La fertilité des sols est leur capacité à soutenir la croissance végétale et à optimiser le rendement des cultures. Elle peut être améliorée par l’apport d’engrais organiques et inorganiques au sol. Les techniques nucléaires fournissent des données qui permettent d’améliorer la fertilité des sols et la production végétale tout en limitant au minimum les conséquences environnementales.
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Amélioration de la fertilité des sols
Pour accroître la sécurité alimentaire et la durabilité environnementale dans les systèmes agricoles, il faut adopter une approche intégrée de gestion de la fertilité des sols permettant d’augmenter au maximum la production végétale tout en réduisant au minimum l’épuisement des réserves d’éléments nutritifs et la dégradation des propriétés physiques et chimiques des sols, qui peuvent entraîner la dégradation des terres, y compris l’érosion du sol. De telles pratiques de gestion de la fertilité des sols comprennent le recours aux engrais, aux intrants organiques, la rotation des cultures avec les légumineuses, et l’utilisation de germoplasme amélioré, associés aux connaissances nécessaires pour adapter ces pratiques aux conditions locales.
La Division mixte FAO/AIEA des techniques nucléaires dans l’alimentation et l’agriculture aide les États Membres à élaborer et à adopter des technologies basées sur le nucléaire afin d’optimiser les pratiques visant à favoriser la fertilité des sols, et soutenant ainsi l’intensification de la production végétale et la préservation des ressources naturelles.
Différentes approches de la gestion efficace de la fertilité des sols
La gestion intégrée de la fertilité des sols vise à optimiser l’efficacité de l’utilisation des nutriments à des fins agronomiques et à augmenter la productivité des cultures. Cet objectif peut être atteint grâce aux légumineuses à grains, qui améliorent la fertilité des sols par fixation biologique de l’azote, et à l’application d’engrais chimiques.
Qu’elles soient plantées pour les graines ou l’engrais vert, ou sous forme de pâturage ou de ligneux dans les systèmes agro-forestiers, les légumineuses ont une importance particulière due à leur capacité à fixer l’azote atmosphérique, ce qui contribue à réduire l’utilisation d’engrais azotés commerciaux et à améliorer la fertilité des sols. Elles constituent la base des systèmes agricoles durables mettant en jeu la gestion intégrée des éléments nutritifs. Le recours à l’azote 15 permet de comprendre la dynamique des différents éléments des systèmes agricoles et leurs interactions, notamment la fixation de l’azote par les légumineuses et l’utilisation de l’azote des sols et des engrais par les cultures, tant dans les systèmes de cultures uniques que dans les systèmes d’association de cultures.
La fertilité des sols peut être encore améliorée non seulement par l’introduction de cultures de couverture, qui ajoutent de la matière organique au sol, ce qui améliore sa structure ainsi que son état et sa fertilité, mais aussi, d’une part, par l’apport d’engrais verts ou de cultures de légumineuses, lesquelles fixent l’azote atmosphérique par le processus de fixation biologique de l’azote, l’application de micro-doses d’engrais pour compenser les pertes dues à la consommation des plantes et à d’autres processus, et d’autre part par la réduction drastique des pertes par lixiviation en dessous de la zone d’enracinement des plantes grâce à une meilleure utilisation de l’eau et des nutriments.
Contribution des techniques nucléaires et isotopiques
La technique isotopique mettant en jeu l’azote 15 et le phosphore 32 est utilisée pour suivre les mouvements des engrais marqués à l’azote et au phosphore dans les sols, les cultures et l’eau, ce qui permet d’obtenir des données quantitatives sur l’efficacité de l’utilisation de ces engrais, ainsi que sur leurs mouvements, leurs effets résiduels et leur transformation. Ces informations sont précieuses pour l’élaboration de stratégies améliorées d’application des engrais. La technique isotopique mettant en jeu l’azote 15 est également utilisée pour déterminer la quantité d’azote fixé à partir de l’atmosphère par fixation biologique de l’azote par les légumineuses.
La signature isotopique du carbone 13 permet de déterminer les quantités de résidus de culture incorporés au sol pour le stabiliser et améliorer sa fertilité. Cette technique peut aussi servir à évaluer les effets des mesures de conservation, comme ceux de l’incorporation de résidus de culture sur l’humidité et la qualité des sols. Ces informations permettent de déterminer l’origine et la contribution des différents types de cultures à la matière organique du sol.
