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Comprendre l'interaction et l'antagonisme des nutriments pour une croissance saine des plantes :

La nutrition végétale est un domaine important pour les agriculteurs, les jardiniers et tous ceux qui s'intéressent à la croissance des plantes. L'apport de nutriments est crucial pour le développement des plantes et de leurs racines, et il est important de comprendre les interactions et les antagonismes entre les différents nutriments.

Azote

L'azote est un élément clé de la croissance des plantes, car il favorise une croissance accélérée. Cependant, des niveaux élevés d'azote peuvent induire des carences en micronutriments qui seraient normalement marginaux. De plus, l'excès d'azote peut diluer certains éléments comme le phosphore, le calcium, le bore, le fer et le zinc. En revanche, des niveaux faibles d'azote dans le sol peuvent réduire l'absorption de certains nutriments, tels que le phosphore, le calcium, le bore, le fer et le zinc. Enfin, l'azote ammoniacal peut rendre la carence en molybdène moins évidente.

Phosphore :

Le phosphore est un autre nutriment important pour la croissance des plantes, mais des niveaux élevés de phosphore peuvent réduire l'absorption de certains autres éléments, tels que le zinc et le calcium, en particulier dans les sols à faible pH. Le bore peut également être antagoniste du phosphore dans ces sols.

Potassium:

Le potassium est un autre élément important pour la croissance des plantes, mais des niveaux élevés de potassium peuvent réduire l'absorption de magnésium, de calcium, de fer, de cuivre, de manganèse et de zinc. En outre, des niveaux faibles de bore peuvent être toxiques ou accentuer la carence en fer.

Calcium

Le calcium est un nutriment important pour la croissance des plantes, mais des niveaux élevés de calcium peuvent accentuer la carence en bore. Le chaulage, une technique de fertilisation, peut également diminuer l'absorption de bore, de cuivre, de fer, de manganèse et de zinc en augmentant le pH du sol.

Cuivre 

Le cuivre est un élément qui peut devenir toxique pour les plantes à des niveaux élevés, et peut accentuer les carences en molybdène et, dans une moindre mesure, en fer, en manganèse et en zinc.

Fer:

Le fer est un nutriment crucial pour la croissance des plantes, mais sa carence peut être accentuée par le chaulage, des niveaux élevés de cuivre, de manganèse ou de zinc, ou des niveaux faibles de potassium.

Manganèse:

Le manganèse est également un nutriment important, mais des niveaux élevés de cuivre, de fer ou de zinc peuvent accentuer la carence en manganèse, en particulier les applications répétées de fer dans le sol. L'absorption peut être diminuée par le chaulage ou augmentée par des applications de soufre, qui affectent le pH. Les carences en molybdène peuvent également être accentuées par des niveaux élevés de cuivre et, dans une moindre mesure, de manganèse.

Molybdène:

Les carences en molybdène peuvent être accentuées par des niveaux élevés de cuivre et, dans une moindre mesure, de manganèse. L'absorption du molybdène peut être affectée par les sulfates. L'absorption peut être augmentée par les phosphates et le chaulage. Le molybdène peut augmenter les carences en cuivre chez les animaux.

Zinc:

L'absorption du zinc peut être réduite par des niveaux élevés de phosphore, le chaulage ou des niveaux élevés de cuivre, de fer ou de manganèse. Les carences en zinc sont souvent associées à des carences en manganèse, en particulier dans les agrumes.

Conclusion:

Il est important de noter que l'interaction entre les nutriments ne se limite pas à l'antagonisme, où la présence d'un nutriment peut réduire l'absorption ou l'efficacité d'un autre nutriment. Les nutriments peuvent également interagir de manière synergique, où la présence d'un nutriment peut améliorer l'absorption ou l'efficacité d'un autre nutriment. Par exemple, l'azote peut améliorer l'absorption du magnésium, tandis que le potassium peut améliorer l'absorption du calcium. Une compréhension approfondie de ces interactions est essentielle pour assurer une nutrition adéquate des plantes.

Organigramme pour l'identification des symptômes et de carences

Indicateur de carrence des cultures

Les plantes en croissance intègrent tous les facteurs de croissance et constituent le produit final d'intérêt pour le cultivateur. Par conséquent, une inspection minutieuse des plantes en croissance peut aider à identifier un stress nutritif spécifique. 

Si une plante manque d'un nutriment particulier, des symptômes caractéristiques peuvent apparaître. La carence en un nutriment ne produit pas directement des symptômes. Plutôt, les processus normaux de la plante sont déséquilibrés, entraînant une accumulation de certains composés organiques intermédiaires et une pénurie d'autres. 

Cela conduit aux conditions anormales reconnues comme des symptômes. L'évaluation visuelle du stress nutritif ne doit être utilisée que comme un complément à d'autres techniques diagnostiques (par exemple, l'analyse du sol et des plantes). 

Les symptômes de carence en nutriments peuvent être classés comme suit :

1. Échec complet de la culture au stade de la plantule.
2. Nanisme sévère des plantes.
3. Symptômes foliaires spécifiques apparaissant à différents moments de la saison.
4. Anomalies internes telles que des tissus conducteurs obstrués.
5. Maturité retardée ou anormale.
6. Différences de rendement évidentes, avec ou sans symptômes foliaires.
7. Qualité médiocre des cultures, y compris des différences dans la teneur en protéines, en huile ou en amidon, et la qualité de stockage.
8. Différences de rendement détectées uniquement par un travail expérimental minutieux.

Chaque symptôme doit être lié à une fonction spécifique du nutriment dans la plante. Un nutriment donné peut avoir plusieurs fonctions, ce qui rend difficile l'explication de la raison physiologique d'un symptôme de carence particulier. 

Par exemple, lorsque l'azote (N) est déficient, les feuilles de la plupart des plantes deviennent vert pâle ou jaune clair. Lorsque la quantité de N est limitante, la production de chlorophylle est réduite, et les pigments jaunes, carotène et xanthophylles, deviennent visibles. 

Plusieurs carences en nutriments produisent des feuilles vert pâle ou jaunes, et la carence doit être davantage liée à un motif foliaire particulier ou à un emplacement spécifique sur la plante.

Les symptômes visuels apparents de carence peuvent être causés par de nombreux facteurs autres qu'un stress nutritif spécifique. Les précautions à prendre pour interpréter les symptômes de carence en nutriments incluent les points suivants :

1. Le symptôme visuel peut être causé par plus d'un nutriment. Par exemple, les symptômes de carence en N peuvent être identifiés, bien que le soufre (S) puisse également être déficient et ses symptômes ne soient pas immédiatement apparents. Une carence en bore (B) est accompagnée d'une coloration rouge des feuilles près du point de croissance lorsque la plante est bien approvisionnée en potassium (K). 

D'un autre côté, lorsque la teneur en K est faible, un jaunissement des feuilles de luzerne se produit.

2. Les carences sont en réalité relatives, et une carence en un nutriment peut être liée à une quantité excessive d'un autre. Par exemple, une carence en manganèse (Mn) peut être induite par l'ajout de grandes quantités de fer (Fe), à condition que le Mn du sol soit marginalement déficient. De plus, à un faible niveau d'apport en phosphore (P), la plante peut ne pas nécessiter autant de N par rapport à un niveau normal ou adéquat de P. En d'autres termes, une fois le premier facteur limitant éliminé, le second facteur limitant apparaîtra (loi du minimum de Liebig).

3. Il est souvent difficile de distinguer les symptômes de carence sur le terrain, car les dommages causés par les maladies ou les insectes peuvent ressembler à certaines carences en micronutriments.Par exemple, les dommages causés par les cicadelles peuvent être confondus avec une carence en luzerne.

4. Un symptôme visuel peut être causé par plus d'un facteur. Par exemple, les sucres dans le maïs se combinent avec les flavones pour former des anthocyanines (pigments violets, rouges et jaunes) et leur accumulation peut être causée par un apport insuffisant en P, une faible température du sol, des dommages aux racines causés par les insectes, ou une carence en N.

Les symptômes de carence en nutriments apparaissent uniquement après que l'apport en nutriments est si faible que les plantes ne peuvent plus fonctionner correctement. Dans de tels cas, il aurait été profitable d'appliquer des engrais longtemps avant l'apparition des symptômes.

Si les symptômes sont observés tôt, ils peuvent être corrigés pendant la saison de croissance. Puisque l'objectif est de faire entrer le nutriment limitant dans la plante aussi rapidement que possible, avec certains nutriments et dans certaines conditions, cela peut être accompli avec des applications foliaires ou des apports latéraux. Habituellement, le rendement est réduit en dessous de la quantité qui aurait été obtenue si des nutriments adéquats avaient été disponibles dès le début. Cependant, si le problème est correctement diagnostiqué, la carence peut être corrigée l'année suivante.

Faim Cachée

La faim cachée fait référence à une situation dans laquelle une culture a besoin de plus d'un nutriment donné mais n'a montré aucun symptôme de carence. La teneur en nutriments est au-dessus de la zone de symptômes de carence mais encore considérablement nécessaire pour une production optimale de la culture. Avec la plupart des nutriments sur la plupart des cultures, des réponses significatives peuvent être obtenues même si aucun symptôme reconnaissable n'est apparu.

La question est alors de savoir comment éliminer au mieux la faim cachée. Les tests des plantes et des sols sont utiles pour planifier ou modifier les programmes de nutriments des plantes afin d'éviter ce problème dans les cultures suivantes. Dans les deux approches, une attention particulière doit être accordée aux pratiques de gestion passées.

Symptômes Visuels Généralisés de Carence et d'Excès en Éléments Nutritifs des Feuilles et des Plantes

Azote (N)

- Carence : Couleur des feuilles et des plantes vert clair avec les feuilles plus anciennes devenant jaunes, les feuilles finissant par devenir brunes et mourir. La croissance des plantes est lente, les plantes sont rabougries et mûrissent précocement.
- Excès :Les plantes seront de couleur vert foncé et la nouvelle croissance sera succulente ; susceptibles aux maladies et infestations d'insectes ; et sujettes au stress de sécheresse, les plantes se coucheront facilement. L'avortement des fleurs et l'absence de fructification se produiront.
- Toxicité de l'ammonium : Les plantes fertilisées avec de l'azote ammonium (NH4-N) peuvent présenter des symptômes de toxicité de l'ammonium, avec une déplétion des glucides et une croissance réduite des plantes. Des lésions peuvent apparaître sur les tiges des plantes, il peut y avoir un recourbement vers le bas des feuilles, et une décomposition des tissus conducteurs à la base de la tige avec flétrissement des plantes sous stress hydrique. La pourriture apicale des fruits se produira et des symptômes de carence en Mg peuvent également apparaître.

Phosphore (P)

- Carence :La croissance des plantes sera lente et rabougrie, et les feuilles plus anciennes auront une coloration pourpre, en particulier sur la face inférieure.
- Excès : L'excès de phosphore n'aura pas d'effet direct sur la plante mais peut montrer des carences visuelles en Zn, Fe et Mn. Un excès de P peut également interférer avec la nutrition normale en Ca, avec des symptômes typiques de carence en Ca.

Potassium (K)

- Carence :Sur les feuilles plus anciennes, les bords auront l'air brûlés, un symptôme connu sous le nom de brûlure des bords. Les plantes se coucheront facilement et seront sensibles aux infestations de maladies. La production de fruits et de graines sera altérée et de mauvaise qualité.
- Excès : Les plantes présenteront des symptômes typiques de carence en Mg, et éventuellement en Ca, en raison d'un déséquilibre cationique.

Calcium (Ca)

- Carence : Les pointes de croissance des racines et des feuilles deviendront brunes et mourront. Les bords des feuilles auront l'air déchiquetés car les bords des feuilles émergentes collent ensemble. La qualité des fruits sera affectée avec l'apparition de la pourriture apicale sur les fruits.
- Excès :Les plantes peuvent présenter des symptômes typiques de carence en Mg, et en cas d'excès élevé, une carence en K peut également apparaître.

Magnésium (Mg)

- Carence :Les feuilles plus anciennes seront de couleur jaune avec des symptômes de chlorose interveinale (jaunissement entre les veines). La croissance des plantes sera lente et certaines plantes peuvent être facilement infestées par des maladies.
-Excès : Résulte en un déséquilibre cationique montrant des signes de carence en Ca ou en K.

Soufre (S)

- Carence : Couleur générale vert clair de toute la plante avec les feuilles plus anciennes devenant vert clair à jaune à mesure que la carence s'intensifie.
- Excès :Une sénescence prématurée des feuilles peut se produire.

Bore (B)

- Carence :Développement anormal des points de croissance (tissu méristématique) avec les points de croissance apicaux finissant par devenir rabougris et mourir. Les fleurs et les fruits avorteront. Pour certaines cultures de grains et de fruits, le rendement et la qualité sont significativement réduits.
- Excès :Les pointes et les marges des feuilles deviendront brunes et mourront.

Chlore (Cl)

- Carence :Les feuilles plus jeunes seront chlorotiques et les plantes flétriront facilement. Pour le blé, une maladie des plantes infestera la plante en cas de carence en Cl.
- Excès : Jaunissement prématuré des feuilles inférieures avec brûlure des marges et des pointes des feuilles. L'abscission des feuilles se produira et les plantes flétriront facilement.

Cuivre (Cu)

- Carence :La croissance des plantes sera lente et les plantes seront rabougries avec une distorsion des jeunes feuilles et la mort du point de croissance.
- Excès : Une carence en Fe peut être induite avec une croissance très lente. Les racines peuvent être rabougries.

Fer (Fe)

- Carence :Chlorose interveinale sur les feuilles émergentes et jeunes avec un blanchiment éventuel de la nouvelle croissance. Lorsque la carence est sévère, toute la plante peut être de couleur vert clair.
- Excès :Bronzage des feuilles avec de petites taches brunes sur les feuilles, un symptôme fréquent apparaissant avec le riz.

Manganèse (Mn)

- Carence : Chlorose interveinale des jeunes feuilles tandis que les feuilles et les plantes restent généralement de couleur verte. Lorsque la carence est sévère, les plantes seront rabougries.
- Excès : Les feuilles plus anciennes montreront des taches brunes entourées d'une zone chlorotique et d'un cercle.

Molybdène (Mo)

- Carence :Les symptômes apparaîtront fréquemment similaires à une carence en N. Les feuilles plus anciennes et moyennes deviendront chlorotiques en premier, et dans certains cas, les marges des feuilles seront enroulées et la croissance et la formation des fleurs seront restreintes.
-Excès : Non courant.

Zinc (Zn)

- Carence :Les feuilles supérieures montreront une chlorose interveinale avec un blanchiment éventuel des feuilles affectées. Les feuilles peuvent être petites et déformées avec une forme en rosette.
- Excès : Une carence en Fe se développera.

 Termes :

- Chlorose : Trouble physiologique dû à une carence en éléments minéraux (par exemple, Mn, K, Zn, Fe, Mg, S et N). Les feuilles ou parties de la plante deviennent anormalement jaunes.
- Marbrure :Surface marquée de taches colorées (anthocyanines se développent) par exemple, en raison d'une carence en N, Mg, P, S.
- Nécrose :Patch de tissus morts, dû à la carence en Mg, K, Zn, Ca et Mo.

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