Minéralisaion brute à long-terme du phosphore organique du sol. Exemple d'un essai de 29 ans dans un sol sableux sous trois niveaux de ferrlisation phosphatée

Abstract

De l’ordre 30 % du phosphore (P) total du sol est sous forme organique, essentiellement sous forme de orthophosphates monoesters (e.g. inositol-hexakisphosphates) et orthophosphates diesters (e.g. phospholipides) (Cade-Menun 2005) . La minéralisation du P organique du sol (POS) est un mécanisme possible de réapprovisionnement de la solution du sol en ions orthophosphates (ions-oP) qui pourrait contribuer à la nutrition des cultures. Toutefois, la vitesse de minéralisation brute du POS n’a jamais été chiffrée sur le long terme dans des conditions au champ. L'objectif de cette étude est de déterminer ce flux dans la couche labourée en fonction de la fertilisation phosphatée.L’étude s’appuie sur les données expérimentales (rendement, teneur en P) issues d’un essai longue durée (29 ans ) établi en France sur un arénosol luvique sous une monoculture de maïs (essai de Tartas, INRAE). Trois doses de P sous forme de triple super phosphate ont été appliquées : 0, 44, et 96 kg P ha-1an-1. La couche labourée du sol (0-25 cm) de chaque parcelle a été échantillonnée à intervalles réguliers. La teneur de POS a été déterminée par la méthode Saunders et Williams (1955).La minéralisation brute du POS a été déterminée avec un modèle décrivant la dynamique du POS, calculant le stock de POS au pas de temps annuel. Les variables d’entrées sont le stock initial de POS et les restitutions annuelles de P avec les résidus de culture, racines et cannes de maïs. Les paramètres nécessaires au calcul sont le coefficient de minéralisation du POS (K) et les taux d’humification (h) du P des résidus de cultures, aériens ou souterrains.La quantité de P des résidus a été calculée à partir de la teneur en P des grains, du rendement, de l’indice de récolte en P et du ratio biomasse aérienne/racinaire. Les taux d’humification sont issus de la littérature (h = 0,35 pour les résidus aériens et h = 0,20 pour les résidus de racines). K est calculé pour chaque traitement en minimisant l’écart des carrés entre le POS mesuré et le POS simulé.Le stock de POS initial est de 390 kg P ha-1 et représente environ 33 % du P total du sol. Les résidus de récolte représentent un apport de 10,9 ±4,5 kg P ha-1an-1. Chaque année, 3,6 kg ha-1 du P de ces résidus sont incorporés au stock de POS suite à son humification. La calibration du modèle donne une valeur de K de 0,011 ±0,004 an-1. Les valeurs de POS calculées ne varient pas significativement au cours du temps et des traitements malgré les apports. Ainsi, la vitesse annuelle de minéralisation brute du stock de POS est de 4,2 kg P ha-1an-1 soit environ 1,1 % du POS. La dégradation des résidus de culture représente 5,7 ±1,1 kg P ha-1an-1.Cette évaluation de la minéralisation brute du POS sera étendue à d’autres types d’agrosystèmes, comprenant d’autres types de sol, climats et formes de fertilisants phosphatés.