Mesurer pour limiter les erreurs

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9/5/2022
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Mesurer pour limiter les erreursMesurer pour limiter les erreurs

Voyons désormais de quels outils disposons-nous pour adapter la fertilisation au plus proche des besoins des plantes et des fournitures du sol.

La méthode du bilan azoté

En premier lieu, la méthode classique et conventionnelle en France est celle du bilan azoté.

Représentation schématique de la méthode du bilan azoté (Chambre d’Agriculture de Bretagne, 2010)

On fait la balance entre :

- Les besoins de la culture (besoin au quintal x rdt) ainsi qu’une partie de l’azote non valorisable ;

ET

- Le reliquat sortie hiver et l’azote qui va naturellement minéraliser grâce à l’activité biologique du sol.

Le solde manquant pour équilibrer la balance sera apporté de manière exogène sous forme minérale ou organique.

Exemple avec un blé tendre :

- Les besoins à apporter :

- 3 UN/q pour un rendement visé de 70 q/ha, soit un besoin total de 210 UN/ha.

- On compte 30 UN non valorisables.

- 210 + 30 = 240 UN/ha.

- Les fournitures :

- Le reliquat sortie hiver (RSH) à mesurer.

- La fourniture d’azote que peut produire le sol (destruction de prairie, précédent cultural, arrière effet des apports organiques, minéralisation de l’humus) → le bilan humique permet de calculer la quantité d’azote que l’on peut attendre de notre sol pour la culture en cours.

- La différence est complétée par des apports d’azote exogènes.

Exemple d’un bilan azoté sur blé tendre (Chambre d’Agriculture de Bretagne, 2010)

Point sur l’azote organique :

Pour prendre en compte l'épandage des produits organiques (fumiers, lisiers) dans un plan de fumure, il est important de connaître leurs valeurs fertilisantes.

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’équivalent engrais permet de connaître la part d’azote qui sera disponible pour la culture sur la campagne.

Exemple :

- Le coefficient équivalent engrais N pour du lisier de porc apporté sur prairie est de 0,65. C’est à dire que 65% de l’azote contenu dans le lisier de porc apporté sera disponible pour la culture en cours.

- Si l’objectif est d’apporter 50 UN/ha sur une prairie en sortie d’hiver (février-mars), en sachant que le lisier de porc contient 3,5 UN/m3, il faudra donc apporter 50/(3,5*0,65) = 22 m3/ha de lisier de porc.

Les reliquats azotés sortie hiver

Pour regarder les fournitures du sol, la première chose à faire est de mesurer les reliquats azotés en sortie d’hiver :

→ mesure de la teneur en azote minéral d'un échantillon de terre pour estimer la quantité d'azote minéral disponible pour la culture en place ou à venir.

Il est nécessaire de faire preuve de rigueur dans la prise d’échantillons afin d’être le plus représentatif possible de la parcelle et en tirer un maximum de valeur. Faire soi-même l’échantillonnage permet de s’assurer de la qualité du travail.

15 à 16 prélèvements sont nécessaires :

- Le graphique ci-contre montre qu’au-delà de 14 prélèvements, l’erreur relative tombe à un niveau acceptable de 7-8%.

- Faire plus de 16 prélèvements a peu d’impact sur l’erreur relative. En revanche, en faire moins entraîne une augmentation de cette erreur et donc une forte probabilité de mal estimer les reliquats azotés.

Données économiques :

- Coût : autour de 40 € par parcelle.

- Économie : en partant de l’hypothèse que l’économie engendrée grâce aux reliquats est de 25 unités d’azote à 2 €/u/ha sur une parcelle de 10 ha :

le gain de valeur sur la parcelle est de : 500 - 40 = 460 €.

Biomasses sortie hiver et réglette azote colza

Selon l’institut Technique Terres Inovia, la biomasse du colza est un indicateur de la quantité d’azote absorbé par le colza car cette plante a la capacité de mettre en réserve l’azote à l’automne et de le remobiliser au printemps.

La mesure de la biomasse permet d’utiliser la Réglette Azote Colza pour calculer la dose totale d’azote à apporter à la culture au printemps.

→ En connaissant le rendement potentiel et l’azote déjà apporté, il est possible d’en déduire le solde manquant pour compléter la balance.

→ Les apports seront fractionnés à différents stades au vu des besoins et des doses qui restent à apporter (voir tableau ci-dessous).

Réglette azote colza développé par Terres Inovia (Terres Inovia, 2020)

Les outils numériques de mesure

Il existe des outils d’aide à la décision (OAD) numériques pour améliorer le bilan.

Le N-tester de Yara

Cet outil s’intéresse à la concentration en chlorophylle de la feuille :

- On pince une trentaine de feuilles qui proviennent de maître brins entre les stades 2 noeuds et gonflement, ce qui permet d’optimiser le dernier apport.

- Le N-tester donne les valeurs de chlorophylle et Yara a développé un outil d’aide à la décision (OAD) pour aider à calculer les valeurs d’azote à apporter disponible sur blé, orge hiver et printemps, maïs et pomme de terre.

N-tester de Yara en application au champ

Le score N-tester (lié au taux de chlorophylle) est proportionnel à l’indice de nutrition azoté (INN).

→ Plus une plante a un taux de chlorophylle élevé, plus elle est nourrit efficacement en azote.

→ C’est ce qui est illustré sur le graphique ci-contre.

Relation entre l’indice de nutrition azoté et les mesures du N-tester selon les variétés

L’INN correspond au rapport entre la teneur en azote total des parties aériennes et la teneur critique en azote total, déterminé à partir de la biomasse des parties aériennes.

→ Cette teneur critique en azote correspond à la teneur minimal en azote nécessaire pour maximiser la croissance en matière sèche de la plante.

→ Selon Arvalis, l’INN est “l’indicateur le plus performant pour caractériser la nutrition azotée des céréales, et en particulier leur niveau de carence”.

Il existe ainsi une courbe de référence permettant de définir la teneur critique en azote en fonction du niveau de croissance du blé. On vise un INN proche de 1 :

- INN < 1 : sous-dose ;

- INN > 1 : surdose.

La méthode Appi-N

Outil SPAD utilisé pour la méthode Appi-N

Les chercheurs de L’INRA ont développé la méthode Appi-N qui permet de piloter la totalité des apports d’azote.

La méthode Appi-N vise à mesure un taux de chlorophylle qui est lié à l’absorption de l’azote.

La mesure est réalisée sur le maître brin.

Selon le score d’INN que l’on obtient, les abaques donnent les valeurs d’azote à apporter selon les différents stades :

Cette méthode permet de se rapprocher du besoin réel des plantes et donc de réduire les pertes. Cependant, cette méthode ne s’intéresse pas à la biomasse de la culture. On s'est rendu compte la 1ère année que la plante mobilise l'azote pour le maître brin au détriment des talles secondaires. Les valeurs décrochent très tard sur le maître brin. On peut donc avoir des maître brins qui ont des INN élevés alors qu’on voit des plantes faibles en biomasse qui auraient besoin d’azote pour repartir.

Il est donc important de coupler ces valeurs à une estimation biomasse, suivre l'évolution de la valeur plutôt que la valeur intrinsèque et rester pragmatique dans la réflexion au niveau de la pluviométrie.

Outils satellitaires

Sentinel (gratuit)

En ce qui concerne l’estimation de la biomasse, on utilise le NDVI (”normalized difference vegetation index” = indice de végétation par différence normalisée), proposé gratuitement par les satellites Sentinel.

Le NDVI est un indice simple pour quantifier la biomasse végétale présente sur une parcelle. Il normalise la diffusion des feuilles vertes dans les longueurs d'onde du proche infrarouge et l'absorption de la chlorophylle dans les longueurs d'onde du rouge.

Cet outil permet donc de visualiser les zones de la parcelle qui auraient besoin de plus d’azote car il y a une biomasse plus faible.

→ Sentinel est en libre-accès et entièrement gratuit : sur le lien.

Point de vigilance : comme il s’agit d’un outil gratuit, la précision n’est pas suffisante observer des différences entre des petites parcelles, ou sur une largeur de pulvérisateur par exemple.

Exemple de visuel obtenu avec l’outil satellitaire Sentinel

Spotifarm (payant)

Le NDVI donne une idée de la biomasse végétale sur une parcelle, mais pas du calcul précis de la dose d’azote à apporter.

→ Certains OAD le proposent : c’est le cas de Spotifarm, un outil payant basé sur les données de Sentinel.

L’algorithme reprend les données satellitaires de Sentinel pour indiquer les zones précises où apporter l’azote et comment le moduler.

Exemple de visuel obtenu avec l’outil Spotifarm

Comparaison de différents OAD sur blé tendre d’hiver

Une étude a été menée par le CNRS et AXÉRÉAL en 2020 à Chaumoy pour comparer l’efficacité de différentes méthodes de modulation de l’azote sur le résultat final.

Nous avons repris cette étude et l’avons adaptée aux cours actuels des engrais et du blé :

Comparaison de différents OAD sur la marge finale (CNRS & AXEREAL, 2020)
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