Comparaison de la fertilisation organique et minérale en culture de maïs ensilage : Synthèse des résultats expérimentaux

Earth & Life Institute - Pôle agronomie Comparaison de la fertilisation organique et minérale en culture de maïs ensilage : Synthèse des résultats expérimentaux 09-12 De Toffoli M. (1), Oost J.F. (2), Hautot M. (3), Imbrecht O. (1), Bouillon F. (1), Lambert R. (1,4), 12. (1) Université catholique de Louvain Earth and Life Institute agronomy Place Croix du Sud, 2 boîte L7.05.26 1348 Louvain-la-Neuve (2) Centre Indépendant de Promotion Fourragère ASBL Place Croix du Sud, 2 boîte L7.05.11 1348 Louvain-la-Neuve (3) Centre provincial Liégeois des Productions Végétales, Maraichères Route de Huy, 123 4300 Waremme (4) Centre de Michamps asbl Horritine, 1 6600 Michamps Dossier UCL 12-44

Table des matières 0 Introduction...1 1 Matériel et méthode...1 1.1 Dispositif expérimental...1 1.1.1 Traitements...2 1.1.2 Engrais de ferme...2 1.1.3 Reliquat azoté avant semis...3 1.2 Mesure de l azote potentiellement lessivable (APL)...5 1.3 Détermination de l équivalent engrais minéral...6 2 Données climatiques...8 2.1 Région limoneuse...8 2.2 Condroz...11 3 Résultats et discussion...12 3.1 Rendement en matière sèche...12 3.1.1 Région Limoneuse...12 3.1.2 Condroz...15 3.1.3 Synthèse rendements... 3.2 Coefficients d efficacité...21 3.3 Azote potentiellement lessivable...23 3.3.1 Fertilisation minérales...23 3.3.2 Fertilisations organiques...28 3.3.3 Synthèse APL...32 4 Conclusion et perspectives...33 5 Bibliographie...34 6 Annexes :...35 6.1 Caractéristiques et itinéraires techniques des parcelles expérimentales...35 6.1.1 Région limoneuse...35 6.1.2 Condroz...37 6.2 Analyse des matières organiques...40 6.2.1 Condroz...40 6.2.2 Région limoneuse...42 6.3 Coefficients d efficacité des matières organiques...43 Dossier UCL 12-44

0 Introduction L expérimentation pluriannuelle consacrée à la fertilisation en culture de maïs a été mise en place en collaboration entre le Centre de Michamps asbl, l UCL Earth &Life institute agronomy (membre de la structure d encadrement Nitrawal) et le Centre pilote maïs par l intermédiaire du CIPF et du CPL-Vegemar. L objectif initial de ce partenariat est de préciser, par rapport à une fertilisation minérale, des coefficients d efficacité de l azote contenu dans les engrais de ferme par la mise en place d essais sur plusieurs sites en Région Wallonne. A l origine de cette recherche, il y a le constat que les références nécessaires à la prise en compte des fertilisations organiques pour le calcul de la fertilisation minérale nécessiteraient une validation scientifique des valeurs qui concernent les grandes cultures (Dossier UCL 08-02, 08). L évolution des pratiques agricoles s oriente vers une meilleure valorisation des engrais de ferme qui va de pair avec une augmentation des apports de printemps au détriment des apports d automne. C est pourquoi la recherche présentée dans cette étude vise à améliorer les connaissances sur l impact des apports d engrais de ferme en sortie d hiver et au printemps. Il s inscrit dans le cadre des missions confiées aux membres scientifiques de la structure d encadrement Nitrawal en contribuant à améliorer les conseils de fertilisation azotée des cultures de printemps en Wallonie. 1 Matériel et méthode Les objectifs de ce travail sont d une part d ajuster les niveaux de fertilisation à l optimum avec les engrais minéraux et en combinaison avec les engrais organiques à action lente. Le second objectif est de mesurer l impact des fertilisations sur le reliquat post-culture mesuré en début de période d APL et enfin, de déterminer des coefficients d équivalence engrais minéral des principaux engrais de ferme (cf. 1.3). L essai a été réalisé sur trois sites différents aux caractéristiques pédoclimatiques représentant une part importante mais non exhaustive des emblavements de cultures de maïs ensilage dans le contexte wallon. Le présent travail est focalisé sur les sites de la région limoneuse et de la région du Condroz où les quatre années d essais sont achevées. Les résultats du troisième site situé en Ardenne seront traités ultérieurement pour deux raison : le protocole expérimental est différent (maïs cultivé en monoculture) et l expérimentation s y poursuit une année supplémentaire. 1.1 Dispositif expérimental Le protocole expérimental mis en place repose sur la comparaison des rendements en culture de maïs ensilage obtenus sur base de fertilisations utilisant les principaux engrais de ferme. Ces rendements sont comparés à une courbe de réponse du rendement à des doses croissantes d engrais minéral. Les parcelles ont été différentes chaque année pour éviter les arrières-effets des matières organiques. Les caractéristiques de sol et les itinéraires culturaux sont présentés en annexe. La méthode d implantation est réalisée en «blocs aléatoires» et en 4 répétitions de parcelles de 6m de large x 8m de long (ramenées par la suite à 7m). Seuls les 2 rangs centraux sont récoltés soit 10.5m². La récolte est réalisée avec une ensileuse de type «HALDRUP» spécialement équipée pour les parcelles d essais. Les rendements sont exprimés en tonnes de matière sèche par hectare. Dossier UCL 12-44 1

1.1.1 Traitements Les fertilisations minérales ont été appliquées sous forme solide à des doses allant de 0 à 175 kg/ha pour la courbe de réponse et à la dose de 50 kg/ha sur les traitements relatifs aux engrais de ferme à action lente. Les engrais de ferme à action rapide n ont pas reçu de fertilisation minérale complémentaire (Tableau 1). Tous les traitements ont été réalisés en 4 répétitions. Tableau 1. Fertilisations minérales et organiques appliquées sur les objets étudiés. Objet Fertilisation minérale Fertilisation organique type de matière date d application 0. Sol nu 1. 0 Nmin + 0 Norga 2. 50 Nmin + 115 Norga fumier fumier bovin février 3. 50 Nmin + 230 Norga fumier fumier bovin février 4. 50 Nmin + 230 Norga compost fumier bovin composté février 5. 50 Nmin + 115 Norga fumier fumier bovin avril 6. 50 Nmin + 230 Norga fumier fumier bovin avril 7. 50 Nmin + 230 Norga compost fumier bovin composté avril 8. 50 Nmin + 0 Nmin avril 9. 50 Nmin + 50 Nmin avril 10. 50 Nmin + 75 Nmin avril 11. 50 Nmin + 100 Nmin avril 12. 50 Nmin + 125 Nmin avril 13. 0 Nmin + 230 Norga volaille fumier de volaille avril 14. 0 Nmin + 230 Norga lisier bov lisier bovin avril 15. 0 Nmin + 230 Norga lisier porc lisier porcin avril L objet 15, fertilisation avec du lisier de porc a été intégré au protocole à partir de 10 et uniquement en région limoneuse. 1.1.2 Engrais de ferme Les analyses des matières organiques épandues ont été réalisées par le laboratoire de référence. Trois à quatre répétitions ont été réalisées par matière. Les valeurs des engrais de ferme utilisés sont présentées en annexe. Les doses d azote organiques appliquées telles que renseignées (Tableau 1) sont des valeurs objectifs, la quantité appliquée n est connue qu après analyse de la matière prélevée lors de l épandage. Ainsi même si des analyses ont été réalisées à l avance pour avoir une idée de leur teneur, des écarts parfois importants peuvent exister entre la quantité souhaitée et la quantité d azote organique effectivement appliquée (Tableau 2). Dossier UCL 12-44 2

Tableau 2 : Doses d azote organique appliqué qui sont inférieures ou supérieures à celles visées Matières organiques 1 Essais limoneuse 09 limoneuse 10 limoneuse 11 Quantités de matières (en t mf/ha) teneur en azote (kg/tmf) quantité d'azote organique (en unn/ha) fertilisation minérale complémentaire (en unn/ha) total d'azote appliqué (en unn/ha) Fum 230 Hv 50 5,33 266,5 50 316,5 Comp 230 Hv 42 4,37 183,5 50 233,5 Fum 230 av 50 5,33 266,5 50 316,5 Comp 230 av 42 4,37 183,5 50 233,5 Lisbov 230 av 40 4,5 180 0 180 Vol 230 av 10 10,83 108,3 0 108,3 Fum 230 Hv 41,6 4,63 192,6 50 232,6 Fum 230 av 41,6 4,63 192,6 50 232,6 Lisbov 230 av 40 3,39 135,6 0 135,6 Lispor 230 av 36 4,76 171,36 0 171,36 Vol 230 av 10,4 25,29 263 0 263 Fum 115 Hv 19,45 3,18 61,9 50 111,9 Fum 230 Hv 38,9 3,18 123,9 50 176,9 Lisbov 230 av 40 4,05 162,0 0 162,0 Vol 230 av 10,4 32,61 339,1 0 339,1 Vol 230 av 8.1 31.57 256 0 256 limoneuse 12 Lisbov 230 av 60 4.38 263 0 263 Ti09 Fum 230 av 39 4,96 193,4 50 243,4 Comp 230 av 37,7 4,33 163,2 50 213,2 Vol 230 av 8,6 22,005 189,2 0 189,2 Ti10 Lisbov 230 av 47,42 2,49 118,1 0 118,1 Ti11 Lisbov 230 av 82,1 3,76 308,7 0 308,7 Seulement deux traitements, en italique dans le tableau, ont des doses très nettement supérieures aux applications autorisées par le PGDA. Les autres applications sont toutes cohérentes avec la législation et elles nous permettront d analyser de quelle manière la dose d azote organique influence la valeur du coefficient. Lors de la présentation des résultats, nous utiliserons toujours la dose totale d azote (Norga + Nmin), calculée sur base des apports et dosages des différentes matières. 1.1.3 Reliquat azoté avant semis Région limoneuse (source UCL-CIPF) 09 : 0-30 35 Moyenne de N-NO3 kg/ha 10 Moyenne de N-NH4 kg/ha 30-60 46 Moyenne de N-NO3 kg/ha 12 Moyenne de N-NH4 kg/ha 60-90 51 Moyenne de N-NO3 kg/ha 11 Moyenne de N-NH4 kg/ha Total 33 kg N-NO3 /ha 33 kg N-NH4 /ha 1 Dans les tableaux, les traitements organiques seront désignés par code composé de lettres, de trois chiffres et encore deux lettres avec comme signification: Fum= Fumier de bovins ; Com= fumier de bovins composté ; Lisbov = Lisier de bovins ; Lispor = Lisier de porcs ; Vol= Fumier de volailles, Par le nombre d unité d azote (115 ou 230) et par la période d application : Hv= Hiver et Av= Avril. Dossier UCL 12-44 3

10 : 0-30 10 Moyenne de N-NO3 kg/ha Moyenne de N-NH4 kg/ha 30-60 11 Moyenne de N-NO3 kg/ha 24 Moyenne de N-NH4 kg/ha 60-90 11 Moyenne de N-NO3 kg/ha 23 Moyenne de N-NH4 kg/ha Total 32 kg N-NO3 /ha 67 kg N-NH4 /ha 11 : 0-30 27 Moyenne de N-NO3 kg/ha 30-60 13 Moyenne de N-NO3 kg/ha 60-90 14 Moyenne de N-NO3 kg/ha Total 54 kg N-NO3 /ha 12 : 0-30 24 Moyenne de N-NO3 kg/ha 3 Moyenne de N-NH4 kg/ha 30-60 18 Moyenne de N-NO3 kg/ha 1 Moyenne de N-NH4 kg/ha 60-90 27 Moyenne de N-NO3 kg/ha 1 Moyenne de N-NH4 kg/ha Total 69 kg N-NO3 /ha 5 kg N-NH4 /ha Condroz (source UCL) 09 : 0-30 19 Moyenne de N-NO3 kg/ha 7 Moyenne de N-NH4 kg/ha 30-60 14 Moyenne de N-NO3 kg/ha 7 Moyenne de N-NH4 kg/ha 60-90 10 Moyenne de N-NO3 kg/ha 7 Moyenne de N-NH4 kg/ha Total 43 kg N-NO3 /ha 21 kg N-NH4 /ha 10 : 0-30 15 Moyenne de N-NO3 kg/ha 6 Moyenne de N-NH4 kg/ha 30-60 17 Moyenne de N-NO3 kg/ha 5 Moyenne de N-NH4 kg/ha 60-90 14 Moyenne de N-NO3 kg/ha 4 Moyenne de N-NH4 kg/ha Total 47 kg N-NO3 /ha 16 kg N-NH4 /ha Dossier UCL 12-44 4

11 : 0-30 16 Moyenne de N-NO3 kg/ha 9 Moyenne de N-NH4 kg/ha 30-60 14 Moyenne de N-NO3 kg/ha 9 Moyenne de N-NH4 kg/ha 60-90 17 Moyenne de N-NO3 kg/ha 8 Moyenne de N-NH4 kg/ha Total 47 kg N-NO3 /ha 26 kg N-NH4 /ha 12 : 0-30 Moyenne de N-NO3 kg/ha 2 Moyenne de N-NH4 kg/ha 30-60 15 Moyenne de N-NO3 kg/ha 3 Moyenne de N-NH4 kg/ha 60-90 13 Moyenne de N-NO3 kg/ha 2 Moyenne de N-NH4 kg/ha Total 48 kg N-NO3 /ha 6 kg N-NH4 /ha 1.2 Mesure de l azote potentiellement lessivable (APL) Les mesures de reliquat azoté ont été réalisées en début de période d APL, aux alentours du 15 octobre. Chaque répétition a été sondée par 4 trous par parcelle à une profondeur de 90 cm en trois couches de 30 cm sur les parcelles en région limoneuse et à une profondeur de 60 cm en deux couches de 30 cm en Condroz. La détermination de la quantité d azote nitrique a été déterminée en respectant la législation régissant la procédure d extraction et d analyse d APL en Wallonie. Dossier UCL 12-44 5

1.3 Détermination de l équivalent engrais minéral On définit le coefficient d équivalence azote engrais minéral d un engrais de ferme comme étant le pourcentage de l azote total appliqué qui correspond à une fertilisation équivalente en engrais minéral. La détermination de ce coefficient peut être effectuée à partir de l azote absorbé par la culture (Figure 1). Figure 1. Détermination de l'équivalent azote engrais minéral de l'azote total d'un engrais de ferme à partir d'essais au champ (Bodet et al., 01). Nous montrons (Figure 2) que la relation entre le rendement en matière sèche et l azote absorbé par la culture est significative pour tous les essais réalisés. RDTsec T/ha 18 16 14 12 10 R 2 = 0,84 Pval model= 0,0001 Pval facteur Nap =0,0001 * * * * * * * * * * * ** * * * ** * * * * 8 70 90 110 130 150 170 190 210 230 Nabs kg/ha Figure 2. Relation entre la quantité d'azote absorbée par la culture et le rendement de celle-ci (Région limoneuse, 09). Dossier UCL 12-44 6

La fertilisation «équivalent minéral» est donc déterminée en reportant sur l axe des abscisses le rendement obtenu par les traitements organiques via la régression de la réponse du rendement à la fertilisation minérale (Figure 3). Comme définit plus haut, les coefficients d équivalence (ou d efficacité) sont obtenus en faisant le rapport azote équivalent minéral / azote apporté (Tableau 3). 19 18 y = 0,0435x + 12,375 R 2 = 0,9927 Rendement ( tms/ha) 17 16 15 14 13 12 11 0 40 60 80 100 1 140 Fertilisation minérale (kg N/ha) Figure 3. Régression linéaire des rendements obtenus pour des fertilisations minérales croissantes, région limoneuse, 12. Tableau 3. Détermination du coefficient d'équivalence engrais minéral : exemple du fumier bovin, région limoneuse 12. Traitement Objet Rendement (t/ha) N min équivalent N appliqué Neff (=Néq/Napp) FUM230AV 7 15,88 81 276 29% Dossier UCL 12-44 7

2 Données climatiques 2.1 Région limoneuse Figure 4. Températures observées et valeurs normales enregistrées à Ernage (source CRA-W 2 ) 2 http://www.cra.wallonie.be/index.php?page=53 Dossier UCL 12-44 8

Figure 5. Précipitations observées et valeurs normales enregistrées à Ernage (source CRA-W 3 ) 3 http://www.cra.wallonie.be/index.php?page=53 Dossier UCL 12-44 9

Figure 6. Déficit hydrique observé et valeurs normales enregistrées à Ernage (source CRA-W 4 ) 4 http://www.cra.wallonie.be/index.php?page=53 Dossier UCL 12-44 10

2.2 Condroz Pluviomètrie en mm 2 0 180 160 140 1 100 80 60 40 0 09 10 11 12 mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre Mois Figure 7. Pluviométrie mensuelle cumulée à Tinlot pour les quatre années d'essais (Source : PAMESEB asbl). Température en c 15 10 5 0 09 10 11-5 12 mars avril mai juin juillet août septembre octobre novembre Mois Figure 8. Température moyenne mensuelle à Tinlot pour les quatre années d'essais (Source : PAMESEB asbl). Dossier UCL 12-44 11

3 Résultats et discussion 3.1 Rendement en matière sèche Le niveau de rendement des témoins est relativement élevé dans la plupart des essais, le gain de rendement des fertilisations minérales apparaît assez faibles certaines années. Cela se remarque par la vitesse d apparition du plateau et par la confusion des résultats des fertilisations supérieures. Par conséquent, les doses supérieures d azote paraissent superflues par rapport aux gains qu elles ont permis. Les résultats sont présentés par région et par année. Les traitements statistiques cités concernent les fertilisations minérales. Les résultats des rendements organiques sont présentés sur le même graphique que les fertilisations minérales par souci de comparaison plus aisée. Leurs rendements seront cependant discutés en fin de chapitre. 3.1.1 Région Limoneuse En Région limoneuse, les sites exploités durant les quatre années ont des niveaux de rendement très différents. Le premier site présente un rendement moyen qui est nettement plus faible que ceux des autres. En revanche l essai de 10 a donné des rendements supérieurs aux autres, la moyenne étant de 23,4 tonnes de matière sèche, soit près de 5,2 tonnes en plus qu en 11 et 7,6 de plus qu en 12. 19 18 rendement (tms/ha) 17 16 15 14 13 12 11 10 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN COMP230JAN FUM115AV FUM230AV COMP230AV LISBOV230 VOL230 Traitements Figure 9. Région limoneuse, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 09 L essai de 09 affiche un gain de rendement des fertilisations minérales marqué entre le témoin et le rendement maximal (5,26tms/ha) obtenu par une fertilisation minérale (Figure 9). Les résultats du témoin sont significativement inférieurs à ceux des autres traitements (Pvaleur = 0,0001). L effet de la fertilisation azotée est très marqué jusqu à la dose de 100 kg N, ensuite le rendement se stabilise (cf. Figure 17). Le rendement moyen de 50 kg N est nettement inférieur à la moyenne des autres rendements minéraux mais présente une très grande variabilité entre répétitions (entre 12,60 et 17,25 t ms/ha). Dossier UCL 12-44 12

Les traitements consacrés aux fertilisations organiques ne présentent pas de différences significatives entre eux. Par rapport aux fertilisations minérales il n y a pas de différence significative quelle que soit la dose appliquée, seul le témoin sans fertilisation est significativement inférieur. 27 26 Rendement ( t/ha) 25 24 23 22 21 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN Traitements COMP230JAN FUM115AV FUM230AV COMP230AV LISBOV230 LISPORC230 VOL230 Figure 10. Région limoneuse, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 10 En 10, le niveau des rendements obtenus sur cette parcelle est particulièrement élevé avec une moyenne générale supérieure à 23 tonnes de matière sèche par hectare. On constate également une variabilité très importante dans la plupart des traitements (Figure 10). En ce qui concerne les fertilisations minérales, l augmentation des rendements entre le témoin et les fertilisations appliquée est significative (P-valeur = 0,0041). Un taux d humus élevé (2.5%) et une fertilisation organique régulière de la parcelle ont engendré une minéralisation importante durant la période estivale. Cette situation explique en partie le niveau extrêmement élevé des parcelles témoins (21 t ms/ha). En prenant en compte les fertilisations organiques, il n y a aucune différence significative observée. Dossier UCL 12-44 13

Rendement ( t/ha) 22 21 19 18 17 16 15 14 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN COMP230JAN FUM115AV FUM230AV COMP230AV LISBOV230 LISPORC230 VOL230 Figure 11. Région limoneuse, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 11 En 11, le rendement moyen est dans la gamme des rendements potentiels de la région (Figure 11). Le rendement des fertilisations minérales augmente fortement pour les doses les plus faibles pour atteindre son maximum à une dose de 125 kg N/ha. Etant donné la variabilité des résultats, nous ne sommes pas parvenus par l analyse statistique à mettre en évidence un plateau aux traitements les plus élevés. En particulier, les résultats de 100N sont très variables (entre 15,4 et 19,2tms/ha) et ne sont pas significativement différents de ceux du témoin, contrairement aux autres fertilisations minérales. Concernant les traitements engrais de ferme, le niveau moyen est élevé (18,8 t ms/ha) et supérieur au plus haut rendement obtenu par une fertilisation minérale. Il n y a pas de différence significative entre les traitements organiques, qui sont tous significativement supérieurs au témoin (0N). Le lisier de porc obtient également un rendement significativement supérieur à la fertilisation minérale 100N. Dossier UCL 12-44 14

Rendement ( t/ha) 19 18 17 16 15 14 13 12 11 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN COMP230JAN FUM115AV FUM230AV COMP230AV LISBOV230 LISPORC230 VOL230 Figure 12. Région limoneuse, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 12. Le niveau de rendement moyen de la parcelle (15.81 t ms/ha) est décevant pour la région mais s explique principalement par un début de saison particulièrement défavorable à la croissance du maïs (pluie orageuse de mm le lendemain du semis entrainant un glaçage du sol en surface et conditions humides et froides en mai). Le retard de végétation engendré en début de saison n a pu être comblé et le potentiel de rendement fut partiellement limité. Les parcelles non fertilisées décrochent significativement avec tous les autres résultats. Le meilleur rendement (125 kg Nmin) est significativement supérieur aux trois résultats les plus faibles : témoin (0N), le traitement 50N et le fumier de bovin 230 appliqué en janvier. 3.1.2 Condroz Le rendement moyen est assez faible en 09 et légèrement inférieur au potentiel régional. L amplitude des rendements entre le témoin et le maximum des rendements minéraux est également moins marquée en 09. Dossier UCL 12-44 15

16 15 14 Rendement ( t/ha) 13 12 11 10 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN COMP230JAN FUM115AV FUM230AV COMP230AV LISBOV230 VOL230 Traitements Figure 13. Condroz, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 09 L essai de 09 présente un rendement moyen est de 13,7 t ms/ha et un maximum de 14,5 t ms/ha (Figure 13). Le gain de rendement entre le témoin et le maximum minéral reste néanmoins relativement important (3,1tms/ha), ce qui laisse à penser que le facteur limitant du rendement a agi de manière similaire sur tous les traitements. Le traitement 50unN n est pas significativement différent du témoin, étant donné une importante variabilité entre répétitions (de 11,35 t ms/ha à 13,85 t ms/ha) mais présente en moyenne un gain de 1,1 t ms/ha. L application de 100unN offre un gain significatif par rapport au traitement de 50unN. L accroissement du rendement se maintient jusqu au traitement 100unN, au delà duquel les gains de rendement ne sont pas significativement différents les uns des autres (P-valeur = 0,75). L analyse des rendements mesurés pour les fertilisations organiques ne montre pas de différence significative entre ceux-ci. Signalons enfin que les rendements sont plutôt faibles pour la région. Ceci est dû à la sécheresse de la saison qui a accéléré la sénescence et conduit à une maturation plus rapide du maïs en fin de cycle. La sensibilité du maïs au manque d eau est encore accentuée dans les sols moins profonds. Dossier UCL 12-44 16

19 18 17 Rendement (t/ha) 16 15 14 13 12 11 10 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN COMP230JAN FUM115AV FUM230AV COMP230AV LISBOV230 VOL230 Traitements Figure 14. Condroz, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 10. En 10, les fertilisations minérales donnent des rendements significativement supérieurs au témoin (P-valeur = 0,0001). L augmentation de la production de matière sèche dépasse 3tms/ha avec le traitement 50unN. Les doses supérieures n apportent aucune augmentation significative du rendement. En prenant en compte les fertilisations organiques, un groupe homogène, composé du témoin 0N et des fertilisations avec du fumier de bovin en janvier, est significativement inférieurs aux autres traitements. Les pertes d azote des fumiers avant l enfouissement pourraient éventuellement expliquer ce résultat. Dossier UCL 12-44 17

Rendement (t/ha) 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN COMP230JAN Traitements FUM115AV FUM230AV COMP230AV LISBOV230 VOL230 Figure 15. Condroz, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 11. L essai de 11 (Figure 15) présente une réponse du rendement à la fertilisation minérale similaire à celle de 10. Les rendements maximaux et les témoins ne sont différents que de 100kg de matière sèche entre ces deux années. Année favorable au maïs, en 11 le gain en matière sèche pour le traitement 50unN est encore plus important (3,4 tms/ha) et les résultats des différents traitements (hors témoin) ne sont pas significativement différents. L analyse des résultats comprenant les engrais de ferme ne montre de différence de rendement que pour le témoin sans fertilisation, significativement inférieurs à tous les autres traitements. Dossier UCL 12-44 18

Rendement (t/ha) 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 0N 50N 100N 125N 150N 175N FUM115JAN FUM230JAN Traitements COMP230JAN FUM115AV FUM230AV COMP230AV VOL230 LISBOV230 Figure 16. Condroz, rendements matière sèche (moyenne et erreur standard), 12. En 12, l essai de Tinlot atteint des rendements moyens similaires à 11. Le maïs a produit en moyenne 16,67 t MS/ha (16,77 t MS/ha en 11). Le témoin non-fertilisé est significativement inférieur aux autres traitements avec de l ordre de 13,5 t MS/ha. Les objets qui ont reçu une fertilisation organique atteignent tous un rendement supérieur à 16 t MS/ha, hormis l objet FUM230AV (50 N minérale + 230 N fumier de bovins en avril) qui présente un résultat suspect puisque cet objet produit en moyenne 760 kg MS/ha en moins par rapport à l objet ne recevant que 50 N sous forme minérale. Dossier UCL 12-44 19

3.1.3 Synthèse rendements Dans la plupart des situations décrites, on peut tirer les enseignements suivants : La première dose de fertilisation minérale (50 kg N/ha) donne un rendement significativement supérieur au témoin non-fertilisé. L optimum est atteint dans la majorité des cas dès la dose de 100 kg N/ha. Cela signifie que tout gain de rendement éventuellement mesuré avec un supplément d azote minéral est économiquement non rentable et augmente le risque d un APL élevé. L apport de 50 kg Nmin/ha en complément des fertilisations organiques à action lente suffit généralement pour atteindre des rendements statistiquement équivalents à l optimum. Les fertilisations organiques à action rapide sans apport d engrais minéral obtiennent des rendements du même niveau que l optimum. Si on tient compte des quantités d azote apportées et des différences entre les essais, les gains de rendements par rapport au témoin des engrais à action lente ont tendance à donner des rendements inférieurs aux engrais à action rapide (P-valeur 0,0239). La date d apport du fumier et du fumier composté a rarement une influence significative sur le rendement final. On notera une tendance à un meilleur rendement pour les apports d avril, quelle que soit la dose. Dossier UCL 12-44

3.2 Coefficients d efficacité Les niveaux élevés des rendements obtenus avec des fertilisations organiques placent ceux-ci pour la plupart à proximité de la tranche supérieure des rendements minéraux, là où, pour les courbes décrites par un polynôme, l accroissement des rendements en fonction de la fertilisation appliquée est faible. De plus, plusieurs traitements organiques ont généré des rendements supérieurs aux maxima des traitements minéraux. Pour la majorité de ces traitements, le gain par rapport au maximum minéral n est pas significatif et est relativement faible, de l ordre de quelques centaines de kilogrammes de matière sèche. Cependant pour deux d entre eux, des gains de plus d une tonne par rapport aux maxima minéraux ont été mesurés. Pour ces rendements, il n est pas possible de déterminer un équivalent minéral dans le cas des courbes décrites par un polynôme du second degré car ils sont supérieurs à la gamme des rendements couverts par la courbe. C est pourquoi, lorsque cela était possible (bonne corrélation) nous avons utilisé des régressions linéaires réalisées à partir des données croissantes de rendements (Figure 3). Ceci permet d obtenir des équations permettant de déduire une fertilisation minérale correspondante. Au final, malgré les précautions décrites ci-dessus, une partie des résultats obtenus par les expérimentations n a pas pu être valorisée pour l établissement des références suite à des valeurs trop élevée du rendement de certains traitements organiques et/ou réponse trop faible du rendement aux doses croissantes de fertilisation minérale 5. Cette variation dans le nombre de résultats utilisés pour établir le coefficient est prise en compte au niveau de l erreur standard qui accompagne la compilation des résultats présentée au Tableau 4. Tableau 4. Coefficients d équivalence minérale des matières étudiées, exprimés en pourcentage de l apport d azote par les engrais de ferme. Traitement Dose Période coefficient équivalence minérale (%) (erreur standard) fumier bovin 115 janvier 35 ±6% fumier bovin 230 janvier 32 ±3% fumier b. composté 230 janvier 31 ±4% fumier bovin 115 avril 48 ±5% fumier bovin 230 avril 30 ±4% fumier b. composté 230 avril 37 ±4% lisier bovin 230 avril 51 ±5% fumier de volaille 230 avril 65 ±5% lisier porcin 230 avril 55 ±25% 6 Les coefficients obtenus sont pour certains d entre eux proches de ceux actuellement utilisés en Wallonie pour le calcul de fertilisation par la méthode du bilan (Tableau 5). 5 Au total, sur un total de 68 résultats expérimentaux, 51 valeurs ont pu être utilisées pour établir les pourcentages moyens. 6 L erreur standard exprimant «l écart-type du pourcentage», est élevée pour le lisier porcin car il a été établi avec moins de valeurs (l erreur standard est inversement proportionnelle à la racine carrée du nombre de valeurs prises en compte pour établir le pourcentage moyen). Dossier UCL 12-44 21

Tableau 5. Coefficients d'efficacité utilisés pour la fertilisation des cultures de Maïs, betterave et chicorée par des engrais de ferme, (Source : Nitrawal - réglette épandage, 10). Par apport de > T coefficient équivalence minérale (%) Fumier composté 30 Fumier 30 Lisier de bovins 50 Lisier de porcs 60 Par apport de > 5T Fumier de volailles (avec litière) 65 Fientes pré-séchées 65 Fientes séchées 65 Les valeurs de ce tableau ont fait l objet d une harmonisation entre la plupart des organismes prodiguant des conseils de fumures en Wallonie 7. Les principales différences se situent au niveau des engrais de ferme à action lente qui ont eu tendance à montrer une efficacité supérieure aux coefficients harmonisés. C est plus marqué pour les faibles apports confirmant ainsi des résultats d expérimentations antérieures (De Toffoli, 08). Concernant le lisier porcin, l efficacité calculée est inférieure de 5% à celle préconisée actuellement, mais cette valeur est celle qui a été la moins étudiée dans les expérimentations. Les coefficients des fumiers de bovins (dose 230 au printemps), le lisier de bovin et le fumier de volaille ont montré quant à eux des coefficients d équivalence azote minéral similaires aux coefficients harmonisés. Les essais présentés sont consacrés à l effet direct de l apport d engrais de ferme, l année de l application. Selon une étude récente (Maltas et al., 12), l arrière effet est de 8% de l azote total valorisé la première année suivant celle de l apport et 5% en deuxième année pour le fumier de bovin, et de 18% puis 10% pour le lisier de bovin. Malgré la satisfaction que procure la forte cohérence globale des résultats avec les valeurs utilisées, il est important de rappeler que les engrais de ferme, comme toute matière organique, dépendent de beaucoup de conditions externes pour leurs minéralisation et la libération des éléments fertilisants. Cela engendre une variabilité parfois masquées par les valeurs moyennes utilisées. 7 Les organismes ayant harmonisés leurs coefficients sont les suivants : les membres de la structure d encadrement Nitrawal, l ASBL Agra-Ost, le Centre de Michamps, l ASBL CIPF, l ASBL Fourrages-Mieux et l IRBAB. Dossier UCL 12-44 22

3.3 Azote potentiellement lessivable 3.3.1 Fertilisation minérales Fertilisation minérale 09 19000 70 17000 60 y = -0,2764x 2 + 74,543x + 11466 R 2 = 0,9598 50 15000 Rendement MS en kg/ha 13000 11000 40 30 APL en kg N-NO3/ha Rendement APL Linéaire (APL) Polynomial (Rendement) y = 0,0817x + 13,622 R 2 = 0,9138 9000 10 7000 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure 17. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en Région limoneuse en 09. Le maximum de rendement est obtenu avec un APL faible (23 kg N-NO3 sur 90cm). L augmentation de l APL avec la fertilisation est faible et constante. Les APL des deux plus hautes fertilisations sont significativement différents du témoin et de la première dose. Cependant toutes les valeurs sont largement en-deçà de l APL de référence (médiane) établi à cette date via le Survey Surface Agricole (SSA). 15.000 14.000 y = -0,1035x 2 + 35,766x + 11305 R 2 = 0,9558 70 60 13.000 50 Rendement MS en kg/ha 12.000 11.000 10.000 9.000 y = 0,0965x + 18,52 R 2 = 0,6242 40 30 APL en kg N-NO3/ha Rendement APL Linéaire (APL) Polynomial (Rendement) 8.000 10 7.000 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure 18. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en Condroz en 09. Dossier UCL 12-44 23

En Condroz, malgré une tendance nette à l augmentation du niveau d APL avec la fertilisation, il n y a de différence significative. L explication climatique énoncée plus haut est l explication la plus plausible à cette situation particulière. Le niveau d APL est situé aux alentours de la médiane des valeurs du SSA à cette date. Fertilisation minérale 10 27000 70 25000 60 y = -0,0308x 2 + 21,867x + 21267 R 2 = 0,8598 50 Rendement MS en kg/ha 23000 21000 19000 40 30 APL en kg N-NO3/ha Rendement APL Polynomial (APL) Polynomial (Rendement) 17000 y = 0,0018x 2-0,0984x + 8,7087 R 2 = 0,876 10 15000 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure 19. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en Région limoneuse en 10. Les reliquats azotés sont relativement faibles pour l ensemble des objets fertilisés sous forme minérale avec moins de 25 kg de N-NO3- sur 90cm pour une fertilisation ne dépassant pas les 150 unités d azote au semis. Les rendements élevés laissent peu d azote minéral dans le sol. Seule la dose la plus élevée (175 unités) révèle une augmentation significative du profil avec 50 kg de N-NO3 sur 90cm après récolte. Cette valeur reste toutefois largement en-dessous de la référence APL (médiane des valeurs du SSA) à cette date. Dossier UCL 12-44 24

19.000 80 17.000 y = -0,1846x 2 + 51,674x + 13372 R 2 = 0,8787 70 60 Rendement MS en kg/ha 15.000 13.000 11.000 y = 0,0018x 2-0,0175x + 18,266 R 2 = 0,9648 50 40 30 APL en kg N-NO3/ha Rendement APL Polynomial (APL) Polynomial (Rendement) 9.000 10 7.000 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en Condroz en 10. Le niveau d APL est correct quoique plus élevé et en augmentation régulière avec les doses appliquées. Le niveau optimum de rendement est atteint plus tôt puisqu au-delà d une fertilisation minérale de 50 kg N/ha, un faible gain de rendement s obtient au détriment de l APL. Le rendement qui plafonne va de pair avec un niveau d APL qui augmente de plus de 40 kg sur 60 cm de profondeur. Cette fertilisation excessive donne toutefois un niveau d APL qui se trouve au niveau du centile 75 à cette date Fertilisation minérale 11 21000 1 19000 17000 y = -0,1094x 2 + 32,862x + 15646 R 2 = 0,7729 100 80 Rendement MS en kg/ha 15000 13000 y = 0,0019x 2 + 0,0277x + 31,827 R 2 = 0,9712 60 40 APL en kg N-NO3/ha Rendement APL Polynomial (APL) Polynomial (Rendement) 11000 9000 7000 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure 21. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en Région limoneuse en 11. Le niveau des reliquats azotés observés sur un profil de 90cm de sol reste modéré pour une fertilisation azotée sous forme minérale inférieure ou égale à 125 unités par hectare. Dossier UCL 12-44 25

La majeure partie de l azote se retrouve dans la 1 ère couche de sol. Au-delà de cette valeur, l APL augmente significativement surtout au niveau 0-30cm mais également sur 30-60cm. La valeur d APL maximale (dose 175) est juste sous le centile 75 à la date de prélèvement. 19.000 17.000 y = -0,3273x 2 + 73,481x + 13459 R 2 = 0,7855 70 60 Rendement MS en kg/ha 15.000 13.000 11.000 y = 0,0009x 2-0,0353x + 24,674 R 2 = 0,9401 50 40 30 APL en kg N-NO3/ha Rendement APL Polynomial (APL) Polynomial (Rendement) 9.000 10 7.000 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure 22. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en Condroz en 11. Les mêmes commentaires que ceux réalisés en zone limoneuse peuvent être apportés pour la parcelle située en Condroz. L ordre de grandeur de l APL sur 60cm est sensiblement le même, hormis l augmentation moins prononcée du 1 er horizon pour la dose 175. Cette fertilisation a un niveau d APL plus faible que la référence (médiane du SSA) à cette date. Fertilisation minérale 12 000 70 18000 16000 y = -0,2619x 2 + 70,845x + 12154 R 2 = 0,8886 60 14000 50 Rendement MS en kg/ha 100 10000 8000 40 30 APL en kg N-NO3/ha Rendement APL Linéaire (APL) Polynomial (Rendement) 6000 4000 y = 0,1049x + 6,07 R 2 = 0,57 00 10 0 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure 23. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en région limoneuse en 12. Dossier UCL 12-44 26

Le niveau des APL fin de saison est très faible cette année. Même lorsque la dose optimale (125kg N-NO3-/ha) est dépassée le reliquat azoté n augmente pas significativement tel qu on l observe habituellement. Le reliquat le plus élevé se situe à 30 kg de N-NO3- sur 90cm pour un apport de 175 unités d azote au semis. La faible minéralisation due à des conditions défavorables et des rendements corrects (bonne valorisation de la fertilisation) ont laissé de faibles reliquats en 12. 19000 70 17000 y = -0,1013x 2 + 40,103x + 13540 R 2 = 0,9732 60 Rendement MS en kg/ha 15000 13000 11000 50 40 30 APL en kg N-NO3/ha Série2 APL Polynomial (Série2) Linéaire (APL) 9000 y = 0,0312x + 17,03 R 2 = 0,6672 10 7000 0 0 40 60 80 100 1 140 160 180 0 Nmin en kg/ha Figure 24. Évolution de l'apl en fonction de la fertilisation minérale en Condroz en 12. Il n y a pas d influence significative de la fertilisation minérale sur l APL. Toutes les valeurs sont faibles, en dessous de la médiane. Dossier UCL 12-44 27

3.3.2 Fertilisations organiques 35 30 APL (kg N-NO3/ha) 25 15 10 5 Aplmin Fumier Compost LisierBov Volailles 0 0 100 0 300 400 Fertilisation (kg Ntot/ha) Figure 25. APL des fertilisations organiques et minérales en région limoneuse en 09. Il n y a pas de différence significative entre les différentes fertilisations organiques. Comme vu plus haut il n y avait pas de différence significative entre les rendements en matière sèche de ces mêmes traitements. Signalons enfin que toutes les valeurs sont au même niveau que les fertilisations minérales les plus basses et qualifiées de bonnes, car situées sous la valeur de référence (médiane) à cette date. La sécheresse qui a prévalu à partir de la fin de la période de prélèvement du maïs a vraisemblablement bloqué la minéralisation et donc réduit la quantité d azote minéral excédentaire à la récolte. APL (kg N-NO3/ha) 45 40 35 30 25 15 10 5 0 0 100 0 300 400 Fertilisation (kg Ntot/ha) Aplmin Fumier compost LisierBov Volailles Figure 26. APL des fertilisations organiques et minérales en Condroz en 09. Ici aussi il n y a pas de différence significative entre les différentes fertilisations organiques. C était également le cas en ce qui concerne les rendements en matière sèche de ces mêmes traitements. Signalons enfin que toutes les valeurs (mesurées sur 60 cm de profondeur) sont bonnes, car situées sous la valeur de référence (médiane) à cette date. Dossier UCL 12-44 28

60 APL (kg N-NO3/ha) 50 40 30 10 0 0 100 0 300 Fertilisation (kg Ntot/ha) Aplmin Fumier Compost LisierBov Volailles Lisierporc Figure 27. APL des fertilisations organiques et minérales en région limoneuse en 10. Toutes les valeurs d APL sont faibles en 10 et du même ordre de grandeur que les APL des fertilisations minérales optimales. Les excellents rendements mesurés vont de pair avec une bonne valorisation de l azote libéré par les matières organiques. L analyse ne donne pas de différence significative entre les matières. On peut juste noter que le traitement fertilisation avec du fumier de volaille est le plus élevé, mais largement sous le niveau de la référence APL à la date considérée. APL (kg N-NO3/ha) 100 90 80 70 60 50 40 30 10 0 0 100 0 300 400 Fertilisation (kg Ntot/ha) Aplmin Fumier Compost LisierBov volailles Figure 28. APL des fertilisations organiques et minérales en Condroz en 10. L analyse des résultats APL des engrais de ferme montrent que le fumier de volaille est significativement supérieur aux autres traitements hormis le fumier appliqué en avril (230 kg Norg/ha). Les autres traitements ne présentent pas de différence significative. Par rapport aux références d APL à cette date, le fumier de volaille se situe juste sous le seuil d intervention! Les autres engrais de ferme sont sous la médiane (juste sur la médiane pour FUM230AVR). Dossier UCL 12-44 29

1 APL (kg N-NO3/ha) 100 80 60 40 0 0 100 0 300 400 Aplmin Fumier compost LisierBov Volailles LisierPorc Fertilisation (kg Ntot/ha) Figure 29. APL des fertilisations organiques et minérales en région limoneuse en 11. Les APL mesurés suite à l apport d un engrais de ferme à action lente et le lisier de bovin sont relativement modérés, au niveau des plus faibles fertilisations minérales et sous la médiane des valeurs du SSA. Ils attestent d une bonne valorisation de l azote mis à la disposition de la plante. Les APL mesurés suite à l application de fertilisants organiques à action rapide sont significativement supérieurs pour le lisier de porc et les fientes de volaille (ce dernier a été appliqué en excès). Néanmoins ces valeurs restent sous le centile 75 fixé à 100 kg de N- NO3/ha à cette période de l année. 50 APL (kg N-NO3/ha) 40 30 10 Aplmin Fumier Compost LisierBov 0 0 100 0 300 400 Fertilisation (kg Ntot/ha) Volailles Figure 30. APL des fertilisations organiques et minérales en Condroz en 11. Les APL mesurés en Condroz en 11 sont à nouveau corrects et du même ordre que ceux observés après une fertilisation minérale. Seul le traitement fumier de volaille, valeur la plus haute toutes mesures confondues, est significativement supérieur aux autres traitements engrais de ferme. Cette valeur est toutefois sous la médiane à cette date. Dossier UCL 12-44 30

35 APL (kg N-NO3/ha) 30 25 15 10 5 0 0 100 0 300 400 Aplmin Fumier compost LisierBov Volailles LisierPorc Fertilisation (kg Ntot/ha) Figure 31. APL des fertilisations organiques et minérales en région limoneuse en 12. Les profils APL sont très faibles dans les parcelles ayant reçu des matières organiques «lentes» ou «rapides» et dans tous les cas inférieures à kg N-NO3/ha sur un profil de 90cm! Ces faibles valeurs traduisent une minéralisation limitée durant cette saison culturale. Les conditions froides et humides du printemps et du début de l été se sont transformées en une période plutôt sèche limitant la minéralisation du 15 août à fin septembre (cf. 2.1). APL (kg N-NO3/ha) 45 40 35 30 25 15 10 5 0 0 100 0 300 400 Fertilisation (kg Ntot/ha) Aplmin Fumier Compost LisierBov Volailles Figure 32. APL des fertilisations organiques et minérales en Condroz en 12. Tous les APL mesurés après les traitements organiques sont corrects, sans différence significative entre eux ni avec les traitements résultants de fertilisations minérales. Comme décrit plus haut, la faible minéralisation en fin de culture n a pas entrainé d augmentation importante de l azote minéral dans le sol. Toutes les valeurs sont situées sous la médiane pourtant fort basse à cette date (34 kg N-NO3 sur 60 cm). Dossier UCL 12-44 31

3.3.3 Synthèse APL La quantité d azote libérée par les engrais de ferme reste très dépendante des conditions pédoclimatiques pour une culture à cycle court telle que le maïs. En effet, durant les années d expérimentation nous avons été confrontés à des conditions très variées : climat propice en début de saison et minéralisation bloquée par la sécheresse en fin d été en 09, situations particulièrement favorables à la minéralisation jusqu à la récolte du maïs en 10 et 11, finalement, une année culturale plutôt défavorable caractérisée par un printemps froid suivi d une période sèche en 12. De même l historique cultural de la parcelle reste un élément incontournable dans l interprétation des résultats. En guise d exemple, pour les essais implantés en région limoneuse, si la parcelle de 09 n a historiquement reçu des apports de fumier que tous les 5 à 6 ans, la parcelle de 10 en recevait habituellement tous les deux ans et les parcelles de 11 et 12 n avaient plus reçu de fertilisants organiques depuis près d une dizaine d années. Malgré ces observations, les quatre années d expérimentation sur les deux sites montrent des tendances communes quant au reliquat d azote nitrique mesuré après la récolte : Les APL mesurés après fumures organiques et minérales sont faibles en général. Même si certains engrais de ferme (action rapide) se distinguent certaines années par une plus grande variabilité, à aucun moment cela ne s est traduit par un APL non conforme. Les fumures organiques à action lente donnent des reliquats azotés du même ordre de grandeur que le témoin non fertilisé. C est généralement le cas également pour les engrais de ferme à action rapide. Cependant, dans plusieurs essais les engrais de volailles ont des reliquats plus importants : à trois reprises le fumier de volaille est significativement supérieur aux autres engrais de ferme. Ce résultat lié à une plus grande variabilité dans les mesures s explique notamment par un rapport C/N faible qui en fait l engrais de ferme se rapprochant le plus d un engrais minéral. Les doses de fumiers 115 et 230 kg Ntot/ha n ont pas d influence significative sur l APL, pas plus que les dates d épandage. La plupart des observations montrent un niveau d APL des fertilisations organiques proche de celui des doses les plus faibles en fertilisants minéraux. Dossier UCL 12-44 32

4 Conclusion et perspectives Les résultats obtenus en quatre années d expérimentation de 09 à 12 sur deux sites, en région limoneuse et en Condroz, ont montré l intérêt d une bonne gestion des fertilisations organique et minérale pour une production du maïs ensilage alliant quantité (rendement en matière sèche) et faible reliquat (bon niveau d APL). Plusieurs essais antérieurs avaient mis en évidence l intérêt d une combinaison de fumures organique et minérale (Oost J.F., 12). Le protocole mis en place, en collaboration entre le Centre Pilote Maïs (CIPF asbl et CPL- Vegemar), le Centre de Michamps et l UCL-Earth & Life Institute, a permis d aller plus loin en répétant les mesures sur plusieurs années et en comparant sur chaque site les principaux engrais de ferme utilisés en Wallonie et des doses croissantes de fertilisation azotée minérale. Une des principales finalités de l expérimentation est l acquisition de données permettant d établir ou de confirmer les coefficients d équivalence engrais minérale des engrais de ferme appliqués avant l implantation d une culture de maïs. Les rendements mesurés sur les parcelles fertilisées par les engrais de ferme atteignent un niveau généralement équivalent à l optimum obtenu par une fertilisation uniquement minérale. Pour ce faire, les 50 unités d azote minéral appliquées en complément des engrais de ferme à action lente ont été dans la plupart des cas suffisants. Les engrais de ferme à action rapide ont atteint des rendements comparables sans apport minéral complémentaire. Les mesures d azote potentiellement lessivable (APL) correspondant aux fertilisations minérales augmentent avec le niveau de fertilisation et, d une manière générale, l augmentation s accélère lorsque l on dépasse le niveau de fertilisation correspondant à l optimum de rendement. Plus interpellant, les valeurs les plus élevées restent largement en dessous du seuil d intervention et la plupart du temps en dessous de la référence constituée par la médiane des observations du Survey Surface Agricole (SSA) prise en compte pour l établissement des APL de référence. Les fertilisations organiques laissent des reliquats azotés après récolte du même ordre que les fertilisations minérales correspondant à une fertilisation raisonnée. Le fumier de volaille présente régulièrement des reliquats azotés parmi les plus élevés observés après fertilisation organique, mais reste en deçà des valeurs limites tolérées en Wallonie. L utilisation des résultats expérimentaux pour établir des coefficients d équivalence engrais minéral des engrais de ferme a montré que les valeurs utilisées actuellement sont pour la plupart correctes. Quelques adaptations sont néanmoins nécessaires pour le fumier de bovin apporté à faible dose et le fumier de bovin composté qui ont tout deux une meilleure efficacité que le fumier de bovin brut et apporté à la dose maximale autorisée. L accumulation de résultats dans d autres essais mettant en œuvre des engrais de ferme devront servir à confirmer ou infirmer les résultats présentés dans cette étude. Signalons que des essais sont en cours depuis trois ans pour établir des coefficients d efficacité en culture de pomme de terre (Dossier UCL 11-44, 11), qu un essai en monoculture de maïs est en cours de cinquième année et qu une année supplémentaire d expérimentation en maïs est en cours sur deux sites, avec un protocole modifié et axé sur le lisier et le fumier de bovin. La méthode de l équivalent minéral est certes aisée à utiliser pour le calcul de la fertilisation par la méthode du bilan. Signalons toutefois qu au-delà de la variabilité déjà mentionnée plus haut, cette méthode peut faire oublier que l effet sur le rendement peut être supérieur au seul effet azote de l engrais de ferme utilisé (D. Ziegler, 1987). L utilisateur final de ces coefficients ne doit pas perdre de vue les autres effets de l apport d engrais de ferme sur la Dossier UCL 12-44 33

fertilité du sol : apports d autres éléments (P, K, Ca, ), effet sur le ph, amélioration des propriétés physico-chimique et biologique par l augmentation du volant d autofertilité (Thomas F., communication orale, 11) ou la stimulation de l activité biologique intense (Hérody Y., communication personnelle, 10). 5 Bibliographie Bodet JM, Hacala S., Aubert C., Texier C., 01. Fertiliser avec les engrais de ferme, ITCF, Institut de l élevage, ITAVI, ITP. 104p. De Toffoli M. Lambert R., 08. Note de synthèse sur l efficacité des effluents, dossier UCL- BAPA 08-02, 5p., in Marcoen J.M., Lambert R., Vandenberghe C., De Toffoli M., Benoit J., Deneufbourg M., 09. Programme de gestion durable de l azote en agriculture wallonne Rapport d activités annuel intermédiaire 08 des membres scientifiques de la Structure d encadrement Nitrawal. Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux et Université catholique de Louvain, 62 p + annexes De Toffoli M, Khalidi M., Imbrecht O., Lambert R., 11. Valorisation des engrais de ferme en culture de pomme de terre, dossier UCL 11-44, in Vandenberghe C., De Toffoli M., Deneufbourg M., Imbrecht O., Marcoen J.M., Lambert R., 11. Programme de gestion durable de l azote en agriculture wallonne Rapport d activités annuel intermédiaire 11 des membres scientifiques de la Structure d encadrement Nitrawal. Université de Liège Gembloux Agro-Bio Tech et Université catholique de Louvain, 54p + annexes Maltas A., Oberholzer H., Charles R., Bovet V. et Sinaj S., 12. Effet à long terme des engrais organiques sur le rendement et la fertilisation azotée des cultures - in Recherche Agronomique Suisse, p.156 163, 12. Oost J.F., 12. Maïs et environnement : Gestion de la fertilisation et techniques de travail du sol sans labour. Synthèse de la convention n 2659/5, 13p. Ziegler D., 1987. Azote et déjections animales, Perspectives agricoles n 115, p.159-164. Dossier UCL 12-44 34