Dans ces chroniques, euradio vous propose de creuser et d'observer tout ce que les sols ont à nous offrir. Avec Tiphaine Chevallier, chercheuse à l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD).
Bonjour Tiphaine
Bonjour Laurence
Aujourd’hui nous parlons « phosphore ».
Oui ! Nous sommes déjà à la fin du printemps, la fertilisation des champs et des massifs fleuris a dû déjà bien commencer, si elle n’est pas déjà finie. Cette fertilisation se fait parfois avec des engrais minéraux dont la composition NPK, signifie azote, N, phosphore, P et potassium K.
Donc les engrais contiennent souvent du phosphore ?
Oui car le phosphore est indispensable aux plantes. Comme à nous d’ailleurs. Cet élément chimique, souvent associé à de l’oxygène pour être sous forme de phosphate, compose l’ADN et l’ARN que tout le monde connait, mais aussi l’ATP, l’adénosine triphosphate qui est une molécule centrale du métabolisme car elle transporte et stocke de l’énergie. Il peut être aussi sous forme de phospholipides et composer les membranes cellulaires.
Effectivement il est central ce phosphore. Il faut dont en apporter fréquemment.
Oui il est central. Est-ce qu’il faut fertiliser fréquemment avec des engrais phosphatés ? Eh bien un peu comme d’habitude, Laurence, ça se discute.
Ça doit dépendre du type de sol et des besoins des plantes.
C’est ça. Et concentrons-nous sur les sols. Bien souvent il y a du phosphore dans les sols. Et parfois, il y en a même plein. Mais il est très souvent peu disponible pour les plantes. Un peu comme le supplice de Tantale, ce n’est pas parce que le nutriment est là tout proche qu’il est accessible et assimilable.
Qu’est ce qui fait qu’il est assimilable sous forme d’engrais et pas naturellement dans les sols ?
Parce que le phosphore existe sous différentes formes dans le sol : d’abord sous forme organique, dans la matière organique du sol, c’est-à-dire dans les résidus végétaux plus ou moins décomposés, dans les bactéries, ou les champignons microscopiques. Il est sous forme de molécules plus ou moins grandes, dont celles dont on a parlé tout à l’heure, ADN, ATP, mais aussi et surtout sous forme de phytate, une forme de stockage de phosphore dans les cellules végétales. Il y en a beaucoup notamment dans les graines.
Il peut être aussi sous forme inorganique, souvent sous forme de phosphate. Le phosphate est inorganique, car ne contient pas d’atome d’hydrogène ni de carbone. Ces phosphates sont dans l’eau du sol ou en association plus ou moins forte avec la matrice minérale du sol, c’est-à-dire associé à des argiles, à du calcium des calcaires, à des oxydes de fer. Mais le phosphore peut aussi rentrer dans la composition de minéraux comme les apatites. En gros le phosphore est soit organique, les phytates, soit inorganique plus ou moins fortement associé à cette matrice minérale, ou dans l’eau du sol, les phosphates.
C’est compliqué...
C’est compliqué, oui. Je me suis d’ailleurs fait aider par Chiara Pistocchi, enseignante chercheuse à l’institut agro de Montpellier. Parce que c’est d‘autant plus compliqué si on veut mesurer et distinguer ces différentes formes de phosphore. Toujours est-il que les plantes, elles, elles ne peuvent assimiler que le phosphore inorganique, les phosphates présents dans la solution du sol, l’eau du sol. Peut-être elles peuvent aussi assimiler certaines petites molécules de phosphore organique solubles, mais ce n’est pas sûr, vaut mieux ne pas compter là-dessus. Donc elles n’assimilent pas le phytate, le phosphore organique le plus présent, ni le phosphore inorganique associé à la surface des minéraux ou dans les minéraux. Elles n’assimilent que les phosphates en solution qui ne représente que de moins de 1% à aller 2% du phosphore total du sol.
Alors on met de l’engrais dans lequel le phosphore est assimilable...
Oui sauf que ces engrais sont produits à partir de gisements qui ne sont pas infinis. Leur fabrication et application posent parfois des problèmes environnementaux on en a déjà parlé et dont en reparlera sans doute.
Peut on faire sans engrais alors ?
Pas facile dans certains sols où le phosphore est vraiment très peu disponible. Mais on a des pistes du côté des activités biologiques, des racines, des hyphes de champignons, des bactéries. Ces activités produisent des enzymes capables déminéraliser les phytates en phosphates assimilables, et modifient le pH localement, c’est-à-dire qu’elles peuvent acidifier légèrement leurs alentours et déséquilibrer les associations minérales et libérer ainsi du phosphore inorganique. Je ne sais pas vous, mais moi je trouve ça passionnant la capacité de la vie, même à l’échelle microscopique, à modifier son environnement minéral pour en retirer un bénéfice.
Vous êtes philosophe aujourd’hui...
C’est ce qui me plait tant dans l’étude des sols, ce sont ces interactions permanentes entre la matrice minérale et les activités biologiques. Bref pour revenir au concret, le vrai défi de la nutrition phosphatée des plantes est de comprendre ces mécanismes biologiques pour tirer parti de tout ce phosphore présent dans les sols. Et donc le défi c’est aussi de pouvoir mesurer ces différentes formes de phosphore pour comprendre leur dynamique et finalement limiter notre besoin en engrais minéraux.
Un entretien réalisé par Laurence Aubron.
