Feuillet technique
VISER LA DOSE OPTIMALE D’AZOTE
pour concilier profits et environnement
Lorsque vous achetez nos publications, vous encouragez la diffusion des nouvelles connaissances et la mise à jour de nos outils de référence. Merci!
Avertissement Ce document résulte d’un travail de longue haleine qui a été dirigé par un groupe d’experts, le Comité ad hoc directeur azote de la Commission chimie et fertilité des sols du CRAAQ. Son contenu a été entériné par la Commission chimie et fertilité des sols. Il est interdit de reproduire, traduire ou adapter ce document, en totalité ou en partie, sans l’autorisation écrite du CRAAQ. Ce document PDF est destiné à l’usage exclusif de l’acheteur et ne doit en aucune façon être diffusé ou échangé avec d’autres utilisateurs.
Ces travaux ont été réalisés grâce à une aide financière du Programme Innov’Action agroalimentaire, un programme issu de l’accord Cultivons l’avenir 2 conclu entre le ministre de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, et Agriculture et Agroalimentaire Canada. Merci également à l’Association professionnelle en nutrition des cultures pour son appui financier.
Le CRAAQ remercie ses membres partenaires de leur appui
Pour information et commentaires : Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec Édifice Delta 1 2875, boulevard Laurier, 9e étage Québec (Québec) Téléphone : 418 523-5411 Télécopieur : 418 644-5944 client@craaq.qc.ca • www.craaq.qc.ca ©Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec, 2016 Publication PSOL0106-PDF ISBN 978-2-7649-0510-4 Dépôt légal Bibliothèque et Archives Canada, 2016 Bibliothèque et Archives nationales du Québec, 2016
Recherche documentaire et rédaction Nicolas Tremblay1,3, Ph.D., agronome, chercheur scientifique en régie et nutrition des cultures, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de SaintJean-sur-Richelieu Sandrine Seydoux, M.Sc., agronome, consultante, Grondines
Direction du projet, validation et collaboration Carl Bélec2, M.Sc., Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de Saint-Jean-sur-Richelieu Martin Bolinder2, Ph.D., chercheur, Department of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences, SLU (Suède) Martin Chantigny2, Ph.D., chercheur en biochimie du sol et éléments nutritifs, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de Québec Marc-Olivier Gasser1,3, Ph.D., agronome, chercheur en conservation des sols et de l’eau, Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Simon-P. Guertin2,3, Ph.D., chercheur (fertilisation et amendements organiques, conservation des sols et de l’eau), Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Saint-Bruno-de-Montarville Lucie Kablan1, Ph.D., chercheure en régie des grandes cultures, ferme de recherche de La Coop fédérée, Saint-Hyacinthe Lotfi Khiari3, Ph.D., agronome, professeur titulaire, Université Laval, FSAA, Département des sols et de génie agroalimentaire Joanne Lagacé1,3, B.Sc., chargée de projet, CRAAQ Christine Landry3, Ph.D, agronome, chercheure (fertilisation et amendements organiques, conservation des sols et de l’eau), Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Québec Raymond Leblanc1,3, M. Env., agronome, Ordre des agronomes du Québec, Montréal Jocelyn Magnan1, agronome, consultant en agriculture et agroenvironnement Alexandre Mailloux3, agronome, directeur recherche et développement technique, La Coop fédérée, Montréal Yannick Méthot3, agronome, SQS -Agrocentre Gaétan Parent3, MBA, M.Sc., agronome, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de Québec
1. Membre du Comité directeur azote 2. Membre associé du Comité directeur azote 3. Membre de la Commission chimie et fertilité des sols
2
Viser la dose optimale d’azote pour concilier profits et environnement
Annie Pellerin1,3, Ph.D., agronome, conseillère scientifique en fertilisation, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation (MAPAQ), Direction régionale de la Montérégie-Ouest, Saint-Jean-sur- Richelieu Sylvain Pion3, Ferme Roland & Sylvain Pion, Bedford Louis Robert2, M.Sc., agronome, ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation (MAPAQ) , Direction régionale de la Montérégie-Est, Saint-Hyacinthe Gilles Tremblay1, M.Sc., agronome, chercheur en régie des grandes cultures, Centre de recherche sur les grains inc. (CÉROM), Saint-Mathieu- de-Beloeil Nicolas Tremblay1,3, Ph.D., agronome, chercheur scientifique en régie et nutrition des cultures, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de SaintJean-sur-Richelieu Anne Vanasse3, Ph.D., agronome, professeure, Université Laval, FSAA, Département de phytologie Noura Ziadi2,3, Ph.D., chercheure en sols, Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de Québec Salah Zoghlami3, M.Sc., agronome, conseiller aux affaires agronomiques, Producteurs de grains du Québec, Longueuil
Coordination de la rédaction, de l’édition et du montage graphique au CRAAQ Joanne Lagacé, B.Sc., chargée de projet, Commission chimie et fertilité des sols Danielle Jacques, M.Sc., agronome, chargé de projets aux publications et aux communications Nathalie Nadeau, graphiste
Photos : Nicolas Tremblay
1. Membre du Comité directeur azote 2. Membre associé du Comité directeur azote 3. Membre de la Commission chimie et fertilité des sols
3
Viser la dose optimale d’azote pour concilier profits et environnement
Introduction Table des matières Viser la dose optimale d’azote pour concilier profits et environnement Éléments de réflexion pour prioriser les pratiques de gestion de la fertilisation azotée
INTRODUCTION .......................................................................................................................................... 5 Objectifs du feuillet ........................................................................................................................... 5 Avertissement et recommandations .............................................................................................. 5 Quelle est la « bonne » dose d’azote? ............................................................................................ 5 Qu’est-ce que la dose économique optimale (DÉO)?................................................................... 6 La DÉO varie selon les sites et les années .................................................................................... 6 LES FACTEURS QUI INFLUENCENT LA DÉO .......................................................................................... 7 Facteurs très importants .................................................................................................................. 7 Le sol, les conditions saisonnières et leurs interactions .................................................... 7 Structure, compaction et dégradation du sol....................................................................... 7 Texture du sol.............................................................................................................................. 7 Période d’application................................................................................................................. 7 L’historique de fertilisation organique .................................................................................. 8 Facteurs importants .......................................................................................................................... 9 Le précédent cultural ................................................................................................................ 9 Engrais verts et cultures intercalaires ................................................................................... 9 Le type de travail du sol .......................................................................................................... 10 La teneur en matière organique et la capacité de minéralisation du sol ..................... 10 Le cas des sols organiques...................................................................................................... 10 Facteurs moins importants ............................................................................................................ 11 Le rapport « coût de l’azote / prix de vente de la récolte » ............................................. 11 Les objectifs de rendement ................................................................................................... 11 La méthode d’application et la source de fertilisant azoté ............................................. 12 Le choix de l’hybride (maïs-grain) ......................................................................................... 12 L’azote résiduel au printemps ................................................................................................ 13 Facteurs négligeables ..................................................................................................................... 13 COMMENT GÉRER AU MIEUX LES RISQUES ÉCONOMIQUE ET ENVIRONNEMENTAL? ............. 13 MIEUX ESTIMER LA DÉO ......................................................................................................................... 14 CONCLUSION ............................................................................................................................................ 15 RÉFÉRENCES............................................................................................................................................. 15
4
Viser la dose optimale d’azote pour concilier profits et environnement
Introduction En matière de fertilisation azotée des cultures, le grand défi pour le producteur et l’agronome consiste essentiellement à compléter adéquatement la fourniture azotée du sol par des fertilisants afin d’obtenir un rendement optimal d’un point de vue économique. Le choix de la dose d’azote doit être raisonné en priorité, bien avant celui de la source et des modalités d’application. C’est en effet la quantité apportée qui a le plus d’impact à la fois sur le rendement et sur la pollution causée par l’azote dans l’environnement. Ajuster la dose aux besoins réels permet d’atteindre le rendement le plus rentable tout en minimisant les risques de pertes.
Objectifs du feuillet Ce feuillet vise à clarifier la notion de dose économique optimale (DÉO) tout en la situant par rapport à la notion de dose agronomique optimale (DAO). Il établit les paramètres importants à considérer et décrit les meilleures stratégies à adopter pour s’approcher au mieux de la DÉO.
Avertissement et recommandations Le lecteur est invité à se référer au chapitre 5 (Gestion de l’azote) du Guide de référence en fertilisation, 2e édition (ou édition la plus récente) pour se documenter sur l’impact de l’azote sur la productivité agricole, son cycle, son coefficient d’utilisation, ses voies de contamination de l’environnement et les impacts de la pollution azotée. L’intérêt du fractionnement et des outils de suivi agroenvironnemental de l’azote y est également discuté. Les informations contenues dans ce feuillet sont pertinentes pour toutes les cultures, mais elles concernent plus particulièrement le maïs, la pomme de terre, le blé et certaines cultures maraîchères particulièrement exigeantes en azote, qui justifient en général le recours à un fractionnement de la dose d’azote totale. Toutefois, aucune méthode ne parvient à prédire avec exactitude la DÉO dans chaque situation de production. Ce feuillet explique pourquoi sans donner de mode d’emploi ni porter de jugement sur les méthodes actuellement proposées à cette fin.
Quelle est la « bonne » dose d’azote? La recherche menée au Québec et ailleurs a depuis longtemps établi des doses d’azote optimales couvrant une grande proportion des cas dans un territoire donné. Ces doses d’azote se retrouvent souvent dans les recommandations officielles publiées, notamment dans le Guide de référence en fertilisation, 2e édition. Toutefois, par crainte que leur culture manque d’azote ou dans l’espoir de profiter pleinement d’une bonne année, bon nombre de producteurs tendent à appliquer plus d’azote que la dose recommandée, jugeant que les recommandations générales ne conviennent pas à leur situation particulière. La seule option qui semble s’offrir à eux est aussi d’augmenter la dose pour se donner une « marge de sécurité » en cas de mauvaises conditions météorologiques (exemple : de fortes pluies qui favoriseraient le lessivage d’une partie du
5
Viser la dose optimale d’azote pour concilier profits et environnement
fertilisant). C’est pourquoi il faut outiller l’agronome de manière à ce qu’il puisse proposer des recommandations adaptées à chaque site selon les caractéristiques particulières du sol et de la saison en cours.
Qu’est-ce que la dose économique optimale (DÉO)? La dose économique optimale (DÉO) est la quantité d’azote (kg/ha) apportée par un fertilisant minéral, qui maximise le gain ($/ha). Autrement dit, c’est la dose qui rapporte le plus au producteur, compte tenu du coût de l’azote et du prix de vente net de la récolte. Une dose plus élevée que la DÉO peut se traduire par un rendement maximal (t/ha), mais pas par une rentabilité supérieure. Au-delà de cette dose agronomique optimale (DAO), non seulement la rentabilité de la culture diminue (parfois même à cause d’une diminution de rendement), mais la pollution de l’eau et de l’air causée par l’excès d’azote augmente de manière exponentielle (voir Figure 7, page 13).
La DÉO varie selon les sites et les années La variabilité d’un site à l’autre et d’une année à l’autre (Figure 1) est telle qu’il est impossible de fournir, pour une culture donnée, une seule et unique recommandation de fertilisation azotée qui soit valable pour toutes les combinaisons de caractéristiques du sol et de conditions météorologiques. C’est sans compter aussi que les pratiques culturales varient d’un producteur à l’autre. En fournissant des plages de recommandation (120 à 170 kg N/ha pour le maïs-grain par exemple), le Guide de référence en fertilisation, 2e édition propose des balises représentatives de DÉO moyennes compilées au Québec. La fertilisation azotée doit cependant être raisonnée cas par cas, chaque année, et même être ajustée en cours de saison. Figure 1. Variation de la dose économique optimale (DÉO) observée dans le cadre de 343 essais du réseau CÉROM-N maïs-grain réalisés au cours de la période 1997-2015 Source : Thibaudeau et Tremblay, 2015
6
Viser la dose optimale d’azote pour concilier profits et environnement