Le cobalt : Un élément indispensable aux micro-organismes

 1. Introduction

🌱Le cobalt est un élément essentiel pour les cultures agricoles, jouant un rôle crucial dans la santé et la productivité. Dans cet article, nous explorerons en détail l’importance du cobalt pour les plantes et les micro-organismes, les conséquences d’une carence en cobalt et les solutions possibles pour remédier à cette carence.

2. Le cobalt dans les sols

La teneur en cobalt total (élémentaire) dans les sols agricoles français varie de 0 à 148 mg/kg. Il est étroitement lié à l’altération des minéraux présents dans le sol, tels que la cobaltite, la smaltite et l’érythrite. Les sols limoneux lourds ont tendance à contenir une plus grande quantité de cobalt, tandis que les sols organiques et sableux légers en contiennent moins.

L’adsorption de l’ion Co2+ sur la CEC est maximale autour de Ph 6 à 7 mais plus le Ph est élevé plus il y a un risque de compétition avec les autres cations.

La teneur idéale d’un sol en cobalt disponible pour des hauts rendements se situe au alentour de 1ppm ( 1mg/kg) mais 0,35ppm peux suffire pour la majorité des cultures.

3. L’importance du cobalt pour les plantes

3.1 Fixation de l’azote chez les légumineuses

Le cobalt est essentiel pour la fixation de l’azote par les légumineuses. Les bactéries symbiotiques associées aux légumineuses nécessitent du cobalt pour synthétiser la vitamine B12 (cobalamine) , qui joue un rôle clé dans la fixation de l’azote. Sans cobalt, ces bactéries ne peuvent pas produire suffisamment de vitamine B12, ce qui réduit leur capacité à fixer l’azote atmosphérique et affecte la croissance et la productivité des plantes.

🍁 La présence de couleur rouge dans les nodosités racinaires des légumineuses indique la présence de léghéoglobine et une fixation d’azote efficace, à l’inverse si l’intérieur des nodules sont blancs, la nitrogenase n’est pas fonctionnelle.

3.2 Diazotrophes

Outre la symbiose avec les légumineuses, un groupe de bactéries fixatrices d’azote, connu sous le nom de diazotrophes, peut se trouver dans les tissus végétaux en tant qu’endophytes ou être étroitement associé aux racines de plantes. Ces bactéries utilisent largement le cobalt. La fixation d’azote par les diazotrophes associés aux plantes contribue à fournir aux cultures de l’azote jusqu’à 60kg par ha et par an.

🍃 Plus de 20 enzymes dépendent de la cobalamine pour leur bon fonctionnement, sans une quantité adéquate de cobalt dans le sol, le développement de certaines bactéries est très limité, affectant ainsi la fixation libre de l’azote.

3.3 Pas que pour les légumineuses

Le cobalt à faible concentration peut également favoriser la croissance des cultures non légumineuses. Lors d’une étude scientifique, l’augmentation de 1ppm de cobalt à un sol sableux a augmenté les poids secs des tiges et des racines du blé de 33,7% et de 35,8%, respectivement, par rapport au témoin, et la même concentration à sol limoneux a augmenté les poids secs des tiges et des racines du blé de 27,9% et de 39,6%, respectivement, par rapport au témoin.

3.4 Régulation de l’hormone auxine

L’auxine, également connue sous le nom d’acide indolacétique (IAA), est une hormone cruciale pour la régulation de la croissance des racines et des feuilles chez les plantes. Son activation dépend en partie de la présence de cobalt. Le cobalt agit en tant que cofacteur de l’auxine, garantissant un équilibre optimal de cette hormone dans les tissus végétaux.

4. Conséquences d’une carence en cobalt

4.1 Chlorose

La chlorose est un symptôme courant d’une carence en cobalt grave. Elle se manifeste par une décoloration des feuilles due à un manque de chlorophylle. Les feuilles des plantes atteintes de chlorose deviennent jaunes ou blanches, ce qui réduit leur capacité à effectuer la photosynthèse et à produire de l’énergie.

🍂 Les légumineuses cultivées sur des sols déficients en cobalt développeront des symptômes de carence en azote en raison d’une synthèse inadéquate de vitamine B12.

4.2 Réduction de la taille des feuilles et de la production de graines

Une carence en cobalt peut entraîner une réduction de la taille des feuilles, ce qui limite la surface disponible pour la photosynthèse. Cela peut entraîner une diminution de la production de biomasse et une réduction du rendement en grains.

4.3 Impact sur la nodulation chez les légumineuses

Les légumineuses, qui jouent un rôle important dans la fixation de l’azote dans le sol, sont particulièrement sensibles à une carence en cobalt. Une carence en cobalt peut entraîner une nodulation réduite chez les légumineuses, ce qui limite leur capacité à fixer l’azote atmosphérique et à enrichir le sol en azote disponible pour les autres plantes. La carence en cobalt entraîne également une réduction de la synthèse de la méthionine, limitant ainsi la synthèse des protéines et contribuant à la réduction de la taille des bactéroïdes.

5. Détection d’une carence en cobalt

Une étude récente indique que 50% des sols testés dans plusieurs pays présentent une carence en cobalt. Cette carence peut avoir des conséquences néfastes sur la croissance et le rendement des cultures. Pour détecter une carence en cobalt dans les sols, plusieurs méthodes sont disponibles :

5.1 L’analyse de sol

L’analyse de sol est la voie royale pour détecter une carence en cobalt. Elle permet de mesurer la concentration de cobalt dans le sol, ce qui donne une indication de son niveau de disponibilité pour les plantes.

– La teneur total de votre sol en cobalt peut être mesurée au travers d’une analyse élémentaire

– La teneur disponible de votre sol en cobalt est mesurable lors d’une analyse Kinsey/albrecht (en option)

6. Solutions pour remédier à la carence en cobalt

Pour remédier à la carence en cobalt dans les sols agricoles, plusieurs solutions peuvent être envisagées :

6.1 Utilisation de sulfate de cobalt

L’application de sulfate de cobalt (21% de cobalt ) peut être bénéfique pour stimuler la nodulation chez les légumineuses et augmenter la production de graines. Des études ont montré que l’application de sulfate de cobalt peut compenser la carence en cobalt et améliorer les performances des cultures. Il s’applique en général au sol à la dose de 350gr/ha et par an jusqu’à atteindre une concentration correcte. Certains sol peuvent mettre 10 années pour atteindre une concentration de 1 ppm!

6.2L’apport de matière organique

Les amendements organiques contiennent des teneurs très variables en cobalt allant de 10mg/kg dans un compost de plateforme jusqu’à 30mg/kg dans des boues de station d’épuration.

6.3 Enrobage des semences

L’enrobage des semences avec du sulfate de cobalt peut également être une méthode efficace pour pallier la carence en cobalt. En enrobant les semences avec 20gr de sulfate de cobalt pour 100kg les plantes peuvent absorber ce nutriment essentiel dès le stade initial de leur croissance.

6.4 Équilibrer avec d’autres éléments

Il est important de noter que le cobalt peut entrer en concurrence avec le fer. Une application excessive de cobalt au sol peut induire une chlorose ferrique si la teneur en fer disponible dans le sol est très faible, et pour cause  l’ion Co 2+ et l’ion Fe 2+ on le même rayon ionique.

6.5 ou trouver du sulfate de cobalt?

Le sulfate de cobalt est disponible uniquement sur internet et coûte en moyenne entre 60 et 70€ le kilo, il est disponible sur le site d’agrostore en cliquant ici

Conclusion

Le cobalt joue un rôle vital dans la santé et la productivité des cultures agricoles principalement au travers du bon développement de la microbiologie du sol. Une carence en cobalt peut avoir des conséquences néfastes sur le développement de la microbiologie, la nodulation, la production de graines et la croissance des plantes de manière plus générale. Cependant, l’utilisation appropriée de sulfate de cobalt ou d’amendement organique riche en cobalt peut aider à remédier à cette carence et à maximiser les rendements.