Fumiers et lisiers : Compositions et valorisations sur cultures en Lorraine. Valoriser correctement les unités fertilisantes

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1 Fumiers et lisiers : Compositions et valorisations sur s en Lorraine La Chambre Régionale d Agri de Lorraine et l Institut de l Elevage ont élaboré une nouvelle typologie des fumiers et e des lisiers de bovins à partir des analyses réalisées au niveau local et mis en place plusieurs dispositifs expérimentaux. Les objectifs étaient de mieux prendre en compte la diversité des produits épandus, en particulier les fumiers de dépôt, et de déterminer leur contribution azotée en grandes s. Valoriser correctement les unités fertilisantes Une vache laitière restitue au champ, par an, de l ordre de 85 kg k d azote, 40 kg de phosphore (P2O5) et 130 kg de potassium (K2O) dans ses déjections (restitutions pâturage et déjections bâtiment) t) La composition des engrais de ferme en Lorraine Comment l azote des engrais de ferme alimente les plantes La contribution azotée des engrais de ferme Comment raisonner les épandages d engrais de ferme Des aliments aux rejets en azote, phosphore et potassium Quel gachis si l éleveur ne valorise pas correctement ses engrais de ferme! NPK fourrages concentrés NPK déjections = N :70 NPK P : 70 lait + viande = K: 90 de l ingéré N : 30 P : 30 K: 10 de l ingéré Les éléments minéraux P, K, Mg et CaO contenus dans le fumier de bovins sont totalement disponibles pour les s. Les engrais de ferme constituent de ce fait une source précieuse d'éléments fertilisants. Une valorisation réussie d un apport de fumier permet des économies importantes sur les charges en engrais (1 tonne de fumier représente ente environ l équivalent de 5,5 kg d azote). Chambre Régionale d Agri de Lorraine - 9, rue de la Vologne - BP Institut de l Elevage - 9, rue de la Vologne LAXOU CEDEX LAXOU CEDEX Contact : E. HANCE

2 Les fumiers La composition des engrais de ferme en Lorraine On distingue les fumiers de dépôt des fumiers frais Fumiers frais Fumiers de dépôt Fumier frais Tous types confondus Fumier de dépôt moyenne (49 analyses) écart-type 3,8 3,9 Tous types confondus moyenne (98 analyses) plus de 2 mois de stockage écart-type 8,0 3,7 en 4,9 0,7 14,3 2,2 6,4 7,1 1,1 0,5 4,7 0,6 2,4 5,4 en 6,1 0,5 8,2 3,5 9,2 9,0 1,9 0,4 6,9 1,7 4,7 7,3 30 t de fumier de dépôt par ha = 30 t x 6,1 kg N/t = 183 kg N épandus par ha Les fumiers de dépôts sont plus concentrés en éléments minéraux du fait de la perte en eau et en gaz carbonique lors de la mise en tas. Il y a des variations de composition des fumiers Fumiers de dépôt Fumier de dépôt selon le type d'animaux et le paillage Taurillons moyenne (12 analyses) < 10 kg de paille/ugb/jour écart-type 3,2 3,0 Vaches allaitantes moyenne (18 analyses) à 10 kg de paille/ugb/jour écart-type 6,1 3,4 Vaches laitières < 7 000kg de lait moyenne (17 analyses) < 5 kg de paille/ugb/jour écart-type 3,3 3,7 Vaches laitières < 7 000kg de lait moyenne (12 analyses) à 10 kg de paille/ugb/jour écart-type 6,8 2,9 Vaches laitières > 7 000kg de lait moyenne (6 analyses) < 5 kg de paille/ugb/jour écart-type 7,7 3,3 Vaches laitières > 7 000kg de lait moyenne (13 analyses) à 10 kg de paille/ugb/jour écart-type 9,1 4,1 Génisses moyenne (7 analyses) écart-type 5,6 4,9 en 5,8 0,5 8,6 3,0 8,6 8,7 0,6 0,4 4,9 0,8 3,1 9,1 6,1 0,5 8,2 3,5 9,4 9,5 1,3 0,5 5,0 1,1 3,5 5,3 5,0 0,7 14,0 2,7 7,1 7,7 1,6 0,5 7,8 1,2 3,8 5,8 6,3 0,8 12,6 3,7 10,3 8,7 1,0 0,6 6,7 0,9 5,1 3,7 6,6 0,6 9,0 3,8 8,9 9,2 3,3 0,3 7,0 1,3 4,4 8,1 7,8 0,5 5,1 4,8 12,4 13,8 3,0 0,4 4,9 1,6 6,1 14,2 6,2 0,2 3,2 3,3 10,0 8,4 2,6 1,0 3,7 1,1 5,0 7,0 30 t de fumier de dépôt des vaches laitières qui produisent plus de 7000 kg de lait avec un paillage de 5 à 10 kg/ugb/j = 30 t x 7,8 = 234 kg N/ha La composition varie en fonction du type d animaux, du mode d alimentation qui conditionne la nature et la quantité d éléments minéraux ingérés et de l importance du paillage. Les effluents liquides Pour ces effluents, il y a moins de données disponibles. On donnera donc une composition très indicative tous types de lisier confondus.. Attention la composition varie beaucoup en fonction de la dilution. Effluents liquides Lisiers et assimilés Lisier avec dilution par les eaux de pluie sur aire de promenade Lisier avec dilution par les eaux de salle de traite Eaux blanches et Eaux vertes + purins moyenne (17 analyses) 9 10 écart-type 2,4 6,7 moyenne (14 analyses) 5 9 écart-type 3,1 4,0 moyenne (3 analyses) 0,6 4,3 écart-type 0,3 1,5 en 3,0 1,4 49,0 1,7 4,2 2,8 1,0 0,7 14,9 1,1 1,3 2,1 1,9 0,8 40,3 0,8 2,1 1,4 1,0 0,4 11,5 0,4 0,9 0,8 0,3 / / 0,1 0,9 / 0,1 0,0 0,5 Faut-il faire des analyses? Pour les lisiers, il est souhaitable de réaliser deux analyses (été/hiver) en raison de la variabilité observée. En revanche pour les fumiers, on pourra se contenter d utiliser d le tableau ci-dessus.

3 Comment l azote des engrais de ferme alimente les plantes Dans un engrais de ferme, on distingue 3 fractions différentes d azote : l azote, l azote organique isable dans l année et l azote organique isable les années suivantes. Les fumiers sont des produits avec de forts arrières effets car ils contiennent beaucoup d azote organique, isable les années suivant l épandage, tandis que les lisiers de porcs et de volailles sont des produits à forts effets directs car ils contiennent beaucoup d azote et d azote organique rapidement isable. Les lisiers de bovins sont intermédiaires entre les deux. 10 azote = 18 kg N FUMIER DE BOVINS LISIER DE BOVINS LISIER DE PORCS FIENTES DE VOLAILLES Fumier de dépôt 30 t x 6,1 = 183 kg N 20 azote organique = 37 kg N isable la 1ère année Effets directs! CONNAITRE SON PRODUIT D'ORIGINE N N isable dans l'année Arrière effet 70 azote organique = 128 kg N Arrières isable les années suivantes effets A chaque, son engrais de ferme approprié L absorption d azote par le maïs coïncide avec la isation de l azote du fumier apporté au cours de l hiver. En revanche, un apport d un produit riche en azote, par exemple un apport de lisier en février ou mars sur blé, ou en automne sur colza coïncide bien avec les périodes d absorption de ces s. N kg/ha Comparaison des courbes théoriques d'absorption et de isation d azote N ov D éc J an F év M ar A vr M ai J ui J ui A oû S ep O ct mois blé maïs colza azote fourni par le sol avec fumier azote fourni par le sol sans fumier On intègre la contribution des engrais de ferme dans le raisonnement de la fertilisation azotée en utilisant «un coefficient de contribution aux fournitures en azote du sol» : le CCF Le raisonnement consiste à dire que l azote exporté par la (by) doit être égal à l azote fourni par le sol (P0) et par les contributions azotées de l engrais de ferme (CCF.N EF ) complété d un apport d azote (CAU.X). N EF est la quantité d azote totale apportée par l engrais de ferme ( Fumier de dépôt :30 t x 6,1 = 183 kg N). Le CCF, qui correspond à la fraction de l azote total de l engrais de ferme absorbé par la, est déterminé en fonction du nombre d années depuis l épandage. Ainsi on peut écrire : l année de l apport : by = P0 + CCF1. N EF + CAU. X 2 ème année après l apport : by = P0 + CCF2. N EF + CAU. X 3 ème année après l apport : by = P0 + CCF3. N EF + CAU. X Les fournitures en azote du sol (P0) sont estimées à partir du référentiel lorrain en fonction du système de (date du dernier apport de fumier précédent)

4 La contribution azotée du fumier de bovins à l alimentation de la Le coefficient de contribution aux fournitures du sol du fumier varie selon la, la période d apport, la pluie hivernale, le type de sol et le nombre d années après l apport. Contribution de 1 ère année des fumiers CCF 1 Colza Juil - Août 7-10 Maïs Oct - Nov 6-9 Maïs Nov -Déc 9-12 Céréales hiver Juil - Août 4-7 Orge print. Oct - Nov 2-4 Pour 100 kg d'azote total du fumier de bovins épandus à l'automne Sol superficiel Colza Juil - Août 8-11 Maïs Oct - Nov Maïs Nov -Déc Céréales hiver Juil - Août 7-10 Orge print. Oct - Nov 4-7 Colza Juil - Août 9-12 Maïs Oct - Nov Maïs Nov -Déc Céréales hiver Juil - Août 8-11 Orge print. Oct - Nov 6-9 Pluviométrie supérieure à la normale Contribution de 2 ème et 3 ème année des fumiers On remarque que : Sol profond Sol superficiel Sol profond Pluviométrie inférieure à la normale CCF2 (2ème année) (5 à 10 ) Contribution azotée du fumier kg d'azote absorbé pour 100 kg d'azote total apporté par le fumier CCF3 (3ème année) (< 5 ) Colza et céréales 5-7 Colza et céréales 3-5 Maïs 6-8 Maïs 3-6 Colza et céréales 6-8 Colza et céréales 3-5 Maïs 7-10 Maïs 3-7 Colza Juil - Août 9-12 Maïs Oct - Nov Maïs Nov -Déc Céréales hiver Juil - Août 9-12 Orge print. Oct - Nov 8-11 J ai épandu 30 t de fumier de dépôt par ha sur maïs en décembre-janvier en sol superficiel. Je peux compter pour ma sur un CCF1 de 11, soit 183 x 11 = 20 kg N La pluviométrie hivernale avait été supérieure à la normale. Les épandages fin d été-automne doivent être réalisés de préférence sur sol profond ou avant une au potentiel d absorption automnale élevée. En effet, si la pluviométrie hivernale est importante et si le sol est superficiel, le CCF1 est plus faible. Dans ces situations, l azote de l engrais de ferme est soumis plus facilement au lessivage et ne peut plus être absorbé par la.. Les résultats du réseau OPAL montrent une grande variabilité du CCF1 l année de l apport. Les références sont des données moyennes. Cette variabilité est moins importante les années qui suivent l apport. A noter que le pourcentage de NH4 donc d azote du fumier intervient peu dans les résultats du CCF1. Les grosses quantités de fumier apportées en une seule fois sont moins bien valorisées que des épandages fréquents (tous les 2-3 ans) de quantités plus faibles (< 40 t/ha). En sol normalement pourvu en phosphore et en potasse, un épandage de 30 à 40 t/ha de fumier couvre les besoins de la plupart des s.

5 La contribution azotée du lisier de bovins à l alimentation de la Les données sur la composition du lisier et sur les coefficients de contribution aux fournitures par le sol étant moins nombreuses, il faut rester prudent sur les chiffres calculés. On a laissé volontairement une fourchette large du CCF, qui exprime cette variabilité. On dispose ainsi du tableau ci-dessous qui permet de calculer les différentes contributions du lisier comme pour le fumier Contribution de 1 ère année des lisiers CCF 1 Exemple 1 : J ai épandu 30 m 3 de lisier de bovins sur blé à la mi-mars en sol superficiel, je peux compter sur un CCF 1 de l ordre de 40, soit 30 m 3 x 3 x 40 = 36 kg N Pour 100 kg d azote total du lisier de bovins apportés Contribution de 2 ème année des lisiers Sol superficiel Sol profond N absorbé par la Colza Juil - Août Colza Février - Mars Céréales hiver Juil - Août 4-8 Céréales hiver Février - Mars Si le passage de roue détruit entièrement les plants de blé, l enjeu est de 1,4 q/ha N absorbé par la Colza Juil - Août Colza Février - Mars Céréales hiver Juil - Août 6-10 Céréales hiver Février - Mars On remarque que : Exemple 2 : J ai épandu l année dernière 30 m 3 de lisier de bovins, je peux compter sur ma de cette année sur un CCF 2 de l ordre de 8, soit 30 m 3 x 3 x 8 = 7 kg N Contribution azotée du lisier kg d'azote absorbé pour 100 kg d'azote total apporté par le lisier 2ème année Céréales d'hiver 6 à 10 Les apports de lisier au printemps sont préférables aux apports d automne. Ils nécessitent cependant un matériel adapté (rampe d épandage ) et des conditions de sols portants. Les apports d automne doivent être rapidement enfouis pour limiter les pertes d azote par volatilisation. Attention, la contribution du lisier sur la au printemps varie en fonction de son état de croissance au moment de l apport. Les épandages tardifs de mars sont mieux valorisés que les épandages précoces de début février sur céréales. Il ne faut pas apporter plus de 30 m 3 / ha car au delà l azote du lisier est moins bien valorisé. Si le passage des roues détruit entièrement les pieds de blé, la perte est de 1,4 q/ha.. Le coefficient de contribution du lisier l année de l apport varie de 4 à 45. Pour un apport de 30 m 3, l apport d azote peut aller de 4 kg (30 m 3 x 3 x 4, apport sur céréales en juillet-août) à 40 kgn / ha (30 m 3 x 3 x 45 ), apport sur blé en sol profond en mars.

6 Comment raisonner les épandages d engrais de ferme : aptitude des parcelles à l épandage 1ère étape : Dans un premier temps, on peut classer les différentes parcelles les de l exploitation en fonction de leur sensibilité au lessivage (Indice : IL). à partir de leur réserve utile (RU) et de la pluviométrie hivernale (Ph - RU) ou en utilisant les cartes cidessous. Sols superficiels RU = 60 mm IL = (Ph - RU ) / RU Médiane de la pluie hivernale (Ph) mm Sols profonds RU = 140 mm IL = (Ph - RU ) / RU IL 3 à 4 4 à 5 5 à 6 > 6 On calcule leur indice de sensibilité au lessivage : IL = (Ph - RU ) / RU avec RU = Réserve Utile du sol et Ph (pluie hivernale) = Σ P ETP > 0 du 1er oct au 28 février On en déduit leur classe de sensibilité et les possibilités d épandage. Classe de sensibilité Indice de sensibilité Ph < à à 437 > 437 Conseil d épandage Très peu sensible < 1 Pas de restriction culturale Peu sensible ]1 2] Sensible ]2 3] Très sensible > 3 Sur céréales d hiver (blé, orge), colza ou prairie Sur céréales d hiver (orge), colza ou prairie Eviter les épandages ou les préférer sur prairie voire éventuellement sur colza 2ème étape : On intègre la contribution de l engrais de ferme dans le raisonnement de la fertilisation azotée. On utilise les tableaux de composition du fumier et on réalise si possible une analyse par type de lisier (à défaut, on utilise le tableau lisier) pour évaluer la quantité d azote totale qu on apporte). On détermine le CCF correspondant à la et au type de sol. On calcule la contribution aux fournitures du sol en conséquence. sur la parcelle 1, l apport de fumier de dépôt sur orge a un CCF 1 de 10 puis un CCF 2 de 8 pour le maïs et enfin un CCF 3 de 3 pour le blé ( soit un apport d azote par le fumier de 26 kg N/ha pour l orge, 20 pour pour le maïs et 8 pour le blé). Enfin, on calcule la fertilisation e correspondante à l aide de l équation d efficience de l azote. IL < 1 1 à 2 2 à 3 > 3 Pour les s de printemps en zones sensibles, les épandages doivent être évités ou le plus tard possible. Crédit photos : CRALorraine et CDA 54, Edition ocotbre exemplaires Plaquette réalisée en collaboration technique avec : Institut de l Elevage Chambres Départementales d Agri de Meurthe et Moselle, Meuse, Moselle et Vosges Arvalis Institut du Végétal Lycées d Enseignement Général Techniques Agricoles Plaquette réalisée avec le soutien financier de : Agence de l Eau Rhin-Meuse Conseil Régional de Lorraine Institut de l Elevage Chambre Régionale d Agri de Lorraine