Inoculation du soya
Certains champs de soya continuent d'être vert pâle. Les
feuilles vert pâle peuvent être dues à nombre de facteurs
dont l'un est souvent négligé, la carence en azote. Certains
champs où du soya a été semé pour la première
fois ont été inoculés cette année mais les
nodules ne se sont pas adéquatement formés. Les champs où
du soya est semé pour la première fois doivent être
inspectés attentivement. Une mauvaise nodulation n'est pas rare
dans les champs semés de soya pour la première fois.
Formation des nodules
Pour que la nodulation se produise, il faut une quantité relativement
élevée de bactéries rhizobium dans le sol. Les plants
de soya sécrètent des signaux chimiques (flavonoïdes)
dans le sol à partir des racines. Les bactéries reçoivent
ces signaux, et elles acheminent à leur tour un signal chimique
à la racine. Les signaux envoyés en retour sont des lipo-chitooligosaccharides
(facteurs liés aux nodules) qui suscitent la nodulation dans le
plant. En deçà de 10 à 14 jours de la colonisation,
un nodule se développe. Le signal retourné prépare
la racine à l'infection par la bactérie. L'infection ne
peut se produire que sur des poils racinaires. Le facteur de nodulation
permet aux poils racinaires de s'enrouler et de recevoir le rhizobium
et de lui permettre d'investir la racine. À mesure que les cellules
bactériennes se divisent, elles forment une minuscule structure
semblable à une tumeur appelée nodule (voir figure 1).
[Translations for text in above graphic]
Soybean Nodule = Nodule du soya
Figure 1. Nodules rhizobiens créés par B.
japonicum sur une racine de soya
Pour que l'enzyme qui fixe l'azote (la nitrogénase) entre en action
l'environnement au sein du nodule doit être presque sans oxygène.
Le plant forme de la leghémoglobine à l'intérieur
de la cellule pour absorber l'oxygène. La leghémoglobine
est rouge, aussi l'intérieur d'un nodule fonctionnel sera de couleur
rouge ou rose. Le nodule commence à croître rapidement et
à fixer l'azote environ aux stades V2 ou V3. Le nodule atteint
sa grandeur maximale à peu près en quatre semaines et fixe
l'azote pour environ 6 à 7 semaines. Il commence alors à
vieillir et devient brun foncé ou noir. Le plant atteint un degré
de fixation maximal de l'azote au stade de croissance R5 de la culture
(premières graines).
Facteurs influençant la fixation biologique de l'azote
De nombreux facteurs influencent la nodulation, la croissance des nodules
et la fixation de l'azote. Parmi ceux-ci, mentionnons trop ou trop peu
d'eau, la température du sol, le pH du sol, les maladies, la matière
organique et la disponibilité de nitrate dans le sol, de même
que la qualité rhizobienne et la souche de bactéries dans
le sol.
Eau
Il est bien connu que la fixation de l'azote par le soya est très
sensible à l'assèchement du sol. La fixation de l'azote
est plus sensible au stress causé par la carence en eau qu'à
tous les autres processus physiologiques dans le plant. C'est peut-être
ce qui explique pourquoi le soya ne connaît pas une bonne croissance
les années de temps sec comparé aux autres cultures.
Le nodule est essentiellement un système fermé qui dépend
presque entièrement sur la circulation du phloème pour l'approvisionnement
en eau, le photosynthétat et l'énergie. Le rhizobium utilise
cette énergie pour soutirer l'azote de l'air et fabriquer les composés
d'azote dont le plant a besoin pour former des protéines.
Généralement le soya ne réagit pas à la fertilisation
d'azote avant les semis. Il existe cependant quelques exceptions. Ce sont
des sols mal drainés, une très faible teneur en matière
organique, de très faibles teneurs résiduelles en azote,
des sols acides ou des sols très secs. Des expériences sur
le terrain comparant le rendement entre des traitements avec de l'irrigation
et avec des pluies ont montré que la dépendance à
la fixation de l'azote provoquait une baisse importante du rendement dans
les traitements avec les pluies comparés à ceux avec irrigation.
C'est le cas seulement dans des conditions très sèches.
Teneur en nitrate du sol et fixation de l'azote
Il serait avantageux d'avoir du soya ayant la double capacité d'utiliser
d'importantes teneurs en nitrates du sol et de fixer activement l'azote
de l'air en même temps. Dans ce cas, les racines pourraient soutirer
les nitrates pendant la première partie de la saison de croissance
(avant que les nodules soient établis) puis passer à la
fixation de l'azote plus tard en saison, une fois que les quantités
de nitrates sont épuisées. Ce n'est pas possible cependant
parce que la formation des nodules est inhibée par la présence
de hautes teneurs en nitrates dans le sol. Si le plant de soya soutire
trop d'azote tôt en saison, la nodulation en est retardée
ou empêchée. La réduction d'azote atmosphérique
en ammoniac consomme beaucoup d'énergie et prend plus de photosynthétat
que pour simplement extraire des nitrates, aussi le plant va naturellement
absorber des nitrates avant d'accomplir la nodulation. Cette incapacité
fondamentale à développer la fixation de l'azote et à
la maintenir en présence de nitrates dans le sol à des doses
plus élevées qu'à de très faibles doses d'engrais
" de démarrage " est principalement pourquoi la fertilisation
de l'azote n'est pas avantageuse dans le soya. L'application d'engrais
azoté réduit simplement la quantité d'azote fixé
à partir de l'air.
Pourquoi les champs sont-ils de couleur pâle pendant la croissance?
Le soya passe naturellement par une période où les feuilles
sont de couleur vert pâle ou même jaune pâle. C'est
la période juste avant que les nodules commencent à fournir
adéquatement de l'azote aux feuilles. C'est une phase d'importation
dans le développement d'une culture saine. C'est seulement en l'absence
d'azote (la culture est de couleur pâle) que les racines envoient
le signal aux bactéries (rhizobium) de commencer la nodulation.
Une fois que les nodules leur fournissent de l'azote, les feuilles tournent
au vert foncé. Si la nodulation est adéquate, les éléments
nutritifs et l'eau sont en quantité suffisante et le soya reste
jaune seulement quelques semaines.
Vérifier la nodulation sur les racines
Les problèmes de nodulation sont très rares dans des champs
qui ont déjà eu une culture de soya vert foncé. Dans
les champs où c'est la première fois que l'on s'adonne à
la culture du soya, il faut surveiller la nodulation de près, elle
pourrait à l'occasion être inadéquate. La relation
symbiotique entre le soya et la bactérie Rhizobium japonicum peut
être constatée peu de temps après la levée.
On peut observer de petits nodules sur la racine pivotante de 3 à
4 semaines après les semis mais la fixation de l'azote ne se produit
pas avant les stades de croissance V2 ou V3. Dans les champs où
l'on cultive le soya pour la première fois c'est important de vérifier
les nodules assez tôt pour fournir un apport d'azote en cas de problème
de nodulation. Pour inspecter les racines, les déterrer avec soin
pour éviter de perdre les nodules. Creusez à la pelle au
moins 10 emplacements dans le champ. Une nodulation adéquate montre
de 7 à 14 nodules par plant. Si vous trouvez moins de 5 nodules,
attendez environ une semaine puis inspectez à nouveau. Le nombre
de nodules formés sur les racines de même que la quantité
d'azote fixée continuent d'augmenter jusqu'au stade R5. Les nodules
qui fixent l'azote sont roses ou rouges à l'intérieur. Des
nodules blancs, verts ou bruns indiquent peu ou pas de fixation d'azote.
Pourquoi la nodulation échoue-t-elle parfois?
Les nodules se forment quand une bactérie infecte un poil racinaire.
Il faut des bactéries et des poils racinaires pour que l'infection
se produise. Les poils racinaires se forment seulement sur les nouvelles
racines et dans les champs avec une première culture de soya. Les
bactéries ne sont présentes que là où la semence
a été déposée. C'est pourquoi dans les champs
où c'est la première culture de soya les nodules se forment
sur la racine pivotante. C'est là que l'inoculant initial a été
déposé lors des semis. Les sols où du soya a été
cultivé auparavant ont des bactéries partout alors l'infection
peut se produire dans tout le système racinaire. Si dans les champs
où c'est la première culture de soya les racines ne forment
pas de nodules dans les quelques semaines de la levée, les racines
auront dépassé l'endroit où se trouve l'inoculant.
Voici les principales raisons pourquoi un champ pourrait ne pas produire
de nodulation.
Dans les champs qui n'ont jamais produit de soya
- Il peut y avoir des bactéries non viables sur les semences.
C'est peut-être dû à un entreposage impropre.
- L'inoculant n'a pas collé à la semence ou n'a pas été
ajouté assez uniformément.
- Il existe un problème d'infection du plant. Une teneur excessive
en nitrate dans le sol au moment des semis peut nuire à l'infection.
Si l'azote est en excès dans le sol le plant utilise cet azote
avant que les nodules se forment adéquatement. Dans les champs
qui ont déjà produit du soya les nodules peuvent se former
plus tard mais dans les champs où c'est la première fois,
il pourrait y avoir une occasion ratée. Les racines peuvent avoir
poussé plus loin que l'endroit où l'inoculant a été
placé, ou les bactéries sont peut-être mortes à
cause de la sécheresse. C'est pourquoi les champs ayant déjà
porté des cultures fourragères connaissent des ratés
lors de la nodulation quand on y ensemence du soya pour la première
fois. Le niveau élevé initial de N dans le champ peut
avoir retardé l'infection des racines.
Dans les champs qui ont déjà produit du soya
Une fois introduites les bactéries survivent de nombreuses années
dans la plupart des sols, mais une faible nodulation peut se produire
même dans les champs où la culture est déjà
établie :
- dans un sol au pH faible ou dans un sol sablonneux;
- si les nitrates sont en excès dans le sol;
- si le sol est très sec.
Mesures correctives
Si les plants restent vert pâle et qu'aucun nodule n'est présent,
il faut un apport d'azote. Même s'il est impossible de fournir aux
plants la même quantité d'azote que ne le feraient les nodules,
on aura une réaction favorable avec des doses jusqu'à 50
kg/ha. L'épandage à la volée d'urée ou de
nitrate d'ammonium et de calcium en début de floraison, quand le
feuillage est sec, constitue le meilleur moment. Des doses plus élevées
d'azote peuvent être appliquées mais ne sont d'ordinaire
pas bénéfiques.
