10 octobre 2013

Les Essentiels d'ARVALIS

Fertilisation / Un effet azote mesurable en deuxième année après l’apport dans certaines situations

C’est pendant l’année suivant leur épandage que les produits organiques libèrent le maximum d’azote labile qu’ils contiennent. Au-delà, la majeure partie de l’azote restant est intégrée dans le stock d’azote organique du sol. L’analyse récente de résultats d’essais décèle toutefois un supplément de minéralisation en 2ème année dans certaines conditions. Pour les produits organiques à vitesse de minéralisation intermédiaire comme le fumier de bovins, un léger supplément d’azote peut s’observer en 2ème année sur blé suivant un maïs ayant reçu un apport et ce d’autant plus que le délai entre l’apport et l’absorption du blé en année 2 est court (de 10 à 20 kg d’azote pour un apport de fumier de 25 t/ha sur le maïs précédent). Ce supplément ne s’accroit pas au cours du temps. Attention, ce phénomène ne doit pas être confondu avec le supplément de reliquat d’azote minéral consécutif à de l’azote disponible en 1ère année et non absorbé par la culture réceptrice, mais ces deux phénomènes peuvent se cumuler.

La recherche de références sur la valeur fertilisante azotée des produits organiques issus d’élevages, qui constituent un gisement important d’azote, a surtout porté sur l’évaluation des effets à court terme. Les effets azote à moyen et long terme sont encore mal quantifiés, car les références issues d’expérimentations de longue durée sont rares. L’effet direct N des produits organiques sur la culture réceptrice est imputable à la forme ammoniacale et aux formes organiques minéralisées rapidement au cours de la période d’absorption de la culture réceptrice. Après récolte, la minéralisation se poursuit. Que représente cette minéralisation, est-ce que les flux sont significatifs ?

Comment ça marche ? 
Les références expérimentales ARVALIS
Les préconisations d'ARVALIS
Pour en savoir plus



Il ressort de la bibliographie que le taux de minéralisation de la matière organique résiduelle des effluents décroît rapidement avec le temps. Dans un article de synthèse, Beegle et al (2008) mentionnent des taux de minéralisation variant de 2 à 18 % en année 2, et de 1 à 7 % en année 3. L’estimation de ces flux est relativement difficile. Cüsick et al (2006) ont aussi montré sur un essai portant sur la comparaison de différentes approches (marquage 15N, bilan azoté…) que le taux de minéralisation de l’azote organique résiduel d’un fumier de bovins en année 2 après l’apport variait de 4 à 12 % selon la méthode utilisée.
Un projet CASDAR conduit entre 2007 et 2009 par 9 organismes partenaires a permis de valoriser les résultats d’essais de longue durée avec apports de produits organiques en vue de quantifier le niveau et la variabilité de ce supplément de minéralisation en 2ème année après l’apport

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Des expérimentations multipartenaires analysées dans le cadre d’un projet CASDAR
Plusieurs essais répartis en 2 groupes mettaient en comparaison pour certains produits, des fréquences d’apports différentes et ont pu être valorisés pour quantifier un éventuel supplément de minéralisation en 2ème année après l’apport.
 7 essais de longue durée (7 à 23 ans), en succession maïs-blé avec des apports de produits organiques réalisés tous les 2 ans sur maïs et complétés par une fertilisation azotée minérale. Ces essais ont permis de comparer l’absorption du blé avec ou sans apport de produit organique sur le maïs précédent. Pour s’affranchir du biais que l’éventuel azote absorbé supplémentaire par le blé peut provenir non seulement de la minéralisation mais aussi d’un reliquat d’azote plus élevé laissé par le maïs ayant reçu le produit organique, le CAU de l’azote du produit organique (Coefficient Apparent d’Utilisation) sur blé a été calculé en prenant en compte le reliquat d’azote minéral juste avant l’implantation du blé.


Figure 1 : Evolution du CAU sur blé de l’azote d’un apport de fumiers de bovins réalisé sur précédent maïs. Essais INRA et Chambre Régionale d’Agriculture de Bretagne.

Le CAU sur blé de l’azote du produit organique apporté avant maïs a été déterminé en mesurant l’écart d’absorption du blé suivant avec ou sans apport de produit organique sur le maïs précédent et en prenant en compte l’écart de reliquat d’azote minéral en sortie d’hiver.

Il ressort du graphique que selon les essais et les produits organiques testés (fumier de bovins, fumier composté de bovins, fumier de porcs et fumier de volailles) :
• le blé montre un supplément d’absorption de 0 à 20 % de l’azote apporté par le produit organique sur le maïs précédent,
• mais ce supplément ne s’accroit pas au cours du temps. En effet, aucun essai ne met en évidence un accroissement du CAU au cours du temps.

 6 autres essais ont comparé des apports annuels à des apports tous les 3 ans et nuancent l’importance du supplément observé en 2ème année selon le délai entre la date de l’apport organique et l’implantation de la culture suivante. La précision des mesures n’a pas permis de mettre en évidence des écarts significatifs. En effet, sur 18 situations combinant type de produits organiques - culture réceptrice - période d’apport, une seule met en évidence un écart significatif de CAU en faveur des apports annuels. Sur l’essai de Jeu les bois où les fréquences d’apports de fumiers bruts ou compostés de bovins étaient comparées à la fois sur blé et sur colza d’une succession colza-blé, les plus forts écarts sont enregistrés sur colza suggérant que cette espèce (avec une croissance végétative en automne plus importante que le blé), était plus apte à utiliser le supplément de minéralisation de l’apport réalisé l’année antérieure.

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 L’analyse récente de résultats d’essais précise des effets décelables en 2ème année dans certaines conditions liées à un supplément de minéralisation. Pour les produits organiques à vitesse de minéralisation intermédiaire comme le fumier de bovins, un léger supplément d’absorption d’azote peut s’observer en 2ème année sur blé avec précédent maïs ayant reçu un apport et ce d’autant plus que le délai entre l’apport et l’absorption du blé en année 2 est court.

 Aujourd’hui, ce supplément d’azote en 2ème année qui peut s’observer indépendamment du fait que l’apport soit occasionnel ou répété peut représenter de 10 à 20 kg d’azote / ha sur blé pour un apport de 100 à 200 kg par ha d’azote total avec du fumier de bovins sur précédent maïs. Il n’est cependant pas pris en compte dans les outils de calcul de la dose d’azote. La mise en œuvre d’un outil de pilotage de la fertilisation azotée sera utile pour prendre en compte ce supplément éventuel de minéralisation.

 Ce supplément ne s’accroit pas au cours du temps lors d’apports répétés.

 En revanche, les produits organiques à vitesse de minéralisation rapide, par exemple les fientes de volailles, libèrent la totalité de leur azote labile au cours de la première année suivant l’apport et n’ont quasiment plus d’effet dès la deuxième année.

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Sources documentaires 

- Bouthier Alain, Trochard Robert (ARVALIS - Institut du végétal), Morvan Thierry (INRA Rennes), Grall Jean (Chambre Régionale d’Agriculture de Bretagne) « Produits résiduaires organiques : l’azote organique continue de se minéraliser après l’année de l’apport » - Perspectives Agricoles N°392 - septembre 2012.
- Trochard Robert, Bouthier Alain (ARVALIS - Institut du végétal), Morvan Thierry (INRA Rennes), Grall Jean (Chambre Régionale d’Agriculture de Bretagne) « Effet azote à court, moyen et long terme des produits résiduaires organiques issus d’élevage » - actes colloque GEMAS-COMIFER de Reims, novembre 2011.
- Fertilisation / Qu’est-ce que les produits résiduaires organiques ?
- Fertilisation / Quels sont les effets azote des produits résiduaires organiques à court terme sur la culture réceptrice ?
- Fertilisation / Quels sont les effets azote des produits résiduaires organiques à long terme ?


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