maximiser les rendements tout en minimisant les impacts environnementaux.
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Ngo, HTT, Cavagnaro, TR, Jewell, N., Brien, CJ, Berger, B. et Watts-Williams, SJ (2023) "Le phénotypage à haut débit des pousses révèle les réponses temporelles de la croissance aux sources d'azote et de phosphore inorganique et organique de la tomate, " AoB PLANTS, 15(2), p. lad011. Disponible à: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad011.
