Activité 3

La production de biomasse végétale





Comment les ressources du sol conditionnent‑elles la production de biomasse végétale ?

Les besoins des végétaux assurés par le sol


Expérience de Way (1850).

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Expérience de Way (1850).

Les sols argileux ont la capacité de former des colloïdes nommés complexes argilo-humiques. Le purin contient des résidus azotés (ammoniac NH4+).

Besoins minéraux en potassium, en azote et en phosphore d’une culture de blé, suivant la phase de développement.

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Besoins minéraux en potassium, en azote et en phosphore d’une culture de blé, suivant la phase de développement.

Les besoins en azote sont essentiellement pourvus par absorption de nitrates. D’autres minéraux du sol sont aussi indispensables, mais en moindre quantité : ce sont les oligominéraux.

Production d’éléments minéraux par la biomasse du sol.

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Production d’éléments minéraux par la biomasse du sol.

Les organismes du sol transforment la matière organique en matière minérale de manière directe (minéralisation primaire) et de manière indirecte (humification puis minéralisation secondaire).

TP

Mettez en évidence des colloïdes du complexe argilo-humique et comparez la capacité de rétention ionique de sols différents.

Matériel et protocole :

Pistes d'exploitation

Voir les réponses
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Doc. 1 à 4 Identifiez les éléments minéraux du sol dont les végétaux ont besoin pour leur croissance, et comment ces minéraux sont naturellement disponibles dans le sol.


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Doc. 5 et 6. Pour chaque type d’engrais, expliquez son efficacité dans l’augmentation des rendements en agriculture.


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Répondre à la problématique. Identifiez en quoi les ressources minérales du sol sont essentielles à l’augmentation de la biomasse des végétaux sur ce sol.

Vocabulaire

Purin : déchet liquide produit par les élevages d’animaux.

Carence : insuffisance d’éléments indispensables à la nutrition.

Chlorose : jaunissement des végétaux dû au manque de chlorophylle.

Fertilité des sols et production de biomasse végétale


Plants de maïs souffrant d’une carence en azote (à droite) et témoin non carencé (à gauche).

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Plants de maïs souffrant d’une carence en azote (à droite) et témoin non carencé (à gauche).

On observe une chlorose des feuilles. Dans les cas les plus graves, les feuilles les plus âgées jaunissent complètement et meurent.

Test d’engrais biologiques sur un champ de maïs.

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Test d’engrais biologiques sur un champ de maïs.

Des alternatives aux engrais NPK existent. Les engrais biologiques contiennent des bactéries capables de rendre disponibles et assimilables pour les plantes les éléments minéraux déjà présents dans le sol. Des engrais organiques sont utilisés plus traditionnellement : le lisier par exemple, issu des déjections d’animaux d’élevage.

TP

Réalisez des cultures avec et sans engrais et exploitez les résultats obtenus.

Engrais organo-minéral NPK 6 - 4 - 8

  • 6 % d'azote (N) total dont 6 % organique des farines de plumes hydrolysées et des extraits liquides des vinasses de betteraves.

  • 4 % anhydride phosphorique (P2O5) total du phosphate naturel.

  • 8 % d’oxyde de potassium (K2O) des extraits potassiques de vinasses de betteraves.

  • Oligoéléments naturels des matières organiques. Fer = 0,6 % ; manganèse = 0,11 % ; zinc = 0,1 % ; cuivre = 0,03 % ; bore = 0,015 % ; cobalt = 0,001 %.

  • Conserver dans son emballage d’origine. Respecter les doses d’emploi. Ne pas dépasser les doses appropriées.

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    Extrait d'une étiquette d’un engrais organo-minéral NPK.

    L’agriculture intensive entraîne un appauvrissement des sols en N, P et K, car la biomasse prélevée lors des récoltes ne retourne pas enrichir les sols. Ces engrais peuvent améliorer les rendements, mais leur utilisation excessive peut avoir des conséquences écologiques importantes (voir chapitre 8, activité 3).

    Dans la biosphère, les végétaux sont à la base des réseaux trophiques en tant que producteurs primaires. L’utilisation de la matière minérale de l’atmosphère et du sol permet leur croissance.
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