Localisation des engrais au semis du maïs : approches agronomiques Adéquation avec les cinétiques d absorption de la culture Mobilité des éléments et mise à disposition aux racines Risques de toxicité Mode de localisation en maïs Résultats maïs Cas particulier du strip till Pôle Agronomie B. SOENEN Avec l aide de J.P. COHAN et D. BRUN b.soenen@arvalisinstitutduvegetal.fr jp.cohan@arvalisinstitutduvegetal.fr d.brun@arvalisinstitutduvegetal.fr Réunion technique régionale Ouzouer-le-Marché 02 décembre 2014
Adéquation avec les cinétiques d absorption de la culture de maïs
Cinétiques d absorption du maïs et apport d engrais Essai INRA Onard (40) - 1992 Azote Les besoins au semis des grandes cultures sont faibles Des apports de début de cycle ne se justifient que si : Cycle court (PdT) Risque qualité des apports tardifs (OP) Difficulté matériel des apports tardifs (maïs) Pb de fourniture N précoce au printemps Ł A raisonner si possible dans le cadre d un fractionnement des apports
Cinétiques d absorption du maïs et apport d engrais Lubet et al - 1985 t MS ha -1 20 15 10 5 0 K 2 O 0 30 60 90 120 N jours après la levée P 2 O 5 PK Les besoins se concentrent en début de cycle (mise en place du système racinaire) Ł Les grandes cultures valorisent préférentiellement des apports précoces. Biomasse kg ha -1 300 200 100 0
Cinétiques d absorption du maïs et apport d engrais Jordan et al INRA 2002 Essais LD de Pierroton Effet de l état de nutrition P et K sur la surface foliaire relative du maïs P0/P1,5 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 différences significatives feuilles 2 à 12 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 numéro de feuille K0/K4 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 différences significatives feuilles 3 à 14 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 numéro de feuille PK C est au cours des phases juvéniles de son développement (3 à 12 feuilles) que le maïs est le plus sensible aux carences en P et K
Mobilité des éléments et mise à disposition aux racines
Mobilité des éléments minéraux dans le sol ions La mobilité des ions dans la solution du sol est différente selon : Qu ils se déplacent principalement par convection sur de longue distance Ł NO 3-, SO 4 2- Qu ils se déplacent principalement par diffusion sur de courte distance Ł P 2 O 5, K 2 O CONVECTION, «Mass- Flow» mouvement d eau sous l action de la transpiration (longue distance) DIFFUSION mouvement d éléments par gradients de concentration (courte distance) eau 2 eau 1 eau eau
Mobilité des éléments minéraux dans le sol La mobilité des ions dans la solution du sol est différente selon : Qu ils se déplacent principalement par convection sur de longue distance Ł NO 3-, SO 4 2- Qu ils se déplacent principalement par diffusion sur de courte distance Ł P 2 O 5, K 2 O Interactions avec la vitesse de développement du système racinaire et l écartement de semis (interrang)
Intérêt relatif de la localisation vis-à-vis de la mise à disposition des éléments aux racines + 1 Intérêt +++ Densité du système racinaire 2 3 1 Elément peu mobile Inter-rang large Pb de développement racinaire Exemple P 2 O 5 sur maïs avec parasitisme tellurique 2 Intérêt +/-? Elément peu mobile Inter-rang étroit Exemple P 2 O 5 sur céréales à pailles 3 Intérêt --- Elément mobile Inter-rang étroit Exemple NO - 3 sur céréales à pailles - - Mobilité des éléments minéraux +
Risque de toxicité
Facteurs influençant la toxicité de l engrais au semis Toxicité ammoniacale Graine germée/jeune plantule Pression osmotique de la solution du sol Facteurs d importance : Nb pl/m² Mode de placement de l engrais Type d engrais (teneur en NH + 4 / salinité) Dose d engrais Type de sol (humidité au semis, teneur en argile, CEC) Conditions pédoclimatiques de la campagne (compensations) Compensations Tallage/fertilité épis/pmg Rdt
Mode de localisation en maïs
Mode de localisation en maïs Microgranulés Apport en plein Enfouissement + binage Enfouissement en végétation Starter semence engrais
Mode de localisation en maïs Fertilisation starter au semis en solide (DAP,MAP, ) ou liquide (APP) Fertilisation starter au semis en microgranulés
Mode de localisation en maïs Fertilisation en plein Risques de brulures de feuilles si granulés dans le cornet Solution: positionner l engrais en interangs
Mode de localisation en maïs Fertilisation en végétation (solide ou liquide) avec léger enfouissement de la bineuse
Mode de localisation en maïs Suite à l arrêt ammoniac anhydre Fertilisation en végétation (liquide) avec incorporation plus profonde (env. 15cm)
Mode de localisation en maïs Suite à l arrêt d ammoniac anhydre Fertilisation en végétation (solide) avec incorporation plus profonde (env. 15cm)
Mode de localisation en maïs Fertilisation en végétation (solide ou liquide) avec outil à faible bouleversement Side dressing
Résultats maïs : Phosphore
Intérêt de la localisation des engrais P sur maïs 135 130 125 120 Sol limono-argileux (15% argile, 47% limon, 1,5% MO) 82 mg P 2 O 5 Olsen et 218 mg P 2 O 5 Dyer par kg q/ha Production de grain (15% d'eau) NS NS P en plein P localisé NS 0 20 40 60 80 100 120 dose P (kg P 2 O 5 ha-1 ) % 23 22 21 20 Essai de Riscle (32) 2004 Humidité du grain S 5% S 5% S 5% P en plein P localisé 0 20 40 60 80 100 120 dose (kg P 2 O 5 ha-1 ) P en plein : DAP incorporé au sol avant le semis P localisé : DAP localisé au semis (5-5 cm)
Effet de la localisation P sur le rendement 10 5 0-5 -10 Effet de la localisation Rendement en q.ha -1 (P localisé - P en plein ) -20-10 0 10 20 30 40 50 Rendement en q.ha -1 (P en plein - P0) Effet de la fertilisation P Rendement en q.ha -1 (P localisé - P en plein ) 10 5 0-5 -10 Regroupement de 52 essais 1989 à 2004 AGPM - ITCF - Arvalis y = -0.0392x + 4.7189 0 20 40 60 80 100 120 mg P 2 O 5 Olsen kg -1 P en plein : 18-46 ou super 45 incorporé au sol avant le semis P localisé : 18-46 ou super 45 localisé au semis (5-5 cm) La localisation du P permet un gain moyen de 2.5 q.ha -1 (IC 0.10 =1.4q.ha -1 )
Effet de la localisation P sur l humidité du grain Humidité en %H 2 O (P localisé) 40 35 30 25 20 15 15 20 25 30 35 40 Humidité en %H 2 O (P plein) Regroupement de 52 essais 1989 à 2004 AGPM - ITCF - Arvalis P en plein : 18-46 ou super 45 incorporé au sol avant le semis P localisé : 18-46 ou super 45 localisé au semis (5-5 cm) La localisation du P permet un gain moyen de 1.1 %H 2 0 (IC 0.10 =0.4%)
Effet de la localisation P sur l enracinement du maïs Sol sableux (4% argile, 14% limon, 79% sable, 1.1%MO, ph=5.6) 50 mg P 2 O 5 Olsen et 113 mg P 2 O 5 Dyer par kg Essai LD de Presly (18) - 2001 40 et 80 kg P 2 O 5 /ha 0 10 20 30 40 50 % de la surface occupée par des racines 0 5 10 15 20 25 30 35 profondeur cm P 0 P en plein P localisé P en plein : Super45 incorporé au sol avant le semis P localisé : 14-48 localisé au semis (5-5 cm) Localisation du P Ł enracinement plus dense dans l horizon 0-30cm Ł volume de sol exploré plus important
Effet de la localisation P sur la vitesse de développement du jeune maïs Effet de la localisation Nombre de feuille visible (P localisé - P en plein) 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0-0.5 Regroupement de 8 essais 2001 à 2004 De 40 à 120 kg P 2 O 5 /ha -1.0-0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Nombre de feuille visible (P en plein - P0) Effet de la fertilisation P 5 à 8 feuilles 9 à 12 feuilles P en plein : 18-46 ou super 45 incorporé au sol avant le semis P localisé : 18-46 ou super 45 localisé au semis (5-5 cm)
Effet de la localisation P sur la date de floraison Sol sableux (4% argile, 14% limon, 79% sable, 1.1%MO, ph=5.6) 50 mg P 2 O 5 Olsen et 113 mg P 2 O 5 Dyer par kg Essai LD de Presly (18) - 2001 40,80 et 120 kg P 2 O 5 /ha Effet de la localisation Gain de précocité à la floraison en jours (P localisé - P en plein) 10 8 6 4 2 0 2001 2002 0 2 4 6 8 10 12 14 Gain de précocité à la floraison en jours (P en plein - P0) Effet de la fertilisation P P en plein : Super45 incorporé au sol avant le semis P localisé : 14-48 localisé au semis (5-5 cm)
Localisation P et semis de maïs en printemps froid sol sablo argilo limoneux P 2 O 5 Joret Hebert = 340 mg /kg Essai de Calmont (31) 2009 Production q/ha 160 150 140 130 120 110 100 Sans engrais starter semis 20/03 semis 23/04 Avec engrais starter Starter : 14-48 localisé au semis (5-5 cm)
Localisation P et parasitisme tellurique DAP localisé = 120 kg de 18-46 localisé au semis (5-5 cm) q ha -1 150 140 130 120 110 100 90 80 Témoin Insecticides DAP localisé Insecticides + DAP Benesse- Marenne 1990 Carcarès Ste Croix 1991 Ychoux 1991 Série d essais en monocultures de maïs sur sols sableux des Landes infestés de nématodes %H 2 O 35 30 25 20 Benesse- Marenne 1990 Carcarès Ste Croix 1991 Ychoux 1991 Pas de diminution du nombre de nématodes dans le sol avec le DAP localisé, mais une croissance plus rapide des racines.
Localisation P et parasitisme tellurique Saint Yaguen (40) 2005 Sols sableux infesté de nématodes DAP localisé
Utilisation des engrais phosphatés microgranulés 15 10 5 0 18.46.0 : 100 kg/ha (46 kg P 2 O 5 /ha) ou 120 kg/ha (55 kg P 2 O 5 /ha) Microgranulé : de 10 à 25 kg/ha (de 4 à 12 kg P 2 O 5 /ha) Effet de P microgranulé (q.ha -1 ) maïs de consommation -5-5 0 5 10 15 Effet du 18.46.0 sur la production de grain (q.ha -1 ) Effet de P microganulé (%H 2 O) 1 0-1 -2-3 Regroupement de 10 essais 1999 à 2004 AGPM - ITCF - Arvalis maïs de semences -4-4 -3-2 -1 0 1 Effet du 18.46.0 sur l'humidité du grain (% H 2 O) Moindre efficacité des engrais microgranulés / localisation starter 5-5cm : -> trop faible quantité de P apportée -> placement au niveau de la graine (trop loin des racines séminales)
Recommandation de localisation du P sur maïs La localisation du phosphore sur maïs en résumé : Disponibilité du phosphore dans le sol Très faible Conditions difficiles sol froid (semis précoce), excès d eau, forte acidité, parasitisme tellurique, Recommandée (à compléter avec un apport en plein) Sol sain Recommandée (à compléter avec un apport en plein) Faible à moyen Recommandée Recommandée Elevée Recommandée Apport de P inutile
Cas particulier du strip till
Mode de localisation en maïs Cas de figure avec strip till Starter Microgranulées Localisation en végétation/ Localisation au side dressing fond du travail/ strip till semence engrais
Mode de localisation en maïs Fertilisation lors de la réalisation des bandes de terre (solide ou liquide) avec incorporation profonde (env. 15/20cm)
Essai : objectifs et dispositif expérimental Y a-t-il un avantage à localiser l engrais en profondeur lorsque l on utilise la technique strip till? Faut il fractionner l engrais en plusieurs apports? Si oui, quel fractionnement préconiser? Essai analytique: en blocs avec 3 répétitions Sol limono argileux avec 22 à 24% d argile, profondeur de 70cm Précédent : orge de printemps suivi d un couvert végétal Engrais utilisé : ammonitrate (ST, vég)
Essai : objectifs et dispositif expérimental Courbe de réponse: - Témoin (0 kg/ha) - X 90 (50 kg/ha) - X-40 (100 kg/ha) - X (140 kg/ha) - X+80 (220 kg/ha) Dose totale 100 kg/ha: - Tout au strip till - 2/3 au strip till - 1/3 au strip till - Tout en végétation N 1 N 2 N 3 N 4 N 5 Apport: N 6 N 7 N 8 N 9 Dose totale 140 kg/ha: - Tout en végétation N 10 - Tout au strip till N 11 ST VEG Rendement (en q/ha) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Courbe de réponse Source: Arnaud Gobillot 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Quantité d'azote (en kg/ha)
Résultats 2013 : Rendements Groupe NK a b bc c d Un réseau d essai 2013 avec de bonnes conditions de valorisation des engrais azotés