2.6.1.c Quels sont les éléments minéraux principaux et la conséquence d’une carence de l’un deux ?

Le potassium ou oxyde de potassium (K2O)

L’ion potassium (K+) est un des minéraux les plus importants pour le cycle de la vigne. Il participe à de nombreux mécanismes physiologiques. Il a un effet sur la vigueur et le rendement, ainsi que sur la pérennité de la souche. Ce cation permet la régulation de l’ouverture des stomates et permet de bien résister à la sécheresse.
Par ailleurs, il augmente la photosynthèse et la migration des sucres dans les baies. C’est donc un facteur de qualité.
Dans le sol, le potassium se trouve sous trois formes : libre, adsorbée et combinée.
Les formes libres et adsorbées sont celles assimilables par la vigne ; elles ne représentent que 2% maximum du potassium total. Leur ratio est d’un 1% de formes libres pour de 99% de formes adsorbées.

Ces formes représentent seulement 10 à 20% de l’alimentation en K+ de la plante, le reste provient du potassium non échangeable (combinée) qui est lentement libéré par minéralisation.
Facteurs de carences : si le sol connaît une période de sécheresse, un pH élevé ou un excès de Ca2+, le potassium libre peut passer sous sa forme adsorbée aux feuillets d’argiles et donc ne plus être disponible pour la plante temporairement. Un excès d’azote peut également être un problème.
L’assimilation du potassium est liée au ratio potassium/magnésium. Si ce dernier est présent en quantité trop importante, cela bloque l’assimilation du potassium et inversement. Un bon ratio se situe entre 3 et 5 en analyse foliaire et 0,8 en analyse de sol (ratio K20/MgO), en fonction du type de sol. Au-delà, il faut apporter du potassium. En dessous, il faut apporter du magnésium.

Symptômes : ils se manifestent généralement fin juillet et parfois dès le mois de mai dans les cas aigus.

• Jaunissement pour les cépages blancs et rougissement pour les rouges à limite floue de la périphérie du limbe (apparition sur les jeunes feuilles puis évolution du haut vers le bas)
• Aspect luisant et épais des feuilles
• Bords du limbe incurvés vers le haut
• Nécrose périphérique puis chute prématurée du feuillage
• Apparition de brunissures au cours de la maturation

Correction : un apport foliaire à l’apparition des symptômes permettra de corriger les problèmes sur l’année. Ensuite, il faudra apporter du potassium au sol. Si cela vient d’un excès de magnésium, il faudra également limiter les apports magnésiens.
Une sur-fertilisation en potassium peut conduire à différents problèmes : par exemple, s’ils sont en excès, ils prennent la place des ions Mg2+ et Ca2+ sur le complexe argilo-humique qui sont alors lessivés. C’est l’action décalcifiante et anti magnésienne des apports potassiques. De plus, beaucoup de végétaux semblent favoriser l’absorption du potassium au détriment du calcium. C’est le phénomène d’absorption sélective.

Le magnésium

Le magnésium entre dans la composition de la chlorophylle et participe à la balance ionique intracellulaire de la vigne, c’est-à-dire qu’il permet la neutralisation de certains acides. Dans les analyses de sol, il est quantifié sous sa forme MgO (oxyde de magnésium).
Facteurs de carences : comme expliqué précédemment il possède un antagonisme fort avec le potassium au niveau de son assimilation par la plante, son apport est donc à raisonner avec ce dernier. Son assimilation n’est que peu impactée par le manque d’eau à l’inverse du potassium mais un excès d’eau peut limiter son assimilation.

Un chaulage excessif peut aussi conduire à une carence en magnésium.
Les forts écarts thermiques bloquent sa migration interne dans le végétal ce qui peut conduire à des carences induites. La seule solution est alors un apport foliaire.

Symptômes : ils se manifestent fin juillet et parfois dès la floraison.

• Apparition sur les feuilles de la base puis évolution des symptômes vers le haut (l’inverse du potassium)
• Jaunissement des zones pré limbaires et internervaires puis rougissement
• Retard de croissance
• Desséchement puis chute prématurée du feuillage pour les carences les plus graves
• Desséchement de la rafle lors de la maturation

Correction : apport foliaire dès l’apparition des symptômes pour corriger la carence de l’année. Ensuite, adapter sa fertilisation en fonction du ratio K/Mg. La plupart des amendements contiennent du magnésium et du potassium, leur ratio dans l’amendement est la clé pour choisir le produit le plus adapté.
Par ailleurs il peut être apporté sous sa forme oxyde de magnésium afin de réguler le pH.

Le calcium

Le calcium comme le magnésium a un rôle dans la balance ionique intracellulaire. C’est l’élément le plus important pour le pouvoir tampon de la cellule et l’élasticité des parois.
Au niveau du sol, il a un rôle capital dans la formation du complexe argilo-humique car il permet la floculation de l’argile et de l’humus. Un apport de calcium permet d’augmenter la saturation de la CEC si elle n’est pas optimale donc d’avoir une quantité d’ions échangeable plus importante. De plus, il est facilement détaché du complexe argilo-humique au profit du potassium ce qui permet d’avoir une bonne disponibilité de ces éléments.

Facteurs de carences : dans certains cas comme lorsque le sol est trop compacté ou qu’il est saturé en eau, l’assimilabilité du calcium diminue. Ce qui peut poser des problèmes pour la croissance de la vigne ou accentuer le phénomène de coulure. Par ailleurs, des quantités trop élevées de magnésium, potassium ou sodium vont également poser des soucis d’assimilation.
Correction : apport sous forme de chaux généralement. Si l’on ne souhaite pas augmenter le pH, un apport foliaire ou un apport au sol sous forme très soluble est possible.

L’azote

L’azote est un élément majeur dans le développement des plantes. Il est présent dans de nombreux composés comme les acides aminés ou la chlorophylle. Il a un rôle fondamental dans la vigueur et le rendement des vignes. Il est principalement absorbé à la nouaison et à la véraison. La vigne a des besoins modestes en azote, environ 25kg/an/ha. Généralement, l’azote est fourni par la minéralisation de la matière organique. En gérant bien l’activité biologique de son sol, il est inutile dans la plupart des cas de faire des apports azotés. Un amendement de type compost peut suffire.

Une carence modérée en azote est favorable à la qualité des raisins. D’un point de vue pratique, une forte disponibilité d’azote conduit à un développement végétatif important donc potentiellement plus de rognages et plus de risque concernant les maladies cryptogamiques.
Facteurs favorisant la carence : un manque ou un excès d’eau peuvent limiter l’assimilation de l’azote. Sa disponibilité dépendant fortement de l’activité biologique du sol, un sol froid ou avec peu de MO n’est pas favorable à la disponibilité de l’azote.

Symptômes d’une carence :

• Faible vigueur et densité du feuillage
• Jaunissement des feuilles
• Nanismes des feuilles
• Mauvais aoûtement
• Chute précoce des feuilles

• Conséquences d’un excès :

• Rendement excessif
• Diminution de la qualité des raisins
• Phénomènes de coulure et millerandage augmentés
• Sensibilité à la pourriture grise accrue

Correction :
Un apport foliaire dès l’apparition des symptômes est possible afin de corriger les besoins de l’année.
Pour estimer sa disponibilité, outre les analyses de sol, il faut regarder la vigueur des parcelles soit par observations soit par des mesures plus précises (NDVI, poids et diamètres des rameaux…).
S’il est peu disponible, il est possible de favoriser la minéralisation via des labours pour aérer et décompacter le sol et/ou d’ajouter plus de matière organique ayant une vitesse de minéralisation rapide. Si enherbement il y a, il peut être nécessaire de le supprimer.
Si l’azote est disponible de manière trop importante, l’enherbement peut-être une solution afin de mettre la vigne en compétition.

Le phosphore

Le phosphore est un vecteur d’énergie cellulaire (sous forme d’ATP) et participe à la constitution des membranes sous la forme des phospholipides. Le phosphore est souvent présent en quantité suffisante pour le bon développement de la vigne. A l’échelle de la France, quasiment aucun cas de carences n’a été observé même en cas de déficit supposé via l’analyse de sol.

De plus, il est régulièrement amené en petite quantité via la plupart des amendements utilisés pour remonter le taux de matière organique. Il ne rentre donc pas réellement en compte dans la prise de décision.
Le seul moment où le phosphore est apporté est avant plantation afin d’avoir un sol bien équilibré, sans aucune carence.

Les oligo-éléments

Ces éléments sont nécessaires en très petites quantités pour la vigne, ils n’en sont pas moins indispensables.
Une carence en un ou plusieurs de ces éléments peut conduire à de gros problèmes physiologiques puisqu’ils ont un rôle dans la photosynthèse, la respiration et/ou le transport d’énergie. Ces cas restent assez rares exceptée la chlorose ferrique qui est plus commune. La carence en manganèse et en bore sont aussi des cas possibles. Une des solutions les plus efficaces est l’apport foliaire surtout pour le manganèse.

Le manganèse

C’est un cofacteur dans différentes réactions enzymatiques (photosynthèse et réduction des nitrates).
Une carence conduit à la diminution de la vigueur et du rendement, une augmentation de la coulure et moins de sucres dans les baies car moins de photosynthèse.
Facteurs favorisant la carence : les sols trop calcaires ou trop pauvres (sols superficiels, lessivés) ainsi que dans le cas où il y a trop de fer. La sécheresse augmente la carence en manganèse.

Symptômes :

• Marbrure vert-jaunâtre des feuilles adultes dans la partie médiane des rameaux avant véraison
• Tache nécrotiques noirâtres sur les rameaux

Correction : l’apport foliaire autour de la floraison est le seul moyen efficace. Au sol, le manganèse s’oxyde et devient vite indisponible pour la vigne.

Le bore

Il possède un rôle très important dans le transport des sucres et lors de la fécondation, floraison et nouaison.
La carence en bore conduit à un mauvais aoûtement et aux phénomènes de coulures et millerandages. L’état de carence est admis lorsque sa concentration dans le sol est inférieure à 0,15 mg/kg.
Facteur favorisant la carence : Un sol acide ou trop calcaire favorise les problèmes de carences en bore. Si le sol est en excès d’eau risque de non disponibilité du bore.

Symptômes :

• Si la carence est avant floraison, augmente la coulure.
• Raccourcissements des entre-nœuds
• Nécrose des vrilles dans les cas graves et formation d’un « balai de sorcière » sur l’extrémité du rameau principal, c’est-à-dire beaucoup de petits rameaux secondaires
• Jaunissement diffus des feuilles, surface du limbe gaufré et le bord des feuilles se recourbent vers le bas

Correction : apport au sol ou foliaire 2 à 4 semaines avant la floraison s’il faut agir vite. Si le sol est acide il faut alors remonter le pH via un chaulage.

Le zinc

Il intervient dans la synthèse des protéines et des acides nucléiques. Cette carence n’a jamais été observée en France. Elle reste exceptionnelle et ne touche que les sols avec un pH très élevé et/ou une fertilisation phosphatée excessive.

Le fer

Il intervient dans la constitution de la chlorophylle et a donc un rôle fondamental dans la photosynthèse. Il participe à différentes réactions d’oxydo-réductions comme la réduction des nitrates en acides aminés.
Il existe deux types de chlorose ferrique, la chlorose ferrique vraie due à un manque de fer dans le sol et la chlorose ferrique induite due à un problème d’assimilation du fer par la vigne ou un problème de transport du fer dans la vigne après que ce dernier soit assimilé.
Facteurs favorisant la chlorose : les problèmes d’assimilation viennent du pH du sol, d’un manque d’aération, de quantités d’eau excessives ou encore de beaucoup de calcaire actif. Le problème du transport vient d’un manque d’acide citrique dans la vigne ou un problème de solubilisation du fer lorsqu’il arrive dans les feuilles. Le manque d’acide citrique est souvent causé par un excès de vigueur.

Symptômes :

• Au printemps, une décoloration n’affectant pas les nervures (premier stade) est observée, la couleur va du jaune à l’ivoire sans toucher les nervures
• Au second stade, le jaunissement affecte les nervures, les zones décolorées se nécrosent et le bord des feuilles se dessèche
• Au stade cottis (cas les plus graves): nécrose totale de la feuille, les jeunes feuilles sont très petites et se décolorent très vite. La plante est d’aspect rabougri.

Correction : il faut prévenir la chlorose. Un bon travail du sol avec un pH correct et un bon taux de MO (la matière organique bien humifiée augmente la biodisponibilité du fer) permet généralement de ne pas avoir ce genre de symptôme. Sinon il faut apporter du fer au sol pour le long terme via des sulfates ferreux en enfouissement (pour éviter le contact avec l’air et donc l’oxydation).