Présents dans de nombreux engrais, l'azote (N) et le phosphore (P) sont des nutriments clés pour la croissance des plantes. Comprendre l'évolution de leur production tout au long du cycle de culture est essentiel.

Dans les systèmes de culture hors-sol, on peut utiliser des matériaux organiques recyclés comme base de culture et engrais pour obtenir une production durable. Les plantes absorbant les nutriments sous forme minérale, il est essentiel de transformer les engrais organiques en éléments minéraux par un processus appelé minéralisation. Ce processus est rendu possible grâce à la présence de micro-organismes dans le substrat.

Cependant, il est difficile de coordonner la libération des nutriments minéraux provenant de la minéralisation des engrais organiques avec les besoins des plantes lorsque l'on pratique la culture hors-sols. Cette problématique est accentuée par la diversité des matériaux utilisés dans les substrats, lesquels, en stimulant l'activité des micro-organismes, ont un impact sur la disponibilité des nutriments pour les plantes.

Un travail de recherche portant sur l’efficience d’utilisation des engrais organiques par les plantes en production hors-sol a ainsi fait l’objet de la thèse Cifre de Louise Paillat avec l’entreprise productrice de substrats et d’engrais Premier Tech GHA et l’unité de recherche de l’école Environnement physique de la plante horticole (EPHor) en collaboration avec l’équipe STREHMO de l’IRHS (Institut de Recherche en Horticulture et Semences).

Ce travail, alliant des compétences en sciences du sol et nutrition végétale, constitue une des premières études s’intéressant aux interactions substrat-plante en fertilisation organique. Il visait à caractériser les fonctions microbiennes impliquées dans la disponibilité des éléments azote (N) et phosphore (P). 

Des expérimentations ont été conduites à différentes échelles mettant en jeu différents couples substrats x engrais organiques pour caractériser la minéralisation des engrais, et l’efficience d’utilisation des éléments nutritifs par le basilic. Les résultats ont montré qu’en condition de production sous serre, une production de basilic de qualité a été obtenue, pour tous les couples substrat x engrais testés sauf dans les substrats dérivés du bois en raison d’une forte compétition pour l’azote entre micro-organismes et plante.

En culture hors-sol, la fertilisation organique nécessite donc d’être réfléchie en fonction du substrat organique et des objectifs de production.