# Disponibilité du phosphore du sol pour les plantes cultivées et statut acido-basique

Christian Morel

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Christian Morel. Disponibilité du phosphore du sol pour les plantes cultivées et statut acido-basique. Journée technique Comifer “pH et fertilité des sols”, 28 octobre 2020 en distanciel, Comifer, Oct 2020, nc, France. hal-03025230

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Submitted on 26 Nov 2020

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## Disponibilité du phosphore du sol pour les plantes cultivées et statut acido-basique. Christian MOREL, journée technique Comifer « pH et fertilité des sols », 28 octobre 2020 en distanciel

### Biographie.
Mes travaux portent sur l'étude et l'analyse du cycle biogéochimique phosphore dans les agrosystèmes pour une meilleure compréhension de son fonctionnement. Un des objectifs est d'élaborer une modélisation opérationnelle et prédictive des évolutions à long terme (plusieurs décennies) du stock de P du sol, disponible pour les plantes cultivées, en fonction des types de sol et des pratiques agricoles. Les thèmes centraux de recherche sont i) d'évaluer la quantité de P biodisponible du sol avec des nouveaux indicateurs, représentatifs du fonctionnement des racines pendant l'absorption de P et des mécanistes sous-jacents, ii) de prévoir l'évolution à long terme de la quantité de P biodisponible du sol en fonction de pratiques agricoles et des types de sol et iii) d'anticiper ses conséquences sur la production de biomasse et la nutrition phosphatée.

Les agrosystèmes étudiés sont des sols cultivés sous grandes cultures pendant plusieurs décennies dans différentes situations pédoclimatiques et de pratiques culturales (absence d'intrants, recyclage de matières fertilisantes organiques, engrais minéraux, sans-labour) et des sols sous prairies. Mes travaux reposent essentiellement sur l'exploitation d'essais de longue durée, français ou étrangers, menés sur la conduite de la fertilisation phosphatée dans les conditions des champs agricoles. Les sorties opérationnelles sont de renouveler le système de diagnostic/prescription du raisonnement de la fertilisation phosphatée en utilisant les nouveaux paradigmes scientifiques de la recherche.

### Résumé.
Cette intervention a pour objectif de présenter les processus physico-chimiques reliant la quantité du phosphore du sol disponible pour les plantes (Pdispo) et son statut acido-basique.

La première partie présente les conséquences de changements de pH du sol sur les propriétés du sol et en particulier le statut acido-basique (CEC, Ca, K, Mg échangeable).

Suivent les bases théoriques et expérimentales de l'évaluation fonctionnelle et mécaniste du Pdispo : détermination de la concentration des ions orthophosphates ($H_2PO_4^-$, $HPO_4^{2-}$) en solution et de leur transfert par diffusion à l'interface solide-solution des sols avec quelques chiffres pour souligner la grande variabilité de valeur selon les sols et, pour un sol donné, l'historique de fertilisation.

La troisième partie illustre les multiples effets potentiels du statut acido-basique du sol sur la spéciation des ions P dissous et des constituants du sol avec pour conséquence la modification du transfert solide-solution des ions phosphate et de leur distribution entre les 2 phases.

Les principaux éléments à retenir sont :

1. des pH inférieurs à 5-5.5 sont déconseillés car ils peuvent induire une toxicité aluminique préjudiciable à la croissance des plantes. L'acidité est le facteur essentiel de la dissolution de minéraux phosphatés insolubles de type apatitique dont l'usage est à réserver aux sols acides;

2. pour des pH compris entre 5.5 et 7.5, l'effet du pH et du chaulage sur la nutrition des plantes et le Pdispo reste un sujet de débats et controverses du fait de multiples effets indirects possibles qui varient selon les propriétés des sols (et du statut calcique en particulier) et de conditions expérimentales parfois peu représentatives des conditions rencontrées dans les parcelles agricoles. L'effet du pH semble plutôt secondaire par rapport à l'effet de la fertilisation phosphatée des agrosystèmes.

3. dans les sols carbonatés (pH de 7.5-8.2), la précipitation de minéraux phosphatés peut pénaliser l'efficience de la fertilisation phosphatée.

Une valeur de pH-eau autour de 6.5 est souvent considérée comme optimale pour l'absorption de P. Dans les études portant sur les liaisons entre pH et Pdispo, les autres composantes du statut acido-basique ne sont généralement pas prises en compte. Or, la CEC, les ions $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ et la présence de $CaCO_3$ affectent aussi la Pdispo en modifiant la distribution ions P dissous/ions P diffusibles et la cinétique de diffusion à l'interface solide-solution par les plantes. La prise en compte du statut acido-basique du sol et non pas seulement de son pH est une piste pour mieux comprendre les interactions sur Pdispo.