La fertilisation est une opération qui consiste à incorporer des engrais organiques et inorganiques dans le sol pour améliorer sa productivité et obtenir une croissance et un rendement meilleurs des cultures.

Utilisation des engrais

PRINCIPAUX ÉLÉMENTS NUTRITIFS

Les éléments nutritifs des plantes sont répartis en trois groupes:

· éléments nutritifs majeurs ou principaux;
· éléments nutritifs secondaires;
· micronutriments ou oligo-éléments.

Principaux éléments nutritifs. Les végétaux ont besoin de certains éléments nutritifs en plus grande quantité que d'autres: ce sont l'azote, le phosphore et le potassium.

Eléments nutritifs secondaires. Les éléments nutritifs secondaires incluent le calcium, le magnésium et le soufre qui sont également les composants habituels des engrais et des fumures. S'ils sont d'une importance secondaire en ce qui concerne la fabrication, ils sont tout aussi importants que les principaux éléments nutritifs pour la croissance végétale.

Micronutriments. Les micronutriments sont des éléments qui sont présents en très petites quantités dans le sol et qui sont absorbés par les plantes en doses très faibles par rapport aux éléments principaux et secondaires.

Ils incluent: le fer, le manganèse, le cuivre, le bore, le molybdène, le zinc et le chlore.

Aujourd'hui, on considère que le cobalt, le sodium, le vanadium et le silicium sont également des micronutriments.

APPLICATION DES ENGRAIS

En culture pluviale stricte, les sols sont pauvres en azote et en phosphore disponible. L'utilisation d'engrais pour le riz pluvial est limitée en raison de la quantité réduite d'eau apportée par les pluies, de la mauvaise capacité de rétention hydrique du sol et de la faible réponse des variétés cultivées aux apports d'engrais. De plus, dans la culture itinérante, qui prédomine en Afrique, en Indonésie, au Viet Nam, dans les régions de collines au Nord-Est de l'Inde, etc., l'agriculteur de subsistance applique rarement des engrais.

Le système est axé sur la consommation et utilise très peu d'intrants. Les pentes rapides, les cycles courts des cultures et les faibles ressources laissent peu de place à une amélioration des rendements par une rotation intensive des cultures avec une technologie à fort apport d'intrants. La culture principale est le riz en association avec le maïs, l'éleusine cultivée, les haricots, le manioc et la patate douce.

Azote

Presque tous les sols de riz pluvial ont une faible teneur en azote. Les engrais azotés favorisent une croissance vigoureuse des plants de riz ainsi que la production de feuilles vertes et d'un grand nombre de talles et panicules. L'application d'azote s'est révélée très importante pour améliorer les rendements du riz.

Application des engrais

Pour les variétés améliorées de riz pluvial, on recommande en général environ 60 kg N/ha, avec des ajustements marginaux en fonction de la fertilité initiale du sol, des cultures successives précédentes, de l'humidité du sol et des conditions saisonnières. L'application fractionnée d'azote améliore le rendement en grain.

En apportant l'azote en deux applications fractionnées à des époques correspondant aux stades de forte croissance de la plante, qui utilise alors de grandes quantités d'azote, on obtient une meilleure efficacité d'utilisation qu'avec une seule application de fond.

i) Il faut appliquer la première dose d'azote après ou pendant le premier sarclage, en général deux ou trois semaines après la germination. On observe également que la croissance des adventices est réduite lorsque l'azote est appliqué après la levée des plantules plutôt qu'au moment des semis, ce qui permet d'augmenter l'humidité et les éléments nutritifs disponibles ainsi que le rendement du riz.

ii) La seconde dose d'azote doit être appliquée à l'initiation paniculaire (ou 60 à 65 jours avant maturation). L'azote appliqué à ce stade augmente le nombre d'épillets remplis par panicule.

Les engrais azotés, à savoir le sulfate d'ammonium, le nitrate d'ammonium, les nitrates de calcium et d'ammonium, et l'urée se sont révélés également efficaces dans les conditions de culture pluviale stricte.

Que devient l'azote appliqué au sol d'une rizière?

· Un pourcentage élevé (40 pour cent) de l'azote apporté est perdu.
· Une partie de l'azote (20 pour cent) retenue dans le sol peut être utilisée par la prochaine récolte.
· 40 pour cent ou moins de l'azote apporté sont utilisés par les plants de riz.

L'application d'azote dépend des facteurs suivants:

- fertilité du sol;
- type de plant;
- incidence des maladies;
- avantages retirés de l'application d'azote.

Fertilité du sol.

· Une grande quantité d'engrais azoté apporté à un sol fertile se traduit par:

- une trop forte croissance végétative;
- un taux élevé de talles non reproductives;
- la verse;
- une plus grande stérilité des épillets.
· Les sols pauvres et stériles ont besoin de plus grandes quantités d'azote.
· L'engrais azoté appliqué en quantité adéquate aura pour résultat un nombre élevé de talles productives et une forte fertilité des épillets.

Type de plant.

· Pour les plants traditionnels de grande taille à feuilles tombantes, un excès d'azote augmente la verse.
· Pour les plants améliorés à feuilles érigées, une quantité adéquate d'azote augmente le nombre de talles productives sans risque de verse.
· L'efficacité d'utilisation de l'engrais azoté par le plant est plus forte pour les variétés améliorées que pour les variétés traditionnelles.

Incidence des maladies.

· Un excès d'azote augmente, en général, la pyriculariose du riz, notamment chez les variétés sensibles.
· Une application faible à modérée d'engrais réduit l'incidence de la pyriculariose du riz.
· Il ne faut pas utiliser de trop grandes quantités d'azote dans le riz semé tardivement.

Avantages retirés de l'application d'azote

· L'azote apporté en quantité adéquate permet d'obtenir des rendements optimaux.
· La quantité adéquate d'engrais dépend des variétés, du sol, des précipitations et de l'ensoleillement.
· Les bénéfices de l'azote dépendent de l'incidence de la sécheresse et des maladies.

Comment accroître l'efficacité de l'engrais azoté.

·Utiliser des variétés améliorées plutôt que des variétés traditionnelles.
· Apporter la quantité adéquate d'engrais en fonction de:
- la fertilité du sol;
- le rendement potentiel de la variété;
- le prix des engrais;
- les dates et méthodes d'application.
· Apporter l'engrais azoté au moment et au stade de croissance appropriés:
- première dose au début du stade de tallage (environ deux semaines après la germination);
- deuxième et troisième doses au stade de tallage et aux environs du stade d'initiation paniculaire respectivement.
· Ne pas pas appliquer de fumure de couverture si l'on prévoit de fortes pluies. L'engrais risque d'être emporté hors du champ ou perdu par percolation profonde.
· Eliminer les adventices du champ avant d'appliquer l'azote.

Phosphore

Le phosphore favorise la croissance radiculaire du riz, le tallage ainsi que la formation et le rendement des grains. La disponibilité du phosphore est plus faible dans les sols de culture pluviale stricte que dans les sols submergés; en fait, la carence en phosphore peut être un facteur limitant, notamment dans les oxysols fortement acides.

La disponibilité en phosphore est faible dans les sols alluviaux de culture pluviale et les rendements du riz diminuent avec les récoltes, ce qui pourrait être évité en augmentant le taux d'apport de phosphore.

Le taux optimal pour une variété avec un cycle de 100 à 110 jours s'est révélé être de 20 à 40 kg P₂O₅/ha. La réponse du riz pluvial au phosphore dépend généralement du type de sol. Des phosphates sont en général appliqués comme fumure de fond au moment du semis. Les essais ont montré que le phosphore absorbé au cours de la phase de tallage est utilisé avec une grande efficacité pour la production du grain. L'application fractionnée n'est pas rentable.

Calendrier et application.

· Apporter le phosphore dans la fumure de fond.
· Apporter le phosphore au taux de 20 à 40 kg P₂O₅/ha.
· L'application de phosphore avec du compost est bénéfique.
· Le phosphore mélangé à du compost peut être appliqué au stade actif de tallage si la fumure de fond n'a pu être effectuée.

Potassium

Le potassium aide les plants de riz à devenir robustes et à résister à la sécheresse et aux maladies. Il favorise la formation de grains plus gros. La carence de potassium est moins grave que celle d'azote ou de phosphore, mais certains sols à texture grossière dans les zones de fortes précipitations manquent de potassium. Les techniques de coupe et brûlis peuvent apporter du potassium aux sols.

Le classement par ordre décroissant des sols présentant une carence en potassium est le suivant: sols jaunes; sols côtiers alluviaux mixtes rouges et noirs; latérite et sols latéritiques. Un apport modéré de 20 à 30 K₂O/ha permet d'améliorer les rendements du riz pluvial dans ces sols.

· Le chlorure de potassium (KCl) est l'engrais potassique le plus courant.
· La réponse du riz pluvial au potassium est en général faible, excepté dans les sols à forte carence.
· Une teneur suffisante en potassium dans le sol minimise la verse et les maladies comme l'helminthosporiose.
· L'incorporation de paille de riz dans le sol augmente sa teneur en potassium.

Calendrier et application. Apporter le potassium dans la fumure de fond; toutefois, les applications fractionnées de potassium conviennent mieux à certains sols.

Eléments nutritifs secondaires et micronutriments

Les éléments nutritifs mineurs, comme le calcium, le zinc, le fer et le soufre peuvent également être très importants.

Fumure organique

Les sols de culture pluviale stricte manquent souvent de matière organique.

· L'incorporation de compost, d'engrais vert, de déchets végétaux et de fumier de ferme dans le sol:
- augmente sa capacité de rétention hydrique:
- augmente sa capacité d'échange cationique;
- améliore sa structure;
- améliore le taux d'infiltration de l'eau;
- apporte des éléments nutritifs aux plantes;
- abaisse la densité apparente et augmente le carbone organique qui bénéficie au riz pluvial et aux cultures successives.

Application de l'engrais vert. L'engrais vert est en général planté en même temps que le riz ce qui pose un problème d'apport de cette fumure au riz pluvial. Ce problème peut être résolu de différentes manières:

· L'engrais vert peut être cultivé ailleurs et les feuilles et les tiges amenées dans les rizières.
· On peut également cultiver l'engrais vert avec le riz dans une plantation à large espacement et incorporer les feuilles et les tiges lorsque les plants de riz sont établis depuis quatre à six semaines.
· Lorsque la période de végétation est longue, on peut semer l'engrais vert et l'enfouir avant de semer le riz. Toutefois, il faut ajouter une petite quantité d'azote (5 à 10 kg/ha) pour accélérer la décomposition de l'engrais vert et permettre ainsi au riz d'en bénéficier.

Application de compost et de fumier de ferme.

· L'apport de compost et de fumier augmente la productivité du sol.
· Il faut appliquer le compost et le fumier une à quatre semaines avant de semer le riz.
· Enrichir le fumier de ferme et le compost avec des engrais non organiques est une bonne pratique.
· Ne pas brûler les résidus végétaux.
· Enfouir les résidus dans le sol.

CARENCE EN ÉLÉMENTS NUTRITIFS ET TOXICITÉ

Les sols dans les systèmes de riz pluvial se caractérisent par une basse teneur en azote, une faible disponibilité de phosphore et de fer, et une mauvaise capacité de rétention à la fois de l'humidité et des éléments nutritifs. L'acidité inhérente du sol, les toxicités et carences minérales et une faible capacité de rétention hydrique ont une incidence négative sur le rendement et prédisposent le riz aux attaques de maladies et d'insectes. Outre les facteurs physiques limitants, les facteurs biologiques importants sont les maladies (pyriculariose, grains tachés, échaudure des feuilles et helminthosporiose), les insectes et les adventices.

L'état d'oxydation du sol ne favorise pas la croissance du riz en raison de la carence en fer et de la forte toxicité du manganèse et de l'aluminium dans les sols très acides. Les variétés destinées aux conditions pluviales doivent avoir une forte tolérance à l'acidité du sol et à la toxicité du manganèse et de l'aluminium. Bien que la carence en fer soit importante dans la plupart des sols neutres à alcalins, on l'a également observée dans de nombreuses variétés cultivées sur sols acides. On a constaté que les variétés Ambemohand et Prabhavathy résistaient à la carence ferrique dans les vastes zones de cultures pluviales de Marathwada dans le Maharashtra (Inde). A l'Institut central de recherche sur le riz, on a constaté que les variétés MW-10, Karingigora, SS 54-1, HZ 17-236 et JS 106 résistaient à la toxicité de l'aluminium.

Le plant de riz est physiologiquement, morphologiquement et anatomiquement adapté aux sols engorgés anaérobies. Mais dans des conditions pluviales, il s'adapte à différents milieux avec des sols secs aérobies. Généralement, la croissance du riz pluvial est retardée par des déséquilibres nutritionnels. Dans les sols de culture pluviale, le fer, le phosphate et le silicium sont moins solubles. L'azote disponible est présent sous forme de nitrate très mobile, et l'acidité et l'alcalinité du sol peuvent créer un problème.

Carence en phosphate. Celle-ci peut constituer un facteur limitant de croissance pour le riz pluvial, notamment dans les sols très acides.

Carence en azote. Le mouvement descendant de l'eau en excès dans les parcelles de riz pluvial entraîne une perte des éléments nutritifs apportés, celle de l'azote étant particulièrement importante, ce qui oblige à rationaliser l'application de l'azote en ce qui concerne les taux, dates, formes et méthodes.

Carence en zinc. La réponse à l'apport du zinc n'est pas fréquente dans le riz pluvial, bien que l'application de 15 à 20 kg ZnSO₄/ha puisse être utile dans les sols salins et calcaires.

Chlorose ferrique. C'est un trouble nutritionnel grave dans les sols calcaires, les sols assainis et les sols avec un pH élevé, en culture pluviale stricte. La chlorose ferrique peut être corrigée en trempant la semence dans une solution de sulfate ferreux avant de semer, en incorporant de la matière organique dans le champ et en pulvérisant une solution de sulfate ferreux sur les cultures.

· Ne pas ajouter de cendre dans les sols à carence ferrique, car des taux élevés de cendre favorisent la chlorose ferrique.
· L'application foliaire de Na₂FeDTPA corrige la carence ferrique et accroît le rendement en grain.
· L'enrobage des semences avec du fer à 2 pour cent sous forme de FeSO₄7H₂et de FeDTPA peut améliorer le rendement en grain.

Carence en soufre. On peut la corriger avec l'application de 20 ppm de soufre sous forme de Na₂SO₄.

Carence en calcium. Le calcium est le principal élément nutritif manquant dans les sols acides. Le chaulage diminue l'acidité du sol et apporte du calcium et du magnésium.

Toxicités de l'aluminium et du manganèse. Ces toxicités sont un autre risque de la culture pluviale sur sols acides. La solubilité du manganèse augmente fortement dans les sols aérobies lorsque le pH tombe en dessous de 4,5. En outre, quand le pH du sol est très bas (environ 4), la toxicité de l'aluminium devient un grave inhibiteur de croissance.

Dans les sols acides de culture pluviale, la toxicité de l'aluminium retarde la croissance radiculaire et réduit donc l'absorption des nutriments et la tolérance à la sécheresse. La toxicité de l'aluminium peut être surmontée en utilisant des variétés résistantes à l'aluminium et en maintenant ou en augmentant la rétention de l'eau dans le sol par l'aménagement de diguettes ou des techniques de récolte de l'eau, en chaulant et en pratiquant des fumures organiques.

Silicium. Bien que le silicium ne soit pas un élément nutritif essentiel pour le riz, ses effets bénéfiques sur le riz sont bien connus. Ils incluent le maintien de feuilles érigées, la réduction des pertes hydriques, un pouvoir oxydant accru des racines et une protection contre les maladies et les ravageurs. Les sols fortement désagrégés des régions tropicales ont atteint un degré élevé de désiliciage. La teneur en silicium soluble de ces sols est en général cinq à 10 fois inférieure à celle de la plupart des sols de culture pluviale stricte des régions tempérées.