Gestion de l azote en TCS et semis direct

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1 Gestion de l azote en TCS et semis direct Une approche différente L azote, le pilier de l élaboration des protéines est un élément majeur, qui est souvent absorbé précocement par les cultures. Longtemps l un des plus importants facteurs limitant de la production agricole, il a acquis aujourd hui la place du principal pollueur alors que c est l élément minéral le plus coûteux. Son prix risque d ailleurs de s envoler pour les prochaines campagnes avec la hausse du coût de l énergie. Élément très mobile et donc lessivable, sa gestion n est cependant pas aussi simple qu il n y paraît. De plus avec la simplification du travail du sol et les couverts végétaux, la problématique se complexifie pouvant entraîner des modifications plus ou moins profondes de stratégies de la fertilisation. L azote est le premier élément minéral limitant le niveau de production de nombreux systèmes de productions agricoles dans le monde. En France, c est d ailleurs le développement des prairies et fourrages à base de légumineuses associé à l extension des élevages producteurs de fumier qui ont fait décoller la production agricole après la révolution. Cependant,avec la spécialisation des régions et la facilité et l efficacité des engrais de synthèse,ces formes d autoproduction et de recyclages ont en partie disparu pour être remplacées, aujourd hui, par un formidable gaspillage. C est paradoxal que cet élément, qui représente une charge importante pour l agriculteur, échappe au système et vienne polluer désespérément nos cours d eau voire alimenter les marées vertes.la médiatisation des «nitrates» est telle que les fumiers et les lisiers sont maintenant perçus comme une source directe de pollution alors qu ils représentent une richesse fertilisante pour les sols. C est encore plus paradoxal lorsque l on imagine que l azote,sous la forme gazeuse,constitue près de 80 % de l atmosphère qui nous Consommation d énergie dans l agriculture européenne Fertilisants P et K 8% Autres intrants Fertilisation et mécanisation azotée 40% 52% Consommation de pétrole pour la fertilisation Production : l/t d azote minérale Transport : 25 l/t d azote minérale Application : 75 l/t d azote minérale (équivalent engrais N33) SOURCE : EFMA entoure. Son coût se résume donc à l énergie nécessaire pour sa synthèse (1 kg d azote demande environ 1 litre d équivalent pétrole),son transport,son stockage et son épandage (0,1 l/kg de N). Ainsi l envolée récente des prix du pétrole risque d avoir de sérieuses répercussions sur les charges de fertilisation des campagnes à venir,même si notre azote est principalement produit à partir de gaz en provenance de Russie. Pourtant,et ce malgré tous les efforts et l arsenal de directives, de réglementations et d aides diverses pour endiguer ces fuites,les teneurs en nitrates des eaux de surfaces comme des nappes ne semblent pas évoluer significativement.manque-t-il des éléments dans cette approche et quel peut-être le potentiel des TCS, du semis direct et des couverts végétaux? Enfin et en matière d azote, les enjeux dépassent aujourd hui la simple qualité de l eau et les autorités européennes commencent à s intéresser à l ammoniac et à la qualité de l air. En effet, ces émanations d azote sous forme gazeuse seraient l une des principales sources de pluies acides et déjà les éleveurs hollandais sont obligés de couvrir leurs fosses à lisier afin de réduire les pertes par volatilisation.au niveau environnemental comme agronomique,l azote sous ses différentes formes n a donc pas fini de faire parler de lui.

2 Gestion de l azote en TCS et semis direct La matière organique : le capital Sur le bord de la parcelle, le colza a profité de l azote laissé par la précédente céréale qui a été broyée deux mois avant la récolte pour faire une allée. L azote est l élément qui dope le développement végétatif. Taux d humus (%) Teneur en humus et teneur en azote ,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Teneur en azote (N tot %) Avec une corrélation de 98 sur 19 analyses, cette étude montre la très forte relation qui lie ces deux éléments fondamentaux de la fertilité des sols. La fourniture azotée des cultures principalement sous la forme de NO 3 (forme lessivable) est gérée par de nombreux facteurs, la fertilisation azotée devant simplement équilibrer le bilan.c est en fait le sol et surtout l azote organique contenu dans l humus qui constituent le plus gros stock et l approvisionnement de fond.ainsi, le taux de matière organique et les résidus des précédents culturaux vont avoir énormément d importance dans la détermination de l offre potentielle au travers de la minéralisation.il existe d ailleurs une très forte corrélation entre le taux de matière organique d un sol et sa teneur en azote totale. De manière assez large, on peut considérer que l on retrouve en moyenne entre 60 et 70 kg d azote organique par tonne d humus. Ceci signifie qu un sol contenant 2 % de matières organiques possède une réserve d environ 5,2 t de N et qu une évolution de 0,1 % de matière organique en plus ou en moins fait intervenir entre 240 et 280 kg d azote, des quantités non négligeables au regard des besoins des cultures.ainsi,un agriculteur consommateur de matière organique va relarguer dans son sol un surplus d azote important et loin d être toujours comptabilisé, alors qu un autre qui est en phase de reconstitution d un stock de matières organiques aura besoin de plus d azote afin de financer sa capitalisation. Bien entendu et avant d envisager une surfertilisation dans le second cas, il est beaucoup plus judicieux de capter d abord l azote qui s échappe du système et de le réinvestir dans la croissance du stock. C est en fait le cycle du carbone qui pilote SOURCE : SERVICE ENVIRONNEMENT ET AGRICULTURE DU CANTON DE BERN (SUISSE) la dynamique de minéralisation de l azote. Si la matière organique représente un capital azote à plus ou moins long terme,le type de sol et surtout la profondeur du profil vont déterminer la quantité potentiellement stockable sous forme minérale. Plus un sol est profond, moins il évacuera d eau par drainage, et moins la percolation se soldera par un départ d azote de la parcelle (dans un sol limoneux, une lame drainante de 100 mm fait migrer l azote soluble d environ 30 cm). À l inverse, un sol superficiel traversé par de grandes quantités d eau sera plus sujet au lessivage de quantités importantes.au-delà de l épaisseur du sol,la qualité de la structure joue un rôle majeur.elle peut limiter les engorgements qui souvent vont se solder par une perte sous forme gazeuse (dénitrification).elle conditionne également la profondeur d enracinement et la capacité des cultures à remobiliser l azote qui filtre lentement au travers du profil. On retrouve donc ici l intérêt d une structure verticale et organisée. Avec le lessivage, l azote est perçu comme un élément qui ne fait que descendre dans le sol. Eh bien non! Les nitrates étant dissous dans l eau remontent également dans le sol au printemps et en été lorsque les mouvements de l eau deviennent ascendants. Ainsi dans certains cas, si les racines ne vont pas jusqu à l azote, l azote revient aux racines. Ce phénomène est bien entendu favorisé dans un sol organisé verticalement où les remontées capillaires sont maximales. Le climat : les intérêts Dans un environnement naturel, c est avant tout le climat au travers de la température et de l humidité qui régit la minéralisation et par conséquent la quantité d éléments minéraux et entre autres de l azote mis à disposition des plantes.c est ici la température qui est le principal facteur avec une véritable fonction exponentielle (facteur de 0,1 à 3,2 :c est-à-dire que la minéralisation augmente beaucoup plus vite que la température).on comprend donc pourquoi les pays froids n ont pas eu de difficulté à conserver de bons taux de matière organique en opposition aux pays plus chauds. L humidité est bien entendu le second élément qui régit la minéralisation.ce facteur possède par contre une fonction beaucoup plus linéaire entre le point de flétrissement et la capacité aux champs (la minéralisation augmente à la même vitesse que l humidité).cependant la minéralisation ne s arrête pas au point de flétrissement, une activité biologique fine peut continuer de vivre et donc consommer de la matière organique dans des zones protégées du sol alors que les plantes ne peuvent plus extraire d eau.enfin,dans des situations extrêmes de froid comme de sécheresse, la minéralisation va être stoppée. Ainsi,au cours d une année,la fourniture d azote par le sol progresse lentement pour atteindre un maximum (plus d un d 1 kg/ha/jour) en juin pour ensuite régresser pendant l été où c est l humidité qui joue le facteur limitant. Ensuite,la minéralisation repart généralement de plus belle à l automne avec l arrivée des premières pluies sur un sol chaud pour enfin Dynamique de la minéralisation de l azote Minéralisation cumulée d azote. Lusignan - sol nu Cette étude montre que la minéralisation peut fournir d importantes quantités d azote au cours d une année : 204 kg. Par contre, les fournitures du sol apparaissent comme cycliques avec un ralentissement en hiver et plus exactement entre octobre et avril (facteur de température) compensé par une minéralisation importante à partir de mai jusqu au mois d octobre. Ces mesures réalisées en sol nu risquent d être altérées par la présence d une culture qui, en asséchant le profil vers la fin du printemps, va fortement faire fléchir la courbe et réduire la quantité d azote disponible en été comme la quantité totale annuelle. régresser voire se stopper en hiver. À cette époque, c est la température qui devient le facteur limitant. Par conséquent,la typologie du climat de l année et surtout la pluviométrie de l été vont influencer assez fortement les quantités mises à disposition tout comme piloter les périodes de relarguage.ces amplitudes seront d autant plus prononcées que le stock d azote organique est important.il existe cependant une certaine forme de similitude entre la demande des plantes pour leur croissance et l impact du climat sur les fournitures du sol. L irrigation qui est un moyen de contrôler le climat est à ce titre exemplaire.elle positionne les parcelles en situation «tropicale» et favorise ainsi une forte minéralisation, normalement ralentie par l assèchement du sol pendant la période estivale.dans tous les cas,les pertes par lessivage s opéreront principalement sur l azote issu de la minéralisation automnale. C est cet azote qu il faut réorganiser et recycler dans le système. Travail du sol : le retrait de trésorerie Le travail du sol n apporte pas que de la structure ou un lit de semence adéquat. En augmentant temporairement le volume de macroporosité, il entraîne une oxygénation du sol,un brassage de la matière organique et un réchauffement (surtout vrai pour les interventions du printemps) qui vont doper les processus de minéralisation.les quantités d azote mises en jeu seront bien entendu fonction de l intensité,de la profondeur,de la répétition des interventions et du climat mais elles sont loin d être négligeables et sûrement bien supérieures à celles prises en compte généralement dans les bilans de fertilisation. Comme nous l avons montré dans le TCS 24 sur la matière organique, la mécanisation croissante a permis aux agriculteurs,en minéralisant plus rapidement leur SOURCE : JUSTES ET AL

3 Le K2 en question La minéralisation des matières organiques est nécessaire puisqu elle permet de recycler une partie des éléments minéraux constitutifs tout en fournissant de l énergie à l activité biologique. Cependant, s il y a déséquilibre entre les entrées et les sorties, la fertilité du sol sera dopée par la fourniture de plus d éléments minéraux et entre autres de l azote. Aujourd hui encore, c est le travail de Henin-Dupuis sur le K2 (1,9 en labour contre seulement 0,8 en semis direct) de 1945 qui régit les bases des plans de fertilisation actuels (fournitures du sol). Déjà à cette époque, ces agronomes avaient évalué nettement l impact du travail du sol sur la minéralisation. À l inverse, selon les mêmes sources, le passage au semis direct permet de faire plus d humus à partir des résidus qui sera minéralisé moitié moins vite : un équilibre totalement différent. Autre remarque : à cette époque, le travail du sol et le labour étaient plus superficiels. La quantité de matières organiques soumise à une minéralisation brutale, tout comme le relarguage de l azote qui en dépend, était donc réduite, même avec des taux supérieurs (15 cm de sol de 3 à 4 % de MO pouvaient libérer 100 à 150 U de N). Aujourd hui, avec la mécanisation et la puissance, le travail du sol s est approfondi et les taux de matières organiques se sont progressivement érodés pour aboutir à une nouvelle équation (30 cm de sol de 1,5 à 2 % de MO peuvent libérer encore 100 à 150 U de N). La fourniture du sol en azote n a pas changé au cours des années mais la mécanisation a permis d exploiter l ensemble du stock organique de l épaisseur du profil. Cette approche, comparable à une agriculture minière, ne peut pas durer car le stock s épuise insidieusement chaque année et, si l azote peut être compensé par des apports d engrais, beaucoup de sols et surtout les sols avec des textures fines et fragiles ont perdu ce colloïde essentiel qui leur conférait jadis une structure favorable à la production agricole. Cette réflexion permet de comprendre pourquoi dans beaucoup de régions, même où il n y a pas d élevage ni d excès d effluents, les rivières et les nappes sont polluées par les nitrates. Si l on garde les mêmes paramètres dans le cas de sols plus fournis en matières organiques, les relarguages en azote seront beaucoup plus importants (30 cm de sol avec un taux de 3% à 4 % de MO, la fourniture en azote peut atteindre 200 à 300 unités d azote). On retrouve ici des niveaux voisins de retournement de prairies, où les fournitures en azote dépassent souvent la capacité des cultures suivantes. Mieux encore, si l on applique «l estimation proposée par Fardeau : 1988» qui tient compte de l impact des outils modernes de travail du sol (outils animés), les fournitures du sol en azote peuvent atteindre 400 à 600 unités (valeurs déjà mesurées lors de destruction de prairie : T. Morvan Inra de Rennes) et quand même 200 à 300 U de N en situation plus céréalière (taux de MO de départ plus faible). Impact du travail du sol sur la fourniture en azote Maïs 220 mm de pluie de mai à août Blé 270 mm de pluie Reliquat d azote minéral (nitrates et ammonium) dans le sol (0-50cm) Sur cette parcelle coupée en trois modalités (semis direct, TCS et labour), on constate déjà une différence de teneur dès le mois de juin. L assèchement du profil par le labour et les réorganisations ponctuelles par le fumier et le chaume de prairie incorporé expliquent sûrement ce décalage. Le rendement en maïs ensilage sera d ailleurs de 3 t de MS inférieur aux autres itinéraires. Par contre, les phénomènes s inversent à l automne où le nouveau labour pour l implantation du blé déclenche une très forte minéralisation avec près de 210 à 220 kg d azote supplémentaire par rapport au semis direct. Au vu des reliquats du printemps et de la quantité d azote qu a pu absorber le blé à l automne et pendant l hiver (50 à 70 unités), il est facile d évaluer le niveau dramatique du lessivage en grande partie dû à un travail du sol inapproprié et à une mauvaise période. SOURCE : DAVID DÉSIGNÉ ET CUMA DES AJONCS (35)

4 Gestion de l azote en TCS et semis direct stock organique, de retirer de la trésorerie et entre autres de l azote :1 % d humus équivaut tout de même à kg d azote/ha.mais avec le temps,ce stock s est épuisé exigeant une fertilisation croissante avec des sols de plus en plus fragilisés par l érosion de leur teneur en matière organique. En matière de travail du sol,la minéralisation occasionnée par les interventions du printemps n est pas vraiment problématique,bien au contraire, puisqu elle intervient à un moment où les flux hydriques vont redevenir ascendants avec une végétation qui va consommer d importantes quantités d azote. Par contre,le travail d automne est plus risqué : en remuant un sol encore chaud qui vient généralement de reprendre l humidité, il déclenche la libéralisation de grandes quantités d azote qui ne pourront jamais être captées par la culture qui vient d être implantée.ce phénomène sera d autant plus important que la culture précédente a reçu une fertilisation organique qui a lentement évolué dans le sol au cours de la saison. À l inverse, l incorporation de résidus pailleux peut compenser une partie de cette minéralisation par une réorganisation ponctuelle de l azote.une tonne de paille de céréale va prélever dans les premiers temps de sa décomposition jusqu à 15 kg de N/tonne et la réorganisation nette en sols limoneux pour 8 tonnes de paille est estimée à kg/ha. Les apports organiques : le financement Comme l humus du sol,les apports de matière organique sont une source complémentaire d azote.cependant leur assimilabilité va grandement dépendre de leur C/N :contenir de l azote ne signifie pas toujours apporter de l azote disponible pour la culture.c est l un des principaux soucis des effluents d élevage et autres composts,où certains produits plutôt ligneux peuvent entraîner,dans un premier temps, des phases de réorganisation nette. Par ailleurs, la mise à disposition de l azote, comme pour la minéralisation du sol dépend fortement de la température,de l humidité, comme du travail du sol. Enfin, le compostage, qui s est largement répandu pour des raisons environnementales comme techniques, est un moyen de La décomposition des pailles de céréales peut réorganiser de l azote dans un premier temps mais avec le recul, elles concourent à l enrichissement de l horizon de surface en matière organique qui peut devenir une véritable zone nourricière. réduire la concentration en azote des produits. Celui-ci est souvent relargué sous la forme de NH 4 ou N 2 dans l atmosphère et sort donc malheureusement du système. En parallèle, il faut cependant reconnaître que le compostage est un moyen d épurer et d homogénéiser les produits comme de les concentrer en autres éléments comme le phosphore. Couverts végétaux : le recyclage Pour finir ce tour d horizon des éléments influençant l azote disponible, il faut inclure dans cette problématique les couverts végétaux qui sont positionnés pour capter l azote résiduel à l automne et ainsi limiter le lessivage :on parle de Cipan (Cultures intermédiaires pièges à nitrates).ces plantes peuvent absorber, et c est souhaitable, de grandes quantités d azote pouvant aller de 50 à 150 kg de N/ha. Cependant, cet azote redevenu organique ne sera pas,dans sa totalité,disponible pour la culture suivante.dans les itinéraires conventionnels,les experts avancent les chiffres de 20 à 40 % comme taux de retour mais ceux-ci sont bien entendu fortement influencés par le type de couvert,son développement et son niveau de maturité ainsi que son mode de destruction et le travail de reprise.ainsi, une moutarde de 4 à 5 tonnes de matière sèche détruite par le gel ou chimiquement peut ne rien apporter sur la culture suivante voire réorganiser quelques kg,

5 Le couvert végétal peut également devenir une source d azote pour la culture qui suit. Ici le maïs est sur la partie gauche après un couvert de sorgho et la partie droite après un couvert de trèfle. alors qu une autre moutarde de simplement 2 tonnes de MS peut redonner une grande partie de son azote si elle est mulchée verte à la surface du sol. Les couverts : restriction du disponible Comme un couvert végétal réorganise de l azote sous forme organique et qu une grande partie ne sera pas restituée dans le système lors de la saison qui suit,le couvert a de grandes chances de ne plus être un engrais vert au Azote minéral en kg/ha Warmériville (51) semis le 06/08/98 AGRO D OC Répartition de l azote absorbé sens propre du terme mais plutôt un consommateur net d azote.cette préemption sur l azote est largement visualisée par de nombreux TCSistes avec, ces dernières années, l amplification des couverts et le redéveloppement du semis direct.comme toujours, il ne s agit pas d un phénomène simple et plusieurs facteurs influencent cette restriction qui n est pas sans poser de sérieux problèmes : - La profondeur du sol et surtout l épaisseur exploitable ou exploitée par l enracinement de la culture suivante. Les sols profonds ont la capacité de stocker plus d eau (moins de drainage) mais également plus d azote qui va progressivement descendre dans le profil au cours de l hiver mais pas forcément sortir.à l inverse,un sol superficiel est un sol traversé par de grandes quantités d eau qui entraîneront, hors de la couche exploitable, l azote. - Le climat et surtout la pluviométrie hivernale conditionnent la «lame drainante» et le potentiel de lessivage de l azote en solution à l automne et pendant l hiver. Dans les sols profonds, le couvert peut réorganiser l ensemble de l azote disponible dans le profil à l automne dont une grande partie ne sera pas vraiment lessivée notamment si l hiver est relativement peu arrosé.au printemps suivant, même si ce sol contient plus Moutarde croissance biomasse (y compris racines) Paille moutarde Racines 0-20 Feuilles mortes Total N absorbé / plante entière Il est souvent difficile d estimer l azote absorbé par un couvert végétal. Premièrement la teneur entre plantes est variable et l évolution de cette concentration varie dans le temps en fonction du développement végétatif. De manière classique, une jeune plante sera toujours plus riche en azote avec des taux qui peuvent voisiner 4 % de la biomasse totale pour rapidement descendre aux alentours de 2 % en cours de végétation voire en dessous à partir du début de la maturité. Une autre difficulté concernant l évaluation de la quantité d azote réorganisée est la répartition dans le végétal luimême. Cependant comme le montre cette analyse effectuée sur un couvert de moutarde, le principal stock d azote est souvent contenu dans la végétation aérienne. Une seconde partie qui se développe au fur et à mesure que la plante s approche de la maturité est le volume de résidus, et entre autres de feuilles mortes, que l on retrouve sur le sol. Dans le cas de cette moutarde, il représente jusqu à 25 % de l azote capté. Bien sûr pour un autre couvert comme des graminées, ce pourcentage serait insignifiant. Enfin, la quantité d azote retenu par le réseau racinaire apparaît comme relativement faible. La consommation d azote est également étroitement liée au volume de biomasse produit avec dans cet exemple plus de 250 U de N réorganisée pour environ 8 t de biomasse totale. Ceci nous permet de garder assez facilement le chiffre de 30 unités de N par tonne produite comme référence un peu grossière mais réaliste. Cet exemple montre également que l azote peut dans bien des cas être le facteur limitant au développement du couvert végétal. C est d ailleurs pour cette raison que de nombreux essais ne montrent pas une grande différence de biomasse produite entre des semis précoces et semis tardifs. Une fois tout l azote consommé, les plantes ne se développent plus, ce qui reste logique dans la démarche Cipan. Cependant, dans une approche d agriculture de conservation, où l objectif est le maximum de biomasse, il est regrettable de se retrouver bridé par un manque d azote Biomasse en tms/ha SOURCE : DORSAINVIL (2002) Implantation de blé sur différents couverts à l INAPG. Le développement est fortement influencé par la disponibilité en azote (sol nu et travaillé au premier plan, ensuite couvert de légumineuse et en troisième plan couvert de graminée). d azote sous forme organique, il sera beaucoup moins pourvu en azote disponible qu un sol resté nu qui a probablement perdu de l azote pendant l hiver. En situation de sols superficiels, les risques sont identiques mais beaucoup moins prononcés puisque la quantité d azote généralement lessivée est beaucoup plus importante. Ainsi, le différentiel en azote disponible au printemps entre un sol couvert et un sol nu sera d autant plus faible que le sol est peu profond. Dans ce dernier cas, les risques de préemption sont limités et le retour sur investissement assez rapide. Quel est le niveau réel de fourniture du sol? En somme,la gestion de la fertilisation azotée est beaucoup plus complexe qu il le semble tant les fournitures du sol peuvent être variables en fonction du sol lui-même, du climat, des couverts, des apports organiques, des interventions mécaniques et enfin du type de fertilisation.au vu de ces éléments, et même si certains grands principes et équilibres (comme la méthode des bilans) restent tout à fait valables, la prévision des doses réelles à apporter en fonction des conditions est beaucoup plus difficile à gérer sans risque de pénalisation du résultat.cette difficulté est amplifiée pour les agriculteurs en TCS et semis direct au vu de l impact du travail du sol sur les fournitures d azote qui se retrouvent souvent hors référence. Enfin avec cet élément très fugace, on parle souvent de quantité alors que l analyse de reliquats est comme tous les autres éléments une mesure de la concentration retranscrite ensuite en quantité en fonction du volume et du poids de sol présumé.la disponibilité dans le temps et les flux pendant la saison sont autant d incertitudes qui viennent encore plus compliquer la situation.

6 Gestion de l azote en TCS et semis direct Risques de préemption Cultures Couvert Azote réorganisé sous forme organique par le couvert Azote normalement conservé par le sol Azote potentiellement lessivable Minéralisation Humification Azote disponible pour la culture suivante Azote immobilisé sous la forme organique Préemption nette : azote normalement conservé par le sol - azote disponible pour la culture suivante SOURCE : THOMAS 2004 Dynamique de minéralisation de l azote N minéralisé (en % N introduit) R 2 = 0, C/N-organique Le C/N influence largement la vitesse de minéralisation des résidus des couverts et donc le retour de l azote absorbé. Les plantes jeunes avec un C/N voisin de 10 (4 % d azote) se décomposent vite et redonnent l azote rapidement. On peut considérer cette approche comme celle d un engrais vert. Cependant audelà d un C/N de 25, 1,6 % de N dans les tissus végétaux, la minéralisation est fortement ralentie et elle peut même prélever de l azote dans l environnement. Ainsi, il ne faut pas attendre beaucoup de retour sur la culture d un couvert bien développé, mais plutôt une certaine restriction. Dans ce cas, les éléments apportés par le couvert et entre autre l azote sont capitalisés. Une partie va aller soutenir la croissance du taux de matière organique alors que l autre sera lentement redistribuée sur les cultures suivantes. Avec ce type de couvert, le retour sur investissement ne se raisonne pas à l année mais bien dans le temps. SOURCE : JUSTES ET AL Fourniture en azote en fonction du travail du sol et du couvert Essais monoculture de maïs et TCS Traitements Trav. profond Reprise Trav. profond (printemps) de surface (automne) Couverture Couvert Sol nu Couvert Sol nu Couvert Sol nu Reliquats kg N/ha au semis 16,5 17,5 19,7 20, Reliquats kg N/ha jours après semis Reliquats kg N/ha à la récolte Rendements en Q/ha ,3 71,1 61,4 69,7 Couvert : association d avoine d hiver + trèfle incarna + fenugrec (50 kg+10 kg+15 kg), semé le 15 octobre et détruit chimiquement le 18 mars Le niveau de végétation restant faible vu le manque de sommes de température sur cette période même dans le Sud-Ouest. Semis du maïs le 1 er avril avec 59 kg de N en starter et complément de 180 kg de N en végétation (méthode des bilans). Même si les couverts sont limités dans leur développement par l implantation tardive imposée par la monoculture, ils entraînent tout de même une restriction sur la fourniture en azote pour la culture qui se traduit dans tous les cas de figure par une pénalisation du rendement. Dans cet exemple, le niveau de reliquat au semis est faible quels que soient le travail et la couverture : une homogénéisation certainement occasionnée par le lessivage hivernal. Par contre, 45 jours après l implantation du maïs, de grandes tendances se dessinent avec 50 à 60 kg de N en moins sur les parcelles couvertes. Une partie de l azote apportée a vraisemblablement été réorganisée par l incorporation du couvert au sol lors de la reprise avant semis. Les 250 kg de N présents dans la partie TCS sans couvert (80 kg de N de plus) sont surprenants. Avec aucun travail profond, l humidité a sûrement été mieux conservée favorisant la minéralisation lors de ce printemps sec. Le rendement final, d ailleurs, en témoigne. SOURCE : AGRO D OC (2003)

7 Blé semé en direct sur couvert de sarrasin. Cette plante étant moins agressive sur l azote du sol que d autres couverts avec une partie (les feuilles) qui se décompose rapidement, elle ne produit rarement de restriction sur la culture suivante, bien au contraire. Gestion de la fumure azotée Les spécificités TCS Une période de transition qui peut être délicate Les TCS,contrairement à ce que l on peut croire, apportent de profonds changements dans les processus de recyclage et de fournitures d éléments minéraux et entre autres de l azote. Globalement,la simplification du travail du sol est un moyen efficace de limiter le lessivage mais ce n est pas évident,et notamment dans un premier temps,qu il s agisse d un moyen de retrouver plus d azote pour les cultures. En fait,et comme pour l organisation de la structure,il faut passer par une période de transition,qui peut être plus compliquée à gérer avant d atteindre un nouvel équilibre. Dans un premier temps, la limitation, voire la suppression de toute intervention mécanique, va réduire la quantité d azote mise en jeu en limitant la minéralisation de la matière organique. Dans des situations extrêmes, les fournitures du sol peuvent être littéralement divisées par deux.de plus,de nombreux éléments,comme l azote fixé par les résidus des cultures et des couverts, vont intégrer des cycles de dégradation plus longs diminuant les quantités disponibles. Enfin, l effet préemption des couverts ne peut que venir amplifier ce déficit ponctuel. Pendant cette période qui peut être plus ou moins longue comme intense en fonction du type de sol (profondeur et niveau de matière organique essentiellement) et des stratégies de travail de sol (progression de difficultés entre les TCS, semis direct et semis direct sur couvert), la gestion de l azote sera plus délicate et nécessitera une anticipation des apports voire une fertilisation légèrement supérieure. Avec le temps et l accumulation de matières organiques facilement minéralisables et par conséquent d azote,les cycles vont retrouver un équilibre avec une croissance des retours.la situation va continuer à progresser pour se stabiliser voire s inverser. La croissance du capital organique commencera à redonner des intérêts substantiels même s ils sont plus faibles en pourcentage et la limitation des fuites (présence de couverts et limitation de la migration verticale dans le profil) favorisera la conservation de plus d azote disponible pour les cultures.d une manière générale, ce sont les sols profonds et peu organiques qui risquent d être les plus affectés par cette période de transition.a contrario dans les sols superficiels, le retour sur investissement sera d autant plus rapide que la quantité d azote conservée dans le système par le non-travail du sol et les couverts végétaux est importante. Enfin,lorsque l on parle d azote organique en TCS,il faut intégrer l azote réorganisé par l activité biologique et l activité microbienne.cette biomasse non négligeable constitue un stock complémentaire à rotation rapide. Ainsi lorsque de l azote est disponible,une partie peut être captée par ces organismes qui vont se multiplier avant de la restituer à leur mort.ces processus très actifs dans les sols vivants et organisés participent également à la limitation du lessivage.ainsi,on comprend mieux pourquoi on constate peu de fuite sous une prairie même si elle est intensivement fertilisée. Rappelons ici que la réduction de la fertilisation qui pénalise souvent le rendement comme la qualité (niveau de protéine) ne possède qu une action réduite sur la maîtrise des pertes par lessivage a contrario du couvert qui lui est beaucoup plus efficace. Une meilleure gestion de l azote à terme Bien que les systèmes TCS et a fortiori le semis direct puissent être consommateurs d azote au départ,la limitation du lessivage conduira forcément à une amélioration voire à une réduction de la fertilisation à terme. En fait, dans un sol organisé (recul de 5 à 10 ans de TCS),l azote comme la matière organique vont être répartis selon un gradiant avec une zone beaucoup plus riche en surface. Ainsi, toute minéralisation passera obligatoirement Profondeur de sol en cm par le chevelu racinaire placé en dessous. Par ailleurs, la minéralisation et la fourniture minérale seront moins intenses au printemps avec des cultures qui repartent en végétation plus lentement :phénomène souvent observé Influence du mode de préparation du sol sur le potentiel de lessivage de l azote après une pluie de 64 mm Labour Nitrates en mg Profondeur de sol en cm Semis direct Semis de maïs et localisation d engrais : un impératif avec les cultures de printemps en semis direct. Moins d apports d azote en semis direct C est ce que conseille Alan Gulso du département de l agriculture de l État de l Illinois aux USA. Après de nombreuses analyses de sol dans cet État du Midwest, il constate que la réponse aux 50 à 100 premiers kg d azote sur maïs en semis direct est très forte mais s estompe rapidement avec les unités suivantes. Aujourd hui, les agriculteurs qui n apportent plus que 145 kg/ha pour un rendement de 115 q/ha atteignent le même niveau de rendement que ceux qui sont encore à 170 kg/ha. L augmentation du pool organique, l augmentation de la disponibilité en fin de course et la meilleure valorisation de l azote fourni par le sol sont autant de points d amélioration qui permettent aujourd hui cette économie chez les agriculteurs qui ont suffisamment de recul. Novembre Décembre Nitrates en mg La suppression du travail du sol lors de l implantation automnale de la céréale divise quasiment par deux le niveau des fournitures du sol limitant déjà largement la quantité d azote potentiellement lessivable. En complément, la meilleure organisation du sol (plus de 10 ans de recul TCS dans cette expérimentation) permet de mieux conserver, malgré le drainage occasionné par une pluviométrie soutenue, l azote disponible dans le profil supérieur. C est en fait l organisation verticale avec de grosses canalisations pour évacuer rapidement l excès d eau sans dilution avec la solution qui confère aux sols en TCS, et surtout en semis direct, cette limitation du lessivage. Avec une production d azote minérale mieux adaptée à l automne et moins de lessivage pendant l hiver, la simplification du travail du sol possède donc ici un atout tant environnemental qu économique. SOURCE : TEBRÜGGE (ALLEMAGNE)

8 Un étalement des fournitures dans le temps Teneur en azote minéral sous betterave à sucre 2000 Ces mesures ont été réalisées sur le site expérimental de Rütti (Canton de Bern : Suisse) où le système semis direct est comparé au labour depuis En début de période, et ce malgré un apport d engrais starter, le semis direct enregistre un déficit de 20 à 30 kg sur les deux premiers mois de végétation. On peut également remarquer que la réponse à une fertilisation azotée est plus lente en semis direct. Par contre en juin et juillet, période de fort développement végétatif de la culture, la concentration en N minéral est supérieure en semis direct, le sol par les TCSistes.Cependant,la minéralisation va progressivement monter en puissance avec l accroissement de la température et bien alimenter les cultures pendant la forte croissance végétative comme en fin de cycle.la fourniture en azote minéral ne sera plus inférieure au labour bien au contraire mais positionnée différemment.par ailleurs,la gestion de la fertilisation devient plus souple avec une offre qui suit beaucoup mieux la demande du climat même si elle arrive avec un léger retard : s il fait froid ou sec, les plantes ne poussent pas et la minéralisation est stoppée et inversement en période chaude et humide. Cette meilleure gestion de l ajustement des fournitures rend plus facile le calage plutôt s étant réchauffé et l activité biologique minéralisatrice mise au travail. Évolution des teneurs en azote minéral sous culture de betterave 2001 Dans cet autre cas de figure, avec un semis très tardif (le 3 mai), le différentiel de teneur du sol en azote minéral est supérieur à l année précédente avec une pointe d environ 80 kg de N/ha. Cette forte amplitude de départ prolonge ce déficit jusqu à fin juillet, alors que la minéralisation journalière en semis direct est déjà supérieure au traitement labour dès le 15 juin. Différence de teneur en azote minéral entre les parcelles labour et Ces mesures réalisées dans un sol semis direct (l échelle rouge signifiant plus d azote dans la partie labour). voisin de 2,6 % de matières organiques (2,4 % pour le labour) avec Différence de la dynamique de minéralisation entre les parcelles labour et semis direct (l échelle rouge signifiant plus de minéralisation dans la partie labour). un recul semis direct de 7 ans donnent une idée de la différence de fonctionnement d un sol en matière de fourniture d azote selon la conduite culturale. En matière de quantité de N mise à disposition de la culture pendant la saison il n existe pas de différence notable. Les fournitures du sol sont simplement retardées dans le temps et mieux calées par rapport aux besoins des cultures. Concentration en nitrate de la solution du sol à 40 cm sous culture de blé Comme pour les cultures de printemps, on constate l apparition d un décalage des teneurs en fonction du mode de travail du sol et cette différence peut atteindre 60 kg sur la période avril-mai. Dans le traitement semis direct, la minéralisation est quasi inexistante sur la première partie du printemps où les teneurs présentes sont essentiellement imputables à la fertilisation azotée. Par contre à partir de la mi-mai, la tendance s inverse : la concentration en labour diminue (fin progressive de l action des apports d azote) et le semis direct comme les TCS connaissent une croissance assez forte des teneurs en azote disponible : c est l augmentation de la température du sol qui dope la minéralisation. Il est d ailleurs regrettable que cette étude centrée sur les aspects plutôt environnementaux (lessivage de l azote au printemps sous culture de blé) n ait pas prolongé les mesures jusqu à la récolte de la culture. Il y a de fortes chances, comme pour les cultures de printemps, que les courbes se croisent. SOURCE : SERVICE AGRONOMIE ET ENVIRONNEMENT DU CANTON DE BERN. SOURCE : F. TEBRÜGGE UNIVERSITÉ DE GIESSEN (ALLEMAGNE) SOURCE : SERVICE AGRONOMIE ET ENVIRONNEMENT DU CANTON DE BERN hypothétique du dernier apport, où le sol s il contient un bon niveau organique va parfaitement suivre et s ajuster aux besoins.ainsi le rendement ne risque pas d être pénalisé par une sous-fertilisation et la qualité (taux de protéine et teneur en huile) est souvent au rendez-vous. La couverture des sols : un investissement à long terme De la même manière que les TCS,la pratique des couverts risque de passer par une période de transition plus ou moins importante avant Couvert de vesce/tournesol. Les plantes ont fonctionné en relais : le tournesol a capté l azote pendant l automne et participé à la structuration du sol avant d être détruit par le gel. La vesce a survécu pendant l hiver avec un développement végétatif au printemps, permettant de produire un peu d azote pour le maïs. L introduction de légumineuse comme ici dans ce mélange de couvert est un moyen simple mais efficace de contourner une bonne partie des soucis liés à la réorganisation de l azote sous forme organique. d en mesurer les bénéfices sur l azote.de plus, si le couple TCS ou semis direct et couverts végétaux est une combinaison qui comporte de nombreuses synergies positives, il amplifie d autant les risques de faim d azote au départ. Suivant le stade de développement du couvert et le temps laissé entre le moment de la destruction et l implantation de la nouvelle culture,les fournitures en azote peuvent être très différentes avec un effet exponentiel des restrictions : plus le couvert fonctionne tardivement,plus il captera le peu d azote éventuellement relargué et plus sa décomposition sera à la fois retardée et ralentie. C est pour ces raisons qu il peut être judicieux de les détruire dans un premier temps assez tôt (décembre à janvier),sauf en sols très superficiels,le principal travail du couvert étant réalisé sur la fin de l été et l automne.puis avec l expérience et la capitalisation des premiers couverts, il est possible de retarder progressivement les dates de destruction sans pour autant aller trop loin.il ne faut oublier ici que le couvert n influence pas que la disponibilité en azote de la culture suivante mais également les réserves en eau comme la facilité de reprise et de semis. Passées ces difficultés, les couverts en enrichissant le pool organique apporteront, par le cumul de leurs arrières effets, une augmentation des retours en azote minéral comme d autres éléments.le temps de réponse sera différent selon les situations et les niveaux de couverture mais d une manière générale il sera d autant plus court que le couvert réorganise de grandes quantités d azote auparavant lessivées.de plus comme nous l avons vu dans le TCS 18 sur la couverture végétale, la systématisation et l intensification des couverts sont porteuses de tellement de bénéfices qu il serait ridicule de s en priver. Enfin si fertiliser le couvert peut sembler une aberration dans le cas des Cipan, ce raisonnement peut devenir judicieux en TCS et semis direct.comme le retour ou le rendement du couvert correspondent à la biomasse produite,autant en produire un maximum et éviter qu une faible disponibilité en azote minéral limite le développement végétatif.à l instar des cultures,les couverts peuvent être confrontés à des restrictions (réorganisation par les résidus,faible minéralisation par absence de travail du sol) et demandent à être soutenus au départ afin de rapidement s installer et s imposer sur le reste de la végé-

9 Gestion de l azote en TCS et semis direct Effet d un couvert végétal avant maïs ,7 tms/ha 15,5 labour couvert 15 14, ,3 tms/ha 13, ,5 + 0,5 tms/ha 12 11,5 Rendement du maïs après 3 enfouissements Rendement du maïs après le 4 e enfouissement Rendement du maïs après le 5 e enfouissement Dans une rotation blé/maïs assez typique pour cette région fraîche et bien arrosée du Finistère, la station expérimentale de Kerlavic compare depuis maintenant 10 ans un couvert de ray-grass à un sol nu. Ces parcelles étant équipées de bougies poreuses, il a été possible de mesurer les pertes d azote par lessivage entre les systèmes. En moyenne, celles-ci ont été de 90 kg/ha sous l interculture maïs/blé non couverte contre seulement 10 kg/ha sous le ray-grass : un différentiel de 80 kg d azote. Bien que cette expérimentation soit en système labour, il a cependant fallu 6 années pour constater les premières prémisses et 8 campagnes pour voir apparaître le premier retour tangible de la pratique du couvert avec un gain de rendement de 1,7 t de matière sèche (plantes ensilées) en Ce résultat signifie qu il a fallu capter ou plutôt réorganiser sous forme organique pas moins de 320 kg de N (80 kg de N pas lessivé entre le blé et le maïs) pendant la rotation avant que cet azote commence à impacter le résultat des cultures. 320 kg de N représentent également un gain potentiel de matière organique dans le profil d environ 5 t/ha : soit un différentiel de bilan organique de 500 à 600 kg/ha/an, et ce malgré le labour. Enfin si cette expérimentation était conduite en TCS ou semis direct il y a fort à penser que le temps pour le retour aurait encore augmenté avec dans la période de transition une augmentation du risque de faim d azote liée à une plus forte capitalisation sous forme de matière organique. En 2003, cette tendance s est également confirmée avec un gain de rendement de 0,5 t de MS/ha. La sécheresse qui a sévi aussi dans cette région est en tout état de cause responsable de cette limitation. Par contre, pour ce qui est de la culture du blé qui vient après le maïs, encore aucun signe d amélioration ou de détérioration du rendement n est apparu. La fertilisation azotée est identique mais les responsables de cet essai se demandent s il ne faudrait pas introduire une réduction de dose afin de mieux apprécier l avantage économique de la pratique continue des couverts. SOURCE : CA 29 STATION EXPÉRIMENTALE DE KERLAVIC Couverts végétaux «déplafonnement des rendements» L essai couverts végétaux de Thibie (51) et la première expérimentation font apparaître, après des débuts difficiles (couvert de dactyle détruit trop tardivement), un retour sur investissement. Après dix années de pratique sur une rotation blé/betterave/pois, les résultats sont édifiants. Sans modification de la fertilisation, les rendements ont lentement progressé pour se stabiliser à environ 110 % de l approche sans couvert (du radis en l occurrence). Cette amélioration de productivité est également confirmée par la betterave et dans une moindre mesure par la culture de pois qui a été retirée de cette rotation à cause de soucis de maladie. Le meilleur recyclage de l azote intervient certainement dans cette amélioration du potentiel mais il est loin d être le seul élément. À ce titre, une surfertilisation azotée (jusqu à 400 kg N/ha) a permis de démontrer en situation d azote non limitante que cette différence de productivité, ce «déplafonnement de rendement» comme le nomment les experts était due à une amélioration globale du sol par l utilisation systématique des couverts végétaux. Par ailleurs, en situation azote limitant (fertilisation réduite 35 %), la pénalisation des premières années a été très importante (- 20 %) mais le rendement s est redressé pour atteindre aujourd hui le système sans couvert avec fertilisation classique. Cette réponse qui est d une certaine manière plus proche d une situation TCS ou SD (expérimentation conduite en labour) montre qu il ne faut surtout pas réduire la fertilisation les premières années, bien au contraire. De plus, un rendement identique avec 35 % d azote en moins montre que le couvert permet de mieux recycler les éléments d une part, mais qu il améliore également leur coefficient d efficacité d autre part. SOURCE : AREP (THIBIE 51)

10 tation.par la suite,des plantes plus développées seront plus efficaces pour capter l azote disponible voire aller le chercher en profondeur. Enfin,une partie de l azote apportée au couvert sera directement reportée sur la culture suivante limitant ainsi les risques de différentiel négatif. Si une fertilisation minérale, même au vu des bénéfices est difficilement justifiable économiquement,les effluents d élevage trouvent ici une place privilégiée. La partie soluble pourra être stockée sous forme de biomasse et le reste du produit sera lentement transformé par l activité biologique du sol.au printemps suivant, après ce «compostage de surface», il va engendrer des restitutions plus homogènes et régulières pour la culture suivante. De plus, l utilisation de produits organiques à la fin de l été et sur couvert implanté permet d étendre les surfaces épandables (moins de besoins de stockage) et de préserver la structure des sols (trafic sur sol généralement sec, couvert et colonisé par des racines). Pense légumineuses Dans ce contexte technique où l azote risque d être limitant,il est impératif de penser légumineuses.un pois,un lupin,un soja ou une luzerne dans une rotation est le meilleur moyen de rétablir et à moindre frais des équilibres.ce type de plantes ou plutôt leur association symbiotique avec les bactéries fixatrices d azote a la particularité de pouvoir ajuster la production d azote en fonction des besoins.ainsi dans une situation fertilisée ou avec apport d azote organique,les nodosités sont très peu actives alors que dans le cas d une restriction,elles peuvent en produire de grandes quantités qui seront bien positionnées dans le profil et totalement gratuites. La légumineuse peut également être positionnée en mélange de couvert pour les intercultures longues ou dans les intercultures courtes (entre 2 pailles par exemple) où il n existe aucune réglementation.en zone d élevage,c est la prairie temporaire qui peut autoriser son implantation. Enfin,l introduction d une légumineuse dans la rotation n est pas seulement intéressante pour l azote.c est un moyen complémentaire d augmenter la pression sur les graminées dans les secteurs trop céréaliers comme dynamiser l ensemble de la vie du sol. Nos principaux concurrents, les Américains du Nord comme du Sud,n évoquent d ailleurs que très rarement le souci de réorganisation de l azote par la croissance du taux de matière organique. Le soja qui revient tous les deux ans en moyenne leur a certainement évité tous les problèmes que nous avons évoqués. Anticiper la fertilisation azotée Au vu de la première partie de ce dossier,deux grandes stratégies se dessinent : - Une légère surfertilisation pendant la période de transition et de calage des pratiques est dans beaucoup de cas nécessaire. C est L épandage de produits organiques est un moyen d apporter une source complémentaire d azote qui sera plus ou moins disponible en fonction du C/N. Dans tous les cas, cette stratégie concourt à remonter le taux de matière organique afin d atteindre plus rapidement une plus grande autonomie du sol dans l accompagnement des besoins en azote des cultures. SC2 Grandes Cultures : l azote en un seul passage Depuis plusieurs années, ce groupe de conseil privé qui travaille principalement avec des agriculteurs TCSistes de la région sud-loire s est permis et ce, suite à de nombreuses observations, de revoir la stratégie de fertilisation azotée des céréales d hiver. Le fractionné qui laissait apparaître des symptômes de sous-fertilisation précoce a progressivement été remplacé par le retour à un seul apport. Celui-ci est généralement positionné au moment du début de la décoloration des bandes en double densité avec pour objectif de couvrir 90 % des besoins. Ensuite si cela est nécessaire (outil de pilotage), un complément est apporté en fin de montaison. B. Bon, technicien SC2, constate qu avec cette démarche il obtient une meilleure valorisation de l azote notamment lors de printemps assez sec comme l année dernière. De plus, l état sanitaire des parcelles, en apport unique, est également supérieur avec moins de septoriose pour des rendements équivalents à supérieurs. d ailleurs une pratique qui est de plus en plus mise en œuvre par des TCSistes.Elle permet d éliminer un facteur limitant qui peut poser de nombreux soucis de levée comme de développement végétatif précoce, voire influencer sérieusement le résultat final. De plus, ce volant de sécurité ne comporte pas de risque pour l environnement, bien au contraire,il sera valorisé par le couvert végétal qui pourra en profiter pour faire plus de biomasse en retour. - Une anticipation des apports principalement sur les cultures de printemps afin de compenser lors des premiers stades le manque d azote occasionné par le couvert et/ou la suppression du travail du sol : les apports précoces sont un moyen efficace de contourner le manque de diffusion des engrais lors d une période plus sèche.ainsi,tout l azote peut être apporté au semis.pour aller plus loin,des agriculteurs expérimentent également une autre forme de fractionnement.la fertilisation «starter» (de 30 à 50 kg de N) est apportée dans le mois qui précède le semis afin de permettre à cet azote de se positionner pour être directement efficace dès l implantation de la culture.le complément étant comme pour la précédente version apporté assez précocement. Concernant les céréales d hiver,le même raisonnement prévaut et l anticipation est souvent payante.à ce titre,certains agriculteurs qui possèdent un bon recul en TCS se dirigent vers l apport de la totalité de l azote en un seul passage au printemps,dès le début de la décoloration de la double densité.les résultats obtenus avec cette approche un peu en contradiction avec les préconisations classiques,mais adaptés aux TCS,procurent une gestion plus souple de la fertilisation tout en économisant un voire deux passages,ce qui représente un complément d économie substantielle. Utiliser le travail du sol à bon escient Comme nous l avons signalé,le travail du sol ne se limite pas à la seule fourniture d une structure satisfaisante,c est également le moyen de doper l horizon travaillé en éléments minéraux et entre autres en azote. C est d ailleurs une partie de ce qui est souvent intégré implicitement par les agriculteurs sous le terme de «réchauffement». Si les interventions à l automne risquent d être trop minéralisatrices comme nous l avons vu dans la première partie de ce dossier,un travail du sol avant l implantation d une culture de printemps est beaucoup moins incohérent. C est,surtout pendant la période de transition, le moyen de sécuriser l enracinement tout comme le démarrage rapide et précoce de la culture. Les systèmes de semis avec disques ouvreurs et le strip-till,qui reprennent l approche de «micro zone travaillée»,semblent le moyen d atteindre un compromis acceptable. Localiser la fertilisation Si la localisation d une fertilisation starter n exprime pas toujours une différence notable en technique conventionnelle,et on comprend maintenant pourquoi,elle semble beaucoup plus judicieuse en TCS et a fortiori en semis direct.elle permet de contrebalancer le manque de fourniture en augmentant la concentration Synthèse de trois essais azote (2000) Rdt % de Bilan Dose totale Écart Coef d utilisation q/ha protéine azoté apportée en kg/ha /q Témoin 57,3 10, Sol 390 sans soufre 81,6 12, ,24 Sol 390 avec soufre 83,3 12, ,19 Sol Agrifix 12 (1 passage) 83,1 12, ,20 Sol Agrifix 12 (2 passages) 86,4 12, ,11 Ammonitrate 33,5 (1 passage) 82,5 12, Ammonitrate 33,5 (2 passages) 81,2 12, ,25 SOURCE : SC2 GRANDES CULTURES

11 Gestion de l azote en TCS et semis direct dans un environnement proche de la jeune plante. Cette pratique est d ailleurs très répandue dans des pays aux climats plus froids comme le nord et l est de l Europe mais également aux États-Unis et au Canada. La localisation de la fertilisation permet également de s affranchir de l influence du climat surtout en conditions séchantes,de restreindre les réorganisations que peut opérer le mulch comme l activité biologique de surface et de limiter les pertes possibles par volatilisation. Cette pratique qui complique quelque peu le semoir comme le semis est cependant largement pratiquée non seulement pour ses apports techniques mais également pour les économies d engrais comme de passage et de temps. Si apporter un engrais starter semble indispensable pour les cultures de printemps,cette pratique peut éventuellement avoir un intérêt pour les céréales d hiver.c est le moyen d assurer un démarrage rapide et donc éviter l avancement des implantations comme c est souvent le cas afin d avoir de bonnes conditions de semis mais également suffisamment de temps pour que les jeunes plantes puissent s installer avant l hiver. Pouvoir légèrement reculer le semis apporte un avantage substantiel au niveau désherbage où seulement 8 à 10 jours permettent quelquefois de réduire de 50 % la pression adventice et limiter le risque de contamination par l intermédiaire des pucerons. Enfin, dans une orientation d agriculture de conservation,la localisation de la fertilisation peut être considérée comme un moyen d accentuer le différentiel entre les adventices et la culture :les mauvaises herbes doivent germer et se développer sur un sol non travaillé,couvert et appauvri en éléments minéraux,alors que la culture peut s épanouir dans une zone plus ouverte,microtravaillée et enrichie en éléments fertilisants.une piste complémentaire de gestion du désherbage que les Sud- Américains commencent à tester. Comment déterminer son propre niveau de fertilisation azotée Au vu de l ensemble des paramètres qui gèrent l azote et l amplitude des variations des niveaux de fourniture, notamment en TCS et semis J. Baker avec le Cross-slot est également un fervent promoteur de la localisation de la fertilisation au moment du semis. Dans son approche, l engrais et la graine sont par contre positionnés de part et d autre de la ligne du disque. Maïs semé en direct avec fertilisation localisée (150 kg de ) à gauche et sans fertilisation localisée sur un chaume de ray-grass ensilé. La différence est très marquée malgré un complément de fertilisation en surface (120 kg de N) et sans aucun souci de température du sol (semis en juin). direct, caler une fertilisation ne semble plus chose facile.sans rejeter la méthode des bilans qui ne peut servir que de référence,il est fortement recommandé d établir ses propres références à l aide de trois outils. Cette auto-évaluation est d autant plus importante que les situations peuvent évoluer assez rapidement voire passer d un extrême à l autre avec le recul en simplification du travail du sol.c est enfin le moyen d être plus précis,de faire éventuellement des économies d engrais et surtout de ne pas pénaliser son approche agronomique et ses résultats techniques par une sous-fertilisation ponctuelle. - Le témoin 0 azote : c est le moyen le plus simple d évaluer ce que son système sol/travail du sol/culture/couvert produit réellement. Les résultats seront bien entendu variables en fonction des années car aussi influencés Hans Peter Lauper, entrepreneur et président de Swiss-no-till, est un adepte de la fertilisation localisée. Ses deux semoirs de semis direct pour les implantations de maïs (un Max Emerge JD et le Cross-solt de Nouvelle- Zélande) sont équipés de localisateurs d engrais starter. Les doses d application sont en général de 150 kg/ha de Au vu des résultats sur les cultures de printemps, il a fini par installer un système de double trémie sur son semoir 750 JD afin de déposer également une fertilisation starter dans la ligne de semis lors des implantations d automne. Avec le recul de quelques années il préfère utiliser dans ces conditions de l urée ou de l ammonitrate à hauteur de 20 à 30 unités/ha. Pour lui, il est difficile de prétendre que cette fertilisation ponctuelle lors des semis de céréales apporte vraiment un gain de rendement. Il la considère plutôt comme une sécurité qui permet de palier un léger manque d azote au cas où, et surtout un moyen de rassurer ses clients agriculteurs avec des cultures qui démarrent aussi bien qu en traditionnel. Enfin en matière de réglementation, il faut saluer ici le pragmatisme suisse : les quantités maximales d azote (organique comme minéral) à apporter sur une culture sont réglementées mais pas la date ni le mode d application. Cette partie est laissée à la guise de chaque agriculteur dont l intérêt technique comme économique est d opter pour la gestion la plus efficace possible. Afin de progresser dans cette approche, HP Lauper a élaboré avec son distributeur une forme plus complète d engrais starter qu il teste cette année sur les maïs. Il s agit d une formulation globale (15N, 15P, 2Mg, 7Ca, 20CaCO 3 ) où l objectif n est plus seulement l apport localisé d une fertilisation starter au risque de perturber la germination (brûlure), mais vraiment l amélioration physico-chimique de l environnement proche de la graine.

12 Le positionnement précis de la fertilisation : la version Horsch Enracinement d un blé avec apport de fertilisation sous la ligne de semis et organisation des racines autour d une injection de NH3 dans le sol. Aucune racine ne s est développée dans la zone de positionnement (trop forte concentration). Par contre, l enracinement est plus dense autour de la zone enrichie en azote. Depuis la sortie des semoirs de type CO (8 ans), M. Horsch propose le système PPF grâce au soc Duett développé aux USA. Ce dispositif permet de placer l engrais à environ 5 cm sous le fond du lit de semence qui est retassé. Cette technique permet, en éloignant l engrais du germe et des jeunes radicelles, d éviter le risque de brûlures lors de dosages importants avec une assimilation progressive des éléments. L enracinement est ainsi favorisé et la culture comme la fertilisation sont moins sensibles aux aléas climatiques. C est d ailleurs lors de périodes de sécheresse et surtout sur des cultures de printemps que les différences sont les plus importantes. En complément du Positionnement précis de la fertilisation, M. Horsch a recherché également le type d engrais le mieux adapté. La concentration au niveau de la zone de dépôt est très importante. Dans le cas de l utilisation d engrais azoté de type sulfate d ammoniac, cela entraîne une modification de ph autour de la zone de colonisation des racines. Si dans un sol basique, cette localisation tend à neutraliser le ph et rendre ainsi des éléments, comme le P, le Zn, le Mn, le B, beaucoup plus assimilables. En terrains acides, le même type d engrais ne fera qu amplifier les défauts du sol. Ainsi, la fertilisation localisée ne doit pas se résumer au seul apport de quelques éléments en fonction de telles ou telles cultures mais d une solution qui est neutre ou corrige en même temps les limites d un type de sol. Apport de fertilisant localisé selon le ph du sol et les besoins de la culture ph Besoin de la Colza Blé Orge de Printemps du sol culture en P élevé élevé 100 l de solution N/P 50 l de solution N/P 50 l de solution N/P +50l de sulfate d ammoniac + 50 l de sulfate d ammoniac l d Alzon (+ S) faible 50 l de solution N/P 50 l de sulfate d ammoniac 50 l de solution N/P +50l de sulfate d ammoniac l d Alzon (+ S) faible élevé 100 l de solution N/P 50 l de solution N/P 50 l de solution N/P l de solution azotée faible 100 l d Alzon (+ S) 150 l de solution azotée Apport en Bore 300 g 50 g 30 g Azalon : NH 4 +NO 3 + Urée + «Didine». SOURCE : HORSCH, SCHÖNBERGER par le climat.mais avec le recul de plusieurs campagnes,ce témoin donne une bonne idée de ce que l on peut compter comme «fourniture du sol» dans son bilan.avec le temps et la croissance du taux de matière organique comme les retours cumulés des couverts,le niveau devrait progressivement augmenter :un moyen complémentaire d évaluer que l on est sur la bonne voie. - La surfertilisation d une bande (approche Héliotest en tournesol).cette observation doit permettre de vérifier si l azote n est pas un facteur limitant de son système.c est un moyen complémentaire d évaluer les quantités maximums à apporter car avec les modifications de l état du sol,les rendements objectifs peuvent également progresser. - La méthode de double densité, outil complémentaire non pas pour évaluer les dosages mais plutôt déterminer le moment des apports. Cependant et par sécurité, il convient de ne pas sous-fertiliser dans les premières années de TCS et semis direct voire de légèrement surfertiliser.on évite ainsi toute restriction forte liée à un changement de fonctionnement du sol sans risque pour l environnement puisque cet azote servira en général au couvert végétal qui suivra.ce volant de sécurité lui permettra ainsi de bien se développer et de participer le plus activement possible à l amélioration du système. L azote comme indicateur environnemental Aujourd hui avec le développement et la recherche de la durabilité,les indicateurs techniques et environnementaux deviennent des éléments importants dans l évaluation comme la comparaison des pratiques. À ce titre, l azote, facilement analysable et détectable, peut devenir un indicateur rapide de changement d organisation comme de fonctionnement d un sol.très mobile pour la partie soluble, cet élément est également très lié à la matière organique.si les variations du stock organique sont difficilement quantifiables à court terme, les flux d azote sont beaucoup plus faciles et pourraient servir d indicateur avancé de l évolution du taux de matière organique. En complément,il semblerait que le C/N des matières organiques du sol diminuerait avec la simplification du travail du sol. Il y aurait donc plus d azote par équivalent matière organique :un autre indicateur de l état et de la capacité de stockage et de recyclage d un sol. Témoin 0 azote : simple, facile à mettre en œuvre mais efficace pour évaluer ce que son propre système de culture est capable de fournir en azote. En conventionnel comme en TCS, la gestion de l azote semble beaucoup plus complexe qu a priori. Il sera toujours très difficile de déterminer avec précision les doses à apporter sans prendre le risque de sur ou sousfertiliser. Par ailleurs, il faut cesser de considérer le travail du sol comme une simple action physique. Lorsqu on intervient mécaniquement sur une parcelle, on bouleverse une multitude de paramètres. Le dopage de la minéralisation libère des éléments minéraux et entre autres de l azote. Ainsi, la gestion de la fertilisation en TCS et semis direct doit être abordée différemment. Elle peut nécessiter une surfertilisation ponctuelle les premières années notamment avec l extension de la pratique des couverts végétaux et en général un positionnement plus précoce des apports. Cependant et avec le temps, l Agriculture de conservation permet de construire des systèmes de production capables de réorganiser et de recycler au mieux l azote comme l ensemble des minéraux avec un meilleur accompagnement du sol. Ceci facilite la gestion et peut même produire des économies notables. Ce n est donc pas la recherche d un meilleur environnement qui doit imposer les bonnes pratiques mais plutôt la mise en œuvre d une agronomie opérationnelle et cohérente qui permettra de régler une partie des problèmes environnementaux et limiter la teneur en nitrates des eaux de surface comme de nappe. Enfin la gestion, et surtout l optimisation de la fertilisation azotée, est probablement l un des plus importants chantiers sur lequel les TCSistes doivent se pencher après les couverts végétaux. C est déjà le moyen de lever certaines restrictions malheureusement assez courantes, mais surtout un levier pour améliorer encore plus l implantation et l installation des cultures en jouant sur la localisation d un complexe fertilisant adapté au sol comme à la plante. Frédéric THOMAS

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