Légendes rurales: prix du maïs et dose d’azote (texte intégral)

Texte de Gilles Tremblay, agronome, CÉROM

Légende rurale : « Lorsque le prix de vente du maïs-grain augmente, il est économiquement rentable d’apporter plus d’azote à cette culture ».

L’azote circule sous différentes formes dans le continuum sol-plante-atmosphère à la surface terrestre. Bien que l’atmosphère terrestre renferme près de 80 % d’azote, cet élément demeure en quantités limitées pour la croissance des plantes. La majorité de celles-ci ne peuvent d’ailleurs pas utiliser l’azote atmosphérique pour leurs besoins.

Les plantes, à l’exception des plantes symbiotiques qui fixent l’azote de l’air grâce à une symbiose avec des bactéries, doivent puiser l’azote qui leur est nécessaire à partir du sol. Tous les intervenants du secteur agricole s’entendent à dire que l’azote est un élément déterminant dans la croissance des plantes. Le maïs-grain ne fait pas exception.

Au Québec, le Centre de référence en agriculture et en agroalimentaire du Québec (CRAAQ) recommande de 120 à 170 kg N/ha pour la culture du maïs-grain selon la zone de croissance et le précédent cultural. À l’aide de la méthode de marquage isotopique avec l’azote 15N non radioactif, on constate qu’environ 40 à 55 % de l’engrais azoté appliqué est prélevé par la plante à la récolte. Une partie (15 à 25 %) de l’engrais N est retenue dans le sol sous forme organique soit dans les racines (5 à 15 %) dépendant des cultures ou immobilisée par les microorganismes du sol ou fixée sur les colloïdes. Une autre portion de l’engrais N peut rester sous forme minérale (NO3 et NH4) dans le profil du sol à la récolte ou perdu hors du système sol-plante par lessivage ou par dénitrification.

Dans les essais de fertilisation, la dose optimale déterminée sur un site dépend du modèle de réponse choisi. Le postulat de base de tous ces modèles est que les niveaux sont adéquats mais non excessifs pour tous les facteurs sauf celui que l’on fait varier à des doses croissantes. Dans certaines conditions, il n’y aura pas de réponse du maïs-grain à la fertilisation minérale azotée. Dans d’autres cas, cette réponse sera linéaire pour l’intervalle des doses évaluées. Chaque unité supplémentaire d’azote permet d’aller chercher un rendement supérieur en grains qui doit généralement être supérieur aux coûts des engrais. Dans une majorité des cas, l’augmentation des rendements est beaucoup plus marquée avec les premières doses croissantes d’azote pour atteindre finalement un plateau. Les doses économiques optimales sont alors atteintes à des doses variant selon la courbe de réponse et selon les prix de l’engrais et des grains récoltés.

Une récente étude portant sur ce sujet a été publiée en 2010 dans la revue américaine Agronomy Journal. Cette étude a été réalisée au Québec par l’IRDA afin de déterminer quels sont les paramètres les mieux liés à la réponse du maïs-grain à l’azote. Soixante-deux essais ont été réalisés en collaboration avec les conseillers du MAPAQ et des clubs agro-environnementaux au cours des années 2007 et 2008. Les rendements optimaux ainsi que les niveaux économiques optimaux d’azote ont été calculés en fixant le prix de l’azote à 1,75 $ le kilogramme et le prix du maïs-grain à 0,175 $ le kilogramme (175 $/tonne) soit un ratio de 10. La dose économique optimale était calculée en fixant à 10 la dérivée première des équations liant le rendement et les doses d’azote. Les rendements économiques optimaux ont varié de 7,4 à 13,3 Mg/ha en 2007 et de 5,2 à 11,2 Mg/ha en 2008. Les niveaux économiques optimaux ont été de 73 à 235 kg N/ha en 2007 et de 48 à 200 kg N/ha en 2008.

Au cours des deux dernières années, le prix du maïs-grain a plutôt varié de 200 $ à 300 $ la tonne ou de 0,20 $ à 0,30 $ le kilogramme. En utilisant les informations contenues dans l’article publié par les chercheurs de l’IRDA, il est possible de calculer des doses économiques correspondant à trois nouveaux scénarios : du maïs-grain à 200 $, 250 $ et 300 $ la tonne. Le prix de l’azote demeure fixé à 1,75 $ le kilogramme. Lorsque le prix du maïs-grain passe de 175 $ à 200 $ la tonne, une augmentation de 5 à 10 kg de N est justifiée dans 90 % des cas de l’étude. Si le prix du maïs grimpe à 250 $ la tonne, il devient rentable d’augmenter la dose d’azote de 10 à 15 kg N/ha. Enfin, si le prix du maïs atteint 300 $ la tonne, les données de l’étude permettent de recommander une augmentation de 15 à 20 kg N/ha de la dose économique optimale.

De 2006 à 2010, le CÉROM a réalisé 90 essais similaires à ceux réalisés par l’IRDA. En utilisant la même approche que celle employée dans l’étude de l’IRDA, les conclusions obtenues par le CÉROM sont similaires à celles obtenues par l’IRDA. Lorsque le prix du maïs-grain augmente, il est justifié de recommander un peu plus d’azote dans 70 % des cas observés. Les augmentations recommandées sont du même ordre que celles observées dans l’étude de l’IRDA. Dans les essais du CÉROM, la dose économique optimale était atteinte dans 80 % des cas avec une dose totale de 170 kg N/ha. Ce constat correspond aux recommandations du CRAAQ de 2010 et correspond aussi aux conclusions du document Fertilisation azotée dans le maïs-grain publié en 2006 par Thibodeau et al.

D’autre part, les conditions climatiques ont des influences certaines sur les besoins en engrais minéraux du maïs-grain. Des conditions climatiques défavorables à la croissance du maïs-grain (saison de croissance 2009) peuvent entraîner une baisse de la capacité de la culture à prélever l’azote fourni. À l’opposé, des conditions climatiques favorables à une bonne minéralisation de l’azote du sol (saison de croissance 2010) et le précédent cultural peuvent permettre de combler une partie importante des besoins en azote du maïs-grain.

Lorsque le prix de vente du maïs-grain augmente, il est donc économiquement rentable d’apporter plus d’azote à cette culture. Selon les observations réalisées au Québec, il n’est toutefois pas recommandé d’apporter plus de 20 kg d’azote supplémentaire au maïs-grain.

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