Besoins en potassium du maïs

01 · Référence

Ne jamais confondre prélèvement total, exportation de la récolte et dose d’engrais K2O.

2. Le maïs peut prélever plus de 200 kg K2O/ha dans une culture productive, tout en n’exportant qu’une fraction de cette quantité si seul le grain quitte la parcelle.

02 · Référence

Sur sols argileux, une partie du K peut être fixée ou libérée selon la nature des argiles et les cycles humidification-séchage.

10. Compter intégralement le potassium des fumiers, lisiers et digestats dans le bilan, sur la base d’une analyse ou d’une référence robuste.

11. En maïs fourrage, raisonner à l’échelle de la rotation et des parcelles recevant réellement les effluents, pas à l’échelle moyenne de l’exploitation.

12. Si les cannes ou autres résidus d’un maïs grain sont exportés, ajouter leur sortie de K au bilan : les résidus contiennent une part majeure du K de la plante.

03 · Référence

Ce que signifie réellement « besoins en potassium du maïs »

Le terme « besoin » est souvent utilisé pour des réalités différentes. Le besoin physiologique désigne la quantité de K nécessaire au fonctionnement de la plante et à la constitution de sa biomasse. Le prélèvement correspond à la quantité totale effectivement absorbée par les racines. L’exportation correspond uniquement au K qui quitte la parcelle avec la récolte. Enfin, la dose d’engrais est la quantité à apporter après avoir évalué ce que le sol, les résidus et les produits organiques peuvent fournir. Pour le potassium, ces quatre grandeurs divergent fortement.

Un maïs grain à haut rendement peut prélever environ 200 kg K2O/ha ou davantage dans sa biomasse, mais le grain n’en exporte qu’une fraction. Le potassium restant dans les cannes, feuilles, spathes et rafles retourne progressivement au sol lorsque les résidus sont conservés sur la parcelle. À l’inverse, un maïs ensilé exporte la quasi-totalité de la biomasse aérienne et retire donc beaucoup plus de K. La prescription doit partir de ce devenir des organes récoltés.

Sources : COMIFER 2019 ; Bender et al. 2013 ; ARVALIS 2026.

04 · Référence

Rôle physiologique du potassium dans le maïs

Le potassium n’est pas incorporé dans une molécule organique structurale de la même façon que l’azote dans les protéines ou le phosphore dans les acides nucléiques. Il reste principalement sous forme ionique K+ dans les cellules et agit comme régulateur. Cette particularité explique à la fois les quantités élevées présentes dans les tissus végétatifs et sa grande mobilité dans la plante et dans les résidus.

• Régulation osmotique : K+ contribue au potentiel osmotique, à la turgescence cellulaire et aux mouvements d’eau.

• Stomates : le potassium participe à l’ouverture et à la fermeture stomatique et donc aux échanges de CO2 et d’eau.

• Enzymes : de nombreuses enzymes impliquées dans la photosynthèse, la synthèse des protéines et le métabolisme énergétique sont activées par K.

• Transport : K soutient le chargement et le transport des assimilats vers les organes en croissance et le grain.

05 · Référence

Le potassium dans le sol : quatre compartiments en équilibre

Le stock total de potassium d’un sol peut être important sans être totalement accessible pendant une campagne. Le COMIFER répartit schématiquement K+ entre quatre compartiments reliés par des équilibres dynamiques. La solution du sol contient la fraction directement accessible aux racines. Le K échangeable est retenu sur les charges négatives des argiles et de la matière organique et peut réapprovisionner la solution. Une fraction non échangeable ou interfoliaire est piégée entre les feuillets de certains minéraux argileux. Enfin, une quantité beaucoup plus importante est intégrée dans la structure des minéraux primaires de la roche mère et ne se libère que lentement par altération.

Cette organisation explique pourquoi la fertilisation potassique doit être raisonnée comme une gestion de fertilité du sol et non comme une simple alimentation journalière. L’analyse de K échangeable est utile, mais son interprétation gagne à intégrer CEC, texture et type d’argile. Le GIS Sol rappelle que la capacité d’échange cationique et les caractéristiques minérales du sol conditionnent fortement la biodisponibilité.

Sources : COMIFER 2019 ; GIS Sol / INRAE, État des sols de France ; University of Minnesota Extension.

06 · Référence

K, K2O et unités : conversions indispensables

Les recommandations et étiquettes d’engrais utilisent traditionnellement l’équivalent oxyde K2O, même si le potassium n’est pas nécessairement présent sous forme de K2O dans le produit. Les analyses végétales ou scientifiques peuvent, elles, exprimer du K élémentaire. Une conversion correcte est indispensable pour comparer les sources.

Sources : Convention fertilisants UE/France ; calculs stœchiométriques SILLOVA.

07 · Référence

Maïs grain et maïs fourrage : même culture, bilans très différents

Le maïs grain laisse sur place une masse importante de tiges, feuilles, rafles et spathes. Le K étant fortement concentré dans les tissus végétatifs, cette restitution recycle une grande partie du potassium absorbé. Le maïs fourrage retire au contraire la plante entière : le flux d’exportation est donc environ trois fois plus élevé, voire davantage, selon les rendements comparés.

ARVALIS rappelle en 2024-2026 que le maïs fourrage est moyennement exigeant en K et que sa forte exportation doit être compensée dans les rotations à biomasse récoltée. Le maïs grain est également classé moyennement exigeant vis-à-vis du potassium dans la classification COMIFER reprise par ARVALIS, mais son exportation grain reste faible par rapport à son prélèvement total. Cette différence entre exigence et exportation doit être clairement séparée : l’exigence décrit la sensibilité à un statut du sol déficient, l’exportation quantifie le flux retiré.

Sources : COMIFER 2007/2019 ; ARVALIS 2024 et 2026.

08 · Référence

Prélèvement total et exportation : comprendre les flux

Le prélèvement est maximal lorsque la plante constitue sa biomasse. Une étude sur hybrides modernes conduite aux États-Unis a mesuré 202 kg K2O/ha absorbés pour produire 23 t/ha de biomasse totale et 12 t/ha de grain. Le chiffre n’est pas une norme française de fertilisation : il illustre la différence entre quantité transitant dans la plante et quantité qui doit être remplacée par un engrais. Dans ce même type de culture, une grande part du K se trouve dans les tissus végétatifs et retourne au sol avec les résidus.

Cette distinction est particulièrement importante lorsque la paille de maïs, les cannes, un maïs épi ou une biomasse destinée à la méthanisation sont exportés. Le bilan doit alors intégrer la teneur du produit réellement retiré. Le COMIFER prévoit explicitement un supplément de K lorsque les résidus du précédent sont exportés et que le sol n’est pas au-dessus du seuil d’impasse.

Sources : Bender et al. 2013 ; COMIFER grille PKMg 2009.