Silicium et changements climatiques

Le Silicium

Levier minéral indispensable pour une agriculture durable et pour une bonne  adaptation aux changements climatiques

Bouzoubaâ, Z; Ait Lhaj, A et Mimouni, A. Unité de Recherche Ressources Naturelles & Produits de Terroirs.

UR RN& PDT/ INRA- CRRA- Agadir

Le Silicium est un élément minéral tout comme l’azote, le phosphore ou le potassium. Il est très présent dans le sol, mais sous forme de SiO₂ non disponible à la plante. Sa forme soluble est l’acide ortho-silicique Si (OH)₄ très peu présente dans le sol. Cet élément peu ou pas connu par les agriculteurs, est très peu utilisé par eux.

Les recherches menées sur son effet sur de nombreux aspects de la vie de différentes sortes de cultures (céréales, cultures maraîchères, agrumes, raisins, et même sur des espèces agroforestières comme l’arganier (aussi bien en sol qu’en hors sol ou encore en hydroponie) nous ont permis de montrer combien l’application de cet élément est bénéfique pour la plante et pour l’environnement.

En nutrition minérale des plantes, le silicium est un élément minéral qui n’est pas considéré comme élément essentiel. Il n’est ni avec les macro, ni avec les micro éléments. Son application en tant que fertilisant a largement été utilisée dans le monde particulièrement en Asie. Il est considéré par les scientifiques comme un élément facilitateur. Son absorption, contribue à l’utilisation efficiente de l’eau et des éléments minéraux alors que son accumulation au niveau des épidermes donne rigidité et soutien aux cultures, ce qui les protège contre les stress aussi bien biotiques qu’abiotiques. Il faut aussi signaler que l’application de Si peut réduire l’utilisation des fongicides et des nématicides chez plusieurs cultures et réduit le recours à une fertilisation phosphatée accrue.
Dans la littérature, il a été rapporté que l’amélioration de la tolérance de certaines cultures aux maladies, l’augmentation sensible du rendement et la meilleure utilisation des engrais peuvent contribuer énormément à l’amélioration de la qualité du produit et à la réduction du coût de production. Cependant, la fertilisation silicatée a rarement été étudiée au Maroc.     .

Les essais menés sur plusieurs variétés de blé tendre, blé dur, haricot vert et arganier ont montré que la régénération par semis en conditions de salinité et de déficit hydrique est sensiblement améliorée en présence de silicium dans le milieu sous sa forme soluble. L’accroissement en présence de silicium par rapport au témoin varie de 15 à 150% selon la culture, la nature et l’intensité du stress appliqué.

Avec l’apparition de variétés hautement productives, les besoins en nutrition de la plante deviennent plus importants. Pour répondre à l’ampleur de ces besoins, les agriculteurs pratiquent une fertilisation basée sur leur expérience en apportant des doses de fertilisants de plus en plus élevées, ce qui alourdit considérablement les coûts de revient et nuit à l’environnement : pollution de la nappe par les nitrates ou le phosphore, salinisation des sols et parfois même leur stérilité. C’est le cas actuellement dans la région de Massa, où la culture du haricot vert est sujette aux problèmes de surnutrition ou de malnutrition minérale, avec de surcroit des problèmes de pollution de la nappe. 

Par ailleurs, une étude réalisée dans la région du Souss-Massa par la fondation AGROTECH a clairement établi que les agriculteurs de la région ne disposent pas de normes fiables en éléments fertilisants, ni de données chiffrées en matière de consommation en eau des cultures, ni de pratiques de protection saines des plantes. Ceci, a engendré beaucoup de problèmes entre autres, l’épuisement du sol, les maladies, les résidus, la rareté de l’eau, la salinisation des terres et leur stérilité. En plus du fait que dans le Souss- Massa, comme dans plusieurs régions du Maroc, la salinité sodique (NaCl) ou calcique (CaCl) des eaux et des sols, augmentée du problème de rabattement de la nappe et des cycles pluriannuels de sécheresse, constitue l’un des facteurs les plus limitant de la productivité et de la qualité des cultures.

Des actions multiples, diverses et complémentaires doivent être menées pour pallier cette problématique qui, à l’état actuel reste encore gérable mais qui ne le sera plus d’ici quelques années vu l’évolution observée du phénomène de l’aridité. En effet, les études faites dans ce sens prévoient que des centaines de milliers d’hectares seront touchés par la salinisation dans les quelques années à venir, on parle même de quelques dizaines de milliers d’hectares qui sont déjà sérieusement touchés (MAPM). Cette dernière situation est due aux pratiques de la fertigation non raisonnées, utilisées en agriculture intensive et moderne.

Lors de la fertigation, et vu qu’il n’y a pas de normes, des problèmes techniques peuvent survenir et peuvent influencer la répartition normale de l’eau et des éléments fertilisants créant ainsi un excès ou un déficit en tel ou tel élément et donc une chute dans le rendement.

Intérêts du silicium

C’est pour toutes ces raisons qu’il faut appliquer la silice sous sa forme active à savoir l’acide orthosilicique (SiOH₄), car elle permet de corriger les écarts des différents facteurs aussi bien édaphiques que climatiques en évitant la sortie de l’eau de la plante et en diminuant sa transpiration principalement cuticulaire. Ceci, grâce aux couches silicatées déposées en surface des épidermes, permettant ainsi à la plante de garder un statut hydrique interne favorable à son fonctionnement normal. Elle permet également de corriger les excès et les déficits des minéraux en optimisant la nutrition de la plante en ces mêmes éléments.

Les recherches menées sur l’effet de cet élément depuis plusieurs années déjà, nous ont montré que le Silicium  :

– Optimise la nutrition hydrominérale de la plante tout en préservant l’environnement par application de préférence foliaire.

– Limite les pertes d’eau par la plante (jusqu’à 30% d’économie de l’eau) tout en lui gardant une bonne croissance

– Augmente la résistance aux agressions biotiques et abiotiques comme la fusariose ou encore le déficit hydrique et la salinité.

– Améliore le rendement et la qualité minérale et la qualité commerciale du fruit en préservant son eau en post -récolte.

– Améliore la texture du sol  et ses propriétés physico-chimiques par un bon agencement des éléments minéraux et leur répartition en présence du Silicium dans le sol.

– les résultats obtenus ont également montré un impact positif sur la bourse de l’agriculteur d’une part et la protection de l’environnement par le raisonnement et l’économie de l’eau et des fertilisants.

En fait, il s’avère qu’il agit positivement et de façon efficiente à tous les stades de développement de la plante. Ce sont là les aspects qui définissent la durabilité de l’agriculture.

Pour conclure

Notre recommandation est d’intégrer cet élément dans tout agro-système. Ceci se justifie par le fait que la gestion de l’utilisation de l’eau et le raisonnement de la fertigation au Maroc et particulièrement dans les régions fragiles comme  le Souss-Massa, région très fragile du point de vue agro-écologique et à grands aléas climatiques, ainsi que le renforcement de la protection des plantes, sont des mesures incontournables et urgentes. En effet, vu la rareté de l’eau, l’abattement de la nappe, l’aridité du climat, la demande évaporative du climat très élevée, et tenant compte des résultats obtenus soit par nous même ou par d’autres auteurs dont on peut citer :

– l’économie de l’eau par la plante

– l’économie des fertilisants

– l’accroissement racinaire aussi bien en longueur qu’en épaisseur

– la protection phytosanitaire des plantes

– l’amélioration de la qualité des fruits et légumes

– l’amélioration des rendements des cultures

– l’amélioration du statut hydro-minérale de la plante et du sol

– Réduction du lessivage des nitrates et des phosphates au niveau du sol d’où préservation de la pollution de la nappe, ….

Enfin, avec les changements climatiques, le silicium est un bon allié contre les effets de la sécheresse et les inondations, c’est l’accompagnant minéral le plus approprié pour une Agriculture Durable et préservatrice de l’environnement

Il est primordial de proposer des alternatives agronomiques qui permettent d’utiliser efficacement l’eau, de réduire la dépendance vis à vis des produits de l’agrochimie et de rendre l’agriculture plus biodynamique. En outre, il faut signaler que pour le Silicium comme pour toute autre élément minéral, il est nécessaire de faire attention à la concentration à utiliser, au pH, à la fréquence d’utilisation, au moment d’application dans le cycle de la culture, à la température ambiante au moment de l’application car tous ces facteurs influent sur l’efficience de l’utilisation de cet élément. Ainsi, aussi bien en conditions normales qu’avec les changements climatiques, le Silicium est à notre sens, l’accompagnant minéral idéal pour une Agriculture Durable.