Directive nitrates - Alsace Rapport des travaux du groupe régional d expertise nitrates Alsace

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1 PREFET DE LA REGION ALSACE DRAAF / DREAL Alsace Strasbourg, le 13 juillet 2012 Directive nitrates - Alsace Rapport des travaux du groupe régional d expertise nitrates Alsace Références : - code de l environnement, notamment ses articles R et suivants ; - arrêté ministériel du 19 décembre 2011 relatif au programme d actions national à mettre en œuvre dans les zones vulnérables afin de réduire la pollution des eaux par les nitrates d origine agricole ; - arrêté ministériel du 20 décembre 2011 portant composition, organisation et fonctionnement du groupe régional d expertise «nitrates» pour le programme d actions à mettre en œuvre dans les zones vulnérables afin de réduire la pollution des eaux par les nitrates d origine agricole ; Contenu : introduction, méthodologie, propositions, conclusion et annexes 1 / 20

2 1. INTRODUCTION Le groupe régional d expertise nitrates (GREN), prévu par l'article R du code de l'environnement, a pour objectif de proposer les références techniques nécessaires à la mise en œuvre opérationnelle de certaines mesures des programmes d'actions nitrates et en particulier celle relative à la limitation de l'épandage des fertilisants azotés afin de garantir l'équilibre de la fertilisation azotée, en application du programme d'actions national (arrêté du 19 décembre 2011). Le calcul de la dose prévisionnelle d'azote à apporter par les fertilisants s'appuie sur la méthode du bilan prévisionnel détaillé dans la publication du COMIFER de mars L absence de références peut conduire à la définition d un pivot ou d un plafond. 2. METHODOLOGIE Les travaux se sont déroulés en plusieurs étapes. Une réunion d installation le 16 avril 2012 à Strasbourg, a permis d installer le GREN, de présenter le contexte du travail et la mission confiée par le Préfet. 4 groupes de travail ont été constitués, avec pour chacun un rapporteur (membre du GREN) et un secrétaire (DRAAF ou DREAL) : - I) Groupe de Travail «légumes» ; - II) Groupe de travail «herbe» ; - III) Groupe de travail «grandes cultures» ; -IV) Groupe de travail «cultures pérennes» ; Chacun des groupes de travail a mené un travail en réseau. Une réunion intermédiaire pour chacun des groupes a permis de finaliser une première synthèse. Un séminaire du GREN organisé le 16 juin 2012 au Biopôle de Colmar, a permis de présenter et de synthétiser l ensemble des propositions de chacun des 4 groupes de travail et de pointer les questions restant à résoudre. La synthèse des propositions du GREN a été présentée et débattue en séance plénière du GREN le 02 juillet 2012 à Strasbourg, les conclusions validées de cette réunion de synthèse constituent les propositions du GREN, dans le cadre de la mission qui lui a été confiée par le Préfet. 3. PROPOSITIONS Les propositions détaillées ci-après font l objet d un consensus global. La palette la plus large possible des cultures en zone vulnérable alsacienne a été balayée par les travaux du GREN. Quand cela est apparu possible une méthode de calcul de la fertilisation prévisionnelle par une équation est proposée par le GREN sinon une dose pivot ou bien un plafond de fertilisation. Pour quelques cultures, très marginales en terme de surface (moins de 0,2% de la surface de la zone vulnérable) et d enjeu pour la qualité de l eau, il n a pas été possible d établir une proposition. Le GREN par ailleurs n a pas souhaité statuer sur une proposition de dose plafond «par défaut», visant à couvrir les cultures non traitées, car très minoritaires ou non encore répertoriées en ZV alsacienne. 2 / 20

3 I) Groupe de travail «légumes» : Le groupe de travail légume s est réuni le 25 mai 2012 à la Chambre d Agriculture 67 (experts du GREN et techniciens spécialisés cultures légumières et tabac). Les travaux du groupe ont fait l objet d un compte-rendu à l occasion du séminaire GREN du 6 juin A l issue des discussions les conclusions qui suivent ont été validées par le GREN le 2 juillet Le groupe a pris comme base de travail, l inventaires des différents légumes cultivés en Alsace, réalisé dans le cadre du recensement général agricole (RGA 2010). Cet inventaire n est pas forcément exhaustif mais il donne un aperçu convenable, tant en terme de catégories de légumes cultivés, qu en ce qui concerne leur importance surfacique (cf. tableau 1 annexe 1joint). Les légumes (hors Pomme de Terre) occupent environ ha en ZV Alsace soit moins de 1% de la ZV, 9 catégories de légumes représentent 85% des surfaces légumes en ZV : - Choux à choucroute : 522 ha ; - Asperges : 456 ha ; - Salades : 268 ha ; - Oignons, ail, échalotes : 195 ha ; - Choux blancs et autres : 146 ha ; - Fraises : 126 ha ; - Carottes : 114 ha ; - Céleris raves : 111 ha ; - Navets potagers : 69 ha. A cela s ajoutent une trentaine de catégories de légumes représentant environ 300ha soit 15% de la surface en légumes de la ZV. Les Pommes de Terre : occupent 1200 ha en ZV (0,5% de la ZV). Le Tabac : occupe ha. Les fleurs et autres plantes ornementales : occupent 135 ha en ZV. Pour chaque type de culture, le groupe s est prononcé pour une des trois méthodes de calcul prévisionnelle de la fertilisation azotée proposées dans l arrêté du 19 décembre 2011: - Méthode du bilan prévisionnel, selon méthodologie COMIFER ; - Méthode de la dose pivot, (une quantité d N plafond, rapporté à une quantité produite) ; - Dose plafond, pour une plage de rendement prévisionnel. (Les doses sont issues des fiches conseils rédigées par les conseillers spécialisés légumes à destination des exploitants d après la bibliographie). Les propositions du GREN sont les suivantes : - Choux à choucroute et choux blancs: méthode du bilan prévisionnel, (cf. fiche Choux Annexe 1 Tableau 2) - Oignons / échalotes / ails : méthode du bilan prévisionnel, (cf. fiche Alliums Annexe 1 Tableau 3) - Chanvre : méthode du bilan prévisionnel, (cf. fiche Chanvre Annexe 1 Tableau 4) 3 / 20

4 - Tabac : méthode du bilan prévisionnel, (cf. fiche Tabac Annexe1 Tableau 5) avec une valeur de minéralisation adaptée en cas de monoculture de tabac. - Pomme de terre : méthode du bilan prévisionnel, (cf. fiche Pomme de terre Annexe 1 Tableau 6) - Moutarde : dose pivot, 7.5 U / quintal (cf. fiche Autres Annexe 1 Tableau 8) - Asperges : dose plafond complétée par reliquat post-récolte = méthode appliquée par les allemands (vérifier si fertilisation a bien lieu après récolte), (cf. fiche Asperges Annexe 1 Tableau 7) - autres légumes : dose plafond, pour un plage de rendement prévisionnel (cf. fiche «Autres légumes» Annexe 1 Tableau 8) Le détail des fiches de calcul de la méthode du bilan est joint au compte rendu (Annexe 1-tableaux 2 à 9). Les fleurs et autres plantes ornementales, représentent environ 135ha de surface en ZV Alsace, le GREN n a pas été en mesure de proposer une méthode de calcul ou une dose plafond pour ces cultures, dans les délais impartis. Questions / autres cultures, existantes, non identifiées : pissenlits, rhubarbe, safran : L inventaire des cultures fourni à l issue du RGA n est pas forcément exhaustif ni détaillé à l échelle de certaines cultures très «marginales» en ZV Alsace. Pour ces cultures, le GREN s il est sollicité, pourra proposer une méthode d évaluation de la fertilisation prévisionnelle, ou bien une dose plafond. Question des cultures non répertoriées : Le groupe d expert se refuse à proposer une dose plafond pour les cultures non répertoriées. Une telle proposition par défaut est par trop aléatoire et va à l encontre de la démarche suivie pour le raisonnement de la fertilisation. Question des références nationales : Le GREN est très demandeur d un référentiel national de la fertilisation azotée, pour les cultures légumières et en particuliers pour les cultures peu pratiquées en Alsace. Un point d attention : A la date du 01/07/12 un certain nombre de fiches cultures ont été mises en ligne sur le site du COMIFER : - fiche jeunes carottes d industrie : en l absence de bilan N apports plafonnés à 100N. - fiche grosse carotte d industrie : en l absence de bilan N apports plafonnés à 180N. - fiche épinard : en l absence de bilan N apports plafonnés à 220N (culture hiver ou printemps précoce) ou 170 N (autres cultures). - fiche haricot d industrie : les apports sont plafonnés à 100N pour les haricots gousses et à 120 N pour les haricots grains. - fiche salsifis d industrie : en l absence de bilan N apports plafonnés à 220N. - fiche pois potager d industrie : aucun apport d N n est nécessaire sur le pois potager, en cas de parasitisme conduisant à une absence de nodulation, l apport est plafonné à 50N Même si en Alsace les conditions de mise en culture de ces légumes ne sont pas comparables les plafonds proposés par le GREN sont cohérents avec les fiches COMIFER pour ces différents légumes, à l exception des pois potager. 4 / 20

5 Pour les pois potager (surface cultivée en ZV Alsace estimée à 14ha), le groupe légume du GREN a proposé la dose plafond de 90N. L écart a interpellé un certain nombre d experts du GREN. Les propositions du groupe légumes émanent des pratiques de conseil mises en œuvre par les techniciens chambre auprès des exploitants, pour un certain nombre d experts, il semble difficile de s écarter de cette pratique, dans la mesure ou le risque de fuite dans la nappe n est pas avéré scientifiquement, en cas de surfertilisation, on observe une consommation de luxe et une réduction de la part symbiotique. La question n est pas tranchée par le GREN. Conclusion : 1. Consensus des experts par rapport aux différentes propositions de méthode de calcul et de doses plafond ; 2. Besoin de connaître les références nationales ou d autres région, surtout pour les cultures peu pratiquées localement, avant de consolider les propositions du GREN ; 3. Point d attention pour la dose plafond en culture de petits pois ; 4. Détails en annexe 1. 5 / 20

6 II) Groupe de travail «herbe» : Le groupe de travail «herbe» s est réuni le 25 mai 2012 à la Chambre d Agriculture 67 (experts du GREN et techniciens spécialisés élevage). Les travaux du groupe ont fait l objet d un compte-rendu à l occasion du séminaire GREN du 06 juin A l issue des discussions, les conclusions qui suivent ont été validées par le GREN le 02 juillet Les surfaces en herbe représentent 17% de la SAU de la ZV Alsace (source RGA 2010). Les techniciens élevage ont identifié 9 cas pratiques, de gestion des surfaces en herbe, facilement identifiables par les éleveurs : 1) culture d'herbe dérobée (ex: Ray gras italien) le plus souvent ray gras semé après blé et ensilé avant semis de maïs, extension du cas à la récolte des CIPAN 2) Prairie permanente fauchée Peu intensifiée objectif de l exploitant, 2 à 3 coupes sur la campagne, pas d objectif de coupe précoce au printemps (ensilage ou enrubanné) et donc pas d apport d azote en fin d hiver en vue d une première coupe précoce. 3) Prairie permanente fauchée intensifiée objectif de l exploitant, 3 à 4 coupes sur la campagne, avec un objectif de coupe précoce au printemps (ensilage ou enrubanné) et donc 1 d apport d azote en fin d hiver en vue d une première coupe précoce. 4) Prairie permanente pâturée extensive sur ce type de pâturage, les animaux restent en permanence au pâturage durant la saison estivale, ce type de pâturage se rencontre généralement pour les génisses ou les vaches allaitantes. 5) Prairie permanente pâturée intensive sur ce type de pâturage, les animaux ont accès au bâtiment durant la saison estivale, se rencontre généralement pour les vaches laitières 6) Prairie temporaire à graminées intensifiée 7) Pairie temporaire à graminées légumineuses, (0 à 50% de légumineuses) 8) Pairie temporaire à graminées légumineuses, (50 à 80% de légumineuses) 9) Luzerne ou trèfle violet, (100% de légumineuses) A chacun de ces 9 cas est associé une plage de rendement. Pour chacun des cas, une équation de calcul de la fertilisation prévisionnelle est appliqué. L équation proposée repose sur la méthode du COMIFER, équation simplifiée, adaptée aux conditions locales : X = (Rdt X %N - Mh - Fs) / CAU avec : X : dose d N maximale à apporter par ha ; Rdt : rendement en t MS / ha ; %N : kg N / t MS ; Mh : minéralisation de l humus (en kg d N / ha) ; Fs : fixation symbiotique ; CAU : Coefficient Apparent d Utilisation de l N ; 6 / 20

7 Cf. tableau joint (Annexe 2 tableau1 et tableau 2) : y figurent : - le chiffrage des paramètres de l équation proposée (tableau 1) ; - les valeurs pour la dose prévisionnelle, correspondant aux différents cas types et différents rendements prévisionnels. La discussion entre les experts a porté sur le caractère opérationnel et vérifiable de l équation. L évaluation précise des rendements pose problème pour les surfaces en herbe (et ce d autant plus qu elles sont en partie pâturées), une précision de l ordre de celle obtenue pour les grandes cultures nécessitant une mobilisation de moyens non généralisable à toutes les exploitations d élevage. Par contre, toutes les personnes concernées devraient pouvoir facilement identifier les 9 catégories proposées pour les surfaces en herbe sur le terrain. Il est donc proposé pour les surfaces en herbe de partir sur des doses plafonds par catégories de surfaces en herbe, ces doses plafond étant calculées à partir de l équation simplifiée type COMIFER. Le tableau des doses plafond / surfaces en herbe ZV Alsace est joint au compte rendu (Annexe 2 tableau3). Le groupe d expert constate que le résultat de l équation proposée est comparable aux pratiques de fertilisation relevée sur le terrain. Il souligne que l écriture de doses plafond dans l AP ne doit pas être interprétée comme une incitation à les atteindre, l arrêté préfectoral ne doit pas se substituer au raisonnement de la fertilisation au travail de conseil. Comme prévu dans l Arrêté du 19 décembre 2011, les éleveurs qui seraient en situation de dépasser les doses plafonds, devront être en mesure de justifier ce dépassement (article III 3). Une crainte est que l affichage de doses plafonds supérieures à 200N, puisse être perçu comme une incitation à des prévisions de fertilisation élevées qui pourraient entraîner des pratiques à risque pour la nappe. Dans certaines zones de captage, ce sont en effet les pratiques de fertilisation sur prairies qui semblent être à l origine de fuites dans la nappe. Cette proposition ne fait pas consensus au sein du groupe d expert, la limite de 200N n apparaissant pas justifiée par des arguments techniques ou scientifiques. La question de savoir quelle est la limite de rendement et de fertilisation à partir de laquelle dans les conditions pédo climatiques de la ZV Alsacienne, les risques de fuite de nitrates dans la nappe sont avérée, n a pas été étudiée jusqu à présent. Des études réalisées dans un contexte océanique (Pays-Bas ) font référence à des niveau de fertilisation de 300N. Conclusion : 1. Consensus des experts par rapport différentes propositions de méthode de calcul ; 2. Une proposition, ne faisant pas consensus : plafonnement à 200 kg N/ha de la fertilisation des surfaces en herbe (pour les cas pratiques 3,5,6,7) ; 3. Détails en annexe 2. 7 / 20

8 III) Groupe de travail «grandes cultures» : Conclusions du groupe de travail «grandes cultures» du 29 mai 2012 maison de l agriculture à SCHILTIGHEIM (experts du GREN et techniciens spécialisés dans les «grandes cultures») et contributions suite à la réunion intermédiaire du 6 juin Introduction Les cultures examinées correspondent aux cultures significatives en zone vulnérable (surface > 1% de la SAU ou > 1% de la catégorie) sur la base de l inventaire réalisé dans le cadre du recensement général agricole 2010 (voir l annexe 3 «cultures examinées grandes cultures») : - les céréales : maïs, blé, orge / escourgeon + maïs fourrage ; - les oléagineux : colza, soja, tournesol ; - les protéagineux : pois, féverole / vesce ; - les plantes à fibres, lin, chanvre (vu dans le groupe «légumes)» ; - les plantes industrielles : betterave ; - les fourrages (hors maïs fourrage) ; - les cultures énergétiques. Les grandes cultures représentent 86% de la surface agricole utile (SAU) de la zone vulnérable (ZV) en Alsace (51 % pour le maïs). Méthodologie Le bilan par poste en détail s écrit : Pf = Pi + Ri + Mh + Mhp + Mr + MrCi + Nirr + X + Xa L Rf ; Avec : Pf = azote absorbé à la fermeture du bilan ; Pi = azote absorbé à l ouverture du bilan ; Ri = azote dans le sol à l ouverture du bilan ; Mh = minéralisation nette de l humus ; Mhp = minéralisation nette due au retournement de prairie ; Mr = minéralisation nette des reliquats de récolte ; MrCi = minéralisation nette des reliquats de culture intermédiaire ; Nirr = azote apporté par l eau d irrigation ; X = azote apporté par l engrais minéral ; Xa = équivalent engrais minéral efficace des apports organiques ; L = azote perdu par lessivage ; Rf = azote dans le sol à la fermeture du bilan ; L équation d efficience en détail s écrit : Pf = P0 + (X+Xa)*CAU ; Avec : Pf = azote absorbé à la fermeture du bilan ; P0 = azote absorbé par un témoin non fertilisé ; X = azote apporté par l engrais minéral ; Xa = équivalent engrais minéral efficace des apports organiques ; CAU = coefficient apparent d utilisation de l engrais. 8 / 20

9 L équation d efficience, largement partagée en Alsace, est privilégiée. Les hypothèses communes à toutes les écritures sont les suivantes : Fs, fixation symbiotique ; Fns, fixation non symbiotique ; A, apports météoriques ; Gs, pertes du sol par voie gazeuse ; Ix, organisation microbienne aux dépens des engrais ; Gx, pertes gazeuses aux dépens des engrais ; sont de faible importance et/ou se compensent et/ou les recommandations d utilisation des engrais visent à les minimiser. Propositions 1) Mais Proposition : équation par postes X = 2,3 * Rendement + N non utilisable FS Effet précédent Effet CIPAN Effet MO La méthode est décrite dans le 4 ème programme d actions interdépartemental. Elle comprend : - des tables par types de sol pour les fournitures du sol (FS) ; - des tables pour les différents effets. L azote de l eau d irrigation est intégrée dans les fournitures du sol. Concernant les rendements : Les fourchettes de rendement ont sensiblement augmenté depuis le dernier référentiel établi il y a 10 ans (cf. graphique ci-dessous). Elles sont réactualisées de la manière suivante : + 10 q/ha pour la fourchette haute et pour la fourchette basse. 9 / 20

10 Concernant les fournitures du sol : Les essais montrent que les fournitures du sol sont globalement bien estimées. En sol profond des rendements identiques ont été obtenus avec une baisse de 40 U d azote mais il est difficile de savoir si cela est dû à une mauvaise estimation des fournitures du sol ou à l historique (enchaînement des précédents culturaux). Le choix du paramètre Q1 correspond à un risque de 20% pour l agriculteur. Prendre la médiane plutôt que le premier quintile (Q1) conduit à baisser les doses d azote conseillées de 20 à 40 U et à augmenter le risque pour l agriculteur. L utilisation de mesures de reliquat sortie d hiver (RSH) ou la caractérisation plus précise des sols n a pas donné de résultats probants pour expliquer la variabilité spatiale des fournitures du sol. Elles ne sont pas réactualisées. Dans les secteurs ou la nappe est dégradée, la surfertilisation peut s expliquer autant par l irrégularité des rendements que par la sous-évaluation des fournitures du sol. Il faudrait pouvoir réduire les fuites d azote grâce à l implantation de cultures intermédiaires pièges à nitrates (CIPAN) mais cela est techniquement difficile après un maïs. Voir l annexe 3 «maïs» pour les tables. 2) Sorgho Proposition : équation par postes (même méthode que pour le maïs) : X = b* Rendement + N non utilisable FS Effet précédent Effet CIPAN Effet MO b = 2,4 kg N/q ; des niveaux de rendement inférieurs de 20 à 40 q/ha à ceux du maïs. Eléments complémentaires concernant le sorgho : Il existe différents types de sorgho : - fourrager : se comporte comme une graminée prairiale ; 2 coupes par an ; pas de grain ; souvent utilisé en culture dérobée après orge. - grain : récoltable en ensilage. Une équivalence avec un rendement en grain est possible. - sucrier : similaire au sorgho grain sur le plan végétatif, mais beaucoup plus important en taille. Sélectionné à l origine pour la biomasse. La part de grain diminue dans la plante entière, jusqu à devenir négligeable. Une équivalence avec un rendement grain difficile selon les variétés. Des références existent sur les rendements, les teneurs en matières sèche et le raisonnement de la fertilisation en fonction de l objectif de la culture (grain ou matière sèche). Voir l annexe 3 «Sorgho» pour les tables. 3) Blé Proposition : équation par postes X = 3 * Rendement + N non utilisable RSH Mh Effet précédent Effet CIPAN Effet MO La méthode est décrite dans le 4 ème programme d actions interdépartemental. Elle comprend : - une mesure ou une estimation du RSH ; - des tables pour les différents postes. L apport d azote par l eau d irrigation est considéré comme négligeable (100 mm d eau à 30 mg/l apportent 7 U). 10 / 20

11 Les cas de figure «ried brun caillouteux, ried gris nord, ried gris noir rhénan sud / blé irrigué», non prévus par le référentiel actuel, ont été ajoutés. Les rendements de référence pour la situation «blé non irrigué» ont été abaissés. Les points suivants pourraient faire l objet d une amélioration : - moduler le coefficient 3 (b) par variété en fonction de la publication annuelle d ARVALIS (cf annexe «blé») ; - formaliser le réseau d estimation des RSH et publier annuellement les valeurs des coefficients b par variétés ; - mettre à jour les fourchettes de rendement qui ont évolué depuis le dernier référentiel établi il y a 5 ans (cf. graphique ci-dessous). Voir l annexe 3 «blé» pour les tables. 4) Autres céréales à paille Proposition : équation par postes (même méthode que pour le blé avec coefficients b et rendements appropriés) Des coefficients et des rendements de référence ont été définis. Les rendements par défaut, difficiles à estimer car une partie importante de la production est autoconsommée, ne sont pas détaillés par type de sol. Les valeurs retenues sont issues des statistiques agricoles. Pour l épeautre, le rendement par défaut peut être fixé à 35 q/ha. Voir les annexes 3 «autres céréales» pour les tables. 5) Colza Proposition : fertilisation basée sur l équation d efficience Utiliser la grille du CETIOM adaptée pour les hauts niveaux de rendement (méthode nationale adaptée au nord-est) ; Avec mesure ou estimation de l azote absorbé par la culture en sortie d hiver ; Voir l annexe 3 «colza» pour la grille. 11 / 20

12 6) Tournesol Proposition : fertilisation basée sur l équation d efficience Utiliser la grille de la CAC basée sur la grille du CETIOM ; Avec rendement et mesure ou estimation du reliquat sortie d hiver (RSH). Voir l annexe 3 «tournesol» pour la grille. 7) Soja Proposition : plafond à 0 U N/ha porté à 150 U N/ha en cas d échec de l inoculation Le soja ne nécessite pas de fertilisation azotée sauf en cas d échec de l inoculation (5% des cas). Cet échec provoque le jaunissement de la culture. Un apport d azote est nécessaire si plus de 30% des plants n ont pas de nodule. La dose préconisée varie entre 80 à 150 U selon le type de sol et le potentiel de rendement. 8) Pois, feverole / vesce, lupins et autres proteagineux Proposition : plafond : 0 U N/ha Les protéagineux ne nécessitent pas de fertilisation. Seul le lupin est inoculé. Cette opération ne pose pas de problème. 9) Lin Proposition : référence nationale (fiche du COMIFER) 10) Betterave Proposition : fertilisation basée sur l équation par postes. Utiliser la grille de la sucrerie avec : - besoins forfaitaires à l hectare ; - mesure du reliquat sortie d hiver (RSH) avec les paramètres «nitrates» et «ammonium». Voir l annexe 3 «betterave». Le forfait utilisé par la sucrerie, 260 kg N/ha, pour chiffrer les besoins des betteraves, correspond aux besoins de la culture, 220 kg N/ha (chiffre retenu au niveau national), augmenté du reliquat à la fermeture du bilan, estimé à 40 kg N/ha. Au niveau national, ce reliquat est estimé de 8 à 15 kg N par horizon de 30 cm de sol, ce qui donne 24 à 45 kg N pour un sol de 90 cm. La référence Alsace se situe dans la fourchette. 11) Fourrages hors maïs - betterave fourragère et autres fourrages Proposition : références nationales ; - sorgho fourrager : Proposition : voir sorgho ; 12) Cultures énergétiques Proposition : références nationales ; 12 / 20

13 Conclusion : 1. Consensus des experts par rapport aux différentes propositions ; 2. Des propositions d amélioration : - la mise à jour de certains référentiels (rendements, fournitures du sol) ; - la précision de certaines équations (modulation d un coefficient du blé en fonction de la variété) ; - la formalisation de la collecte et de la valorisation de certaines données (RSH) ; 3. Des références sont proposées pour : - les céréales : maïs, sorgho, blé et autres céréales à paille ; - les oléagineux : colza, soja, tournesol ; - les protéagineux : pois, féverole / vesce, lupins et les autres protéagineux ; - les plantes à fibres : chanvre (vu dans le groupe de travail «légumes») ; - les plantes industrielles : betterave ; 4. Il manque : - les autres cultures non spécifiquement examinées - les fourrages (hors maïs fourrage et sorgho fourrage) ; - les cultures énergétiques. 5. Des références seront cherchées au niveau national ou interrégional afin de fixer un plafond par culture ou catégorie de culture sans référence ; 6. Détails en annexe / 20

14 IV) Groupe de travail «cultures pérennes» : Conclusions du groupe de travail «cultures pérennes» du 29 mai 2012 maison de l agriculture à SCHILTIGHEIM (experts du GREN et techniciens spécialisés dans la vigne et l arboriculture) et contributions suite à la réunion intermédiaire du 6 juin Introduction Les cultures examinées correspondent aux cultures significatives en zone vulnérable (surface > 1% de la SAU ou > 1% de la catégorie) sur la base de l inventaire réalisé dans le cadre du recensement général agricole 2010 (voir annexe 4 «cultures examinées cultures pérennes») : - vigne ; - fruits à noyaux : prunier, cerisier ; - fruits à pépins : pommier, poirier ; - fruits à coque : noyer ; - arbres de Noël : - - pépinière : ornementale, fruitière, forestière ; - petits fruits : framboisier, myrtilles ; - houblon. Les cultures pérennes représentent 7% de la surface agricole utile (SAU) en zone vulnérable (ZV) et 6% pour la vigne seule. Methodologie Le bilan par poste en détail s écrit : Pf = Pi + Ri + Mh + Mhp + Mr + MrCi + Nirr + X + Xa L Rf ; Pf = azote absorbé à la fermeture du bilan ; Pi = azote absorbé à l ouverture du bilan ; Ri = azote dans le sol à l ouverture du bilan ; Mh = minéralisation nette de l humus ; Mhp = minéralisation nette due au retournement de prairie ; Mr = minéralisation nette des reliquats de récolte ; MrCi = minéralisation nette des reliquats de culture intermédiaire ; Nirr = azote apporté par l eau d irrigation ; X = azote apporté par l engrais minéral ; Xa = équivalent engrais minéral efficace des apports organiques ; L = azote perdu par lessivage ; Rf = azote dans le sol à la fermeture du bilan. Les hypothèses communes à toutes les écritures (postes non estimés) sont les suivantes : Fs, fixation symbiotique ; Fns, fixation non symbiotique ; A, apports météoriques ; Gs, pertes du sol par voie gazeuse ; Ix, organisation microbienne aux dépens des engrais ; 14 / 20

15 sont de faible importance et/ou se compensent et/ou les recommandations d utilisation des engrais visent à les minimiser. Spécificité des cultures pérennes : Les cultures pérennes sont marquées par une composante qualitative importante. Elles sont sensibles aux excès d azote qui peuvent provoquer : - une sensibilité accrue aux maladies ; - une dégradation de la qualité de conservation des fruits ; - une baisse des teneurs en sucre ou un retard de maturation. Les cultures pérennes se caractérisent par : - l importance des mises en réserves interannuelles (bois, racines, rhizome, etc.) dont la mobilisation en début de saison végétative conditionne des composantes clé de la production ; - des peuplements en place pour 15 à 40 ans selon les espèces (sauf pour les petits fruits : peuplements en place pour 5 à 10 ans) ; - un régime stable de restitution et de minéralisation hors apports organiques ; - un enherbement interrang fréquent. Spécificité des cultures pérennes par rapport à l équation de référence : Les sorties du système (les besoins de la culture) : En régime stable, dans les besoins de l année, on retrouve Pi (azote des réserves à reconstituer). Les besoins de l année n, soit (Pf Pi) se décomposent ainsi en : - Pi pour la reconstitution des réserves ; - Q_N qsp pour la croissance annuelle de la biomasse ; Devenir de Q_N qsp : - est exporté hors parcelle (baies, fruits, lianes, feuilles, cônes, etc.) ; - est restitué au sol (feuilles, sarments, racines?) : terme Mr pour n+1 ; - ou reste dans la culture (cep, arbre, etc.) : i.e. accroissement de la ramure des fruitiers. La simplification de la représentation des besoins donne : - besoins annuels totaux = Pi + N_exporté + N_restitué au sol (+ accroissement annuel) ; - besoins annuels nets = N_exporté (+ accroissement annuel) ; L implantation des cultures et la variation de l enherbement constituent des situations particulières. Les entrées du système : Les termes Mhp et MrCi prennent : - si «sol nu permanent», la valeur 0 ; - si «enherbement permanent non détruit», la valeur 0 ; - si «enherbement saisonnier (semis à l automne et destruction au printemps)» : des valeurs MrCi propres à ces systèmes (couverture partielle de la surface, croissance faible) mais non connues. L équivalent en engrais minéral efficace des apports organiques s écrit : Xa = Mpro1 + Mpro2+ X pro En viticulture, la fertilisation se fait avec des produits très divers et différents des grandes cultures. Les termes dominants sont Mh et X. 15 / 20

16 Propositions 1) Houblon Proposition : équation du bilan Les termes retenus pour une équation houblon : L équation : Pf = Pi + Ri + Mh + Mhp + Mr + MrCi + Nirr + X + Xa L Rf ; Devient : X + Xa = (Pf Pi) (Ri + Mh + MrCi)+ Rf ; Avec pour : (Pf Pi) = export parcelle + Pi Pi. L export parcelle est donné par la table de rendement «cône» en fonction de la variété X 0,137 kg N / kg cône ; Ri : mesure du reliquat sortie d hiver (RSH) ; Mh : table dérivée du blé + 20 kg ; MRCi : table dérivée des grandes cultures X 0,66 (prise en compte des cultures intermédiaires avec couverture partielle ) ; Rf : valeur pour sols profonds : 25 kg N / ha. Voir l annexe 4 «houblon» pour les tables. Eléments complémentaires concernant le houblon : Le houblon est une culture pérenne à fortes exportations : toutes les parties aériennes de la plante quittent la parcelle. Les reliquats de culture sont exportés pour des raisons sanitaires. Des références pour le terme «export parcelle» sont disponibles : 240 kg N pour 1750 kg de récolte pour la variété Strisselspalt (Marocke, 1975). Les niveaux d enherbement ou de couverture automnale des interrangs sont encore faibles. Les niveaux de reliquats Ri sont très variables entre parcelles (de 20 à plus de 300 kg N/ha). Les réserves du pied Pi sont considérées comme renouvelées entre le début et la fin de la période de végétation. Conclusion : 1. Consensus des experts par rapport à la proposition ; 2. Détails en annexe 3. 2) Vigne : Vigne en production (4 ans et plus) Proposition : plafond (50 U N total/ha) Gestion de l implantation (année de plantation de la vigne) Proposition : Plafond de 30 tonnes par ha de fumier frais ou de produit composté, sans distinction. Cette limitation est assortie d'une absence d apport de fertilisant azoté PRO ou minéral en années 2 et 3. A partir de l année 4, retour au régime pour la vigne en production (50 U N total/ha). 16 / 20

17 Eléments complémentaires concernant la vigne en production : Les exportations sont connues (Marocke et al., 1976). Les valeurs moyennes pour 9 tonnes de vendange pour divers cépages alsaciens sont les suivantes : - Q_N qsp : croissance annuelle de la biomasse : 54 kg N / ha ; - Exportation nette (vendange) : 17 kg N / ha ; Les besoins d azote par tonne (kg N / tonne) semblent baisser quand le rendement augmente. Les besoins pour l exportation nette sont couverts par les termes : Mh (pour sa fraction qui n est pas absorbée par l enherbement) + (X + Xa) ; Dans la pratique, les recommandations (X + Xa) pour l année n varient entre 0 et 50 U en fonction de l état de vigueur constaté l année n-1. La plupart des années ne nécessitent pas de doses importantes (0 à 15 unités). La fréquence d épandage de matières organiques est de l ordre de 3 ans. Le taux de renouvellement est faible mais l implantation de la vigne peut constituer une période à risque (faibles besoins d azote mais amendement organiques importants pour améliorer la structure du sol). Eléments complémentaires concernant l implantation de la vigne : Les apports de matière organique servent à améliorer la structure du sol (amendement). Ils se font à l aide de produits pouvant contenir de l azote minéralisable (fertilisant) : - fumier de bovins frais ou de dépôt, non travaillé ; - fumier composté ; - composts d autres origines ; A la plantation, les besoins d azote sont faibles et le sol est souvent désherbé. Les caractéristiques des principaux amendements sont les suivants : Les fumiers comprennent 5 à 6 kg N / tonne. 20% est disponible en année tonnes correspondent 30 à 36 kg N / ha. Les composts comprennent 6 à 8 kg N / tonne. 15% est disponible en année tonnes correspondent à 27 à 36 kg N / ha. Proposition d amélioration : - revoir le consensus au sujet de la fertilisation de la vigne et diffuser de manière renforcée (AGRI- MIEUX) des préconisations sur la gestion croisée de l enherbement et des apports d azote pour maîtriser la vigueur ; - développer le conseil à l implantation. Conclusion : 1. Consensus des experts par rapport à la proposition ; 2. Des propositions d amélioration : - le réexamen du consensus au sujet de la fertilisation de la vigne (gestion croisée de la fertilisation et de l enherbement et conseil à l implantation). 17 / 20

18 3) Arboriculture Proposition : plafonds Espèce Dose N maxi proposée Rendement Alsace (moyen / objectif) Pommes 120 U A définir Poires 90 U A définir Quetsches 70 U A définir Mirabelles 90 U A définir Cerises 100 U A définir L arboriculture présente des exportations importantes. La croissance interannuelle de la ramure immobilise de l azote. La proposition correspond à des doses maximales pour des rendements atteignables en Alsace. Les milieux sont enherbés de manière généralisée. Conclusion : 1. Consensus des experts par rapport aux différentes propositions ; 2. Des références (plafonds) sont donc disponibles pour : - les fruits à noyaux : prunier (quetsches, mirabelles), cerisier ; - les fruits à pépins : pommier, poirier ; 3. Il manque : - les fruits à coque : noyer ; - les arbres de Noël : - - les pépinières : ornementale, fruitière, forestière ; - les autres espèces non spécifiquement examinées. 4. Des références seront cherchées au niveau national ou interrégional afin de fixer un plafond par culture ou catégorie de culture sans référence. 4) petits fruits Proposition : plafonds - Myrtilles / bluet : plafond annuel de 60 u N maxi par ha, sans dépasser 40 unités par apport ; - Framboise : 80 u N maximum par année, portés à 100 u N/ha si cannes exportées et interrangs enherbés, avec une limite de 60 un/ha par apport. - Groseilles et autres petits fruits : pas assez de données disponibles. Eléments complémentaires pour les petits fruits : Exemple de préconisations pour le framboisier : Source Conseil fertilisation (u d N) Remarque RAC Changins (CH) Selon Rdt 10T: 30 u 15T: 45 u 20T: 60 u 25T: 75 u Modulation +/- 125% (selon rendement, sol, observations) 18 / 20

19 Ministère Agriculture Canada CRAAQ Canada 1ère année: u N 2ème année: u N 3ème et suivante: u N 45 u N implantation (compost >40T/ha), 55 u N années suivantes Exemple de préconisations pour les myrtilles Source Conseil fertilisation (u d N/ha) Remarque RAC Changins Rdt 10T: 30 15T: 35 20T: 40 Modulation +/- 125% (selon rendement, sol, observations) Ministère Agriculture Canada Préférer forme sulfate NH4 1ère année: u N environ 3ème et suivante: u N Préférer forme sulfate NH4 (sols à acidifier) ou urée (sols très acides) Exemple de préconisations pour les cassis / groseilles Source Conseil fertilisation (u d N) Remarque RAC Changins Rdt 15T: cassis 50 / groseille 60 20T: cassis 70 / groseille 85 25T: cassis 90 / groseille 110 Ministère Agriculture Canada Plantation: u N/ha 1ère année: u N Suivantes: u N Fractionnement: 1ère année: mai 50%, juillet 50% Ensuite: avril 50%, mai 30%, juillet 20% Pas formes organiques préconisée. Modulation +/- 125% (selon rendement, sol, observations) Plantation: compost 45 T Il s agit de méthodes basées sur des doses pivot à la tonne de fruits frais. La principale difficulté consiste à déterminer des rendements pour des systèmes souvent en «libre cueillette». Le cas des petits fruits est similaire à l arboriculture mais les rendements locaux sont mal connus. Il est difficile de proposer une équation ou un pivot. Les myrtilles constituent un cas particulier : cultivées sur sol acide, elles ne font pas l objet d apport de matières organiques. Les propositions retenues correspondent aux pratiques sur sol pauvre en Alsace. Conclusion : 1. Consensus des experts par rapport aux différentes propositions ; 2. Des références (plafonds) sont donc disponibles pour : - les petits fruits : framboisier, myrtilles ; 3. Il manque : -les autres espèces non spécifiquement examinées. 4. Des références seront cherchées au niveau national ou interrégional afin de fixer un plafond par culture ou catégorie de culture sans référence. 19 / 20

20 4. CONCLUSION Ce rapport présente les propositions validées en session plénière du GREN le 2 juillet Il est le fruit d un travail mené sur un temps court, sur la base des connaissances scientifiques et techniques partagées à ce jour, dans un esprit de pragmatisme afin de pouvoir aboutir à des résultats concrets et applicables sans biais par l ensemble des acteurs concernés par la problématique de la fertilisation azotée des cultures en zone vulnérable. L essentiel des propositions font l objet d un large consensus entre les différents experts du GREN, à l exception de deux points : - la dose plafond proposée pour le petits pois potager, une première proposition du GREN fixait une dose plafond à 90 N, alors que les préconisation faites au plan national par le COMIFER indiquent que la fertilisation N sur petits pois n est pas nécessaire. - les doses plafonds proposées pour les surfaces en herbe, lorsqu elles dépassent 200 U N/ha. Pour quelques cultures (marginales en terme de surfaces), le GREN n a pas été en mesure de proposer une équation ou une dose plafond, c est les cas notamment des cultures florales et environnementales, des sapins de Noël, en l absence de compléments d information en provenance du COMIFER ou d autres sources, la dose plafond par défaut sera adoptée. Le GREN s est refusé à faire une proposition de dose plafond «par défaut», permettant de couvrir l ensemble des cultures n ayant pas fait l objet d une réflexion du GREN, car largement minoritaires ou non répertoriées à ce jour en ZV alsacienne. Quelques sujets qui mériteraient un approfondissement ont émergés des débats au cours des différentes réunion du GREN : - la valorisation des déjections animales et autres fertilisants organiques ; - la mise en correspondance de types de sols qui apparaissent dans le raisonnement de la fertilisation des différentes cultures ; - la mise à jour de certains référentiels (rendements, fournitures du sol) ; - la précision de certaines équations (modulation d un coefficient du blé en fonction de la variété) ; - la validation des outils de pilotage de la fertilisation ; - la formalisation de la collecte et de la valorisation de certaines données (RSH) ; - le réexamen du consensus au sujet de la fertilisation de la vigne (gestion croisée de la fertilisation et de l enherbement et conseil à l implantation). 5. ANNEXES Annexe 1 : légumes Annexe 2 : herbe Annexe 3 : grandes cultures Annexe 4 : cultures pérennes 20 / 20