Trop de pluie, plus assez d’azote?

Les précipitations répétées des dernières semaines entraînent des pertes d’azote, par lessivage ou par dénitrification. Voici des informations sur ces phénomènes en lien avec les différents types de sol, fournies par Denis Lévesque, spécialiste en fertilisation chez Synagri.

Les précipitations élevées intensifient le lessivage en profondeur des nitrates, particulièrement en sols légers, alors que les sols détrempés favorisent la dénitrification, surtout en sols lourds. Les sols limoneux sont affectés autant par les deux phénomènes. En sols humides, la dénitrification est sans contredit le processus par lequel les pertes d’azote sont les plus importantes.

Le lessivage : pertes d’azote par le bas
Dans des conditions normales, le lessivage est la principale cause de pertes d’azote après le prélèvement par les plantes. Avec de fortes précipitations, le lessivage est accéléré de façon notable, particulièrement en sols légers (CEC<12) dans lesquels le taux de percolation de l’eau y est plus élevé.

Contrairement à l’ammonium (NH4+), les nitrates (NO3-) ne pouvant être retenus par la matière organique et l’argile sont très mobiles dans le sol et facilement lessivés, c’est-à-dire entraînés par les pluies abondantes dans les couches inférieures du sol et rendus moins accessibles aux racines.

La dénitrification : pertes d’azote par le haut
En sols gorgés d’eau, les nitrates sont transformés en oxydes d’azote et en azote élémentaire, tous deux gazeux et volatils. Cette réduction des nitrates en azotes gazeux est appelée dénitrification et se produit surtout dans les premiers centimètres de la surface du sol.

La dénitrification est la principale cause de perte d’azote sous conditions d’excès d’humidité, surtout dans les sols limoneux et argileux (CEC>12). Les nitrates provenant de toutes les sources d’azote sont affectés : engrais de synthèse, fumiers, lisiers, engrais verts, composts, matière organique, etc.

Lorsque l’oxygène dans les sols est limité par l’excès d’eau qui remplit les pores du sol, donc sous conditions d’anaérobie, certaines bactéries anaérobies et anaérobies facultatives utilisent l’oxygène combiné aux nitrates provoquant la formation des azotes gazeux, ces derniers s’échappant dans l’atmosphère. La dénitrification s’enclenche seulement si le niveau d’oxygène est trop faible pour satisfaire les besoins des bactéries, ce qui se produit lorsque les sols sont saturés d’eau.

La dénitrification demande de la matière organique facilement dégradable comme source d’énergie. Plus il y a de résidus organiques (fumiers, résidus de cultures, engrais verts) en surface, plus la dénitrification (donc les pertes d’azote) est importante. Le carbone fourni par l’activité des racines particulièrement au printemps dans les céréales et le maïs augmente également le taux de dénitrification.

Les sols lourds et les sols compactés sont plus susceptibles à la dénitrification. La dénitrification augmente rapidement en sols humides à partir de 8oC, c’est-à-dire à des températures bien inférieures à celles requises pour la croissance des plantes, pour la minéralisation de l’azote organique du sol et pour la nitrification de l’urée et de l’ammonium. La dénitrification est négligeable dans les sols à pH inférieurs à 5.0 mais est rapide avec des pH supérieurs à 5.6 trop humides.

La dénitrification favorise la formation de nitrites (NO2-). Or les nitrites par réaction chimique transforment l’urée en azote élémentaire gazeux volatil, augmentant encore plus les pertes d’azote en période trop humide. Cette réaction chimique ne demande pas la présence de microorganismes ou de mauvaises conditions d’humidité ou de température, mais la présence plus élevée de nitrites en sols humides et froids la favorise.

Les conséquences
La quantité d’azote perdue par lessivage et dénitrification dépend des pratiques culturales et des conditions du sol. Les pertes peuvent être particulièrement élevées en sols humides avec des apports importants de N au semis ou lorsque l’urée est légèrement incorporée ou est laissée en surface. Des pertes de 10 à 35 kg/ha de N peuvent être mesurées.

L’utilisation de sources d’azote sous forme d’ammonium (NH4+) plutôt que de nitrate (NO3-) et d’urée (NH2) limite les pertes par dénitrification. Appliquer au semis uniquement la quantité nécessaire d’azote pour en fournir assez jusqu’à l’application en post-émergence permet de réduire les risques de dénitrification de mai et juin.

Les pertes d’azote par lessivage des nitrates et par dénitrification peuvent grandement être augmentées pendant des périodes prolongées durant lesquelles les sols demeurent trop humides. Il peut en résulter des carences importantes d’azote pour l’ensemble des cultures, autant celles semées ou plantées hâtivement que tardivement, le bilan total de l’azote ayant été modifié à la baisse par ces conditions prolongées d’humidité extrême.

Pour les céréales à paille et le maïs, ce manque d’azote risque de se produire à un moment critique du développement de ces cultures, c’est-à-dire lors de l’initiation de l’épi au stade 4-6 feuilles pour le maïs. Une carence prématurée d’azote en août dans le maïs-grain sera responsable d’une baisse importante de rendement et de qualité du grain.

Des ajustements aux fertilisations azotées prévues peuvent être nécessaires. Pour les cultures déjà en place, des apports hâtifs d’azote supplémentaire en post-émergence permettront de combler un déficit d’azote à un stade critique pour les céréales et le maïs. Pour l’ensemble des cultures déjà en place ou à semer ou planter, il faut prévoir une possibilité réduite du sol à fournir la quantité d’azote estimée précédemment et réajuster au besoin les quantités d’azote à apporter.

Réviser la fertilisation
À la suite des travaux de Logiag effectués en 2003 et aux résultats obtenus en 2005 à la Station d’essais Synagri/Demers sous des conditions similaires à celles que nous connaissons en 2013, une augmentation de la recommandation d’azote de 30 kg/ha en post-émergence dans le maïs permettra en bonne partie de combler un manque d’azote dû à la dénitrification et au lessivage. Cette recommandation vaut en particulier pour les champs où tout l’azote a été appliqué en pré-semis et au semis. Une révision des programmes de fertilisation de toutes les cultures est fortement conseillée.

 

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