Comment optimiser l’apport de potasse sur coton, maïs et riz

Source de potasse la plus concentrée parmi les engrais, le chlorure de potassium, également appelé muriate de potasse, est d’un bon rapport coût-bénéfice pour les cultures de coton, maïs et riz.

La diminution de la fertilité des sols agricoles en Afrique subsaharienne est reconnue comme l’un des principaux facteurs limitant considérablement la productivité des cultures. Selon l’International Fertilizer Association (IFA), le prélèvement¹ annuel d’éléments nutritifs primaires des sols cultivés par les produits récoltés, la mauvaise gestion des résidus des cultures et les pratiques de fertilisation inappropriées dans 37 pays africains est estimé au total à 4,4 millions de tonnes (Mt) d’azote (N), 0,5Mt de phosphore (P) et 3Mt de potassium (K).

Ces taux ne sont que partiellement compensés par les engrais inorganiques appliqués, ce qui se traduit par un bilan nutritif global négatif, en particulier pour N (-2Mt) et K (-2,5Mt), mais aussi pour P (-0,1Mt). L’épuisement de la fertilité des sols dû à l’extraction des nutriments se traduit par des désordres de croissance des cultures, ainsi que par faible quantité et qualité des rendements. En outre, elle contribue à la pauvreté et à la malnutrition et suscite des inquiétudes quant à la sécurité alimentaire.

Contrairement à N et P, la majorité des sols africains sont historiquement considérés comme riches en K. Cependant, les agriculteurs doivent garder à l’esprit que tout le K existant dans le sol n’est pas disponible pour l’absorption des racines et l’assimilation par les plantes. Les scientifiques distinguent quatre formes de K dans les sols : structurel, non échangeable, échangeable et hydrosoluble². La majeure partie du K total du sol est associée à des roches et des minéraux silicatés. Elle constitue des formes fixes ou non échangeables et représente jusqu’à 92 à 98% de la réserve totale de K.

À peine 1 % de la potasse interceptée par les racines

Les roches sont soumises à un lent processus d’altération lorsqu’elles sont exposées à l’eau, aux acides et aux fluctuations de température. En conséquence, une partie du K est libérée de composés chimiquement liés et transformée en formes échangeables et solubles dans l’eau, considérées comme disponibles pour être absorbées par les plantes. En outre, 98% du K facilement disponible sont retenus par des minéraux argileux et des matières organiques chargés négativement dans les sols et 2% dans une solution aqueuse.

Toutes les formes de K existent en équilibre dynamique les unes avec les autres. Leurs parts relatives varient d’un endroit à l’autre. En résumé, plus de 90% du K total du sol ne sont pas disponibles pour les cultures. Jusqu’à 9% nécessitent du temps et des conditions particulières (disponibilité de l’eau, chaleur, activité microbienne) pour se dissoudre dans la solution du sol. Moins de 1% peut être intercepté par les racines des cultures. Lorsqu’il n’est pas reconstitué avec les engrais K et des résidus de culture recyclés, le K mobile s’épuise au moment de l’enlèvement des cultures, retirant le K échangeable et vidant rapidement la réserve de formes facilement disponibles.

La carence en K limite l’absorption d’autres nutriments, en particulier N. Cela entraîne une réduction du système racinaire, provoque une dessiccation prématurée des feuilles et a un impact négatif sur la capacité des plantes à résister aux conditions de stress abiotiques et biotiques, telles que les longues périodes de sécheresse et d’inondations, les attaques de parasites et les maladies. Dans les cultures de fibres, comme le coton, la disponibilité de K détermine le rendement des graines et la qualité des fibres. Outre la baisse de rendement, la diminution du K dans les cultures vivrières, par exemple le riz ou le maïs, entraîne une faible consommation de K alimentaire. Cela peut, à son tour, provoquer le développement de maladies connues sous le nom d’hypokaliémie³.

Pour maintenir des niveaux adéquats de K dans le sol, des engrais inorganiques doivent être appliqués en fonction de la demande des cultures et des résultats des analyses de sol. Toutefois, dans de nombreux pays africains, les agriculteurs suivent des guides communs d’application des engrais, également appelés « Recommandations générales sur les engrais ». Cela conduit généralement à une application excessive dans certaines régions et à une sous-fertilisation dans d’autres. Voir à un mauvais équilibre des éléments nutritifs pour un sol ou une culture donnés.

Par exemple, les taux d’application d’engrais K pour le coton équivalent généralement à 3 à 4 sacs de 50 kg de NPK 14:18:18, NPK 14:23:14 ou NPK 15:15:15 par hectare (150-200 kg/ha) en Afrique occidentale⁴. Cela équivaut à une fourchette de K₂O comprise entre 21 et 36 kg/ha⁵. Cependant, des essais de terrain révèlent qu’il faut 60 kg de K₂O/ha pour établir un rendement élevé par unité de surface. Cela indique qu’il faut appliquer 24 à 39 kg de K₂O/ha supplémentaires. Certaines cultures ont besoin de K en quantité encore plus importante que N ou P. Les hybrides de riz dont le rendement dépasse 5 t/ha peuvent absorber jusqu’à 100 kg de K₂O/ha. Étant donné qu’environ 80 % du K restent dans la paille après la récolte, il faut en tenir compte lors de l’élaboration du plan de fertilisation du riz et du maïs. Alors, quel type d’engrais choisir pour apporter du K aux cultures ? Les producteurs de NPK composés ne sont pas en mesure de fabriquer des grades personnalisés pour chaque culture et chaque condition de terrain. Les mélangeurs peuvent mélanger différentes formules NPK, mais appliquent des frais d’exploitation supplémentaires dommageables aux coûts de production et souvent inabordables pour les petites exploitations. Chaque producteur et agronome suit sa propre recette en tenant compte de la combinaison unique de facteurs. Toutefois, l’utilisation de l’approche complexe, qui comprend l’engrais NPK (composé ou mélange), les fumiers, les résidus de culture et les engrais simples, est l’un des moyens de fournir les éléments nutritifs en quantité requise et de préserver la fertilité des sols.

Le chlorure de potassium, également appelé muriate de potasse ou MOP, est la source de K la plus concentrée parmi les engrais. Il contient 60 % de K₂O, donc un sac de 50 kg peut être utilisé pour compenser la quantité restante de K nécessaire après l’application de 200 kg de NPK 14:18:18 sur un hectare de coton. Étant donné la courte fenêtre et la période d’activité intense du début de la saison, il peut être utilisé plus tard avec N. En Asie, les producteurs de riz appliquent de la poudre cristalline (MOP) de qualité standard afin d’augmenter le rapport coût-bénéfice. Une stratégie qui peut être facilement adoptée par leurs collègues en Afrique.

(1) ACI, 2020. Dr. André Bationo on Supporting Smallholders, Micro-Dosing and Warrantage, and Ways to Improve Soil Fertility in Africa. En ligne. Consulté le 27/01/2021.
(2) Basak, B.B., Sarkar, B., Biswas, D.R., Sarkar, S., Sanderson, P., Naidu, R. 2017. Bio-intervention of naturally occurring silicate minerals for alternative source of potassium : challenges and opportunities. Adv. Agron. 141, 115–145.
(3) Sun, H. & Weaver, C.M. 2020. Rise in Potassium Deficiency in the US Population Linked to Agriculture Practices and Dietary Potassium Deficits. J. Agric. Food Chem. 68, 40, 11121–11127.
(4) IFDC, 2020. La carte des recommandations pour les engrais et les semences de l’Afrique de l’Ouest (FeSeRWAM). En ligne. Consulté le 27/01/2021.
(5) Dakuo, D., Koulibaly, B., Ouattara, K., Lompo, F. & Yao-Kouamé, A. 2016. Potassium Fertilization Efficiency on Cotton (Gossypium hirsutum L.) Nutrition and Crops Yields on Three Soil Types in Burkina Faso. Acad. J. Agr. Res. 4, 11, 647-651