Caractérisation spatiale à la ferme de la teneur en azote minéral dans le sol, du développement cultural et du rendement grainier en canola en réponse à différentes doses d’azote
Citation
Sa Majesté la Reine du chef du Canada 2017. La compréhension de la variabilité spatiale de la teneur en azote minéral dans le sol (NMS) et du développement de la culture est une étape importante dans le processus de mise en œuvre de technologies de précision pour la gestion de l’azote (N) dans la production de canola. Nous avons étudié la variabilité spatiale de la teneur en NMS à l’intérieur d’un même champ par rapport à divers paramètres de développement de la culture et au rendement grainier dans le cadre d’une expérience triennale réalisée dans un champ commercial en Ontario. Chaque année, de larges bandes du champ ont reçu différents traitements de fertilisation azotée en présemis (0, 50, 100 et 150 kg ha-1), et chaque traitement a été répliqué trois fois. Nos données ont montré une variation substantielle de la teneur en NMS entre les bandes ayant reçu les différents traitements et aussi entre les bandes ayant reçu un même traitement, ce qui révèle une grande variabilité spatiale de la disponibilité de l’azote à l’échelle du champ et des bandes. Certains paramètres de développement cultural mesurés ont présenté de grandes variations en parallèle avec la dynamique de la teneur en NMS dans le sol. Au stade début floraison, les teneurs en NMS étaient fortement corrélées avec la hauteur des plantes et le nombre de tiges. Même si le rendement grainier a affiché une réponse positive à la fertilisation azotée, l’incohérence de l’augmentation du rendement par rapport à l’augmentation des doses d’azote est probablement liée à la variabilité des apports d’azote dans le sol au fil des ans, ce qui témoigne de l’utilisation inefficace par la culture d’une fertilisation azotée appliquée à un taux uniforme en présemis. Les fortes corrélations entre la teneur en NMS et les paramètres de développement cultural ou avec le rendement grainier fournissent une solide preuve en faveur de l’adoption de la fertilisation azotée à taux variable en cours de saison.
Résumé en langage clair
Since nitrogen (N) is often the limiting nutrient for high N demanding crops such as canola (Brassica napus L.), N fertilization is the most decisive factor to achieve optimum grain yields and profits. However, the availability of N to crops involves complex process controlled by edaphic, environmental and management factors. Nitrogen fertilizer management in a cool and humid environment as found in eastern Canada is even more important due to the significant spatial and temporal variability of both soil N supply and crop growth factors in the field. However, the spatial variation in soil properties is not generally considered in traditional N-fertilizer application; it is often based on a single rate of application across the entire field regardless of soil type and other variables. There appear to be no studies assessing the applicability of yield monitors in canola crop production. The purpose of this study is to better understand the interactive effects of SMN supply and crop growth parameters on grain yields in commercial canola fields. The specific objectives were to: (1) assess the effects of N fertilizer application on the spatial patterns of SMN, crop growth parameters and grain yield of canola; and (2) determine the dynamic relationships among SMN, plant growth parameters and yield.
This study examined the spatial variability and dynamic responses of soil mineral N (SMN), crop growth measurements, and yields of canola to different rates of preplant N applications. Both SMN contents and grain yield varied significantly across field-strips that received different N treatments and within field-strips that received the same N treatment, indicating a substantial spatial variability in soil N supply power. The inconsistent responses of grain yield of canola crop to preplant fertilizer N application was likely due to the influence of large spatial variability of the field. Overall, strong associations between SMN contents and crop parameters measured at early flowering stage, and grain yield provide substantial evidence for in-season variable rate N application for canola crop production in eastern Ontario.
Résumé
Puisque l’azote (N) est souvent l’élément nutritif le plus limitatif dans les cultures gourmandes en azote comme le canola (Brassica napus L.), la fertilisation azotée est le facteur le plus décisif lorsqu’il s’agit d’optimiser les rendements et les profits. Cependant, la disponibilité de l’azote pour les cultures est sous-tendue par des processus complexes qui sont fonction de facteurs édaphiques, environnementaux et inhérents à la régie de la culture. La gestion des engrais azotés dans des conditions fraîches et humides comme celles qui prévalent dans l’Est du Canada est encore plus importante en raison de la grande variabilité spatiotemporelle des apports d’azote dans le sol et des facteurs de développement cultural dans le champ. Toutefois, la variation spatiale des propriétés du sol n’est généralement pas prise en compte dans la pratique classique de fertilisation azotée des cultures; celle ci consiste généralement à appliquer une dose d’azote uniforme à l’ensemble du champ, indépendamment des variations du type de sol et d’autres variables. Il semble qu’aucune étude n’avait jusqu’ici évalué l’applicabilité du monitorage du rendement pour la production de canola. La présente étude visait à mieux comprendre les effets interactifs de l’apport d’azote minéral dans le sol (NMS) et de paramètres de développement cultural sur le rendement grainier du canola dans un champ commercial. Les objectifs spécifiques étaient : (1) d’évaluer les effets de la fertilisation azotée sur la configuration spatiale des teneurs en NMS, les paramètres de développement de la culture et le rendement grainier du canola; (2) de déterminer les relations dynamiques entre les teneurs en NMS, les paramètres de développement cultural et le rendement. Cette étude a examiné la variabilité spatiale et les réponses dynamiques des teneurs en NMS, les paramètres de développement cultural et le rendement grainier du canola en réponse à différentes doses d’azote appliquées en présemis. Les teneurs en NMS et le rendement grainier ont tous deux affiché des différences significatives entre les bandes ayant reçu différents traitements ainsi qu’entre les bandes ayant reçu un même traitement de fertilisation azotée, ce qui révèle une variabilité spatiale considérable du potentiel des apports d’azote au sol. Les réponses de rendement grainier incohérentes de la culture de canola aux apports d’azote en présemis sont probablement attribuables à la grande variabilité spatiale du champ. Globalement, les fortes corrélations entre les teneurs en NMS et les paramètres de développement cultural mesurés au stade début floraison, ainsi qu’avec le rendement grainier fournissent une solide preuve en faveur de l’adoption de la fertilisation azotée à taux variable en cours de saison pour la culture du canola dans l’Est ontarien.