Fertilisation

Orge d'hiver : plusieurs stratégies d’apports d'azote pour augmenter les rendements

28 novembre 2013

La fertilisation azotée de l’orge d’hiver s’appuie classiquement sur deux apports : le premier à début tallage et le second au stade épi 1 cm. De 1994 à 2001, de premiers essais avaient démontré que le fractionnement  en trois apports permet des gains de rendements, sans dégrader la qualité brassicole. D’autres expérimentations plus récentes ont aussi mis en évidence l’intérêt de décaler les deux apports de 15-20 jours. Deux stratégies à adapter selon les situations.

Le plus souvent, sur orges d'hiver, la dose totale d’azote, calculée avec la méthode du bilan, est apportée en deux fois : un premier apport est réalisé début tallage, à hauteur de 50 kg N/ha, complété par un second au stade épi 1 cm. ARVALIS conduit depuis la fin des années 80 des essais visant à optimiser le fractionnement de la fumure azotée sur orge d’hiver. En effet, le fractionnement des apports peut être un levier d’intérêt pour gagner en efficience : il offre une plus grande probabilité d’apporter de l’azote avant des pluies et permet de faire coïncider la mise à disposition de l'engrais avec des cinétiques d’absorption plus importantes. Compte tenu de la destination brassicole d’une partie de ces orges, ce fractionnement doit également permettre de satisfaire les objectifs de teneur en protéines (comprises entre 9,5 et 11,5 %).

La stratégie de fractionnement en trois apports est intéressante dans les situations où la dose totale d'azote dépasse 150 kg N/ha : elle peut être fractionnée en trois apports d’au moins 40 kg N/ha, avec un minimum de 70 kg N/ha à réserver au stade épi 1 cm. Cette stratégie est intéressante notamment dans les sols avec une faible fourniture d’azote et des potentiels de rendements corrects.

Dans les cas où la dose totale calculée est inférieure, une stratégie avec deux apports décalés de 15 jours se révèle tout aussi adaptée. En sols profonds, cette stratégie ne présente pas plus de risques face aux sécheresses de printemps susceptibles de retarder l’absorption d’azote.

le fractionnement en trois apports sécurise le rendement

La première série d’essais a été réalisée entre 1994 et 2001 sur des variétés d’orge d’hiver et d’escourgeon brassicole dans des contextes céréaliers (principalement sur sols argilo-calcaires). Elle a permis de tester l’impact d’un fractionnement en trois apports, avec une même dose totale que la stratégie classique en deux apports, le troisième apport, de 40 kg N/ha, étant positionné aux stades 1 ou 2 nœuds.

Dans cette série d'essais, le rendement augmente en moyenne de 4,6 q/ha quel que soit le stade du troisième apport. Ce gain s’explique par une meilleure absorption de l’azote ou une meilleure efficience de l’azote absorbé selon les essais. Côté taux de protéines, le gain s’avère significatif en positionnant l’apport au stade 2 nœuds (en moyenne de + 0,3 point), sans toutefois dépasser la norme commerciale de 11,5 %.

Pour des doses d’azote inférieures à la dose optimale, le gain de rendement avec un troisième apport au stade 1 nœud est encore meilleur : + 6 q/ha en moyenne. Les gains sont moindres quand l’azote est non limitant : + 2,3 q/ha.

Figure 1 : Comparaison des rendements obtenus à des doses inférieures à la dose optimale, entre une stratégie en deux apports avant fin tallage et trois apports dont le dernier est effectué au stade 1 nœud (essais ARVALIS 1994-2001)

Dans une série d’essais plus récents (de 2014 à 2016), à dose totale identique, le fractionnement en trois apports, avec le troisième apport de 40 kg N/ha positionné au stade 2 nœuds, apporte un gain moyen de rendement de 2 q/ha par rapport au fractionnement en deux apports (figure 2). Les quelques cas où le 3e apport est moins performant correspondent à des doses totales inférieures à 150 kg N/ha, quand le fractionnement en trois apports conduit à une dose trop faible au stade « épi 1 cm » (< 70 kg N/ha) pour faire face aux besoins liés à la croissance rapide de début montaison. Ces résultats montrent globalement que, lorsque la dose totale est inférieure à 150 kg N/ha, il est préférable de rester sur une stratégie en deux apports pour garder une dose suffisante au stade « épi 1 cm ».

Figure 2 : Comparaison d'un fractionnement d'azote en trois apports (dont 40 kg N/ha apportés au stade 2 nœuds) avec un fractionnement en deux apports (début tallage + épi 1 cm) sur orges d'hiver
Comparaison d'un fractionnement d'azote en trois apports avec un fractionnement en deux apports sur orges d'hiver

Source : ARVALIS, 82 comparaisons entre 1994 et 2016

Un troisième apport plus tardif, positionné à la sortie de la dernière feuille (stade Z37), testé sur 20 situations en 2015 et 2016, n’est pas significativement différent d’un fractionnement en deux apports. Les quatre cas où le rendement en trois apports s’avère significativement pénalisant correspondent à un troisième apport réalisé une semaine à dix jours après le stade Z37.

Les essais avec des doses de 60 ou 80 kg N/ha au 3e apport (positionné à 2 nœuds ou dernière feuille), à dose totale identique, sont très peu nombreux et montrent une perte de rendement par rapport à un fractionnement en deux apports. La dose apportée au stade « épi 1 cm », trop faible par rapport aux besoins, est aussi dans ce cas à l’origine de cette moins bonne performance.

Trois apports ne dégradent pas la qualité brassicole

Le fractionnement en trois apports, que ce dernier soit apporté à 2 nœuds ou dernière feuille, a globalement très peu d’effet sur la teneur en protéines : l’écart moyen maximum n’est que de 0,1 %.

Autre paramètre qualité des orges brassicoles, le calibrage des grains (mailles de 2,5 mm), n’est pas significativement affecté par les fractionnements en trois apports, quel que soit le stade du dernier apport.

Un risque de verse un peu réduit

Concernant la verse, les résultats des notations montrent que par rapport à deux apports, le fractionnement en trois apports réduit le plus souvent le risque. Mais l’effet sur la verse varie selon le stade du troisième apport : sur les cinq essais qui ont extériorisé de la verse, un troisième apport au stade 2 nœuds a diminué la note de verse en moyenne de 21 % par rapport à celle mesurée avec deux apports, alors qu’avec un troisième apport à la sortie de la dernière feuille, la réduction atteint 31 %.

Décaler les deux apports de 15 à 20 jours offre une grande souplesse

De 2008 à 2010, une série d’essais a été conduite sur orge fourragère, en Bretagne et Normandie, dans des sols de limon profond, pour évaluer l'intérêt d'une stratégie en deux apports retardés de 15-20 jours par rapport à deux apports au tallage. Les résultats ont montré un gain de rendement moyen de 4 q/ha en retardant les deux apports de 15-20 jours par rapport à la stratégie classique, le premier étant positionné à plein tallage, le second au stade 1-2 nœuds (figure 3). Le taux de protéines augmente également, tout en restant inférieur à 11,5 %. Comme pour le fractionnement en trois apports, le gain de rendement provient d’une meilleure efficience de l’azote apporté par l’engrais.

Figure 3 : Comparaison des rendements obtenus, à différentes doses, entre une stratégie en deux apports avant fin tallage et deux apports retardés à plein tallage puis 1-2 noeuds de l’orge d'hiver (essais ARVALIS 2008-2010)

Sur les douze situations évaluées en 2014 sur orge brassicole, il n’y a pas non plus de différence significative de rendement entre les deux stratégies à deux apports. L'impact est en revanche plus fort sur le taux de protéines, qui augmente en moyenne de 0,4 point en retardant le dernier apport.

Le décalage des apports vers la montaison peut aussi contribuer à réduire le risque de verse. Par contre, en année sèche courant montaison, l’absence de pluie peut retarder l’absorption d’azote et entraîner l’apparition de carence à des stades sensibles. Ce phénomène climatique a d’ailleurs été observé en 2010 lors du second apport au stade 1-2 nœuds, sans toutefois annuler les bénéfices de la stratégie d’apports décalés, en raison probablement des sols limoneux bien fournis en eau et en azote qui ont permis de maintenir le potentiel de rendement et où des pluies tardives ont pu être valorisées.

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