Le soufre dans la nutrition des plantes : rôle, gestion et impacts agronomiques
Le soufre (S) occupe une place fondamentale dans la nutrition minérale des plantes. Bien qu’il soit classé parmi les éléments secondaires, ses besoins quantitatifs sont comparables, voire parfois supérieurs, à ceux du phosphore. Le soufre intervient à la fois dans la croissance végétative, la qualité des productions et la résistance des plantes aux stress biotiques et abiotiques.
Évolution des carences en soufre dans les systèmes agricoles
Pendant de nombreuses années, les carences en soufre étaient peu fréquentes dans les cultures. Cette situation s’expliquait notamment par les apports indirects issus des retombées atmosphériques liées aux émissions industrielles de dioxyde de soufre. Depuis les années 1980, la mise en œuvre de réglementations environnementales strictes a considérablement réduit ces apports atmosphériques. Parallèlement, l’intensification agricole s’est accompagnée d’une diminution des apports organiques (fumier, composts) et d’un recours accru à des engrais minéraux très concentrés en azote, phosphore et potassium, mais pauvres en soufre. Cette combinaison de facteurs a conduit à l’émergence progressive de déficiences soufrées dans de nombreux systèmes de production.
Origines du soufre disponible pour les plantes
Le soufre utilisé par les végétaux provient de plusieurs sources complémentaires. L’atmosphère peut contribuer via les précipitations ou l’absorption directe de composés soufrés par le feuillage. Le sol constitue cependant la principale réserve, grâce à la minéralisation de la matière organique, processus fortement dépendant de la texture du sol, de sa teneur en humus, de la température et de l’humidité. Les eaux d’irrigation peuvent également apporter des quantités variables de soufre dissous. Enfin, les engrais minéraux et organiques enrichis en soufre représentent aujourd’hui une source majeure et maîtrisable de cet élément.
Fonctions physiologiques du soufre chez les plantes
Le soufre est absorbé majoritairement par les racines sous forme d’ions sulfate (SO₄²⁻). Son rôle est étroitement lié à celui de l’azote, avec lequel il agit en synergie. Il entre dans la composition d’acides aminés soufrés essentiels, tels que la cystéine et la méthionine, indispensables à la synthèse des protéines. Le soufre participe également à la formation de la chlorophylle, d’enzymes et de vitamines essentielles au métabolisme cellulaire, comme la biotine et la thiamine.
Il est aussi responsable des caractéristiques organoleptiques de nombreuses espèces, notamment chez les Liliacées et les Brassicacées, où il contribue aux arômes et à la saveur. Chez les légumineuses, il joue un rôle clé dans le développement des nodosités fixatrices d’azote. Par ailleurs, le soufre renforce les mécanismes de défense des plantes, soit par la production de composés soufrés à activité biocide, soit par l’émission de substances volatiles limitant le développement de certains pathogènes.
Besoins des cultures et stratégies de fertilisation
Les exigences en soufre varient fortement selon les espèces cultivées. Les cultures à faible production protéique, comme les céréales ou la betterave sucrière, présentent des besoins relativement modestes. À l’inverse, les légumineuses, riches en protéines, nécessitent des apports plus importants. Certaines cultures, telles que les crucifères, les liliacées ou les ombellifères, synthétisent des composés soufrés spécifiques et affichent des besoins très élevés.
Un équilibre adéquat entre l’azote et le soufre est indispensable tout au long du cycle végétatif. Un déséquilibre entre ces deux éléments peut limiter l’efficacité de la fertilisation azotée et réduire les rendements ainsi que la qualité des récoltes.
Manifestations et conséquences des carences en soufre
Les symptômes de déficience en soufre ressemblent souvent à ceux d’un manque d’azote, ce qui complique le diagnostic. Ils se traduisent généralement par un jaunissement des feuilles, une croissance ralentie, une réduction du développement racinaire et une baisse de la production. Chez certaines cultures exigeantes, comme le colza, les carences apparaissent fréquemment au moment de la floraison, entraînant des pertes de rendement significatives et une dégradation de la qualité des graines.
Le soufre comme amendement du sol
Au-delà de son rôle nutritif, le soufre est un amendement efficace pour corriger les sols alcalins, calcaires ou affectés par la salinité sodique. Sous forme élémentaire, il s’oxyde progressivement dans le sol, sous l’action de l’eau, de l’oxygène et des micro-organismes spécialisés, notamment les bactéries du genre Thiobacillus. Cette transformation conduit à la formation d’acide sulfurique, responsable d’une baisse progressive et durable du pH du sol.
L’acidification améliore la disponibilité des éléments nutritifs, souvent bloqués dans les sols alcalins. Dans les sols salins sodiques, les réactions chimiques induites par le soufre favorisent la transformation du sodium échangeable en formes lessivables, améliorant ainsi la structure du sol et la qualité physique du milieu racinaire.
Impacts sur la salinité, le calcaire et la qualité des productions
L’action du soufre sur les sols calcaires permet la formation de gypse, facilitant le déplacement du sodium hors de la zone racinaire. Le calcium libéré contribue au maintien de la structure cellulaire des plantes, améliorant la fermeté des fruits et leur aptitude à la conservation. Ces effets sont particulièrement bénéfiques pour les cultures sensibles à la salinité, comme les fruits rouges, où le contrôle du pH et de la conductivité électrique du sol conditionne directement le rendement commercialisable.
Effets phytosanitaires indirects
L’amendement soufré présente également des avantages phytosanitaires. Une gestion raisonnée du soufre contribue à limiter le développement de certains champignons du sol et peut réduire la pression de certaines adventices sur le long terme, notamment dans les systèmes fortement intensifiés.
Conclusion
Le soufre est un élément clé de la fertilité des sols et de la performance des cultures. Son rôle dépasse largement la simple nutrition minérale, en influençant la qualité des productions, la résistance aux stress et l’équilibre physico-chimique des sols. Dans un contexte de changement climatique, de raréfaction des ressources et de dégradation des sols, une gestion raisonnée du soufre constitue un levier agronomique stratégique pour assurer la durabilité et la rentabilité des systèmes de production agricole.
