JT Oligo-éléments et contaminants 2022 - Vidéos - Questions
La Journée Thématique -JT- «Oligo-éléments et contaminants métalliques en agriculture : quelles réponses face aux enjeux agronomiques, sanitaires, environnementaux ?» s’est déroulée mardi 12 avril 2022 en distanciel avec le soutien du Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation.
Sponsor
Comité d'organisation :
- Lionel Jordan-Meille – Bordeaux Sciences Agro – UMR Ispa – Président du Comifer
- Laurence Denaix – Inrae
- Khady Diedhiou – Comifer
- Sophie Droisier – Comifer
- Noémie Janot – Inrae
- Christine Le Souder – Arvalis-Institut du végétal
- Aurélia Michaud – Inrae UMR SAS
- Christophe NGuyen – Inrae
- Paul-Armel Salaun – Itab
- Valérie Sappin-Didier – Inrae
Les partenaires
Arvalis- Institut du Végétal : Institut technique agricole réalisant de la recherche appliquée
Aurea AgroSciences : Laboratoire d’analyse et de conseil agro-environnemental
Bordeaux Sciences Agro : Etablissement public d’enseignement supérieur et de recherche agronomique sous tutelle du Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation
Cirad : Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement : Organisme français de recherche agronomique et de coopération internationale pour le développement durable des régions tropicales et méditerranéennes
GRCETA-SFA : Groupement de Recherche sur les Cultures et Techniques Agricoles des Sols Forestiers d’Aquitaine. Créé par et pour les agriculteurs de la Haute Lande
INRAe : Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
ITES : L’Institut Terre et Environnement de Strasbourg (ITES) (UMR7063) a démarré au 1er janvier 2021 sous les tutelles du CNRS, de l’Université de Strasbourg et de l’ENGEES. Cette nouvelle UMR s’appuie sur les 4 piliers disciplinaires d’étude de la Terre et de son environnement de surface : Hydrologie, Géochimie, Géologie et Géophysique.
LAS Arras : Laboratoire d’Analyses des Sols d’Arras. Est une unité de l’INRAe. Géographiquement implanté sur le Centre de Recherche Hauts-de-France, il est rattaché au Département AgroEcoSystem
DGAL-MAA : Direction générale de l’alimentation – Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation
Vous avez assisté à la JT du COMIFER « Oligo-éléments et contaminants métalliques en agriculture : quelles réponses face aux enjeux agronomiques, sanitaires, environnementaux ? » le 12 avril 2022 en format webinaire.
De nombreux échanges ont eu lieu lors des temps de discussions. Toutes les questions posées dans le “chat” n’ont pu être traitées le jour J.
Vous trouverez quelques réponses aux questions écrites dans le “chat” ; d’autres questions sont en cours de traitement auprès des intervenants et les réponses seront apportées ultérieurement.
Ouverture de la JT par Lionel Jordan-Meille, Président du Comifer, enseignant-chercheur à Bordeaux Sciences Agro
Partie I : Eléments traces en agriculture : de quoi parle-t-on ?
Animatrice : Valérie Sappin-Didier – Chercheur – INRAe UMR ISPA (Interactions Sol Plante Atmosphère)
Animateur du “chat” : Matthieu Bravin – Chercheur – Cirad
Généralités sur les éléments traces : oligoéléments et contaminants
Laurence Denaix – Chercheur – INRAe UMR1391 ISPA (Interactions Sol Plante Atmosphère)
Quelle est l’origine du Cu contenu dans les effluents d’animaux, est il aussi biodisponible que le Cu origine phytosanitaire ?
Le Cu et le Zn dans les effluents d’élevage proviennent de la complémentation en Cu et Zn des rations alimentaires des animaux d’élevage. Concernant la biodisponibilité de Cu apporté par les effluents d’élevage ou les produits phytosanitaires, cela sera largement abordé dans les exposés de la partie III cet après-midi.
Les ETM étant plus mobiles en sols acides, à partir de quel niveau de pH dans le sol tous les ETM sont-ils bloqués?
On ne peut malheureusement pas donner une réponse identique pour tous les éléments traces. Il y a d’autres paramètres qui jouent sur la mobilité des éléments traces dans le sol. On peut citer par exemple les matières organiques dissoutes (MOD) dans la solution du sol. Or, ces MOD tendent à augmenter la mobilité de certains éléments traces avec l’augmentation du pH du sol…
Etat de la réglementation sur les ETM – éléments traces métalliques
Camille Béchaux – Chargée de mission Matières fertilisantes / Bruno Canus – Chargé de mission Paquet Hygiène de la Production Primaire Végétale – DGAL-MAA
Est ce que la réglementation des supports de culture fixe des seuils également ?
Oui la NF U 44 551 le précise dans son annexe C
Est ce que les maraîchers ont des obligations pour vérifier les teneurs en ETM contenus dans leurs légumes et fruits ?
Les obligations de contrôle sont situées en aval de la production et les contrôles sont faits par les filières/industriels.
Les analyses de terre et de végétaux par les laboratoires d’analyses
Annie Guérin – Responsable technique “Spectrométrie” INRAe – LAS -Laboratoire d’Analyse des Sols- d’Arras
Pierre Masson – Directeur de l’USRAVE, Unité de Services et de Recherche en Analyses Végétales et Environnementales- INRAe
Quelle analyse, pourquoi, pour qui, les interrogations ?
Valérie Sappin-Didier – Chercheur – INRAe UMR 1391 ISPA (Interactions Sol Plante Atmosphère) – Equipe Biogéochimie des éléments traces
Est-ce que les éléments chélatés sont pris en compte dans la teneur totale d’un élément ? Exemple : est-ce que le Mn dans le sol sous forme EDTA est comptabilisé dans la teneur totale en Mn ?
Oui, par principe la teneur totale intègre l’ensemble des formes qui peuvent être extraites par des méthodes d’extraction partielle.
Questions/Discussion – Partie I
Animateur du “chat” : Matthieu Bravin – Cirad
Partie II : Les oligo-éléments et leur importance sur la production agricole et l’alimentation humaine
Animatrice : Aurélia Michaud – Ingénieur – INRAe
Animateur du “chat” : Matthieu Bravin – Chercheur – Cirad
Introduction : Rôle des oligo-éléments en alimentation humaine
Christine Feillet-Coudray – Directrice de recherche – INRAe
Teneurs en oligo-éléments dans les tissus végétaux : conséquences pour la production agricole
et l’alimentation humaine
Lionel Jordan-Meille – Enseignant-Chercheur – Bordeaux Sciences Agro – UMR ISPA (Interactions Sol Plante Atmosphère)
Le raisonnement sur les oligoéléments par rapport aux carences se fait-il toujours par rapport à la teneur totale du sol? N’y a -t-il pas de raisonnement par rapport à la notion de phytodisponibilité ?
Les mesures d’oligos s’effectuent avec des méthodes d’extractions non totales (EDTA, EDTAHA, nitrate d’ammonium, acétate d’ammonium ….). Chaque laboratoire possède ses propres références. En cela, le diagnostic est donc identique à celui des éléments majeurs.
On voit arriver sur le marché, des produits contenant du Titane avec un argumentaire sur la production du pollen et de la floraison. Le titane a-t-il réellement un intérêt physiologique pour la plante ? Si Oui, nécessite-t-il un apport foliaire ou au sol?
Un article récent fait le point sur la question (Bieniasz, M.; Konieczny, A. The Effect of Titanium Organic Complex on Pollination Process and Fruit Development of Apple cv. Topaz. Agronomy 2021, 11, 2591. https://doi.org/10.3390/agronomy11122591
L’article confirme l’intérêt du titane lorsque les conditions de fécondations (notamment climatiques) ne sont pas optimales. Il cite les cultures de tomates, de concombre, et porte son étude sur le pommier. L’expérience a testé l’effet de l’application foliaire d’un complexe organique riche en titane. L’expérience a montré une amélioration de l’adhésion du pollen au stigmate et une meilleure germination du pollen sur le stigmate. Ceci se vérifie par un nombre plus élevé de graines à l’intérieur des fruits.
Avez vous des informations sur le silicium, on retrouve en zone d’élevage mais aussi en grande culture des engrais ou amendement contenant du silicium, les arguments commerciaux sont attractifs, peut être un peu trop à mon sens, existe-t-il un intérêt à son utilisation par un apport au sol.
Le silicium (Si) est un élément non essentiel (à l’exception de quelques plantes, e;g. riz, canne à sucre) mais dont la présence est connue pour renforcer la capacité des plantes à mieux résister à des stress biotiques et abiotiques, à diminuer les risques de verses (renforcement paroies cellulaires), à aider les plantes à ne pas subir les effets toxiques de certains élément traces (Al). Le silicium est le deuxième minéral le plus abondant sur terre, après l’oxygène, on en retrouve dans pratiquement tous les minéraux. La forme chimique par laquelle le silicium est prélevée n’est pas si bien établie (H4SiO4, acide silicique). Des études citées dans un ouvrage de référence (Mengel et Kirkby, Principles of plant Nutrition) font état de résultats significatifs après apports d’engrais Si. Il y a des effets de synergie avec P (l’acide Si déplace les équilibres P du sol), donc pas que des effets directs à attendre. La question est de savoir si le sol en pourvoit naturellement ou pas. On se pose les mêmes questions avec K sur les sols argileux …
Cas d’étude 1: Exemple de carence en manganèse sur blé tendre
Christine le Souder – Ingénieure spécialisée en fertilisation – Arvalis-Institut du Végétal
Est-ce qu’on peut penser que l’interdiction du mancozèbe induirait des carences en Mn et Zn?
Concernant la pomme de terre : La formule simplifiée du mancozèbe est : (C4H6N2S4Mn)*(C4H6N2S4Zn)
Le poids molaire de tout cela est de 541.07. Celui du Mn est 55 environ donc il représente 10.16% et le Zn est 65.4 donc pour lui 12.09%.
Chaque traitement avec du mancozèbe solo apporte 1.6kg de substance active et associé il est souvent à 1.2 kg de substance active.
Prenons en moyenne 1.4 kgs de substance active * 4 traitements par an (aujourd’hui, en pomme de terre).
Si mon calcul n’est pas trop foireux, j’arrive donc à 5.6 ou disons 6 kgs de mancozèbe par an et donc avec les pourcentages : près de 610g de Mn par ha et 725g de Zn par ha et par an en moyenne. C’est un ordre de grandeur (sous réserve que je ne me sois pas plantée dans le calcul 🙂 )
Toujours en pomme de terre, pour corriger les carences induites par les conditions du sol (%MO, pH) on conseillait des apports de 1,1 à 2,2 kg Mn/ha (application foliaire avec sulfate de Manganèse) – donc pas le même ordre de grandeur que les apports de Mancozèbe
Donc si je comprends bien (et sous réserve de la justesse des calculs) les traitements Mancozèbe représentaient quasiment 50% des apports en foliaire. Il faudrait augmenter ces apports ?
Actuellement nous n’avons aucune remontée de carences massives en manganèse à la suite de l’arrêt de mancozèbe en pomme de terre. Les préconisations que je vous ai données sont uniquement pour corriger des carences induites sur des contextes pédoclimatiques (cf voir topo et réponse de Christine Le souder). l’analyse plante est le seul moyen pour vérifier s’il s’agit d’une carence en manganèse qu’il faut corriger. Par contre, on peut confondre les symptômes visuels sur les feuilles de carence en manganèse avec des symptômes d’alternaria ou de stress lié à l’ozone. On travaille plutôt sur ces deux derniers sujets.
En sols de craie, les teneurs en manganèse des analyses sont faibles et le PH élevé mais les carences sont rares donc que pensez du diagnostic de l’analyse de terre ?
La teneur en Mn EDTA à l’analyse de terre a un très faible intérêt pour diagnostiquer des situations à risque sur grandes cultures ; cette teneur est d’ailleurs liée au pH du sol, on voit des teneurs élevées à des pHeau faibles (comme pour le Fe) ; par contre l’analyse de plante marche très bien.
Tout au long de la journée, nous avons pu observer la difficulté à établir la biodisponibilité des différents éléments à partir d’analyses de sol. Dans ce contexte, les analyses de plantes, notamment de sèves sont-elles des méthodes pertinentes d’évaluation de la biodisponibilité des oligo-éléments ?
Après avoir relu la source, je souhaite compléter la réponse sur la sève xylémique : Eric Justes a pu montrer dans sa thèse (1993) que 1) l’azote (mais probablement aussi les autres éléments) dans la sève xylémique est très dépendante de l’état hydrique des sols et que 2) cette teneur reflète un flux uniquement ; ainsi si un seuil peut être proposé sur une parcelle il n’est pas reproductible sur d’autres parcelles (pages 100-117)
Cas d’étude 2 : Exemple de démarche de gestion de la carence en manganèse en viticulture et arboriculture
Alain Kleiber – Responsable technique du pôle agriculture – Aurea AgroSciences
Cas d’étude 3 : La gestion du risque de carences en cuivre et autres oligos sur les productions de légumes et de maïs,
en sols sableux de Haute Lande
Justine Sourisseau – Directrice – Grceta-Sfa (Groupement de Recherche sur les Cultures et Techniques Agricoles des Sols Forestiers d’Aquitaine)
Synthèse sur les cas d’études et éléments de généricité
Lionel Jordan-Meille – Enseignant-Chercheur – Bordeaux Sciences Agro – UMR ISPA (Interactions Sol Plante Atmosphère)
Questions/Discussion – Partie II
Animateur du “chat” : Matthieu Bravin – Cirad
Partie III : Enjeux sanitaires et environnementaux
Animateur : Lionel Jordan-Meille – Enseignant-Chercheur – BSA-UMR ISPA – Comifer
Animateur du “chat” : Jean-Yves Cornu – Chargé de Recherche – INRAe
Eléments traces et sécurité sanitaire des produits alimentaires : le cas emblématique du Cadmium et du blé dur
Christophe Nguyen – Chercheur – INRAe
En matière de conseils de pratiques, est-ce qu’on ne gagnerait pas dans le projet BLESSUR à 1) combiner aussi l’apport de PRO 2) conseiller un choix de parcelles avec le pHoptimale plutôt que de chauler, ce qui va coûter très cher dans les charges du blé dur ?
Oui dans Blessur on peut rajouter l’apport de PRO, il faut des données…Pour le pH, malheureusement la très grande majorité du blé dur est semé sur des terrains alcalins
Il est commun d’entendre que les phosphates des pays de l’est contiennent moins de Cd que les phosphates des pays du Maghreb, mais peut-il y avoir une biodisponibilité différente de ce Cd selon les origines ?
La solubilité du Cd des engrais P obtenus à partir de roches sédimentaires dépend de la dissolution de l’engrais dans le sol. Les engrais de types “roches phosphatées” sont très peu solubles et le Cd est peu libéré. Dans les engrais produits par attaque des roches phosphatées par l’acide (généralement sulfurique), le phosphate et le Cd se dissolve rapidement. Pour les engrais produits à partir de roche ignées pauvre en Cd, je n’ai pas trouvé d’information précise mais la roche source en elle même n’est pas soluble et doit subir un traitement pour produire un engrais P susceptible de se dissoudre une fois appliqué au sol et le Cd, je pense se dissout également. La biodisponibilité dépendra surtout du sol, notamment de son pH de sa teneur en matière organique.
Pour répondre brièvement, je pense que le facteur majeur distinguant les engrais transformés industriellement c’est leur teneur en Cd total car la solubilité doit être équivalente.
Au lieu de jouer sur différents paramètres, réduire la teneur en cadmium dans les engrais phosphatés serait-il efficace pour réduire le risque de non conformité du blé ? Pour la question concernant la réduction du cadmium des engrais, je veux plus précisément dire utiliser sélectivement les engrais à faible teneur en cadmium, car techniquement la réduction du cadmium des engrais ne semble pas être faisable industriellement origines ?
Oui réduire la teneur en Cd des engrais permettrait de réduire le risque d’accumulation du Cd dans les sols agricoles sur le moyen-long terme. C’est la raison pour laquelle le règlement UE 2019/1009 (entrée en vigueur en juillet 2022) limite la teneur en Cd dans les engrais phosphatés à 60mg Cd/kg de P2O5. Selon l’Unifa, pour les industriels utilisant des roches sédimentaires pour fabriquer les engrais, cette limite est acceptable. Des seuils plus bas à 40 ou même 20 mg Cd/kg P2O5 ont été envisagés mais sont fortement pénalisant pour les producteurs d’engrais utilisant des roches sédimentaires.
La décadmiation des engrais P est techniquement possible mais selon mes informations, le stade pilote industriel n’a pas fait ses preuves.
Les engrais phosphatés à faible teneurs en Cd peuvent être produits à partir de roches ignées et non sédimentaires. Ce type d’engrais est essentiellement produit par la Russie qui n’est pas la source principale d’approvisionnement de la France (pays du maghreb) et dans le contexte actuel la dépendance à la Russie pour les engrais P n’est pas une option souhaitable !
Eléments en traces métalliques et apports de Produits Résiduaires Organiques épandus en grande culture
en contexte péri-urbain – Synthèse des résultats de l’observatoire SOERE-PRO –
Aurélia Michaud – Ingénieur – INRAe
Accumulation, disponibilité et toxicité du Cuivre dans les sols viticoles dans un contexte d’évolution réglementaire –
Exemple du vignoble de Rouffach (Haut-Rhin)
Gwenaël Imfeld – Directeur de recherche – CNRS – Institut Terre et Environnement de Strasbourg – ITES
Contextes des outre-mer tropicaux français : Est-ce si différent ?
Matthieu Bravin – Chercheur – Cirad
Questions/Discussion – Partie III
Animateur du “chat” : Jean-Yves Cornu – INRAE
Partie IV – Table ronde
Animateurs : Jean-Yves Cornu – INRAe et Matthieu Bravin – Cirad
Conclusions
Lionel Jordan-Meille – Président du Comifer – Enseignant-Chercheur – Bordeaux Sciences Agro
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