Guide reference fertilisation, 2e édition actualisée

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Guide de référence en fertilisation 2e édition actualisée

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Vous avez en main la 2e édition actualisée du Guide de référence en fertilisation. Ce document inclut le nouveau chapitre 10 publié en 2013 ainsi que des extraits vidéo de la Journée d’information sur le Guide de référence en fertilisation - 2e édition organisée le 9 février 2011 à l’intention des conseillers en fertilisation.

Avertissements Au moment de sa rédaction, l’information contenue dans le présent guide était jugée représentative du domaine de la fertilisation des sols au Québec. Son utilisation demeure sous l’entière responsabilité du lecteur. Certains renseignements ayant pu évoluer d’une manière appréciable depuis la rédaction de cet ouvrage, le lecteur est invité à en vérifier l’exactitude avant de les utiliser et de les mettre en application.

Il est interdit de reproduire, imprimer, traduire ou adapter cet ouvrage, en totalité ou en partie, sous quelque forme ou par quelque procédé que ce soit, sans l’autorisation écrite préalable du Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec.

De même, il est interdit de reprendre et d’utiliser à des fins commerciales, dans des logiciels, des bases de données, etc., des données contenues dans cet ouvrage sans l’autorisation écrite préalable du Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec.

Pour information et commentaires Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ) Édifice Delta 1 2875, boulevard Laurier, 9e étage Québec (Québec) G1V 2M2 Téléphone : 418 523-5411 Télécopieur : 418 644-5944 Courriel : client@craaq.qc.ca Site Internet : www.craaq.qc.ca © Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec, 2014 PSOL0103-PDF ISBN 978-2-7649-0442-8 ISBN 978-2-7649-0231-8 (2e édition parue en 2010) Dépôt légal Bibliothèque et Archives Canada, 2014 Bibliothèque et Archives nationales du Québec, 2014

Avant-propos Cette deuxième édition du Guide de référence en fertilisation est le résultat de la contribution de nombreux agronomes et spécialistes du Québec. L’avancement des connaissances scientifiques et le besoin de préciser et de bonifier la version précédente ont conduit les membres de la Commission chimie et fertilité des sols du CRAAQ à réaliser cette nouvelle édition. Des principes directeurs ont été définis afin notamment d’appuyer les écrits sur des résultats issus de recherches et d’essais réalisés au Québec et sur des informations validées. Des opinions d’experts basées sur des observations au champ ont aussi été intégrées.

Ce guide a pour objectif de rendre disponibles et accessibles des informations générales et spécifiques reliées à la gestion, à la fertilité et à la fertilisation des sols agricoles. Ces notions de base et ces recommandations viennent appuyer les interventions dans ce domaine complexe. Plusieurs nouveautés ont été introduites dont une méthode de calcul du bilan humique, une nouvelle approche pour déterminer l’efficacité fertilisante des engrais de ferme et l’utilisation des méta-analyses pour établir de nouvelles grilles de fertilisation.

Le sol a des limites naturelles à soutenir la productivité végétale, à nourrir les plantes et à absorber des matières. La dégradation de la qualité des sols réduit ces aptitudes, tandis que la détérioration de la qualité de l’eau en limite divers usages. On doit donc tenir compte de la capacité de l’agroécosystème, et ce, tant à l’échelle du champ qu’à celle du bassin versant. Pour ces raisons, plusieurs aspects liés à la conservation et à l’amélioration de nos ressources en sol et en eau ont été intégrés au guide, bien que l’élaboration des grilles se base traditionnellement sur des concepts de réponse économique marginale des plantes aux ajouts d’engrais et de redressement des réserves nutritives du sol. La fertilisation ne doit pas être considérée comme un moyen de compenser une gestion inadéquate des sols.

Ce guide de référence aidera les agronomes, les producteurs et autres intervenants à mieux saisir les multiples facettes de la fertilisation des cultures. Les grilles de fertilisation ont un caractère général. Pour chaque agroécosystème, les recommandations devront aussi tenir compte des caractéristiques du sol, du travail du sol, de la culture, du cultivar, des précédents culturaux, des matières fertilisantes disponibles, des conditions bioclimatiques, de la protection de l’eau et de plusieurs autres facteurs. Ainsi, ce guide ne doit pas se substituer au travail de l’agronome qui demeure responsable des recommandations en fertilisation, selon le contexte et les conditions particulières de l’entreprise agricole.

Pour terminer, nous tenons à remercier les auteurs des chapitres ainsi que les membres des VI comités sectoriels pour leur contribution active, constructive et bénévole au cours de la rédaction de cet ouvrage.

Les membres de la Commission chimie et fertilité des sols

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Guide de référence en fertilisation

Rédaction Suzanne Allaire, Ph.D., professeure, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Denis Angers, Ph.D., chercheur en sciences du sol, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec Abdo Badra, agronome, conseiller, Technique Gazon inc., Montréal Martin A. Bolinder, Ph.D., professionnel de recherche, Université Laval, Département de génie civil et de génie des eaux, Québec Yvan Boucher1, agronome, directeur régional, William Houde ltée, Saint-Simon Athyna N. Cambouris, Ph.D., agronome, chercheure en sols, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec Lucie Caron, agronome, conseillère en horticulture, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de l’Outaouais-Laurentides, Blainville Valérie Chabot, M.Sc., agronome, chercheure, La Coop fédérée, Saint-Hyacinthe Martin Chantigny, Ph.D., chercheur en biochimie du sol et éléments nutritifs, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec Marc F. Clément1, agronome, conseiller en grandes cultures et en agroenvironnement, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de l’Outaouais-Laurentides, Gatineau Caroline Côté, Ph.D., agronome, chercheure en hygiène du milieu et salubrité des produits horticoles, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Saint-Hyacinthe Jean Coulombe, M.Sc., agronome, consultant en horticulture, Saint-Laurent-del’Île-d’Orléans Isabelle Couture, M.Sc., agronome, conseillère en productions maraîchères, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Est, Saint-Hyacinthe Marc Duchemin, Ph.D., chercheur en conservation des sols et de l’eau, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Pierrot Ferland, agronome, conseiller en horticulture, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Mauricie, Trois-Rivières 1 : Également membre de la Commission chimie et fertilité des sols du CRAAQ pendant la réalisation de ce guide.

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Gilles Gagné1, M.Sc., agronome, chercheur en pédologie, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Jacques Gallichand, Ph.D., ingénieur et agronome, professeur, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Marc-Olivier Gasser1, Ph.D., agronome, chercheur en conservation des sols et de l’eau, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Mylène Généreux, M.Sc., professionnelle de recherche, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Saint-Hyacinthe Marcel Giroux1, M.Sc., agronome, chercheur en chimie et fertilité des sols, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Michèle Grenier, M.Sc., statisticienne, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Lucie Grenon, agronome, agente des ressources en sols, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement en horticulture, Saint-Jean-sur-Richelieu Simon-P. Guertin1, Ph.D., chercheur en science de la production et en science du sol, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), SaintHyacinthe Marc Hébert1, M.Sc., agronome, ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques, Direction des matières résiduelles et des lieux contaminés, Québec Lotfi Khiari1, Ph.D., agronome, professeur, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec François Labrie, agronome, expert en maïs et soya, La Coop fédérée, Montréal Hakim Lagha1, M.Sc., agronome, analyste en agroenvironnement, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction de l’agroenvironnement et du développement durable, Québec Luc Lamontagne, M.Sc., agent sénior de ressources sur les terres, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Laboratoires de pédologie et d’agriculture de précision, Québec Christine Landry1, Ph.D., biologiste et agronome, chercheure en chimie et fertilité des sols, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec

1 : Également membre de la Commission chimie et fertilité des sols du CRAAQ pendant la réalisation de ce guide.

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Mario Leblanc, M.Sc., agronome, conseiller en horticulture, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Ouest, Sainte-Martine Alexandre Mailloux1, agronome, directeur recherche et développement, La Coop fédérée, Montréal Sébastien Marchand1, M.Sc., agronome, consultant, Warwick Yveline Martin1, agronome, répondante en agroenvironnement, Ordre des agronomes du Québec, Montréal Odette Ménard, ingénieure et agronome, conseillère en conservation des sols, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Est, Saint-Hyacinthe Aubert Michaud, Ph.D., chercheur en conservation des sols et de l’eau, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Hélène Moore1, M.Sc., agronome, conseillère en agroenvironnement, Club de fertilisation de la Beauce, Sainte-Hénédine Adrien N’Dayegamiye1, Ph.D., agronome, chercheur en fertilisation et microbiologie des sols, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Marie-Andrée Noël, agronome, directrice de territoire, Croplan Genetics, SaintHyacinthe Michel Nolin, Ph.D., chercheur en pédologie, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec Léon-Étienne Parent1, Ph.D., agronome, professeur, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Annie Pellerin1, Ph.D., agronome, conseillère scientifique en fertilisation, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Ouest, Sainte-Martine Serge Proulx, agronome, chargé de projets, Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ), Québec Mario Ravenelle, TP, représentant, Agrocentre Saint-Pie inc., Saint-Pie Roger Rivest1, agronome, conseiller en grandes cultures, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Est, SaintHyacinthe

1 : Également membre de la Commission chimie et fertilité des sols du CRAAQ pendant la réalisation de ce guide.

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Philippe Rochette, Ph.D., chercheur en agrométéorologie, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec Éric Thibault, agronome, conseiller en agroenvironnement, Club Techno-Champ 2000, Napierville Gilles Tremblay, M.Sc., agronome, chercheur en régie des cultures, Centre de recherche sur les grains inc. (CÉROM), Saint-Mathieu-de-Beloeil Nicolas Tremblay1, Ph.D., agronome, chercheur en régie et nutrition des cultures, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement en horticulture, Saint-Jean-sur-Richelieu Anne Vanasse1, Ph.D., agronome, professeure, Université Laval, Département de phytologie, Québec Joann K. Whalen1, Ph.D., agronome, professeure, Université McGill, Département des sciences des ressources naturelles, Sainte-Anne-de-Bellevue Noura Ziadi1, Ph.D., chercheure en fertilité des sols et nutrition des plantes, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec

Collaboration Ghislain Beauchemin1, d.t.a., producteur de grandes cultures, Fermes J.N. Beauchemin et Fils inc., Saint-Ours Sylvie Richard1, agronome, directrice technique, Association professionnelle en nutrition des cultures, Saint-Hyacinthe

Comités sectoriels Gazon Responsable du comité Abdo Badra, agronome, conseiller, Technique Gazon inc., Montréal

Marc Laganière, M.Sc., agronome, gérant de production, Les Pelouses Richer Boulet inc., Québec Léon-Étienne Parent, Ph.D., agronome, professeur, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec 1 : Également membre de la Commission chimie et fertilité des sols du CRAAQ pendant la réalisation de ce guide.

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Grains secs Responsables du comité Gilles Tremblay, M.Sc., agronome, chercheur en régie des cultures, Centre de recherche sur les grains inc. (CÉROM), Saint-Mathieu-de-Beloeil Noura Ziadi, Ph.D., chercheure en fertilité des sols et nutrition des plantes, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec

Yvan Boucher, agronome, directeur régional, William Houde ltée, Saint-Simon Jean Cantin, M.Sc., agronome, conseiller en grandes cultures et agroenvironnement, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Est, Saint-Hyacinthe Valérie Chabot, M.Sc., agronome, chercheure, La Coop fédérée, Saint-Hyacinthe Guy Forand1, M.Sc., agronome, directeur de marché, William Houde ltée, SaintSimon Marc-Olivier Gasser, Ph.D., agronome, chercheur en conservation des sols et de l’eau, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Marcel Giroux, M.Sc., agronome, chercheur en chimie et fertilité des sols, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Jean Lafond, M.Sc., chercheur en fertilité des sols, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Ferme de recherches de Normandin, Normandin Julie Lajeunesse, M.Sc., chercheure en plantes fourragères et petits fruits, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Ferme de recherches de Normandin, Normandin Denis Lévesque, d.t.a., directeur service technique, sols et fertilisants, Synagri SEC, Saint-Charles-sur-Richelieu Alexandre Mailloux, agronome, directeur recherche et développement, La Coop fédérée, Montréal Adrien N’Dayegamiye, Ph.D., agronome, chercheur en fertilisation et microbiologie des sols, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec

1 : Également membre de la Commission chimie et fertilité des sols du CRAAQ pendant la réalisation de ce guide.

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Denis Pageau, M.Sc., chercheur en gestion des cultures, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Ferme de recherches de Normandin, Normandin Léon-Étienne Parent, Ph.D., agronome, professeur, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Annie Pellerin, Ph.D., agronome, conseillère scientifique en fertilisation, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Ouest, Sainte-Martine Anne Vanasse, Ph.D., agronome, professeure, Université Laval, Département de phytologie, Québec

Plantes fourragères Responsable du comité Gilles Bélanger, D.Sc., chercheur en écophysiologie et agronomie, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec

Guy Allard, Ph.D., agronome, professeur, Université Laval, Département de phytologie, Québec Marc F. Clément, agronome, conseiller en grandes cultures et en agroenvironnement, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de l’Outaouais-Laurentides, Gatineau Jean-Noël Couture, agronome, conseiller en grandes cultures, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Chaudière-Appalaches, Lévis Brigitte Lapierre, agronome, conseillère spécialisée en plantes fourragères et conservateurs d’ensilage, La Coop fédérée, Montréal Réal Michaud, Ph.D., agronome, chercheur en génétique et amélioration des plantes fourragères, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec Gaétan Parent, M.Sc., agronome, professionnel de recherche, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec Noura Ziadi, Ph.D., chercheure en fertilité des sols et nutrition des plantes, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec

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Plantes maraîchères Responsable du comité Annie Pellerin, Ph.D., agronome, conseillère scientifique en fertilisation, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Ouest, Sainte-Martine

Carl Bélec, M.Sc., adjoint de recherche, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement en horticulture, Saint-Jean-sur-Richelieu Line Bilodeau, M.Sc., agronome, conseillère en agroenvironnement, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Chaudière-Appalaches, Lévis Franck Bosquain, d.t.a., technicien de recherche et chargé de projets, Phytodata inc., Sherrington Julie Breault, agronome, conseillère en agroenvironnement et stratégie phytosanitaire en grandes cultures, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de Montréal-Laval-Lanaudière, Joliette Lucie Caron, agronome, conseillère en horticulture, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de l’Outaouais-Laurentides, Blainville César Chléla, M.Sc., agronome, directeur innovation, Agrocentre Fertibec inc., Saint-Rémi Jean Coulombe, M.Sc., agronome, consultant en horticulture, Saint-Laurent-del’Île-d’Orléans Pierrot Ferland, agronome, conseiller en horticulture, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Mauricie, Trois-Rivières Mélissa Gagnon, agronome, conseillère en régie, phytoprotection, salubrité et agroenvironnement des productions maraîchères et fruitières, Agro-Production Lanaudière inc., Saint-Liguori Denis Giroux, agronome, conseiller en productions maraîchères, Club agroenvironnemental en horticulture et Réseau de lutte intégrée Bellechasse, Québec Jean-Mathieu Lachapelle, M.Sc., agronome, étudiant diplômé, Université Laval, Québec Christine Landry, Ph.D., biologiste et agronome, chercheure en chimie et fertilité des sols, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec

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Elisabeth Lefrançois, M.Sc., agronome, professionnelle de recherche, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Ouest, Sainte-Martine Denis Lévesque, d.t.a., directeur service technique, sols et fertilisants, Synagri SEC, Saint-Charles-sur-Richelieu Léon-Étienne Parent, Ph.D., agronome, professeur, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Nicolas Samson, M.Sc., agronome, professionnel de recherche, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Éric Thibault, agronome, conseiller en agroenvironnement, Club Techno-Champ 2000, Napierville Nicolas Tremblay, Ph.D., agronome, chercheur en régie et nutrition des cultures, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement en horticulture, Saint-Jean-sur-Richelieu Chantal Veilleux, agronome, directrice des ventes horticoles, Coop Uniforce, Sherrington

Pomme Paul Émile Yelle, agronome, conseiller pomicole, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale de la Montérégie-Ouest, SainteMartine

Pomme de terre Responsable du comité Athyna N. Cambouris, Ph.D., agronome, chercheure en sols, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Québec

Lyne Beaumont, agronome, conseillère spécialisée, La Coop fédérée, Québec Christine Landry, Ph.D., biologiste et agronome, chercheure en chimie et fertilité des sols, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Jacques Painchaud, M.Sc., agronome, conseiller en productions maraîchères et fruitières, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, Direction régionale du Centre-du-Québec, Drummondville

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Léon-Étienne Parent, Ph.D., agronome, professeur, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec Nicolas Samson, M.Sc., agronome, professionnel de recherche, Université Laval, Département des sols et de génie agroalimentaire, Québec

Coordination Lyne Lauzon, biologiste, coordonnatrice des publications, Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ), Québec

Édition Chantale Ferland, M.Sc., chargée de projets aux publications, Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ), Québec

Coordination de la production graphique Sylvie Robitaille, technicienne en infographie, Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec (CRAAQ), Québec

Conception graphique Siamois graphisme

Photo de la page couverture Éric Labonté, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation

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Guide de référence en fertilisation

Table des matières CHAPITRE 1............................................................................................. 2 LE SOL..................................................................................................... 2 INTRODUCTION........................................................................................ 2 DÉFINITION ET COMPOSANTES D’UN SOL............................................. 2 LES SOLS DU QUÉBEC : CLASSIFICATION, CARTOGRAPHIE ET CARACTÉRISATION................................................. 3 La précision, la fiabilité et l’échelle des cartes de sol.................................. 4 Les facteurs de formation du sol................................................................ 5 Les horizons et les profils de sols.............................................................. 5 La classification taxonomique des sols...................................................... 7 Les podzols............................................................................................... 8 Les brunisols............................................................................................. 9 Les gleysols............................................................................................... 9 Les luvisols.............................................................................................. 10 Les régosols............................................................................................ 10 Les sols organiques................................................................................. 11 Les dépôts meubles................................................................................ 12 QUELQUES PROPRIÉTÉS DES SOLS.................................................... 14 La texture des sols minéraux .................................................................. 14 La teneur en fibres des tourbes et des sols organiques .......................... 20 La matière organique............................................................................... 22 Les fractions de la matière organique...................................................... 22 Les organismes du sol (biologie).............................................................. 23 Les microorganismes symbiotiques ........................................................ 24 Les invertébrés, incluant les vers de terre................................................ 24 La structure............................................................................................. 25 La couleur............................................................................................... 29 Le drainage, la perméabilité et l’infiltration................................................ 30 La capacité d’échange cationique .......................................................... 34 XVI

Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

LE SOL, LES RACINES ET LA NUTRITION DES PLANTES...................... 36 LES SYSTÈMES D’INFORMATION GÉOGRAPHIQUE (SIG) ET LES AUTRES TECHNOLOGIES DE POINTE POUR LA GESTION DES SOLS......................................................................... 37 LE PRÉLÈVEMENT ET L’ANALYSE CHIMIQUE DE SOL.......................... 40 Le prélèvement d’un échantillon de sol ................................................... 40 Avant de se rendre au champ.................................................................. 41 Comment prélever les échantillons?........................................................ 43 L’échantillonnage de sol en travail réduit, en semis direct ou en culture sur billons.................................................. 44 L’échantillonnage de l’horizon inférieur..................................................... 45 L’échantillonnage géoréférencé des sols................................................. 46 Les méthodes d’analyse d’un échantillon de sol...................................... 47 RÉFÉRENCES......................................................................................... 52

CHAPITRE 2........................................................................................... 57 LA GESTION DE LA MATIÈRE ORGANIQUE........................................ 57 INTRODUCTION...................................................................................... 57 LES FACTEURS INFLUENÇANT L’ÉVOLUTION DE LA TENEUR EN MATIÈRE ORGANIQUE DU SOL.............................. 58 Le climat et les facteurs pédologiques..................................................... 58 Les facteurs culturaux............................................................................. 58 La nature de la matière organique du sol ................................................ 58 LE BILAN HUMIQUE DES SOLS............................................................. 59 Définition du bilan humique...................................................................... 59 Les coefficients isohumiques (K1)............................................................. 60 Les coefficients K2 et les classes texturales du sol................................... 62 Illustration du bilan humique.................................................................... 63 Définition des paramètres de base........................................................... 63 Description de l’approche........................................................................ 64

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Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Exemple de calcul pour une culture annuelle........................................... 66 Exemple de calcul pour une culture pérenne............................................ 68 Le logiciel « Bilan humique ».................................................................... 71 RÉFÉRENCES......................................................................................... 71

CHAPITRE 3........................................................................................... 74 LA GESTION DU pH DU SOL................................................................ 74 INTRODUCTION ..................................................................................... 74 LES CAUSES DE L’ACIDIFICATION DES SOLS...................................... 77 LA NOTION D’ACIDITÉ ET LA MESURE DU pH ..................................... 78 Le pHeau et le pHCaCl ................................................................................ 79 2 Le pHtampon............................................................................................... 80 La variabilité des mesures du pHeau.......................................................... 81 LES NOTIONS DE pH CRITIQUE ET D’INTERVALLE ADÉQUAT DE pH....... 82 LES PRODUITS CHAULANTS ................................................................ 83 Généralités ............................................................................................. 83 La pierre à chaux agricole naturelle ......................................................... 85 Les autres amendements calciques ou magnésiens ............................... 86 Généralités.............................................................................................. 86 Description des principaux ACM.............................................................. 88 Les biosolides chaulés............................................................................. 91 Les aspects environnementaux............................................................... 91 LA CORRECTION DE L’ACIDITÉ DU SOL .............................................. 92 La quantité à apporter lors du chaulage .................................................. 92 LES MODALITÉS D’APPLICATION DE LA PIERRE À CHAUX ................. 95 LE CHAULAGE DES GAZONNIÈRES ..................................................... 96 L’ACIDIFICATION DU SOL...................................................................... 98 RÉFÉRENCES....................................................................................... 100

XVIII Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

CHAPITRE 4......................................................................................... 105 LA GESTION DE L’EAU ET DU PROFIL CULTURAL.......................... 105 INTRODUCTION.................................................................................... 105 LES ACTIONS COHÉRENTES POUR LA GESTION DE L’EAU : DE LA PARCELLE AU BASSIN VERSANT ............................................ 107 LA DISPONIBILITÉ DE L’EAU ET LA QUALITÉ DU PROFIL CULTURAL : DES OUTILS DE DIAGNOSTIC ........................... 108 La porosité et la masse volumique des sols........................................... 108 La réserve en eau utile dans les sols ..................................................... 113 Les besoins en eau des plantes ............................................................ 116 Le diagnostic des problèmes de compaction et de drainage ................ 119 L’érosion, le ruissellement et le lessivage des intrants ........................... 120 LA GESTION DU PROFIL CULTURAL................................................... 126 L’amélioration du profil cultural et la prévention de la compaction ......... 126 Les pratiques de conservation des sols ................................................ 127 LA GESTION DE L’EAU ET LES AMÉNAGEMENTS HYDROAGRICOLES.............................................................................. 129 Le drainage des sols ............................................................................. 130 L’irrigation et la qualité de l’eau d’irrigation ........................................... 131 Le contrôle de la nappe phréatique (drainage contrôlé et irrigation souterraine) ............................................ 133 L’aménagement riverain et le contrôle du ruissellement ........................ 134 OUVRAGES À CONSULTER................................................................. 139 RÉFÉRENCES....................................................................................... 140

CHAPITRE 5......................................................................................... 144 LA GESTION DE L’AZOTE................................................................... 144 INTRODUCTION.................................................................................... 144 LE RÔLE ET L’IMPORTANCE DE L’AZOTE EN AGRICULTURE............ 144 LES ENTRÉES DANS LE BILAN D’AZOTE............................................ 146

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Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

L’azote minéral du sol............................................................................ 146 L’azote organique.................................................................................. 147 Les précédents culturaux et les résidus végétaux.................................. 147 La matière organique du sol.................................................................. 148 LES SORTIES ET LES MISES EN RÉSERVE DANS LE BILAN D’AZOTE.................................................................... 149 L’absorption par la culture..................................................................... 149 Le ruissellement et le lessivage.............................................................. 150 La nitrification, la dénitrification et les émissions de NO, N2O et N2......... 151 La volatilisation de l’ammoniac.............................................................. 152 L’immobilisation..................................................................................... 153 La fixation du NH4.................................................................................. 153 Le coefficient d’utilisation de l’azote ...................................................... 154 SYNCHRONISER LES APPORTS D’ENGRAIS AZOTÉS AVEC LES BESOINS DES PLANTES..................................................... 155 Les stades de développement des cultures........................................... 155 Le fractionnement.................................................................................. 155 Le placement de l’engrais...................................................................... 155 Le choix des sources d’engrais azotés.................................................. 156 LES OUTILS DE SUIVI AGROENVIRONNEMENTAL DE L’AZOTE.......... 156 Avant la saison...................................................................................... 156 L’évaluation des conditions agronomiques............................................ 156 Le bilan prévisionnel de l’azote.............................................................. 157 Les tests de nitrate en présemis............................................................ 161 Les zones de gestion............................................................................. 161 Pendant la saison.................................................................................. 162 Les tests de nitrate du sol en postlevée du maïs (PSNT)........................ 162 Les parcelles de référence..................................................................... 163 Les lecteurs de chlorophylle.................................................................. 163 Les tests diagnostiques de l’azote dans les feuilles................................ 164 Les applications à taux variables et les capteurs à distance................... 165

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Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Après la saison...................................................................................... 165 Les tests sur les tiges de maïs en fin de saison...................................... 165 Le suivi des nitrates résiduels après la récolte........................................ 166 RÉFÉRENCES....................................................................................... 167

CHAPITRE 6......................................................................................... 172 LA GESTION DU PHOSPHORE.......................................................... 172 INTRODUCTION.................................................................................... 172 LE DEVENIR DES ENGRAIS PHOSPHATÉS.......................................... 172 LA MOBILITÉ DU PHOSPHORE ET LA CONTAMINATION DES EAUX..................................................... 175 Les indices agronomiques de phosphore.............................................. 176 Les indicateurs P-Mehlich-3, P-Olsen et P-Bray.................................... 176 La conversion entre les indicateurs agronomiques de phosphore ......... 177 LES INDICES ENVIRONNEMENTAUX ET AGROENVIRONNEMENTAUX DU PHOSPHORE .................................. 178 Les indices de saturation en phosphore des sols acides à neutres........ 178 Les valeurs critiques agronomiques....................................................... 180 Les valeurs critiques environnementales................................................ 181 L’indice du risque du phosphore........................................................... 183 LA VARIABILITÉ DES RÉSULTATS D’ANALYSE ET DES INDICES DE SATURATION DES SOLS EN PHOSPHORE.................................... 183 La variabilité de l’analyse de PM-3 et de (P/Al)M-3 des sols........................ 184 La variabilité spatiale.............................................................................. 185 La variabilité temporelle......................................................................... 185 RÉFÉRENCES....................................................................................... 187

XXI

Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

CHAPITRE 7......................................................................................... 193 LE POTASSIUM, LE CALCIUM, LE MAGNÉSIUM, LE SOUFRE, LES ÉLÉMENTS MINEURS ET LES ÉLÉMENTS TRACES MÉTALLIQUES.................................................................................... 193 INTRODUCTION.................................................................................... 193 La distribution des teneurs en K, Ca et Mg selon les régions................. 194 La saturation en bases.......................................................................... 195 LE POTASSIUM.................................................................................... 198 Le rôle de l’élément............................................................................... 198 La disponibilité du potassium................................................................. 198 Le potassium non disponible................................................................. 199 Le potassium fixé et lentement libéré..................................................... 199 Le potassium échangeable.................................................................... 199 L’ajustement de la dose recommandée de potassium........................... 199 La teneur en potassium échangeable dans les horizons inférieurs du sol.................................................................. 200 La fertilisation potassique...................................................................... 200 La localisation de l’engrais..................................................................... 200 La source.............................................................................................. 200 LE CALCIUM......................................................................................... 201 Le rôle de l’élément............................................................................... 201 L’analyse de sol et le seuil..................................................................... 201 LE MAGNÉSIUM................................................................................... 202 Le rôle de l’élément............................................................................... 202 Les conditions de carence..................................................................... 202 Les recommandations........................................................................... 203 LE SOUFRE........................................................................................... 203 Le rôle de l’élément............................................................................... 203 L’analyse du soufre dans le sol.............................................................. 204 Les conditions de carence..................................................................... 204 Les recommandations........................................................................... 204 LES ÉLÉMENTS MINEURS................................................................... 205 XXII

Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Le bore.................................................................................................. 205 Le rôle de l’élément............................................................................... 205 Les conditions de carence..................................................................... 205 L’analyse de sol, le seuil de réponse et la fertilisation............................. 206 Les recommandations........................................................................... 207 Le cuivre................................................................................................ 208 Le rôle de l’élément............................................................................... 208 Les conditions de carence..................................................................... 208 L’analyse de sol, le seuil de réponse et la fertilisation............................. 208 Les recommandations........................................................................... 209 Le fer..................................................................................................... 210 Le rôle de l’élément............................................................................... 210 Les conditions de carence..................................................................... 210 L’analyse de sol, le seuil de réponse et la fertilisation............................. 210 Les recommandations........................................................................... 210 Le manganèse....................................................................................... 211 Le rôle de l’élément............................................................................... 211 Les conditions de carence..................................................................... 211 L’analyse de sol, le seuil de réponse et la fertilisation............................. 211 Les recommandations........................................................................... 212 Le molybdène........................................................................................ 212 Le rôle de l’élément............................................................................... 212 Les conditions de carence..................................................................... 212 L’analyse de sol, le seuil de réponse et la fertilisation............................. 213 Les recommandations........................................................................... 213 Le zinc................................................................................................... 214 Le rôle de l’élément............................................................................... 214 Les conditions de carence..................................................................... 214 L’analyse de sol, le seuil de réponse et la fertilisation............................. 214 Les recommandations........................................................................... 215 Notes concernant les applications foliaires d’éléments mineurs............. 215

XXIII Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

LES ÉLÉMENTS TRACES MÉTALLIQUES............................................. 216 La liste des éléments traces métalliques................................................ 216 L’analyse des éléments traces métalliques et leur disponibilité............... 216 La provenance des éléments traces métalliques.................................... 217 Les critères d’acceptabilité pour les MRF et les amendements.............. 217 Les critères d’interprétation pour les sols............................................... 218 RÉFÉRENCES....................................................................................... 220

CHAPITRE 8 ........................................................................................ 226 L’ANALYSE DES PLANTES COMME OUTIL DE GESTION DES FERTILISANTS............................................................................ 226 INTRODUCTION.................................................................................... 226 LE RÔLE DES ÉLÉMENTS NUTRITIFS DANS LA PLANTE.................... 227 Le diagnostic qualitatif........................................................................... 228 Les éléments majeurs............................................................................ 228 Les éléments mineurs............................................................................ 231 Le diagnostic quantitatif......................................................................... 239 L’échantillonnage.................................................................................. 239 La préparation et la conservation des échantillons................................. 241 L’analyse ou la détermination................................................................ 242 L’interprétation des résultats d’analyses ............................................... 242 Le diagnostic semi-quantitatif................................................................ 246 L’INDICE DE RÉCOLTE......................................................................... 246 L’estimation du rendement en paille...................................................... 247 LE PRÉLÈVEMENT ET L’EXPORTATION D’ÉLÉMENTS NUTRITIFS PAR LES CULTURES................................... 247 LES NOTIONS DE BILAN...................................................................... 253 RÉFÉRENCES ...................................................................................... 255

XXIV Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

CHAPITRE 9......................................................................................... 258 LES ENGRAIS DE SYNTHÈSE............................................................ 258 INTRODUCTION.................................................................................... 258 LES SOURCES D’ENGRAIS DE SYNTHÈSE GRANULAIRES ............... 259 Les sources d’azote traditionnelles........................................................ 259 Le sulfate d’ammonium (21-0-0) ........................................................... 260 Le nitrate d’ammonium (34-0-0)............................................................ 260 Le nitrate d’ammonium calcique (27-0-0)(CAN)..................................... 260 L’urée (46-0-0)...................................................................................... 261 Le nitrate de calcium (15-0-0)................................................................ 262 Les sources d’azote à libération graduelle ou lente................................ 262 Les substances organiques de faible solubilité....................................... 262 Les minéraux peu solubles.................................................................... 262 Les engrais enrobés ............................................................................. 263 Les inhibiteurs microbiens .................................................................... 263 Les sources de phosphore.................................................................... 263 Les phosphates naturels ....................................................................... 264 Les superphosphates ........................................................................... 264 Les phosphates d’ammonium (MAP : 11-52-0 et DAP : 18-46-0).......... 265 Les sources de potassium..................................................................... 265 Le chlorure de potassium (0-0-60 et 0-0-62)......................................... 266 Le sulfate de potassium (0-0-50)........................................................... 267 Le sulfate de potassium et de magnésium (0-0-22)............................... 267 Le nitrate de potassium......................................................................... 267 Les sources de calcium, de magnésium et de soufre............................. 267 Les sources d’éléments mineurs........................................................... 267 LES ENGRAIS COMPOSÉS GRANULAIRES......................................... 268 La compatibilité physique...................................................................... 268 La compatibilité chimique...................................................................... 269 LES FERTILISANTS GAZEUX, LIQUIDES ET CRISTAUX SOLUBLES..... 270 Les fertilisants gazeux............................................................................ 270

XXV

Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

L’ammoniac anhydre (82-0-0)............................................................... 270 Les fertilisants liquides........................................................................... 271 Les solutions d’azote............................................................................. 271 Le phosphore liquide............................................................................. 272 Le potassium liquide.............................................................................. 272 Les engrais composés liquides.............................................................. 272 Les engrais liquides clairs...................................................................... 272 Les solutions acides.............................................................................. 273 Les suspensions.................................................................................... 273 Les cristaux solubles............................................................................. 274 LES ENGRAIS ORGANOMINÉRAUX..................................................... 274 Définition et origine................................................................................ 274 Les caractéristiques et les avantages..................................................... 274 LES MODES D’ÉPANDAGE ET D’INCORPORATION DES ENGRAIS ...................................................................................... 276 Définitions.............................................................................................. 276 Les équipements et les ajustements pour les applications à la volée...... 276 L’épandeur rotatif.................................................................................. 277 La masse volumique apparente du produit............................................ 277 La vitesse de la chaîne du tablier de l’épandeur..................................... 277 L’ouverture de la barrière (porte) d’épandeur......................................... 278 La largeur d’épandage de l’appareil....................................................... 279 L’épandeur pneumatique....................................................................... 279 Les modalités d’application en bande ou en ligne.................................. 280 Les engrais de démarrage..................................................................... 280 L’azote.................................................................................................. 282 L’azote gazeux (ammoniac anhydre, NH3).............................................. 282 L’azote liquide....................................................................................... 282 L’azote granulaire.................................................................................. 282 L’application foliaire............................................................................... 282 La fertigation.......................................................................................... 283

XXVI Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

LA GESTION DES ENGRAIS DE SYNTHÈSE EN TRAVAIL RÉDUIT DU SOL ET EN SEMIS DIRECT................................. 284 Description des pratiques du travail réduit et du semis direct................. 284 La gestion des résidus........................................................................... 285 La gestion des éléments fertilisants....................................................... 285 Le mode d’application et de positionnement......................................... 285 Les quantités appliquées....................................................................... 286 L’azote.................................................................................................. 286 Le phosphore........................................................................................ 287 Le potassium......................................................................................... 288 L’échantillonnage du sol ....................................................................... 288 RÉFÉRENCES....................................................................................... 289

CHAPITRE 10........................................................................................ 295 LES ENGRAIS DE FERME ET LES MATIÈRES RÉSIDUELLES FERTILISANTES ORGANIQUES.......................................................... 295 INTRODUCTION .................................................................................... 300 LA CARACTÉRISATION DES ENGRAIS DE FERME................................ 302 L’échantillonnage et les valeurs réelles.................................................... 302 Les valeurs de référence......................................................................... 304 Les unités de mesure aux fins de manutention....................................... 304 Les engrais de ferme liquides (lisier et purin)........................................... 305 Les fumiers solides à rapports C/N ≤ 30................................................. 308 L’arrière-effet azoté................................................................................. 310 L’efficacité du phosphore et du potassium.............................................. 311 Exemples de calcul de la dose d’épendage d’engrais de ferme.............. 313 LES BIOSOLIDES ET AUTRES MRF ORGANIQUES............................... 318 Généralités............................................................................................. 318 Calcul de l’efficacité de l’azote des biosolides......................................... 320 Calcul de l’efficacité du phosphore des biosolides.................................. 322 XXVII Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Calcul de l’efficacité du potassium des biosolides................................... 323 LES COMPOSTS.................................................................................... 323 LE RÉGLAGE DES ÉPANDEURS ET L’UNIFORMITÉ D’ÉPANDAGE................................................................ 325 LA PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT ET LES BONNES PRATIQUES............................................................... 326 L’azote................................................................................................... 326 Le phosphore ........................................................................................ 330 Les éléments traces métalliques ............................................................ 331 Les microorganismes potentiellement pathogènes pour l’humain........... 334 Les contaminants d’intérêt émergent ..................................................... 336 Les gaz à effet de serre ......................................................................... 339 Les odeurs ............................................................................................ 341 RÉFÉRENCES ....................................................................................... 343 Révision 2013 ........................................................................................ 349

CHAPITRE 11....................................................................................... 351 L’EXPÉRIMENTATION À LA FERME.................................................. 351 LES PHILOSOPHIES DE FERTILISATION.............................................. 351 POURQUOI L’EXPÉRIMENTATION À LA FERME?................................ 352 LA MISE EN PLACE DES ESSAIS......................................................... 352 LES DISPOSITIFS EXPÉRIMENTAUX.................................................... 354 LE CHOIX DES MODÈLES DE RÉPONSE............................................. 357 LES MÉTAFICHIERS............................................................................. 359 LA MÉTA-ANALYSE.............................................................................. 360 CONCLUSION....................................................................................... 361 RÉFÉRENCES....................................................................................... 363

XXVIII Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

CHAPITRE 12....................................................................................... 366 LES GRILLES DE RÉFÉRENCE........................................................... 366 PRÉSENTATION DES GRILLES............................................................. 366 LES GRILLES DE RÉFÉRENCE EN FERTILISATION.............................. 369 SOL MINÉRAL Ail.......................................................................................................... 372 Arbres de Noël...................................................................................... 374 Arbres et arbustes à feuilles caduques.................................................. 376 Arbustes à feuilles persistantes.............................................................. 378 Asperge................................................................................................. 380 Aubergine.............................................................................................. 382 Avoine................................................................................................... 383 Betterave potagère................................................................................ 384 Blé......................................................................................................... 385 Brocoli................................................................................................... 388 Canneberge.......................................................................................... 389 Canola de printemps............................................................................. 391 Carotte.................................................................................................. 392 Chou..................................................................................................... 393 Chou-fleur............................................................................................. 394 Chou fourrager...................................................................................... 395 Citrouille................................................................................................ 396 Colza..................................................................................................... 391 Concombre........................................................................................... 396 Conifères............................................................................................... 397 Cornichon.............................................................................................. 396 Courge.................................................................................................. 396 Épinard.................................................................................................. 399 Éricacées............................................................................................... 378 Féverole................................................................................................. 400 Fraisier................................................................................................... 401

XXIX Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Framboisier........................................................................................... 402 Gazon................................................................................................... 406 Gourgane.............................................................................................. 400 Haricot jaune......................................................................................... 416 Haricot sec............................................................................................ 417 Haricot vert............................................................................................ 416 Laitue.................................................................................................... 419 Lin oléagineux....................................................................................... 420 Maïs-grain............................................................................................. 424 Maïs à ensilage ..................................................................................... 426 Maïs sucré pour le marché frais............................................................. 429 Melon.................................................................................................... 396 Millet japonais........................................................................................ 430 Millet perlé............................................................................................. 430 Oignon.................................................................................................. 373 Orge...................................................................................................... 385 Panais................................................................................................... 392 Pâturages.............................................................................................. 446 Piment doux.......................................................................................... 382 Poireau.................................................................................................. 373 Pois sec................................................................................................ 431 Pois vert................................................................................................ 431 Poivron.................................................................................................. 382 Pomme de terre.................................................................................... 435 Pommier................................................................................................ 438 Prairies.................................................................................................. 446 Rabiole.................................................................................................. 455 Radis..................................................................................................... 384 Rhubarbe.............................................................................................. 454 Rutabaga.............................................................................................. 455 Sarrasin................................................................................................. 456

XXX

Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Sorgho-soudan..................................................................................... 430 Soya...................................................................................................... 458 Tabac à cigarette .................................................................................. 459 Tomate.................................................................................................. 460 SOL ORGANIQUE Betterave potagère................................................................................ 464 Carotte de type cello............................................................................. 465 Céleri..................................................................................................... 466 Chou chinois......................................................................................... 468 Épinard.................................................................................................. 470 Laitue.................................................................................................... 471 Oignon sec............................................................................................ 473 Pomme de terre.................................................................................... 475 Radis..................................................................................................... 476 FACTEURS DE CONVERSION............................................................ 477

Liste des tableaux Tableau 1.1

Caractéristiques agronomiques générales par regroupement des classes texturales (G1, G2, G3)......... 17

Tableau 1.2

Relations entre les classes texturales et des essais terrain ....................................................... 19

Tableau 1.3

Charte d’interprétation du test von Post.......................... 20

Tableau 1.4

Classes de perméabilité des sols.................................... 33

Tableau 2.1

Coefficients isohumiques (K1) de résidus de culture......... 60

XXXI Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Tableau 2.2

Caractéristiques générales de différentes sources de matière organique et leurs coefficients isohumiques (K1)............................................................. 61

Tableau 2.3

Coefficients de minéralisation (K2) selon la classe texturale du sol..................................................... 63

Tableau 2.4

Indices de récolte (IR) et rapports de biomasse aérienne sur biomasse racinaire (BA/BR) pour différentes grandes cultures............................................ 64

Tableau 2.5

Proportion relative (%) de chaque partie de la plante pour différentes grandes cultures.................................... 66

Tableau 3.1

Classes de réaction des sols minéraux selon les mesures de pHeau et pHCaCl2 ............................................ 80

Tableau 3.2

Intervalles adéquats de pHeau pour les principales grandes cultures cultivées au Québec selon le groupe de texture........................................................... 83

Tableau 3.3

Principales exigences de la norme BNQ 0419-070 selon le type de chaux.................................................... 85

Tableau 3.4

Quantité de chaux nécessaire pour corriger l’acidité du sol, basée sur le pHeau cible et le pHtampon (méthode SMP) pour une chaux pure (IVA = 100 % ÉCC; 0 % d’humidité), selon la catégorie de sol et la profondeur de la couche arable................................................................. 94

Tableau 3.5

Besoins en chaux granulaire (IVA 75 %) pour neutraliser l’acidité du sol d’un gazon déjà existant aux environs d’un pHeau de 6,5 sur 3-4 cm de profondeur................... 97

Tableau 3.6

Besoins en soufre élémentaire pour les cultures de bleuet et de canneberge en sol minéral...................... 99

Tableau 3.7

Besoins en soufre par groupe de texture pour abaisser le pHeau du sol d’un gazon existant aux environs de 6,5 en présumant que le sol ne contient pas de carbonate de calcium libre.............................................. 99

Tableau 4.1

Masse volumique apparente (MVA) représentative de sols minéraux du Québec selon la classe texturale et la teneur en matière organique.................................. 110

XXXII Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Tableau 4.2

Composition en gaz du sol et de l’atmosphère ............. 112

Tableau 4.3

Profondeur d’enracinement utile de certaines cultures.. 117

Tableau 4.4

Quantité d’eau nécessaire pour produire 1 kg de matière sèche................................................... 118

Tableau 4.5

Besoins en irrigation pour différentes cultures............... 119

Tableau 4.6

Médiane (50 %) et 90e percentile de concentrations d’azote et de phosphore mesurées dans les eaux de drainage de drains agricoles et de lysimètres drainants sous différentes cultures et des sols sableux ou loam limoneux............................................................... 123

Tableau 4.7

Critères de qualité pour l’eau d’irrigation....................... 131

Tableau 5.1

Teneur et fourniture annuelle moyenne du sol en azote à la suite de différentes rotations................................... 148

Tableau 5.2

Contribution en azote des résidus végétaux.................. 160

Tableau 5.3

Interprétation de l’analyse en laboratoire....................... 166

Tableau 6.1

Relation entre les différentes méthodes de détermination de l’indicateur agronomique de phosphore (toutes les teneurs en phosphore sont exprimées en mg P/kg de sol) ............................................................ 177

Tableau 6.2

Valeurs critiques environnementales des indices de saturation des sols en phosphore pour les sols minéraux et organiques du Québec.............................................. 182

Tableau 7.1

Distribution des teneurs en potassium, calcium et magnésium des sols du Québec extraits selon la méthode Mehlich-3 par région administrative................ 194

Tableau 7.2

Contenu en bases échangeables de sols minéraux du Québec pour différentes classes de capacité d’échange cationique (CEC estimée) ............................ 197

Tableau 7.3

Quantité de bore actif à appliquer à la volée en fonction de la teneur en bore soluble du sol, du pHeau et des exigences des grandes cultures ................................... 207

XXXIII Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Tableau 7.4

Quantité de cuivre à appliquer aux sols minéraux en fonction de la teneur en cuivre disponible du sol et des exigences des grandes cultures............................. 209

Tableau 7.5

Quantité de fer à appliquer en fonction de la teneur obtenue par analyse et du pHeau du sol......................... 210

Tableau 7.6

Quantité de manganèse à appliquer en fonction de la teneur en manganèse du sol, du pHeau et des exigences des grandes cultures.................................... 212

Tableau 7.7

Quantité de molybdène à appliquer en fonction de la teneur obtenue par analyse et du pHeau du sol............... 213

Tableau 7.8

Quantité de zinc actif (forme sulfate) à appliquer dans les sols minéraux en fonction de la teneur en zinc disponible du sol, du pHeau et des exigences des grandes cultures........................................................... 215

Tableau 7.9

Classification des sols selon leur teneur en ÉTM mesurée avec la méthode Mehlich-3............................. 219

Tableau 8.1

Classification physiologique des éléments essentiels aux plantes................................................................... 228

Tableau 8.2

Symptômes visuels les plus communs chez les plantes carencées.................................................... 234

Tableau 8.3

Caractéristiques physicochimiques des sols, facteurs contribuant aux carences en éléments mineurs et degré de sensibilité des cultures face à ces carences............. 238

Tableau 8.4

Méthodes d’échantillonnage pour l’analyse foliaire........ 240

Tableau 8.5

Grille d’interprétation des analyses de feuillage.............. 243

Tableau 8.6

Éléments nutritifs prélevés par différentes parties de la plante................................................................... 249

Tableau 9.1

Équivalence des engrais azotés selon la formulation utilisée........................................................................... 271

Tableau 9.2

Différentes formulations d’engrais liquides clairs............ 273

Tableau 9.3

Quantité d’engrais en fonction de la masse volumique apparente et de l’ouverture de l’épandeur..................... 278

Tableau 9.4

Doses maximales sécuritaires des éléments fertilisants au semis....................................................... 281 XXXIV Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Tableau 9.5

Sommaire des sources d’éléments fertilisants .............. 291

Tableau 10.1 Teneurs moyennes en azote des engrais de ferme et des MRF organiques................................................. 301 Tableau 10.2 Coefficients d’efficacité de la fraction minérale (CEFM) de l’azote des lisiers de porc et autres engrais de ferme à rapport N-NH4+/Ntotal ≥ 50 %, selon le type de culture, le mode et la période d’épandage................................. 306 Tableau 10.3 Coefficients moyens d’efficacité de la fraction organique (CEFO) de l’azote des engrais de ferme à C/N < 10 selon la période d’épandage, le type de culture et le groupe de texture du sol de surface...... 307 Tableau 10.4 Coefficients d’efficacité de l’azote (CENtotal) des fumiers ayant un rapport C/N ≥ 10 et ≤ 25 (épandage de printemps ou d’automne (postrécolte)).... 309 Tableau 10.5 Facteurs de perte d’efficacité agronomique du CENtotal des engrais organiques ayant un rapport C/N ≥ 10 et ≤ 25........................................................... 310 Tableau 10.6 Coefficients d’efficacité d’arrière-effet azoté d’un apport antérieur d’engrais organique..................... 311 Tableau 10.7 Coefficients moyens d’efficacité (1re année) du phosphore et du potassium des engrais de ferme et facteurs de perte d’efficacité agronomique................ 312 Tableau 10.8 Caractéristiques des fermes A et B............................... 313 Tableau 10.9 Coefficients d’efficacité de l’azote (1re année) des biosolides papetiers mixtes (C/N < 30)................... 321 Tableau 10.10 Coefficients d’efficacité de la fraction organique (CEFO) de l’azote des biosolides municipaux selon le type de culture et la période d’épandage.............................. 322 Tableau 10.11 Quelques avantages et inconvénients du compostage à la ferme : aspects agronomiques............................... 325 Tableau 10.12 Teneurs moyennes en éléments traces métalliques de diverses matières fertilisantes .................................. 332

XXXV Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Tableau 11.1 Liste des données à recueillir lors d’essais de fertilisation et pour effectuer une méta-analyse.............. 359

Liste des figures Figure 1.1

Représentation schématique de profils pédologiques de sols minéraux en milieu forestier et cultivé comparés au profil cultural..................................................................... 6

Figure 1.2

Grands groupes de sols du Québec...................................... 7

Figure 1.3

a) Classes texturales du sol; b) pourcentages d’argile et de sable dans chaque classe texturale (la composition est complétée par le limon); c) granulométrie des particules...................................................................... 15

Figure 1.4 Diagramme de prélèvement des échantillons (exemple comportant 4 champs et 8 échantillons)............... 42 Figure 1.5 Façon de prélever un échantillon sur billons......................... 44 Figure 1.6 Façon de prélever un échantillon en semis direct................. 45 Figure 2.1

Répartition de la biomasse dans les différentes parties de la plante : productivité primaire nette (PPN) = CP + CS + CR + CE................................................... 65

Figure 3.1

Influence du pHeau du sol sur la disponibilité des éléments fertilisants et sur l’activité des microorganismes en sol minéral ..................................................................... 76

Figure 4.1 Compartimentation de la teneur en eau volumique dans les sols..................................................................... 114 Figure 4.2 Effet de la profondeur d’enracinement sur la réserve utile................................................................... 114 Figure 4.3

Teneur en eau volumique de sols selon leur texture et leur état hydrique........................................................... 115

XXXVI Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Figure 4.4

Évapotranspiration et précipitations normales (moyenne de 30 ans) à Valleyfield...................................... 116

Figure 4.5

Variations des coefficients d’évapotranspiration de quelques cultures en fonction de leur stade de croissance.................................................................... 118

Figure 4.6

Bilan hebdomadaire des précipitations, lames d’eau et masses de sédiments et de phosphore exportées à l’exutoire du bassin versant expérimental du ruisseau Fourchette......................................................................... 124

Figure 4.7

Images multispectrales captées au début des mois de mai et d’août 2002 sur le bassin versant expérimental du ruisseau Walbridge à Saint-Ignace-de-Standbridge...... 125

Figure 4.8

Distribution de la nappe sous drainage et irrigation souterraine.......................................................... 134

Figure 4.9

Exemple de chambre de contrôle en mode irrigation......... 135

Figure 4.10 Disposition d’une chambre de contrôle par rapport au système de drainage......................................................... 135 Figure 4.11 Irrigation souterraine sur un terrain en pente...................... 136 Figure 4.12 Réseau d’égouttement d’un champ cultivé illustré avec un modèle numérique de terrain (MNT) et les aménagements hydroagricoles (1, 2, 3) réalisés pour réduire le ruissellement et l’érosion du sol.......................... 137 Figure 5.1

Cycle de l’azote dans le sol............................................... 145

Figure 6.1

Répartition du phosphore apporté sous forme de phosphate d’ammonium (PA) selon la forme dissoute et les formes fixées (essentiellement par l’aluminium et le fer) dans les sols podzoliques du Québec.................. 174

Figure 8.1

Relation entre le rendement ou la croissance des plantes et leur concentration foliaire en un élément nutritif.............. 243

Figure 8.2

Globalisation du diagnostic foliaire portant sur trois éléments nutritifs majeurs.......................................... 246

Figure 9.1

Engrais azotés fabriqués à partir d’ammoniac anhydre...... 259

XXXVII Guide de référence en fertilisation

TABLE DES MATIÈRES

Figure 9.2

Engrais phosphatés fabriqués à partir de phosphate de roche............................................................................ 264

Figure 9.3

Engrais potassiques.......................................................... 266

Figure 9.4

Boîte Sylvite pour le test du SGN....................................... 269

Figure 9.5

Effet de la teneur en matière organique dans la zone de placement de l’engrais sur la disponibilité, la fixation, la dissolution et la désorption du phosphore en sols podzoliques hautement fixateurs en phosphore................. 275

Figure 9.6

Épandeur rotatif................................................................. 277

Figure 9.7

Épandage uniforme........................................................... 279

Figure 9.8

Épandeur pneumatique..................................................... 280

Figure 10.1 Contribution des matières fertilisantes à la charge de phosphore en agriculture en 2007................................ 300 Figure 10.2 Schéma des principales voies de pertes environnementales de l’azote après un apport d’engrais de ferme ou de biosolides................................................. 327 Figure 10.3 Cotes de perception des odeurs des MRF et engrais de ferme............................................................................ 342 Figure 11.1 Morphologie du paysage................................................... 353

XXXVIII Guide de référence en fertilisation

Introduction L’enchaînement des douze chapitres du guide est structuré de façon à présenter d’abord des informations générales sur les sols puis des thèmes plus spécifiques à la fertilisation et, finalement, les grilles de référence.

Le premier chapitre, intitulé Le sol, porte sur la pédologie, la fertilité naturelle des sols du Québec, leurs propriétés et les méthodes de caractérisation afin de cerner la variabilité des propriétés de sol déterminantes pour la gestion de la fertilisation. La pédologie est la discipline des sciences du sol qui étudie l’origine, la genèse, la morphologie, la classification et la distribution géographique des sols. Le chapitre 2 est consacré à la gestion de la matière organique dont dépend la pérennité de nos ressources en sols agricoles.

Une méthode de modélisation et de suivi des teneurs en matière organique a été intégrée dans un logiciel de gestion de la matière organique des sols minéraux. Le chapitre 3 expose les notions fondamentales d’acidité des sols et rapporte les produits chaulants disponibles. La saine gestion de l’acidité du sol doit précéder celle de la fertilisation. Le chapitre 4 est consacré à l’eau et au profil cultural qui sont des modificateurs sous-estimés de la fertilisation.

On y expose les méthodes de conservation des sols et la gestion holistique de l’eau par bassin versant.

Les chapitres 5, 6 et 7 portent spécifiquement sur les éléments nutritifs. Le chapitre 5 présente les entrées et les sorties d’azote dans les systèmes solplante et différents outils de diagnostic et de suivi de l’azote en sols minéraux.

Le chapitre 6 traite du phosphore et des seuils agroenvironnementaux basés sur le rapport P/(Al + γFe) qui ont été proposés pour la gestion des sols minéraux en général (γ = 0), des sols minéraux sous culture de canneberge (γ = 1) et des sols organiques (γ = 5). Le chapitre 7 est consacré aux autres éléments nutritifs essentiels à la croissance (K, Ca, Mg, S, éléments mineurs).

Le chapitre 8 présente différentes méthodes de diagnostic nutritif des plantes cultivées ainsi que des approches de bilan nutritif dans les systèmes solplante (apports moins exportations).

Les chapitres 9 et 10 traitent des engrais de synthèse et organiques. Le chapitre 9 énumère les engrais de synthèse disponibles, les techniques d’application et les précautions à prendre, et discute brièvement de la gestion des engrais de synthèse en travail réduit du sol et en semis direct.

XXXIX Guide de référence en fertilisation

LE SOL

Le chapitre 10 porte sur les engrais de ferme et les matières résiduelles fertilisantes (MRF) organiques, leur valeur agronomique et les impacts environnementaux potentiels.

Le chapitre 11 traite de l’expérimentation à la ferme pour améliorer nos modèles de prédiction et nos recommandations. Afin que les résultats des essais de fertilisation soient utilisés à leur pleine valeur, on donne des indications sur les données à recueillir. La méta-analyse, qui synthétise actuellement ces résultats sur la seule base des classes de fertilité, pourrait ainsi considérer d’autres facteurs pouvant influer sur la réponse des cultures à la fertilisation si le nombre d’essais le permet.

Enfin, le chapitre 12 présente les grilles de fertilisation des cultures. Pour les cultures où des essais ont été conduits depuis 1989, de nouvelles grilles ont été bâties sur la base de méta-analyses en considérant l’ensemble de l’information disponible dans les métafichiers. Dans les autres cas, les anciennes grilles ont été maintenues.

Finalement, pour approfondir les sujets d’intérêt, nous invitons le lecteur à consulter les références citées à la fin des chapitres.

Bonne lecture!

Léon-Étienne Parent et Gilles Gagné, éditeurs scientifiques

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Guide de référence en fertilisation

Chapitre 1 LE SOL Extrait vidéo de la Journée d’information sur le Guide de référence en fertilisation - 2e édition organisée le 9 février 2011 à l’intention des conseillers en fertilisation.

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Guide de référence en fertilisation

Chapitre 11 LE SOL Gilles Gagné, responsable du chapitre Denis Angers, Lucie Grenon, Simon-P. Guertin, Lotfi Khiari, Luc Lamontagne, Adrien N’Dayegamiye, Michel Nolin, Léon-Étienne Parent, Éric Thibault et Joann K. Whalen

INTRODUCTION Au Québec, 1,93 million d’hectares de sols en culture (Statistique Canada, 2007) forment l’assise de notre production agricole. L’acquisition de connaissances générales sur les sols est importante pour recommander de bonnes pratiques de fertilisation. Ce chapitre présente des notions de base sur les sols pour faciliter la compréhension des autres chapitres et des grilles de fertilisation.

DÉFINITION ET COMPOSANTES D’UN SOL 2 Selon le Système canadien de classification des sols (GTCS, 2002), le sol est un matériau minéral ou organique meuble (non consolidé), d’au moins 10 cm d’épaisseur. Naturellement présent à la surface de la Terre, il possède les propriétés nécessaires à la croissance des plantes. La désignation naturellement inclut les sols dont la surface est modifiée par la culture ou l’abattage des arbres, mais exclut les sols résultant du déplacement de matériel (remblais). Bien qu’il soit possible que des plantes puissent croître sur des sols de moins de 10 cm d’épaisseur, on utilise cette définition en cartographie des sols pour distinguer les sols des non-sols (ex. : les affleurements rocheux).

1 : Ce chapitre contient des extraits du Guide de référence en fertilisation, 1re édition.

2 : Gilles Gagné

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LE SOL

Le sol est formé de particules minérales (≤ 2 mm : sable, limon, argile), de fragments grossiers (> 2 mm : graviers, cailloux, pierres), de matières organiques plus ou moins décomposées, d’air et d’eau. La teneur pondérale en matière organique qui distingue les sols minéraux des sols organiques est de 30 %. Les sols minéraux supportent environ 98 % des superficies en culture du Québec.

Les couches de sol sont désignées par les horizons A, B et C pour les sols minéraux et l’horizon O pour les sols organiques, lequel est accompagné d’un suffixe en minuscule (p, f, g, m, etc.) indiquant un processus modificateur. L’ensemble des horizons constituent un profil de sol. Des profils semblables sont regroupés en série de sols. La couche de surface constitue l’horizon Ap (p pour perturbé par les instruments aratoires) chez les sols minéraux et Op chez les sols organiques. On utilise aussi les termes suivants : sol de surface, couche ou sol arable et couche de labour. L’horizon Ap est colonisé par la majorité des racines des plantes et contient de nombreux organismes vivants. L’utilisation des expressions « top soil » et « terre végétale » est à proscrire, car celles-ci ne réfèrent pas à des horizons bien identifiés. Le Manuel de description des sols sur le terrain (SISCan, 1982) permet de bien caractériser et décrire les sols.

LES SOLS DU QUÉBEC : CLASSIFICATION, CARTOGRAPHIE ET CARACTÉRISATION 3 Le potentiel de productivité des sols diffère d’une région agricole à l’autre, d’une ferme et d’un champ à l’autre et souvent à l’intérieur du champ. Les besoins en éléments fertilisants dépendent d’abord de la culture, car la dose économique est calculée en fonction du rendement et de la qualité des récoltes. Par ailleurs, la réaction des éléments fertilisants dans le sol varie selon le type de sol. La fertilisation doit intégrer des caractéristiques du sol afin de limiter les impacts négatifs des activités agricoles sur l’environnement. Elle est complémentaire aux réserves nutritives du sol. Son ajustement dépend des conditions locales des sols, soit leurs caractéristiques morphologiques, physicochimiques et biologiques.

Au cours des années 1970, les pédologues ont proposé une classification des sols canadiens basée sur leur genèse et leurs propriétés physiques, biologiques et chimiques. À ce jour, 689 séries de sols ont été identifiées 3 : Michel Nolin, Luc Lamontagne, Lucie Grenon et Gilles Gagné

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LE SOL

et cartographiées au Québec (environ 12,6 millions ha). La distribution spatiale des sols est illustrée par des cartes produites à différentes échelles cartographiques. La majeure partie du territoire agricole du Québec dispose actuellement d’une information pédologique de base décrivant les propriétés, le potentiel et les limitations des sols ainsi que les besoins d’aménagement pour améliorer leur productivité et pour assurer leur conservation.

Elle provient de 52 études pédologiques de comté menées depuis 1937 à des échelles variables et publiées entre 1943 et 2005. Ces documents et cartes sont disponibles sur le site d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (1) (voir Références).

La couverture pédologique du Québec est aussi offerte à l’échelle 1 : 20 000 en format papier ou numérique. Cependant, plusieurs de ces cartes ont en réalité moins de précision et de fiabilité que ne le suggère l’échelle retenue, car elles sont dérivées de cartes élaborées à l’origine à des échelles de 1 : 20 000 à 1 : 63 360, sauf une au 1 : 126 720. Ceci doit donc être pris en compte lors de leur utilisation. Il est possible de télécharger tous les rapports et toutes les cartes pédologiques du Québec sur fond de carte 1 : 20 000 en format PDF sur le site Web de l’IRDA (voir Références).

La précision, la fiabilité et l’échelle des cartes de sol On peut classer les études pédologiques en cinq catégories appelées niveau d’intensité de la prospection (NIP) selon la densité des observations lors de l’inventaire des sols et l’échelle retenue pour la publication de la carte.

Au Québec, la plupart des études pédologiques disponibles sont de NIP3 (étude semi‑détaillée; échelles 1 : 40 000, 1 : 50 000 ou 1 : 63 360). Ces cartes, normalement conçues pour la planification et le développement au niveau régional, peuvent fournir de précieuses informations sur la nature des sols au niveau de la ferme. En général, elles ne sont pas assez précises pour déterminer le type de sol dominant composant chaque parcelle de la ferme. En effet, au NIP3, la majorité des unités cartographiques comportent plusieurs séries de sols présentant des propriétés différentes en termes de drainage, pente, granulométrie, etc. Cependant, une lecture attentive du rapport pédologique qui accompagne la carte des sols et une vérification au champ permettent souvent d’associer une position topographique spécifique (sommet, milieu ou bas de pente) à chacun des sols membres de mêmes unités du paysage, appelées caténa de drainage ou toposéquence.

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Guide de référence en fertilisation

LE SOL

Certains comtés du territoire agricole québécois disposent d’études de NIP2 (étude détaillée; échelle 1 : 20 000) qui permettent un découpage plus précis des sols au niveau de la ferme et de déterminer le ou les sols dominants dans les différentes parcelles en culture. Plusieurs unités cartographiques délimitées sur ces cartes sont simples, car représentées par une seule série de sols. Pour gérer différemment chacun des sols composant un champ ou des portions de champ en agriculture de précision, des cartes pédologiques encore plus précises (NIP1; étude très détaillée; échelle ≥ 1 : 10 000) ont été produites.

Les facteurs de formation du sol À la suite du géologue russe V. V. Dokuchaev, fondateur de la pédologie en 1898, le pédologue américain Hans Jenny a proposé une équation expliquant la formation des sols par l’action combinée du climat, du relief, de la roche-mère, aussi appelée matériau parental, de facteurs biotiques, incluant la végétation, les microorganismes, la mésofaune, la faune et l’homme, et le temps. Compte tenu de la grande étendue du territoire agricole québécois entre le 45e et le 49e parallèle, on observe d’importantes variations climatiques, géologiques, topographiques et écologiques expliquant la grande diversité des sols qu’on y retrouve.

Les horizons et les profils de sols Le Système canadien de classification des sols (GTCS, 2002) est utilisé au Québec pour la classification et la cartographie des sols. Ce système permet de décrire les sols selon les horizons spécifiques et de regrouper les sols selon leur pédogenèse en un système hiérarchique (ordre, grand groupe, sous-groupe, famille et série).

La série de sols, catégorie la plus fine utilisée pour définir un groupe de sols, possède un nombre et un arrangement semblables d’horizons, dont la couleur, la structure, la réaction, la consistance et la composition chimique et minéralogique, à l’exception de la texture de la couche de surface (horizon A) qui varie entre des limites prédéfinies. Le profil pédologique (Figure 1.1) désigne la séquence des couches horizontales, appelées horizons, qui apparaissent dans la coupe verticale du sol (en général, des fosses). Ce profil s’étend jusqu’à une profondeur de 1 m (coupe témoin) ou jusqu’au contact lithique (roc).

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Le CRAAQ aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui RĂŠunissant plus de 500 membres experts et bien positionnĂŠ dans le secteur agricole et agroalimentaire quĂŠbĂŠcois, le CRAAQ est devenu XQ FKHI GH ĆŹOH HQ PDWLĂ&#x192;UH GH rĂŠseautage, de production et de GLĆŞXVLRQ GH FRQWHQXV /H &5$$4 RĆŞUH Âť VD FOLHQWĂ&#x192;OH des ouvrages spĂŠcialisĂŠs, parmi lesquels des guides de production HW GoLGHQWLĆŹFDWLRQ GHV WURXVVHV GH GĂ&#x201E;PDUUDJH HW GHV ĆŹFKHV WHFKQLTXHV 6RQ IRQGV GoĂ&#x201E;GLWLRQ FRPSWH plus de 250 publications issues des travaux de ses quelque 35 comitĂŠs et commissions ou rĂŠalisĂŠes en partenariat avec les organisations GX PLOLHX De par ses publications, ses nombreux services en ligne ainsi que ses FROORTXHV HW DXWUHV Ă&#x201E;YĂ&#x192;QHPHQWV rassembleurs, le CRAAQ est sans contredit la plaque tournante du savoir agricole et agroalimentaire!

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