Soufre (S)

Le Soufre améliore l'efficacité de l'Azote et est essentiel à la synthèse des protéines. En outre, le Soufre est important pour la production de substances de défense propres aux plantes. Des augmentations de rendement significatives peuvent être obtenues dans les oléagineux et les légumineuses. Les oignons, les poireaux et l'ail ont besoin de Soufre pour la formation d'ingrédients aromatisants. Le Soufre est absorbé du sol par les plantes supérieures exclusivement sous forme d'ion sulfate.

La teneur en Soufre des sols de la zone climatique humide s’élève à environ 0,02-2 %. Cependant, dans les sols marécageux, elle peut atteindre 1 % et dans les terres basses et fertiles 3,5 %.

Dans le sol, le Soufre peut être lié à des substances minérales ou organiques. En fonction de l’état du sol, le Soufre lié à des substances minérales est présent comme soufre élémentaire ou à de différents niveaux d’oxydation (sulfures, sulfates, thiosulfates et autres). Parmi les composés organiques contenant du soufre figurent des acides aminés, des protéines, des polypeptides etc.

Dynamique du Soufre dans le sol

Les composés sulfurés présents dans le sol sont soumis à de nombreux processus de transformation analogues au cycle d’Azote. De cette manière, les substances organiques sont soumises à la minéralisation microbienne ou à l’hydrolyse. Le produit final en est toujours l’ion sulfate. De la même manière, le Soufre peut être fixé temporairement par des micro-organismes ou par l’intégration dans des acides fulviques ou des substances humiques. Dans des conditions anaérobies du sol, l’ion de sulfate peut être réduit par des bactéries en hydrogène sulfuré. Dans les deux cas, le soufre du sol ne peut plus être utilisé pour l'alimentation des plantes.

Le Soufre élémentaire passe sous une forme sulfate suite à l’action d’une bactérie naturellement présente dans le sol (par exemple une bactérie thiotrophique). À la suite du processus de conversion, les bactéries oxydent le Soufre élémentaire en sulfate et libèrent ainsi de l’hydrogène (H+). Cette transformation va inévitablement provoquer l'acidification du sol.

Dans le cas d'un sol calcaire (valeur du pH > 7), l'acide sulfurique résultant du processus est neutralisé par la chaux en entrainant la formation de gypse. 

Les sulfates de Magnésium et de Potassium sont des sels neutres. Les éléments nutritifs qu'ils contiennent entrent dans la solution du sol sans conversion et n'ont donc aucun impact sur les évolutions de niveaux de pH du sol.

L’ion négatif sulfate, à l'instar de l'ion nitrate, ne subit aucune adsorption significative lorsqu'il est présent dans le sol et risque donc d'être lessivé, en particulier pendant l’hiver sous l’effet des précipitations. Le risque d’une carence importante en Soufre existe sur tous les sols légers, après des précipitations importantes et sur des sols à faible structure ainsi que dans toutes les conditions entravant un bon développement racinaire (sol compacté...). L'application raisonnée d’engrais sous forme sulfate au printemps, garantit un apport suffisant de Soufre sur toute la période de végétation, car pendant la seconde moitié de l'année, l'évaporation est supérieure aux précipitations.

Approvisionnement du sol

Afin de mesurer les réserves de Soufre dans le sol. Il existe une méthode permettant d´extraire le Soufre « facilement disponible » mais aucune corrélation n´a été établie à ce jour entre teneur en S du sol et niveau de rendement.

L’absorption du Soufre du sol par la plante est effectuée exclusivement sous forme d’ion de sulfate. Cependant, les plantes sont également capables de fixer le soufre disponible dans l’air (hydrogène sulfuré, dioxyde de Soufre).

Fonctions du Soufre dans la plante

• Meilleure valorisation de l’Azote.
• Est indispensable à la synthèse des acides aminés soufrés et influence l’ensemble de la synthèse des protéines.
• Active des enzymes importantes aux processus métaboliques de l’énergie et des acides gras.
• Est un élément constitutif de la protéine des chloroplastes.
• Est important pour la formation de substances végétales secondaires contenant du Soufre (p.ex. huiles d'ail et de moutarde – ces dernières influençant la saveur et l'odeur de différents plantes cultivées).
• Est un élément constitutif de la vitamine B1 (céréales, légumineuses).
• Important pour la production de substances d´auto-défense de la plante (phytoalexines, glutathion).

• Les symptômes de carence apparaissent souvent tout d’abord sur les feuilles jeunes. Seul en cas de carence simultanée en N, les premiers symptômes se font jour sur les feuilles plus âgées.
• Des chloroses se produisent sur l’ensemble de la surface des feuilles.
• L’aspect extérieur de la plante semble crispé et cassant.
• Les symptômes particuliers du colza sont une détérioration de la croissance végétale, des feuilles bombées en forme de cuillère, une floraison blanche et non jaune et des siliques bouffies en forme de bulle. 
• Jusqu’aux années quatre-vingt, les emissions de SO₂ d’origine industrielle ont assuré quasi automatiquement un apport en soufre et ont garanti de cette manière une alimentation suffisante des plantes cultivées en Soufre.
• Différentes mesures visant à améliorer la qualité de l´air ont mené à une baisse considérable des immissions de Soufre dans l’athmosphère. La conséquence en est que le niveau de déposition de S a baissé et qu’il est aujourd’hui identique à celui de la période préindustrielle.
• C’est notamment en Asie, mais également dans d’autres régions du monde, que l'on pronostique un déficit considérable de l'approvisionnement en Soufre.
• L’apport en Soufre imputable dans les régions non-industrielles n’atteint plus qu'un niveau moyen de 5-10 kg S/ha. Cet apport n’arrive plus à couvrir les besoins, qui se situent entre 5-80 kg S/ha dépendant de la culture et du niveau de rendement.
• De nos jours, le Soufre limite les rendements dans beaucoup de régions.
• Notamment dans le cas des graines oléagineuses, des légumineuses, des oignons, du poireau et de l'ail, où le Soufre constitue un élément important parmi les substances responsables de la saveur (p.ex. glucosinolates), une fertilisation soufrée peut engendrer des progressions considérables des rendements et de la qualité.
• En plus, on devrait prendre en considération que l’alimentation en Soufre provenant des engrais produits sur l’exploitation ne suffit plus. Dans la première année d’application, seulement 5-10 % du soufre lié sont disponibles. Concernant les cultures ayant un besoin précoce en Soufre (colza, céréales) même une application d'engrais organiques pendant plusieurs années ne pourra éviter une carence en S, de sorte qu'une fertilisation minérale est recommandée.