C’est indéniable ! Le changement climatique affecte déjà l'agriculture aux États-Unis. Conformément aux inquiétudes exprimées par la communauté scientifique mondiale, le changement climatique affecte déjà l’agriculture du monde entier, et la rareté de l’eau et l’arrivée de la sécheresse limitent sérieusement la production agricole. Les effets sont le plus notables non seulement sur les cultures irriguées telles que les amandes, mais également sur les cultures sèches telles que le blé et le maïs, et beaucoup d’autres encore. Le problème principal est le stress hydrique, le phénomène tant redouté qui inhibe la photosynthèse et l’activité photochimique des plantes. Il affecte l’activité enzymatique des plantes, produisant un effet très néfaste sur la qualité et le rendement des cultures.
Effet de la teneur en K de la solution du milieu sur le poids sec, la teneur foliaire en K et l’EUE des plantes
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Figure 1. En réponse à une augmentation de la concentration en K de la solution nutritive de tournesols de 0,1 mM à 2,5 mM, le poids sec a également augmenté, de même que la teneur foliaire en K et l’EUE (Fournier et al, 2005).
La perte de rendement estimée imputable au stress abiotique (la catégorie dont le stress hydrique fait partie) est stupéfiante : 65,8 % pour le maïs, 82,1 % pour le blé, 69,3 % pour le soja et 54,1 % pour la pomme de terre. Il va sans dire que des actions doivent être mises en place par les collectivités agricoles locales. Mais les agriculteurs eux-mêmes ont la possibilité d’améliorer l’efficacité d’utilisation de l’eau pour leurs cultures, en optant pour les nutriments appropriés.
Certains nutriments, tels que le potassium et le nitrate, ont déjà démontré augmenter l’efficacité d’utilisation de l’eau chez les plantes. Ce type de nutriments représente un atout stratégique si l’apport en eau est limité. Mais même dans les régions où l’apport en eau est suffisant, l’utilisation de potassium et de nitrate augmente le rendement à l’hectare, ou alors permet d’affecter tout supplément d’eau à d’autres cultures.
Le nitrate de potassium (KNO3) est un engrais qui contient une source immédiatement disponible de deux macronutriments qui jouent un rôle très important dans l’amélioration de l’efficacité d’utilisation de l’eau (EUE). Le nitrate (NO3) et le potassium (K) sont tous deux hautement solubles dans l’eau et sont facilement absorbables par les plantes.
C’est la synergie entre le potassium et le nitrate dans le sol qui favorise l’absorption rapide de ces deux ions par les racines de la plante dans le sol. Le principal effet de la présence de N (sous forme de NO3), un ion négatif, est de stimuler l’absorption d’ions chargés positivement dans le sol. En retour, le potassium stimule l’absorption du NO3 et favorise la croissance des racines. Cette combinaison vitale a démontré fonctionner très efficacement. Les plantes en stress hydrique et en carence en potassium transpirent plus et, par conséquent, doivent absorber plus d’eau pour rester en bonne santé. La recherche a démontré que les plants de blé suffisamment approvisionnés en eau affichaient une meilleure EUE s’ils étaient fertilisés à l’azote sous forme de nitrate plutôt que d’ammonium. Le nitrate de potassium est donc essentiel pour une utilisation efficace de l’eau.
Efficacité d’utilisation de l’eau (EUE, en grammes par litre d’eau)
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Figure 2. L’EUE des plants de blé a été supérieure en réponse à l’apport d’azote sous forme de nitrate plutôt que d’ammonium, à trois différentes concentrations en K dans la solution nutritive (Lips et al, 1990).
Des études ont conclu que les plants de maïs traités avec plus de potassium s’adaptent mieux au stress hydrique, et un apport adéquat en potassium est essentiel pour une meilleure résistance à la sécheresse. Un rôle attribué au potassium est d’améliorer la stabilité de la membrane cellulaire pour ajuster sa capacité de résistance osmotique. Le potassium joue également un rôle dans le contrôle de l’ouverture des stomates pour aider à réguler la transpiration. Par conséquent, un apport suffisant en potassium est essentiel pour améliorer la résistance à la sécheresse en favorisant l’absorption d’eau par les racines et en contrôlant la perte d’eau par les feuilles. Une meilleure absorption de l’eau signifie également une meilleure absorption des nutriments pour aider les cultures à produire.
En cette époque de changement climatique, les pénuries d’eau peuvent représenter un immense coût pour la production agricole. Par conséquent, s’agissant de rationaliser l’utilisation de l’eau, il est tout aussi important de considérer l’utilisation de potassium que d’optimiser les ressources en eau pour les cultures. En tenant compte de tous ces facteurs, nous serons en mesure d’optimiser les ressources en eau pour produire de meilleures récoltes, même dans des conditions défavorables.
SHAPE * MERGEFORMAT
Figure 3. Le K intensifie le transport et le stockage des assimilats des feuilles dans les fruits.
PAR JW LEMONS
Agronome commercial national, SQM Amérique du Nord – Paru dans la revue CropLife, avril 2019.
