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Le rôle du silicium en horticulture

Jeudi 7 septembre 2023 | Ed Bloodnick

Tous les éléments traités dans les articles précédents sont considérés comme étant essentiels, ce qui veut dire que les plantes ne peuvent compléter leur cycle de vie sans eux. Toutefois, il existe d'autres éléments qui profitent à certaines plantes, mais ces plantes peuvent compléter leur cycle de vie sans eux. Parmi eux, le silicium et le nickel, qui seront respectivement traités dans cet article et dans le prochain.

Le silicium est le deuxième élément le plus abondant dans la croûte terrestre. On le retrouve en grandes quantités dans le sol. Toutefois, le silicium peut seulement être absorbé par les plantes sous forme d'acide monosilicique. La plupart des dicotylédones  (plantes à feuilles larges) absorbent de petites quantités de silicium et en accumulent moins de 0,5 % dans leurs tissus. Certaines monocotylédones (graminées), telles que le riz et autres graminées des milieux humides, accumulent jusqu'à 5-10 % de silicium dans leurs tissus, ce qui est plus élevé que les intervalles normaux pour l'azote ou le potassium.

Rôle du silicium

Le silicium semble profiter à certaines plantes lorsqu'elles sont stressées. Il a été démontré que le silicium améliore la tolérance à la sécheresse et ralentit le flétrissement de certaines plantes lorsque l'irrigation est retardée. Il peut également améliorer la capacité d'une plante à résister aux toxicités en micronutriments ou autres métaux (ex. : aluminium, cuivre, fer, manganèse, zinc, etc.). D'autre part, il a été prouvé que le silicium augmente la solidité des tiges. Par exemple, des recherches ont établi que lorsque le riz et le blé manquent de silicium, leurs tiges sont plus faibles et s'effondrent plus facilement en conditions venteuses ou pluvieuses (un phénomène appelé « verse »). Aussi, les tiges de poinsettias traités au silicium se brisent moins fréquemment. Il a également été démontré que le silicium améliore la résistance de certaines espèces de plantes aux attaques de pathogènes fongiques. Dans le cas de l'oïdium et du phytophthora, la maladie a été retardée chez des plantes traitées au silicium : zinnias, roses, tournesols, concombres (toutes affectées par l'oïdium) et gerberas (phytophthora). Toutefois, après 1-3 semaines, les plantes traitées et non traitées démontraient les mêmes symptômes. Les modes d'action de la plupart de ces bienfaits sont incertains. Des recherches plus approfondies devront donc être effectuées.

Carence

Puisqu'il ne s'agit pas d'un élément essentiel, la plupart des plantes se développeront normalement sans silicium. Toutefois, quelques plantes ont démontré des effets délétères en absence de silicium. Tel que mentionné plus tôt, le riz et le blé, ainsi que d'autres graminées, sont moins sensibles à la verse lorsqu'on leur fournit du silicium. Chez les tomates, le développement des fleurs peut être anormal, et comme chez le concombre et les fraises, elles peuvent produire des fruits malformés, et en moindres quantités.  Une carence en silicium peut également augmenter la possibilité qu'une toxicité en manganèse, en cuivre ou en fer ne se produise chez certaines plantes.

Toxicité

Même si cela n'est pas courant, des niveaux excessifs de silicium peuvent possiblement compétitionner avec l'absorption d'autres nutriments. Chez les gerberas et les tournesols, de trop grandes quantités de silicium peuvent déformer les fleurs. Les plantes considérées comme non accumulatrices de silicium sont plus sensibles aux taux de silicium excessifs que les plantes qui en accumulent (voir tableau ci-dessous).

Dans le tableau ci-dessus, les plantes sont catégorisées selon leur tendance à accumuler du silicium. Les plantes accumulatrices accumulent de grandes quantités de silicium dans leurs tissus. Pour leur part, les accumulatrices modérées en accumulent de moyennes quantités, tandis que les plantes non accumulatrices  en accumulent de faibles quantités. Le pourcentage de silicium accumulé dans les tissus est également mentionné sous chacune des catégories de plantes.

Sources de silicium

La formulation de la plupart des engrais n'inclut pas de silicium, mais plusieurs en contiennent en tant que contaminant. Typiquement, les sources d'eau fournissent du silicium, tout comme les ingrédients des substrats de croissance. Même la poussière contient du silicium utilisable. Prises séparément, aucune source de silicium utilisable ne fournit une quantité suffisante de silicium aux plantes. Toutefois, si elles sont combinées, il pourrait s'avérer non nécessaire de fournir un supplément de silicium aux plantes, particulièrement dans le cas des plantes non accumulatrices. 

Si un engrais de silicium est utilisé, les recherches démontrent que du silicate de potassium ou du silicate de calcium peut être injecté à un taux constant de 50 ppm ou une fois par semaine à un taux de 100 ppm.  Il ne faut pas excéder 200 ppm puisque cela pourrait causer une phytotoxicité chez certaines plantes non accumulatrices telles que les gerberas et les tournesols. Testez l'engrais de silicium sur quelques plantes et pour plusieurs cultures. Ensuite, comparez ces plantes à des plantes n'ayant pas reçu l'engrais afin de déterminer s'il y a un risque de phytotoxicité, ainsi que pour vérifier les bienfaits de l'engrais. Comme pour les autres éléments, l'apport en silicium doit être maintenu pendant tout le cycle de production. 

Notez que les engrais de silicium sont très alcalins et qu'ils augmentent considérablement le pH de la solution de base. Cela réduit la solubilité des micronutriments et le silicium peut former des dépôts dans le réservoir. Par prudence, il est préférable d'utiliser un autre réservoir pour l'engrais de silicium.

Le silicium est-il nécessaire?

Les recherches démontrent bel et bien qu'il y a des avantages à utiliser le silicium avec certaines cultures agricoles (riz, blé, canne à sucre, etc.), surtout si le sol est de mauvaise qualité. En ce qui concerne les bienfaits pour les cultures en serres, les études réalisées à ce jour sont limitées, mais il semble y avoir des avantages certains pour les plantes intermédiaires et accumulatrices.

Tel que mentionné ci-dessus, il se peut que les ressources utilisées pour la culture (eau, engrais et substrat) fournissent une quantité suffisante de silicium aux plantes non accumulatrices, et peut-être même aux accumulatrices modérées. Si ce n'est pas le cas, les accumulatrices modérées pourraient bénéficier d'un supplément de silicium. Malheureusement, peu de laboratoires testent le silicium, donc il est difficile de savoir si les plantes ont déjà accès à une quantité suffisante de silicium utilisable.  

Pour toute question, communiquez avec votre représentante du Service horticole de Premier Tech:

Susan Parent Spécialiste horticole Est du Canada et Nord-Est des États-Unis

Références:

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• Frantz, J.M., J.C. Locke and N. Mattson., 2010 "Research update: Does silicon have a role in ornamental crop production?" OFA Bulletin. 924:17-18.
• Frantz, J.M. and J.C. Locke, 2011 "Ready research results: Silicon in floriculture fertility programs."  Greenhouse Grower Feb, 2011: 26-27
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• Leatherwood, R. and N. Mattson.  Adding silicon to the fertilizer program in poinsettias production: benefits and facts. www.greenhouse.cornell.edu/crops/factsheets/silicon_poinsettia.pdf
• Locke, J.  2007. Silicon boosts yields, disease suppression in media.  GMPro Magazine (8):58.
• Newman, J.  2008. Supplementing silicon may yield benefits. GMPro Magazine: (6):74-76.
• White, J. D.  2007. Silicon as a supplement. Growertalks.  April 2007:34