Outils en cuivre et croissance
Le cuivre ou les outils en cuivre favorisent la croissance des plantes
Le cuivre est absolument nécessaire à la croissance et à la reproduction normales et saines de toutes les plantes et de tous les animaux supérieurs.
Les conséquences d’une carence en cuivre vont d’une baisse de rendement allant jusqu’à 20% – qui peut résulter d’une carence en cuivre cachée dans de nombreuses cultures, sans aucun symptôme visible – à la perte totale de la récolte.
La carence en cuivre a été observée dans le monde entier et dans toutes les zones climatiques où les cultures sont cultivées. L’incidence de la carence en cuivre varie en fonction du sol et des plantes cultivées. Une carence peut notamment se produire pour les plantes cultivées sur des sols sableux, sur des sols riches en matières organiques et sur des sols calcaires.
Les systèmes biologiques utilisent la capacité du cuivre
- d’accepter des électrons, de les transférer et de participer ainsi à des réactions d’oxydation/réduction,
- former des complexes avec des composés organiques. Si ces voies métaboliques sont interrompues à la suite d’une carence ou parfois d’un excès de cuivre, la croissance, le rendement et la qualité sont affectés.
Cuivre dans le sol
La teneur totale en cuivre des sols se compose de cinq facteurs :
- Formes solubles dans la solution du sol – est immédiatement disponible pour les plantes.
- Composés organiques complexes stables dans l’humus – non assimilables par les plantes.
- Cuivre sorbé par les hydroxydes de manganèse et de fer.
- Cuivre sorbé sur le complexe argilo-humique.
- Le cuivre lié dans les réseaux cristallins des minéraux du sol – n’est libéré que lors de l’altération.
La quantité totale de cuivre soluble dans l’eau et échangeable est souvent très faible, bien que la concentration totale de cuivre dans le sol puisse être considérée comme suffisante (plus de 10 mg/kg pour les sols minéraux et plus de 30 mg/kg pour les sols organiques).
Le matériau de base d’un sol peut varier considérablement en termes de teneur en cuivre, les schistes sombres ayant généralement une concentration élevée et les grès une concentration faible.
La disponibilité du cuivre pour l’absorption par les plantes est principalement déterminée par la valeur p-H du sol, sa teneur en matière organique et sa capacité de sorption.
Les sols typiquement carencés en cuivre sont principalement les sols sableux, les tourbières, les sols contenant plus de 7 à 10 % de matière organique et les sols calcaires.
La teneur totale en cuivre et la teneur en cuivre disponible dans le sol peuvent varier considérablement par endroits.
Dans les substrats de culture horticoles à forte teneur en tourbe et dans les substrats de culture purement tourbeux, un apport suffisant en cuivre est d’une importance non négligeable.
Des carences en cuivre ont été signalées chez plus de 50 espèces végétales et dans 51 pays.
Cuivre et nutrition des plantes
L’existence d’une carence latente, dans laquelle les rendements sont réduits sans que des symptômes évidents n’apparaissent, est illustrée par les augmentations de rendement significatives suivantes, obtenues grâce au cuivre dans des essais sur le terrain avec des répétitions :
- Augmentation du rendement de 22,4 % pour l’orge de printemps sur sol brun à texture sableuse
- Augmentation du rendement de 13,5 % pour le blé d’hiver sur mullrendzina
- Augmentation du rendement de 18% pour les betteraves sucrières sur sol brun à texture sableuse
- rendement supplémentaire hautement significatif pour le gerbera dans la tourbe
En plus de la baisse de rendement, la carence en cuivre peut avoir un impact négatif sur la qualité de nombreuses cultures.
Voici quelques exemples de baisse de qualité due à une carence en cuivre :
- Agrumes, aspect peu attrayant, taille des fruits réduite
- Oignons, mal colorés et spongieux
- Carottes, mal colorées
- Laitue, mal colorée et flétrie
- Poires, formation de bouchons et taches de liège
Le cuivre dans le métabolisme des plantes
Le cuivre est un composant de plusieurs enzymes et autres protéines, où il assure principalement le transfert d’électrons dans des voies métaboliques cruciales. Comme pour d’autres oligo-éléments, les processus métaboliques sont perturbés par un manque ou un excès de cuivre.
La photosynthèse, la respiration, la reproduction, la formation de protéines, la lignification, la régulation de l’auxine, la résistance aux maladies et d’autres fonctions des plantes peuvent être affectées par une carence en cuivre.
L’absorption du cuivre par les racines peut être réduite par des concentrations relativement élevées de calcium, de potassium et d’ions ammonium.
Une forte fertilisation azotée retarde le vieillissement des feuilles et réduit ainsi la quantité de cuivre pouvant être distribuée sur les jeunes tissus.
Plusieurs légumes cultivés dans le monde sont très sensibles à la carence en cuivre.
Si le cuivre s’est accumulé dans le sol au cours de nombreuses années à la suite d’une pollution, une phytotoxicité se produit parfois, mais elle peut généralement être éliminée par chaulage.
Symptômes de carence
La carence en cuivre affecte la lignification, ce qui entraîne l’effondrement des tissus, en particulier des jeunes feuilles, qui donnent d’abord l’impression de se flétrir avant de se nécroser.
Les feuilles sont souvent tordues et déformées.
Le transfert de cuivre des tissus anciens vers les tissus jeunes est généralement limité. Les symptômes apparaissent donc généralement d’abord sur les tissus jeunes.
Exemples :
- Laitue, les feuilles manquent de fermeté, elles ressemblent à des oreilles de lapin, les jeunes feuilles se recourbent en forme de clé
- épinards, les bords des jeunes feuilles, de couleur sale, se fanent et s’enroulent sur eux-mêmes
- tomate, les feuilles et les tiges manquent de fermeté, les feuilles sont petites, dures et repliées, les pétioles sont typiquement recourbés vers le bas
- bulbe, les extrémités des feuilles les plus jeunes deviennent d’abord chlorotiques puis blanches, elles se tordent en spirale ou se courbent de manière à être perpendiculaires au reste de la plante, les pelures du bulbe sont fines et jaune pâle
Extrait du livre technique de DKI « Le cuivre dans l’agriculture ».
Éditeur : Deutsches Kupfer-Institut
L’édition originale a été publiée sous le titre « Copper in Plant, Animal and Human Nutrition », texte du Dr V.M. Shorrocks et du Dr B. J. Alloway.