Sujet Sciences — Premiere — Nouvelle-Calédonie — Bac 2013

PARTIE 1 : NOURRIR L’HUMANITE (8 points) Document 1 : Sol et cultures Grâce à leurs racines, les plantes prélèvent dans le sol l’eau et des éléments indispensables à leur croissance : azote (N), phosphore (P) , potassium (K)… […] Dans les écosystèmes naturels, le P, le K et le N prélevés par les végétaux retournent au sol via les litières ou après consommation par les animaux, via les fèces1 et les carcasses. Les pertes en N, P et K sont donc faibles. A l’inverse, dans les écosystèmes agricoles, les récoltes exportent du N, P et K hors du sol. Pour un hectare de blé produisant 8 tonnes de grain à 15% de teneur en eau, les exportations sont de l’ordre de 22 kg de P, de 33 kg de K et de 240 kg de N. Pour compenser ce déficit, il y a eu enrichissement des sols par des apports importants d’engrais minéraux, parfois même au-delà de ce qui est nécessaire […] 1 : fèces = excréments Adapté d’après l’ouvrage « Le sol » Janvier 2009 Edition Quae Le sol, ressource pour une agriculture durable Auteurs : Pierre Stengel, Laurent Bruckler et Jérome Balesdent Document 2 : Réduire les fuites de nitrate et assurer des services écosystémiques complémentaires : les conditions d’efficacité des cultures intermédiaires. L’essentiel du nitrate présent dans les eaux de surface et les nappes phréatiques est dû aux excès de fertilisation azotée, ainsi qu’à la production naturelle de nitrate par minéralisation des matières organiques du sol. […] Forme très soluble de l'azote, le nitrate est particulièrement sujet à la lixiviation (improprement nommée "lessivage"), qui est l'entraînement d'une espèce chimique soluble par le drainage (transfert d’eau) au-delà de la zone explorée par les racines. Le drainage, et la lixiviation associée, se produisent notamment à partir de l'automne et durant l’hiver et le printemps suivant, quand les précipitations deviennent excédentaires par rapport à la capacité de stockage d'eau du sol. […] Maîtriser les fuites de nitrate requiert de minimiser le reliquat d'azote minéral du sol en début de drainage. Le premier levier est l’ajustement de la fertilisation azotée pour que le reliquat à la récolte de la culture précédente soit minimal. Ce préalable nécessaire n’est généralement pas suffisant, parce que la culture n'absorbe jamais tout l'azote minéral présent et parce que la minéralisation des matières organiques du sol alimente en continu le stock d’azote minéral du sol. Une