Le silicium n’est pas considéré comme un élément essentiel à la croissance des plantes. Cela signifie qu’une plante peut compléter son cycle de vie sans lui. Toutefois, dans certaines situations et pour certaines espèces, cet élément peut apporter des bénéfices importants, notamment lorsque les plantes sont exposées à différents stress.

Le silicium est le deuxième élément le plus abondant dans la croûte terrestre et il est présent en grandes quantités dans les sols. Cependant, les plantes ne peuvent l’absorber que sous une forme précise : l’acide monosilicique.

La plupart des dicotylédones (plantes à feuilles larges) absorbent seulement de petites quantités de silicium et en accumulent moins de 0,5 % dans leurs tissus. À l’inverse, certaines monocotylédones, notamment plusieurs graminées comme le riz, peuvent en accumuler beaucoup plus, parfois jusqu’à 5 à 10 % de leur composition. Cette proportion peut même dépasser les niveaux habituellement observés pour certains nutriments majeurs comme l’azote ou le potassium.

Comment le silicium influence la tolérance au stress et la vigueur des plantes

Le silicium semble particulièrement utile lorsque les plantes subissent des conditions de stress. Plusieurs travaux ont montré qu’il peut améliorer différents aspects de la résistance des cultures.

Parmi les effets observés :

• amélioration de la tolérance à la sécheresse

• ralentissement du flétrissement lorsque l’irrigation est retardée

• meilleure tolérance aux toxicités liées à certains micronutriments ou métaux comme l’aluminium, le cuivre, le fer, le manganèse ou le zinc

• augmentation de la solidité des tiges

• amélioration de la résistance à certaines maladies fongiques.

Par exemple, des recherches ont démontré que lorsque le riz ou le blé manquent de silicium, leurs tiges sont plus fragiles et s’effondrent plus facilement sous l’effet du vent ou de la pluie. Ce phénomène est connu sous le nom de verse.

Chez certaines cultures ornementales, des effets semblables ont été observés. Les tiges de poinsettias traités avec du silicium se brisent moins fréquemment.

Le silicium peut aussi jouer un rôle dans la résistance à certaines maladies. Dans le cas de l’oïdium et du phytophthora, la progression de la maladie a été retardée chez des plantes traitées au silicium, notamment :

• zinnias

• roses

• tournesols

• concombres

• gerberas.

Cependant, après une période d’environ une à trois semaines, les plantes traitées et non traitées présentaient finalement des symptômes similaires. Les mécanismes exacts par lesquels le silicium agit ne sont pas encore entièrement compris et d’autres recherches sont nécessaires.

Carence en silicium

Comme le silicium n’est pas un élément essentiel, la majorité des plantes peuvent se développer normalement même en son absence.

Certaines espèces peuvent toutefois présenter des effets négatifs lorsqu’elles en manquent.

Chez le riz, le blé et plusieurs autres graminées, l’apport en silicium réduit la sensibilité à la verse en renforçant les tiges.

Chez d’autres cultures, des anomalies peuvent apparaître. Par exemple :

• chez la tomate, le développement des fleurs peut être anormal

• chez la tomate, le concombre et la fraise, les fruits peuvent être malformés

• la production peut être réduite.

Une carence en silicium peut également augmenter le risque de toxicité liée à certains éléments comme le manganèse, le cuivre ou le fer chez certaines plantes.

Toxicité liée à un excès de silicium

Les excès de silicium sont peu fréquents, mais ils peuvent survenir. Des concentrations trop élevées peuvent interférer avec l’absorption d’autres nutriments.

Chez certaines espèces comme les gerberas et les tournesols, des quantités trop importantes de silicium peuvent provoquer une déformation des fleurs.

Les plantes qui accumulent peu de silicium sont généralement plus sensibles aux excès que celles qui en accumulent naturellement davantage.

Plantes selon leur capacité à accumuler le silicium

Les plantes peuvent être classées selon leur capacité à accumuler le silicium dans leurs tissus.

• les plantes accumulatrices en contiennent de grandes quantités

• les accumulatrices modérées en contiennent des quantités intermédiaires

• les plantes non accumulatrices en contiennent très peu.

Le tableau ci-dessus présente plusieurs exemples de plantes appartenant à chacune de ces catégories, ainsi que le pourcentage de silicium accumulé dans leurs tissus.

Sources de silicium pour les cultures

La plupart des engrais ne contiennent pas volontairement de silicium dans leur formulation. Toutefois, cet élément est souvent présent sous forme de contaminant dans certains produits.

Plusieurs sources peuvent également fournir du silicium utilisable aux plantes :

• l’eau d’irrigation

• certains ingrédients des substrats de culture

• la poussière présente dans l’environnement.

Individuellement, ces sources fournissent généralement de petites quantités. Cependant, lorsqu’elles sont combinées, elles peuvent parfois suffire à répondre aux besoins des plantes, particulièrement pour les espèces non accumulatrices.

Apport de silicium par fertilisation

Lorsqu’un engrais à base de silicium est utilisé, les recherches indiquent que le silicate de potassium ou le silicate de calcium peut être appliqué de deux façons :

• injection constante à une concentration de 50 ppm

• application hebdomadaire à une concentration de 100 ppm.

Il est recommandé de ne pas dépasser 200 ppm, car cela pourrait provoquer une phytotoxicité chez certaines plantes non accumulatrices, comme les gerberas et les tournesols.

Avant d’intégrer un engrais de silicium à grande échelle, il est conseillé de réaliser des essais sur un petit nombre de plantes et sur plusieurs cultures. Ces essais permettent de comparer les plantes traitées et non traitées afin :

• d’évaluer les bénéfices possibles

• de vérifier l’absence de phytotoxicité.

Comme pour les autres éléments nutritifs, l’apport en silicium doit être maintenu pendant toute la durée du cycle de production.

Il faut également tenir compte du fait que les engrais de silicium sont très alcalins. Ils augmentent considérablement le pH de la solution nutritive, ce qui peut réduire la solubilité de certains micronutriments. De plus, le silicium peut former des dépôts dans le réservoir.

Par mesure de précaution, il est donc préférable d’utiliser un réservoir distinct pour ce type d’engrais.

Le silicium est-il nécessaire en horticulture?

Les recherches montrent que le silicium peut apporter des avantages pour certaines cultures agricoles, notamment le riz, le blé ou la canne à sucre, surtout lorsque les sols sont de mauvaise qualité.

Dans le cas des cultures en serre, les études sont encore limitées. Toutefois, les résultats disponibles indiquent que les plantes accumulatrices et les accumulatrices modérées pourraient tirer certains bénéfices d’un apport en silicium.

Dans plusieurs situations, les ressources utilisées en production horticole, comme l’eau, les engrais et les substrats, fournissent déjà une certaine quantité de silicium. Cette contribution peut être suffisante pour les plantes non accumulatrices et parfois même pour les accumulatrices modérées.

Si ce n’est pas le cas, un apport supplémentaire peut être bénéfique pour certaines cultures. Il demeure toutefois difficile de le vérifier, car peu de laboratoires offrent des analyses permettant de mesurer le silicium disponible pour les plantes.

Références

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