Augmenter la quantité d'azote dans un système de culture
L’azote joue un rôle essentiel dans le métabolisme général des plantes. Il peut être amené dans le système de culture par des intrants, une solution cour terme, ou par des solutions organiques, qui offrent un impact sur le long terme.
Les couverts végétaux
Ce graphique, repose sur des essais réalisés dans une exploitation en semis direct depuis une quinzaine d'année et travaillant avec des couverts permanents depuis 5 ans. 2 modalités sont présentées ici :
- En vert : blé sur couverture permanente de luzerne.
- En orange : blé sur sol travaillé sans couverture associée.
On voit que pour une même dose d’azote, la modalité céréale + couvert permanent a un rendement supérieur.
Un couvert très dense valorise bien la minéralisation
- Un couvert permet de “carencer” les plantes en CO2 : le taux atmosphérique actuel de 400 ppm contre un taux optimal de développement situé aux alentours de 800 ppm pour une culture comme du blé.
- La minéralisation concerne également le carbone qui s’échappe sous forme de CO2.
- Avec un couvert végétal suffisamment développé, ce CO2 est piégé sous la canopée où sa concentration va augmenter, au bénéfice de la productivité des plantes.
Destruction du couvert
Le laps de temps qui s’écoule entre la destruction du couvert végétal et l’implantation de la culture de printemps a un impact sur le relargage de l’azote.
- Plus la destruction est tardive, plus l’accumulation d’azote est importante, comme en témoigne ce graphique issu des travaux de Frédéric Rayns.
- Plus la destruction est précoce, moins la légumineuse a le temps de faire de la biomasse.
Exemple de la luzerne
Avec un couvert de luzerne implanté depuis plusieurs années, un turn over rapide de la matière organique s’opère au bénéfice de la céréale en place. Il a été mesuré que la luzerne peut relarguer jusqu’à 50 à 60 unités d’azote pour la culture. Ces valeurs sont contextuelles. C’est un objectif vers lequel il est possible de tendre.
Sur le graphique de droite, de réponse à l’azote, on peut voir que la modalité “blé seul” est presque toujours au-dessus de la modalité blé sous couvert permanent de luzerne :
- Cela s’explique par l’arrière effet de la destruction de la luzerne : le blé profite du relargage d’azote et a un meilleur rendement.
- La luzerne est une culture pérenne : elle a besoin de plusieurs années pour atteindre son plein potentiel. On compte généralement, 3 à 4 ans, pour pouvoir commencer à réduire la fertilisation azotée sans perte de rendement.
Chiffrer le retour économique des couverts comme équivalent à l'engrais
Les potentiels gains économiques liés aux couverts végétaux s’envisagent à court terme par des économies d’intrants et à plus long terme par l’amélioration de la fertilité biologique et de la rétention en eau du sol.
| Doses apportées (N minéral) | Biomasse du couvert (MS/ha) | Azote apporté par le couvert | Économie à 1,6€/ UN |
|---|---|---|---|
| 75 UN | 2,1 | 75 | 120 |
| 150 UN | 3,8 | 150 | 240 |
| 225 UN | 5,6 | 210 | 336 |
| 300 UN | 7,3 | 280 | 448 |
Impact des couverts sur les éléments minéraux
La méthode MERCI (méthode d’estimation des restitutions par les cultures intermédiaires), développée en 2010 par la Chambre Régionale d’Agriculture Nouvelle-Aquitaine, fournit un logiciel qui permet d’évaluer le recyclage et la mise à disposition des éléments minéraux par les couverts végétaux. Le logiciel est gratuit et en libre accès sur ce lien.
Les fumures organiques
| Coefficient d'équivalence engrais (Keq) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Type de culture | colza | culture d'hiver | culture de printemps | prairies | |||
| Type d'effluent | Période d'apport | apport d'automne | apport de printemps | apport d'automne | apport de printemps | automne - hiver | printemps |
| Compost déchet vert | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,05 | ||
| Compost herbivores | 0,10 | 0,05 | 0,10 | 0,15 | 0,00 | 0,05 | 0,00 |
| Compost porcins | 0,15 | 0,05 | 0,15 | 0,15 | 0,00 | 0,20 | 0,20 |
| Compost FV | 0,30 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 |
| Fumier herbivores, fumier et lisier de lapins | 0,20 | 0,10 | 0,20 | 0,05 | 0,30 | 0,10 | 0,05 |
| Fumier porcin | 0,30 | 0,20 | 0,25 | 0,05 | 0,30 | 0,40 | 0,40 |
| Fumier volailles | 0,40 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,50 | 0,40 | 0,40 |
| Fientes | 0,40 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,60 | 0,40 | 0,40 |
| Lisier, purin bovin | 0,40 | 0,30 | 0,50 | 0,30 | 0,50 | 0,40 | 0.40* |
| Lisier porcin | 0,50 | 0,35 | 0,60 | 0,40 | 0,60 | 0,50 | 0.50* |
| Lisier volailles | 0,50 | 0,30 | 0,60 | 0,40 | 0,70 | 0,50 | 0.50* |
Les produits résiduaires organiques (PRO)
Le coefficient d'équivalence engrais des PRO
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Pour prendre en compte l'épandage des produits organiques (fumiers, lisiers, broyâts, etc.) dans un plan de fumure, il est important de connaître leur valeur fertilisante.
Des coefficients d'équivalence engrais ont été établis : ils expriment l'efficacité d'un engrais organique comparé à un engrais minéral de référence. Seule une partie de l’azote organique est valorisable à court terme par la culture, le reste dépend du processus de minéralisation. Le coefficient d’équivalence engrais permet de connaître la part d’azote qui sera disponible pour la culture sur la campagne.
Un tableau, issu des travaux du Comifer actualisés en 2019, présente les valeurs moyennes de composition des principales catégories de produits résiduaires organiques. Des transformations peuvent avoir lieu pendant la période de stockage. Il peut être donc recommandé d’analyser les produits organiques avant la date d’épandage.
Equilibre carbone et azote C/N
Rapports C/N de quelques amendements [1]
| Produit | Rapport C/N |
|---|---|
| Urine | 0,7 |
| Jus d'écoulement du fumier | 1,9 - 3,1 |
| Déchets d'abattoir mélangés | 2 |
| Sang | 2 |
| Matières végétales vertes | 7 |
| Humus, terre noire | 10 |
| Compost de fumier après
huit mois de fermentation |
10 |
| Gazon | 10 |
| Consoude | 10 |
| Fientes de volailles | 10 |
| Déjections d'animaux domestiques | 15 |
| Compost de fumier mûr,
4 mois, sans adjonction de terre |
15 |
| Fumier de ferme après
3 mois de stockage |
15 |
| Fanes de légumineuses | 15 |
| Luzerne | 16 - 20 |
| Fumier frais pauvre en paille | 20 |
| Déchets de cuisine | 10-25 |
| Fanes de pommes de terre | 25 |
| Compost urbain | 34 |
| Aiguilles de pin | 30 |
| Fumier de ferme frais avec
apport de paille abondant |
30 |
| Tourbe noire | 30 |
| Feuilles d'arbre (à la chute) | 20-60 |
| Déchets verts de plantes | 20-60 |
| Tourbe blonde | 50 |
| Paille de céréales | 50 - 150 |
| Paille d'avoine | 50 |
| Paille de seigle | 65 |
| Bois raméal fragmenté (branches broyées) (selon le type de bois et de diamètre broyé) | 60 - 150 |
| Écorce | 100-150 |
| Paille de blé | 150 |
| Papier | 150 |
| Sciure de bois décomposée | 200 |
| Sciure de bois feuillus (jeunes feuilles) (moyenne) | 150 - 500 |
- D’après la Chambre d'Agriculture des Pyrénées orientales, le fumier de cheval provoquerait systématiquement une faim d’azote pendant la première année après épandage[2], peut être parce qu’il contient souvent beaucoup de paille. Il n’y a cependant pas assez d’études sur le sujet.
- Composter les matériaux trop riches en carbone avant de les épandre a pour effet d’abaisser leur rapport C/N.
Exemple d'utilisation en maraîchage
- On mélange 2 brouettes de gazon (C/N = 10) avec 1 brouette de branches broyées (C/N = 70).
- Rapport moyen (Rm)= (2 * 10 + 1 * 70)/3 = 90/3=30
- Attention : ce calcul n'est valable que si le taux de matière sèche (sans l’eau) est similaire pour les déchets considérés. Si ce n'est pas le cas, la pondération doit se faire sur la base de la matière sèche.
- Pour généraliser :Rm = (n1*R1 + n2*R2 + n3*R3)/(n1+ n2 + n3). Avec Rm le rapport moyen, n1 et n2 les quantités respectives de composants et R1 et R2 les rapports C/N de ces composants.
Rapport C/N du couvert végétal
Les quantités d’éléments nutritifs réellement restituées par le couvert végétal à la culture suivante dépendent d’une multitude de facteurs : conditions pédo-climatiques, pratiques culturales, mode de destruction du couvert et stade végétatif du couvert au moment de sa destruction.
- Plus le couvert est à un stade avancé, plus il se lignifie, plus son rapport C/N augmente.
- Plus le rapport C/N est élevé et plus le relargage de l’azote est lent.
- C/N > 30 : 160 jours après enfouissement, seulement 20% de l’azote est minéralisé.
- C/N < 15 : 160 jours après enfouissement, 50% de l’azote est minéralisé.
| C/N | % de N
relargué |
|---|---|
| < 15 | 50 |
| 15 à 20 | 40 |
| 20 à 25 | 30 |
| 25 à 30 | 25 |
| > 30 | 20 |
Annexes
Sources
- ↑ https://fr.wikipedia.org/wiki/Rapport_C/N
- ↑ Anne Sandre, Chambre d’ Agriculture des P-O, Service Viticulture https://po.chambre-agriculture.fr/fileadmin/user_upload/Occitanie/073_Inst-Pyrenees-Orientales/IMAGES/PRODUCTIONS_TECHNIQUES/VITI/Fertilisation_d_entretien_du_sol_en_viti/Fiche-AZOTE_nv.pdf
