Fiches techniques - Grandes cultures

Le calcium joue un rôle crucial dans la structure du sol et la résistance des plantes aux maladies et aux ravageurs, ainsi que la croissance racinaire. Ces effets combinés contribuent à une meilleure productivité agricole. Il est essentiel de comprendre ses différents aspects pour optimiser la gestion des amendements.

Les effluents organiques, tels que les fientes de volailles et les fumiers, constituent des sources importantes de calcium pour les sols. Leur utilisation stratégique peut améliorer la fertilité du sol et la croissance des cultures.

Les tests à l’acide peuvent aider à évaluer l’activité du calcium dans le sol, fournissant des informations précieuses pour ajuster les pratiques de fertilisation et améliorer la disponibilité des éléments nutritifs pour les plantes.

Comprendre les différences entre le calcium et le calcaire dans le sol est essentiel pour une gestion efficace des amendements, car ces éléments ont des impacts différents sur la structure du sol et la santé des plantes.

Cet article fait partie d'une formation AgroLeague en 4 parties :

Le cycle du calcium et les types d'apports calciques

Distinguer calcium et calcaire

Le calcaire est une réserve de calcium, mais le calcium n’a pas d’effet sur le pH. Dans le calcaire (CaCO₃), c'est bien la base qui va jouer sur le pH et non le calcium. Le calcium est important pour la nutrition de la plante et la structuration du sol.

Le calcaire actif est la part du calcaire qui peut solubiliser rapidement du calcium. Un taux de calcaire actif élevé peut causer des chloroses ferriques car la forte solubilisation des ions Ca2+ peut bloquer l'assimilation du fer. Ne pas avoir de calcaire actif dans son sol n'est pas une problématique. Cela veut simplement dire que peu de calcium sera solubilisé. Le calcium peut aussi avoir un effet d'insolubilisation du phosphore.

Représentation schématique du cycle du calcaire

Le cycle du calcium

Les carrières de carbonate avec des fours à chaux font chauffer à haute température les carbonates pour obtenir de la chaux vive, constituant des amendements minéraux basiques.

Il existe également des carbonates naturellement dans les sols. L'altération de la roche mère est une source de calcium minéral qui va s’échanger plus ou moins rapidement dans le sol.

Le calcium soluble dans le sol permet de remplir la Capacité d'Echange Cationique (CEC) pour avoir une capacité de rétention plus importante. Il sert à alimenter les plantes, qui sont broutées par les animaux ou exportées en récolte. Les effluents d'élevage et résidus de récolte restituent du calcium. En outre une partie est perdue par ruissellement et par lixiviation.

Le cycle du calcium en agriculture

Quelques types d'apports contenant du calcium

Les Produits minéraux

Gypse : CaSO₄ ^2-
Carbonate de calcium, marnes, sables de carrière : CaCO₃
Dolomie : CaMgCO₃
Chaux vive : CaO
Chaux humide : CaOH

Les produits organiques

Le tableau ci-dessous récapitule les compositions que l'on peut retrouver dans les différents effluents d'élevage :

Composition moyenne des différents types d'effluents d'élevage

Dans l'ordre décroissant des teneurs en calcium, on retrouve : Fientes volailles > fumier volailles > Compost fumier bovin > Fumier bovin > Lisiers. Au niveau des pH, on peut constater aussi que les effluents sont plutôt basiques.

Les différents rôles du calcium

Effet sur le sol

Effet structuration : Le calcium forme des ponts calciques entre la matière organique et les argiles pour former le complexe argilo-humique et créer une bonne aération du sol, et plus globalement, une meilleure structuration comparé à des sols avec un faible taux de calcium et un pH bas.
Potentiel de rétention des éléments minéraux : Les éléments minéraux sont stockés sur le complexe argilo-humique, celui-ci va pouvoir retenir plus ou moins bien les éléments en fonction de la capacité d'échange cationique (CEC). La CEC est la quantité maximale de cations totale qu'un sol est en mesure de piéger, à un pH donné. Elle est influencée par le pH et par la quantité de cations disponibles dans le sol. Plus la CEC est élevée plus le sol a un potentiel de rétention des éléments important.

On peut tester la réaction du sol avant d'amener des apport de calcium en apportant un sac de plâtre sur une surface de 100 m², soit un carré de 10 m x 10 m. Les 2 images suivantes illustrent ce test avec sur la première photo la parcelle avec un apport équivalent à 3 t/ha de gypse, et sur la deuxième la parcelle témoin. On observe une réelle différence au niveau de la structuration : la structure est plus grumeleuse en surface, plus aérée.

Comparaison des 2 modalités sur la structure du sol
Avec amendement calcique
Sans amendement calcique

Effet sur les plantes

Le calcium est important en début de cycle pour la formation de leurs parois cellulosiques. Il permet une meilleure résistance mécanique aux bio-agresseurs, notamment aux insectes piqueurs suceurs.
Il permet d'assurer une bonne croissance des racines.
Il intervient dans la production d'enzymes, en particulier de la nitrate réductase qui transforme les nitrates en nitrites.

Plantes les plus sensibles

La pomme de terre

Les résultats d'essai présentés ci-dessous illustrent l’intérêt du calcium sur l’aspect de la peau de la patate. On observe des proportions de gale plus faibles sur la modalité avec des apports de calcium.

Essais indépendants sur les effets d'une fertilisation calcique sur la peau de la pomme de terre

La luzerne

Très demandeuse en potasse, la luzerne est une culture qui a également des besoins élevés en Ca : elle exporte environ 30 kg CaO/T de matière sèche. En partant sur une production hypothétique de 10 t/ha, les exportations sont de 300 U/ha de CaO.

Exportations d'éléments par la luzerne

Comment positionner son approche ?

Pour les prairies et les cultures, le chaulage permet de tamponner l’acidification des sols liée à l’épandage d’azote et à l’activité biologique. Il stimule l’activité biologique et améliore la structure des sols.

Le test à l'acide

Un test à l’acide chlorhydrique permet d’identifier visuellement le taux de calcaire actif dans le sol suivant la réaction obtenue. Ce test peut s'effectuer à 2 profondeurs (5 et 30 cm), pour mettre en évidence un éventuel lessivage du calcaire, mais également sur les turricules pour mettre en évidence les remontées de calcaire par les vers de terre en surface.

Le principe est d'appliquer de l’acide chlorhydrique dilué à 10% sur une motte de terre dans une coupelle et d'observer la réaction :

Carbo 3 : Réaction effervescente importante (les bulles sont grosses) : le sol est calcaire. Le taux de calcaire actif dépasse 5 % et les risques de blocage sont élevés. Pas de chaulage à prévoir.
Carbo 2 : Une réaction effervescente se produit : le sol est calcaire. Le taux de calcaire actif est de 2 à 5 % et il y a des possibilités de blocage. Pas de chaulage à prévoir.
Carbo 1 : La réaction est très faible, (on entend effervescence mais on ne voit rien). Le taux de calcaire actif est inférieur à 2 % et il n’y a pas de risque de blocage des éléments.
Carbo 0 : Elle est nulle. Pas de calcaire actif, le sol est neutre ou acide. Sûrement un chaulage à prévoir. Le test du bicarbonate va permettre de préciser cela.

3 points clés à retenir sur le cycle du calcium

Le calcium n'est pas calcaire, mais le calcaire est une réserve de calcium.
Concentration en Calcium dans les effluents : Fientes volailles > fumier volailles > Compost fumier bovin > Fumier bovin > Lisiers.
Principaux effets du calcium : Aération, structuration du sol et des cellules végétales, croissance racinaire et transformation des nitrates.

Sources

Formation AgroLeague : https://www.agro-league.com/blog/gestion-des-amendements-calciques-et-basiques-cycle-et-interets-du-calcium

Gestion des amendements calciques et basiques : cycle et intérêts du calcium

Sommaire