MAïS SUR RETOUR DE PRAIRIE : RÉDUIRE LA FERTILISATION

INSTITUT DE RECHERCHE
INSTITUT DE RECHERCHE
ET DE DÉVELOPPEMENT
ET DE DÉVELOPPEMENT
EN AGROENVIRONNEMENT
EN AGROENVIRONNEMENT
Mettre au point des techniques
pour réduire les émissions
dans l’environnement
recherche et innovation en agriculture
maïs sur retour de prairie : réduire la fertilisation azotée
et les émissions de gaz à effet de serre
Marc-Olivier Gasser1, Marie-Hélène Perron1 , Stéphane Martel2, Caroline dufour1 et Louis Robert3
Collaborateurs : Conseillers de l’ACAC4 et les producteurs participants
Des essais à la ferme ont été réalisés en
2012-2013 sur 14 sites répartis dans la région
de Chaudière-Appalaches, de Beauce-Nord
jusqu’à l’Islet. Ces essais ont démontré
qu’une réduction importante des apports
d’azote minéral est possible dans le maïs
cultivé sur un retour de prairie ayant un
historique d’apports réguliers d’effluents
d’élevage.
La figure 1 présente trois cas de réponses
claire (site no 1), partielle (site no 14) et de
non-réponse (site no 11) du maïs-grain ou
du maïs-ensilage à l’azote, sur retour de
prairies en Chaudière-Appalaches en 20122013. En comparaison, la figure 2 montre
une courbe de réponse typique, d’après les
rendements mesurés pour différentes doses
d’azote dans un champ de maïs-grain sur
retour de maïs (Montérégie, 2008).
L’analyse des contrastes a révélé une
différence (P = 0,03) entre les rendements obtenus sans azote minéral et la
moyenne des rendements obtenus avec
les différentes doses d’azote minéral sur
les sites nos 2 (maïs-ensilage) et 14 (maïsgrain), malgré l’absence de réponse
significative à la dose d’azote
(P = 0,07 et 0,24, respectivement).
Aucune différence significative de rendement n’a été observée sur les 11 autres
sites d’essai, avec ou sans apport d’azote
minéral.
Site 1 (maïs-ensilage)
30
14
25
Rendement à 15% hum (t/ha)
Rendement à 15% hum (t/ha)
Parmi les 14 sites d’essai, seulement
1 site en maïs-ensilage (site n° 1) a
répondu clairement à la dose d’azote
minéral en produisant des rendements
significativement supérieurs (P = 0,004)
suite à l’ajout de 40 kg N/ha en postlevée.
20
15
10
5
0
0
80
120
Dose de N (kg/ha)
12
10
8
6
4
2
0
0
160
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160
14
Site 11 (maïs-grain)
12
Rendements à 15% hum (t/ha)
Rendement à 15% hum (t/ha)
14
40
Site 14 (maïs-grain)
10
8
6
4
2
12
10
8
Courbe de réponse typique sur un
retour de maïs-grain
6
4
2
0
0
0
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160
Figure 1. Exemples de réponses à l’azote du maïs
sur retour de prairies (Chaudière-Appalaches,
2012-2013) : réponse claire (site n° 1), réponse
partielle (site n° 14) et non-réponse (site n° 11).
0
50
100
150
Dose de N (kg/ha)
200
Figure 2. Courbe de réponse à l’azote typique
du maïs-grain sur retour de maïs (autre projet en
Montérégie, 2008).
Les rendements obtenus sur les 14 sites
d’essai en fonction de la dose d’azote minéral sont présentés en annexe, à la fin de
ce document.
Les précédents culturaux de prairies
recevaient régulièrement des effluents
d’élevage, dont des apports à l’automne
et/ou au printemps précédant le semis
de maïs (tableau 1).
Les rendements ont été mesurés manuellement dans des conditions optimales
(aucune perte due au battage ou aux
bordures) et ne reflètent pas nécessairement les rendements régionaux établis
par la Financière agricole du Québec.
Les essais ont été réalisés sur plusieurs
types de sols allant de l’argile au loam
sableux grossier.
Les sols des sites d’essai avaient des teneurs
en matière organique relativement élevées,
à l’exception du site n° 1 (2,6 %), soit le seul
site qui a répondu clairement à l’engrais
minéral. La plus faible teneur en nitrate
en postlevée de ce site (16 mg N-NO3/ kg)
indiquait aussi un certain potentiel de
réponse du maïs à l’engrais azoté. En effet, il
est reconnu dans la littérature que la probabilité de réponse du maïs à l’ajout d’engrais
azoté est faible dans les sols contenant plus
de 20-25 mg N-NO3/kg.
Tableau 1. Apport en N total des engrais de ferme et des engrais de démarrage, teneurs en matière
organique et en nitrate (NO3) en postlevée des 14 sites d’essai
Apport en
N total
Matière
organique
Teneur en
N-NO3
postlevée
#site
kg N/ha
%
mg/kg
1
189
2,6
16
Apport en
N total
Matière
organique
Teneur en
N-NO3
postlevée
#site
kg N/ha
%
mg/kg
8
129
7,6
42
2
97
6,5
23
9
233
8,7
19
3
257
11,6
79
10
145
7,2
21
4
18
7,4
40
11
278
4,9
64
5
152
6,1
53
12
265
5,1
35
6
150
4,5
24
13
412
8,1
88
7
203
4,7
26
14
146
6,5
140
L’apport régulier d’effluents d’élevage
sur une prairie contribue à augmenter la
réserve d’azote organique dans le sol.
Cette minéralisation, combinée à la
fertilisation organique et minérale
récente, fournit beaucoup d’azote
disponible pour la croissance du maïs.
La destruction de la prairie entraîne
la minéralisation d’une partie de cette
réserve d’azote organique et des résidus
de culture accumulés dans le sol.
Une partie de cet azote disponible est
prélevée par la culture, mais l’excédent
est perdu en partie dans l’environnement.
RENDEMENTS
LISIERS &
FUMIERS
LISIERS &
FUMIERS
PRAIRIE
RÉSERVE
N organique
MINÉRALISATION
PRÉLEVÉ
NON PRÉLEVÉ
Dégradation de
la qualité de l’eau
$
Figure 3. Dynamique de l’azote dans une parcelle
de maïs sur retour de prairie.
Les prairies fournissent une quantité
considérable d’azote disponible aux
cultures suivantes, surtout lorsqu’elles
reçoivent régulièrement des effluents
d’élevage.
Même pour des cultures exigeantes
en azote comme le maïs-grain ou le
maïs-ensilage, la réponse aux apports
d’engrais azotés (en démarreur ou en
postlevée) est peu probable sur retour
de prairie, si le sol a une teneur en
matière organique supérieure à 5 %
ou une teneur en nitrate en postlevée
supérieure à 20 mg N-NO3/kg.
Dans de telles conditions, fréquentes
dans la région de Chaudière-Appalaches,
il y a un important potentiel d’économie
d’engrais, sans impact sur les rendements.
Ainsi, il serait possible de réduire l’apport
d’azote minéral de 50 à 150 kg N/ha, comparativement aux pratiques habituelles
de fertilisation dans le maïs sur retour
de prairies. Ceci représente une économie de 86 à 257 $/ha.
D’autres économies au niveau des coûts
de machinerie et du temps de travail
découleront de l’élimination de l’apport
d’engrais en postlevée.
Une telle stratégie réduira aussi les
risques de contamination de l’eau et les
émissions de gaz à effet de serre
(réduction de 817 à 2440 kg éq. CO2 / ha).
Des situations similaires se rencontrent
sur des entreprises situées ailleurs au
Québec, où d’importants gains économiques et environnementaux sont possibles.
Parlez-en à vos conseillers !
AZOTE
DISPONIBLE
DÉMARREUR &
POSTLEVÉE
IMPLICATIONS PRATIQUES
Émissions
de GES
Pour information supplémentaire, voir
le rapport Sensibiliser les producteurs à
réduire les apports d’engrais azotés dans la
culture de maïs succédant une prairie sur le
site de l’IRDA.
partenaires de réalisation et de financement
recherche et innovation en agriculture
3
L'Association des conseillers en agroenvironnement
de Chaudièere-Appalaches
ACAC
Ce projet a été réalisé en vertu du programme Prime-Vert, sous-volet 8.4,
et bénéficie d’une aide financière provenant du Fonds vert du gouvernement
du Québec et administrée par le Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries
et de l’Alimentation du Québec.
4
Marc-Olivier Gasser, agr. Ph. D.
418 643-2380, poste 650
[email protected]
FS901011Fa (2014-06-05)
pour en savoir davantage
2
1
Annexe - 14 sites d’essai
RENDEMENTS MAÏS-ENSILAGERENDEMENTS MAÏS-GRAIN
Site 1 (maïs-ensilage)
Site 1 - 2013
20
15
10
5
0
5
0
10
5
0
15
10
5
20
15
10
5
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
30
80
120
Dose de N (kg/ha)
25
20
15
10
5
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
Rendement à 15% hum (t/ha)
20
15
10
5
0
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160
8
6
4
2
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160
Site 13 - 2012
Site 13 (maïs-grain)
12
10
8
6
4
2
0
25
20
15
10
5
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160
Site 10 - 2012
Site 10 (maïs-ensilage)
25
20
15
10
5
0
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160
Site 14 - 2013
Site 14 (maïs-grain)
14
0
0
10
160
Site 8 - 2013
Site 8 (maïs-ensilage)
30
25
160
0
0
Site 9 - 2013
Site 9 (maïs-ensilage)
80
120
Dose de N (kg/ha)
Site 12 - 2012
Site 12 (maïs-grain)
0
0
160
40
12
14
0
40
2
160
Site 6 - 2013
Site 6 (maïs-ensilage)
0
0
4
0
30
25
6
14
20
160
Site 7 - 2012
Site 7 (maïs-ensilage)
0
Rendement à 15% hum (t/ha)
80
120
Dose de N (kg/ha)
Rendement à 15% hum (t/ha)
Rendement à 15% hum (t/ha)
30
40
8
0
Rendement à 15% hum (t/ha)
15
10
160
25
0
Rendement à 15% hum (t/ha)
Rendement à 15% hum (t/ha)
20
80
120
Dose de N (kg/ha)
Site 4 (maïs-ensilage)
Site 4 - 2012
30
25
Site 11 - 2013
Site 11 (maïs-grain)
12
0
40
0
160
Site 5 - 2012
Site 5 (maïs-ensilage)
0
5
Rendement à 15% hum (t/ha)
10
30
10
0
Rendement à 15% hum (t/ha)
15
80
120
Dose de N (kg/ha)
15
30
20
40
20
0
160
25
0
25
Rendement à 15% hum (t/ha)
80
120
Dose de N (kg/ha)
Site 3 (maïs-ensilage)
Site 3 - 2013
30
Rendement à 15% hum (t/ha)
40
14
Rendement à 15% hum (t/ha)
25
0
Site 2 (maïs-ensilage)
Site 2 - 2013
30
Rendement à 15% hum (t/ha)
Rendement à 15% hum (t/ha)
30
12
10
8
6
4
2
0
0
40
80
120
Dose de N (kg/ha)
160

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