Fertilisation azotée


Le raisonnement de la fumure azotée par la méthode du bilan consiste à équilibrer les besoins totaux en azote du peuplement végétal par l'azote disponible constitué des fournitures du sol, des déjections animales et des fertilisants.

Le principe du bilan peut être présenté par une balance avec, dans le plateau de gauche les besoins en azote de la culture, et dans celui de droite les différentes fournitures : sol, déjections animales, engrais.

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Si ces fournitures sont faibles ou inférieures aux besoins de la culture, le rendement, donc la marge brute de la culture est faible : l'aiguille se situe à gauche.

Au fur et à mesure que les fournitures d'azote augmentent, le rendement et la marge brute augmentent, jusqu'à atteindre l'équilibre, correspondant à l'optimum économique, c'est-à-dire l'équilibre entre les besoins en azote nécessités par le rendement et les fournitures.

Si les fournitures sont supérieures à ces besoins, l'aiguille penche vers la droite et la marge brute diminue.

La dose calculée par la méthode du bilan peut être modulée dans le cas où l'on n'applique pas tout l'engrais avant semis.

Il est possible d'ajuster l'objectif de rendement des céréales
sur la base d'observation en fin d'hiver :
  densité des plantes.
  matière sèche ou nombre de tiges au stade épi 1 cm.
  matière sèche ou nombre de tiges au stade épi 1 cm.

Selon le résultat, on décide d'augmenter ou de diminuer la dose initialement prévue lors de la dernière application de l'engrais sur la culture.

Le fractionnement de l'apport d'engrais azoté permet d'augmenter le coefficient réel d'utilisation de l'azote. Sur blé d'hiver 3 apports sont conseillés pour coller aux besoins du blé. L'amélioration du taux de protéine du blé passe par un dernier apport courant montaison, début épiaison.

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D'autres outils ou méthodes d'aide à la décision permettent d'évaluer l'état de nutrition azotée de la plante en cours de culture. Certaines méthodes font appel à de l'observation sur des bandes semées en double densité ou à des dosages de la teneur en nitrates du jus de la base des tiges (méthode JUBIL©).

Les outils font appel à des techniques d'appréciation de la teneur en chlorophylle des feuilles (Yara NTester©) ou encore de la réflectance du couvert végétal (méthode GPN Pilot © et utilisation des vues par satellite).

Ces techniques permettent d'ajuster les dates et les quantités des différents apports.

Leur usage nécessite l'établissement de références régionales valides pour des types de sol, des variétés et des conditions climatiques particulières. Ces références sont disponibles auprès des prescripteurs et des spécialistes concernés.

list_arrowPour en savoir plus :

Les plantes s'alimentent dans le sol en azote minéral et le transforment en protéines, composants essentiels de la vie pour l'homme et les animaux.

Le cycle de l'azote est complexe. L'azote minéral destiné à la plante peut aussi être perdu sous certaines formes dans l'air ou dans l'eau. La fertilisation raisonnée consiste à maîtriser les quantités d'azote fournies pour satisfaire au plus juste les besoins des cultures.

Cette rubrique montre l'ensemble des progrès réalisés par les fabricants, les chercheurs, les prescripteurs et les agriculteurs dans les cinq étapes de la mise en œuvre de la fertilisation afin de rendre l'apport d'azote minéral plus efficace pour protéger l'environnement.

L'azote minéral nourrit les plantes
Le cycle de l'azote et sa fourniture au plantes
Calculer la dose d'azote minéral par un bilan prévisionnel

 

L'azote minéral nourrit les plantes

La plante s'alimente dans le sol en éléments nutritifs minéraux. L'azote est avec le potassium l'élément absorbé en plus grande quantité au cours de la croissance. Les racines l'absorbent sous  forme minérale et préférentiellement sous forme nitrate.

La découverte de la synthèse de l'ammoniac NH3 au début du XXème siècle, à partir de la source inépuisable d'azote de l'air N2 a fourni de l'azote minéral en quantité. L'utilisation des fertilisants azotés a permis de doubler les rendements des cultures. Cette découverte couronnée par deux prix Nobel en 1918 (F. Haber) et en 1931 (C. Bosch) a permis de nourrir une population mondiale en très rapide augmentation depuis un siècle.

L'azote joue un rôle déterminant à la fois sur le rendement et sur la qualité des productions. C'est un constituant essentiel de la matière vivante (protéines, chlorophylle, enzymes…). L'azote minéral est transformé dans la plante en acides aminés puis en protéines indispensables pour l'alimentation des animaux et de l'homme. Environ 40% des protéines sont produites dans le monde grâce à l'apport d'azote minéral d'origine industrielle. La qualité et la teneur en protéines du blé dépendent d'une alimentation maîtrisée en azote. Ils confèrent aux farines des valeurs technologiques et nutritionnelle propres à fabriquer du bon pain.

Grâce à une bonne alimentation en azote, la photosynthèse est stimulée et la plante transforme davantage d'énergie solaire en production de biomasse et en rendement.

 

Le cycle de l'azote et sa fourniture aux plantes

Seules les plantes de la famille des légumineuses (pois, haricot, soja…) sont capables grâce à une symbiose avec des micro-organismes vivant sur leurs racines, de fixer directement l'azote de l'air qui constitue 80% de notre atmosphère. Les autres espèces absorbent l'azote minéral présent dans le sol.

Chaque année une petite partie de la matière organique du sol est minéralisée sous l'action des micro-organismes et libère de l'azote minéral. Les apports d'effluents d'élevage et les résidus de culture subissent aussi une décomposition biologique qui libère ou fixe de l'azote minéral. La minéralisation dépend de l'humidité du sol, de sa température mais aussi de sa teneur en argile et en calcaire et de son activité biologique ce qui explique que les quantités d'azote fourni sont très variables selon l'année et le lieu.

Il est difficile de prévoir avec précision cette libération d'azote. Sous nos climats elle atteint souvent· son maximum à l'automne avec le retour des pluies sur des sols chauds mais reste insuffisante au printemps à l'époque de forte croissance des plantes.

C'est pourquoi l'apport d'azote minéral s'avère indispensable pour ajuster l'offre du sol à la demande de la plante particulièrement sur les céréales à paille, le colza et toutes les cultures à croissance rapide au printemps.


racines_haricot Le Rhizobium présent dans les nodosités sur ces racines de haricot est capable de fixer l'azote de l'air.

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Sur la bande témoin sans azote au centre, rendement et qualité sont directement affectés.
L'azote est le premier facteur limitant de la croissance des céréales.

Dans le sol, il n'y a pas de différence entre l'azote minéral issu de la matière organique et l'azote minéral apporté par les fertilisants. L'azote ammoniacal NH4+ est transformé par l'action des micro-organismes en nitrate NO3- qui représente la forme préférentielle d'absorption de l'azote chez la plante adulte.

Pour améliorer l'efficacité de l'azote minéral, il est important de raisonner non seulement  la quantité à apporter à la culture, mais aussi le fractionnement de l'apport ainsi que la forme d'azote adaptée aux conditions de l'épandage. Epandre avec précision, contrôler les résultats pour améliorer les pratiques d'apport constituent la boucle de progrès poursuivie par les agriculteurs et leurs techniciens appuyés par le travail de nombreux chercheurs de l'INRA, du CEMAGREF et des Instituts Techniques.

L'efficacité de l'azote minéral se mesure par la fraction de l'apport absorbée par la plante. Gagner en efficacité, c'est réduire le risque de transfert de l'azote du sol vers l'eau ou l'air.

L'équilibre de la fertilisation dans tous les éléments minéraux (phosphore, potassium, magnésium, soufre, oligo éléments) garantit la plus grande efficacité de l'azote. L'alimentation non limitante de la plante est une condition pour obtenir une efficacité maximale de l'azote tout en préservant l'environnement.

 

Calculer la dose d'azote minéral
par un bilan prévisionnel

Le raisonnement de la fertilisation azotée est fondé sur la méthode du bilan prévisionnel pour les cultures annuelles (COMIFER) entre les besoins de la culture et les fournitures de l'azote minéral.

Son principe est d'équilibrer les besoins prévisibles des cultures avec les fournitures d'azote de toutes origines dans le sol.

Pour calculer le besoin total en azote de la culture, il faut évaluer objectivement le rendement accessible sur une parcelle donnée et disposer du besoin spécifique par unité de rendement (en kg de N/q ou t).

L'agriculteur connaît sa parcelle et les rendements qu'il y a déjà obtenus. Il tient compte aussi des conditions de l'année pour cette culture (date de semis, densité, possibilité d'irrigation...) lui permettant de fixer un objectif de rendement réaliste.

Pour connaître le besoin par quintal ou tonne produite, des références par espèce, sont disponibles (COMIFER, Instituts Techniques). Le besoin du blé tendre varie autour d'une moyenne de 3 kg d'azote par quintal de rendement, il est précisé par variété selon leur potentiel.

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Beaucoup de progrès ont été faits pour mieux connaître les fournitures d'azote du sol et des effluents organiques.


 

Le reliquat d'azote minéral

reliquat_azoteLe reliquat d'azote minéral disponible dans le sol à la sortie de l'hiver ou juste avant l'implantation d'une culture de printemps est maintenant couramment analysé à trois profondeurs sur les parcelles de cultures. Des références régionales par type de sol peuvent être déduites chaque année de ces observations et permettent de moduler la dose et la date du premier apport d'azote.

Entre 2 cultures de légumes industriels, l'agriculteur prélève la terre à 2 ou 3 profondeurs pour l'analyse du reliquat d'azote minéral.


 

L'azote minéralisé

L'azote minéralisé à partir de la matière organique du sol doit être pris en compte s'il est libéré pendant la période de croissance de la plante. Les cultures de printemps comme la betterave sucrière ou le maïs grain peuvent utiliser une grande partie de l'azote minéralisé durant l'été. Les cultures d'hiver n'utilisent qu'une faible partie de l'azote minéralisé en fin de printemps.

 

L'azote libéré par les effluents d'élevage

L'azote libéré par les effluents d'élevage ou d'autres produits organiques doit être quantifié (pesée des remorques et analyse de l'effluent). Une partie de l'azote est sous forme minérale, l'autre est sous forme organique et doit d'abord être minéralisée en fin de printemps.

Les effluents liquides de type lisier, purin ou boues comportent une fraction minérale sous forme ammoniacale qui peut subir des pertes par volatilisation d'ammoniac allant jusqu'à 50% de leur valeur en azote, voire plus. Pour réduire ces pertes et comptabiliser un apport précis au bilan, le matériel d'épandage doit permettre l'enfouissement ou au minimum l'apport au ras du sol par une rampe avec des pendillards.

epandageLes effluents solides de type fumier ou compost comportent des fractions d'azote minéral et organique de composition variable dont seule la partie minéralisable est disponible pour la culture. Les effluents d'élevage permettent de recycler l'azote et d'autres éléments minéraux sur l'exploitation, mais leur gestion est complexe. Leur composition peu concentrée est variable et la libération de l'azote sous forme minérale est difficile à prédire.

Les effluents d'élevage permettent de recycler l'azote et d'autres éléments minéraux sur l'exploitation, mais leur gestion est complexe. Leur composition peu concentrée est variable et la libération de l'azote sous forme minérale est difficile à prédire.

La dose d'azote minéral assure précisément le complément entre les besoins de la culture et toutes les autres fournitures d'azote du sol et des effluents organiques. Un bilan bien ajusté doit laisser un minimum d'azote minéral dans le sol à la récolte.

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