Il y a une trentaine d’années, la silice occupait une place prépondérante dans les échanges entre agronomes et scientifiques qui s’accordaient tous sur son utilité en agriculture mais qui débattaient vivement pour savoir si elle était considérée ou pas comme un élément fertilisant ! Depuis, beaucoup de travaux ont été entrepris et notre connaissance sur la silice en agriculture s’améliore de jour en jour sans pour autant réduire la vivacité des débats quant à la vraie « nature » (si l’on peut l’exprimer de la sorte) de la silice !
Reprenons donc et de façon simplifiée l’histoire de la silice et son intérêt en agriculture :
Si la silice est un des éléments les plus abondants sur terre, ce n’est pas pour autant qu’elle est biodisponible pour les plantes
En effet, tout le monde s’accorde sur le fait que seuls les monomères (forme ortho silicique de la silice - Si(OH)4) sont absorbables par les plantes.) Ces formes absorbables sont issues des érosions successives sur des milliers d’années, des cycles successifs de la vie et de la dégradation bactérienne ou d’autres micro-organismes du sol. Cependant, ces formes absorbables ou assimilables sont très instables et finissent rapidement par s’associer à d’autres éléments (sodium, potassium, calcium, aluminium …) pour devenir peu ou pas assimilables. Il faut ainsi et à nouveau l’intervention des micro-organismes du sol pour les rendre assimilables pour les plantes ! Vous imaginez donc le travail ! On comprend aussi cette difficulté si l’on rajoute à ce que l’on vient de dire d’autres faits comme :
les conduites culturales de la deuxième moitié du XXème siècle qui ont eu tendance à favoriser l’exportation hors des parcelles de masses importantes de matières végétales parfois riches en silicium (les graminées)
ou bien l’usage de certains produits phytopharmaceutiques contenant des métaux qui viennent potentiellement s’associer et bloquer la silice assimilable dans le sol
ou encore l’usage d’autres produits de protection ou d’autres conduites culturales qui bloquent la vie du sol y compris les micro-organismes responsables de l’assimilation de la silice
Si nous abordons le sujet de la silice vue du côté du végétal, la bibliographie concorde sur deux principales catégories de plantes en fonction de leurs exigences en silice :
Les plantes à faibles besoins, assimilation et accumulation (voire rejet de silice dans certains cas) : il s’agit principalement de dicotylédones.
Les plantes à forts besoins et assimilation : il s’agit principalement des monocotylédones dont certaines sont très accumulatrices comme le riz.
Le rôle de la silice dans chacune des deux catégories peut différer, ce qui nous amène à adopter des stratégies différentes quant à l’apport de silicium (liquide, solide, plus ou moins assimilable, …) :
En ce qui concerne les plantes accumulatrices, la silice a un rôle « structurel ». Elle se dépose dans les parois cellulaires et les renforce un peu comme un « double vitrage ». Elle joue un rôle plutôt mécanique notamment en ce qui concerne le maintien de l’eau dans la plante ce qui améliore la physiologie générale de cette dernière : meilleures conditions hydriques, meilleure gestion des stress hydrique et thermique, meilleur fonctionnement physiologique, meilleure photosynthèse, meilleur processus protéique, et donc meilleur rendement en quantité et qualité …
A noter également que pour les graminées type « céréales » où la lignification est limitée, la silice représente une alternative crédible car elle joue un rôle important dans le « port végétal » (rigidification) à un coût énergétique défiant toute concurrence : l’accumulation de silicium dans les parois a un coût énergétique beaucoup plus faible pour la plante par rapport au processus de lignification nécessitant un gros effort de photosynthèse. Comme les plantes accumulatrices de silice sont très gourmandes (la silice représente 1 à 2% de la matière sèche des céréales par exemple), nous recommandons, dans une gamme de produits silicatés, de choisir les produits :
avec les taux les plus élevés en silicium
sous des formes un peu moins assimilables si nous sommes à la période des semis (silicate de calcium par exemple ce qui laisse du temps pour une biodisponibilité au printemps ; ou des silicates de sodium ou potassium plus rapidement biodisponibles)
sous des formes plus assimilables en sortie d’hiver (acide silicique immédiatement biodisponible ou dans une moindre mesure des silicates de sodium ou potassium rapidement biodisponibles)
et jamais trop tard c'est à dire pas en fin de cycle car il faut laisser le temps à la plante d’accumuler le silicium dans les parois cellulaires
Pour les plantes à faibles besoins,la silice va également jouer un rôle dans l’amélioration physiologique et la lutte contre les stress hydriques et thermiques.
S’il n’y a pas d’accumulation de silice pour rigidifier les parois cellulaires comme pour les monocotylédones, la silice joue également un rôle important dans la limitation de la perte d’eau par les dicotylédones : la silice assimilable est acheminée vers les feuilles et vient rigidifier et renforcer les stomates.
le reste est comparable c’est-à-dire moins de perte d’eau, la plante n’a pas besoin de limiter son feuillage et de perdre des feuilles pour mieux gérer son hydrométrie, meilleure physiologie végétale, meilleur fonctionnement général en conditions de stress hydrique et thermique, plus de photosynthèse, meilleur rendement et propriétés organoleptiques améliorées.
Dans ce cas, les formes de silice à privilégier dans les apports sont les formes très assimilables (monomères ortho siliciques) toujours en amont des stress mais pas forcément très tôt comme pour les plantes accumulatrices. D’autres améliorateurs physiologiques comme la glycine bétaïne ou bien des extraits d’algues sont des vecteurs de pénétration dans le végétal et peuvent aussi y être associés pour renforcer la résistance aux stress abiotiques, en plus de leur effet biostimulant.
Dans tous les cas, il faut pratiquer une approche raisonnée et raisonnable car l’expérience nous a appris que les approches radicales comme apporter systématiquement des éléments même très utiles comme la silice finissent par montrer des limites ; notamment dans le cas d’apports importants chez des plantes peu exigeantes qui peuvent provoquer des brûlures selon certaines sources.
En résumé
La silice est présente dans les tissus des plantes sous la forme de gel de silice. Ce sont les « phytolithes». Pour les plantes accumulatrices notamment, elle s’accumule sous forme de couches dans les parois des cellules de l’épiderme (feuilles, tiges, racines) et forme comme un « double vitrage ». Les couches de silice qui se forment au niveau de la cuticule permettent à la plante de réguler sa transpiration notamment en période de stress hydrique ou d’épisode caniculaire. La tolérance à la chaleur et à la sécheresse est ainsi renforcée, les apports d’eau peuvent être réduits tout en maintenant la plante hydratée.
Un apport de silice assimilable permet d’augmenter l’absorption des éléments fertilisants, d’optimiser la photosynthèse.
Le silicium a également des effets mécaniques sur les végétaux. Il permet un épaississement de l’épiderme ou des stomates ce qui va contribuer à une meilleure tolérance aux stress abiotiques et une plus grande résistance des parties aériennes au vent, ou aux chocs pour les fruits et légumes. L’épaississement des parois cellulaires lié à la silice va permettre un effet « double vitrage », qui renforce la tolérance à la sécheresse, à l’ensoleillement. Cet effet est renforcé par le rôle que joue le silicium sur l’ouverture et la fermeture des stomates. Cette régulation de la transpiration permet une meilleure tolérance des épisodes caniculaires par les cultures.
La silice et la réglementation
D’un point de vue réglementaire, le silicium (Si) est considéré comme un biostimulant. Ainsi tout produit revendiquant la présence de silicium doit obligatoirement disposer d’une autorisation de mise en marché délivrée par les autorités françaises, avec un n° AMM dédié. Sans cela, le produit ne respecte pas le cadre réglementaire français et des doutes peuvent être émis sur la présence réelle de silicium, sa disponibilité pour les végétaux, et sa concentration (teneur garantie).
Le silicium est un élément dont l’assimilabilité par les végétaux est très complexe et sensible. La formulation du produit en contenant est déterminante pour obtenir l’effet escompté. Utiliser un produit disposant de cette AMM est un gage de respect du cadre réglementaire français, de qualité, de traçabilité, et d’efficacité.
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Cet article a été rédigé et illustré par notre partenaire. La rédaction d’aladin.farm n'a pas participé à sa production ni aux choix des visuels.
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