De nouvelles connaissances fondées sur des modèles pour des recommandations stratégiques sur l’azote adaptées à des sols et à des climats donnés
Citation
Mesbah, M., Pattey, E., Jégo, G., Didier, A., Geng, X., Tremblay, N., Zhang, F. (2018). New model-based insights for strategic nitrogen recommendations adapted to given soil and climate. Agronomy for Sustainable Development, [online] 38(4), http://dx.doi.org/10.1007/s13593-018-0505-7
Résumé en langage clair
La culture pluviale de maïs a besoin de d'applications d'azote qui varient selon l'apport de chaleur et d'eau au cours de la saison de croissance. La variation climatique rend difficile de prévoir la dose d'azote requise pour une saison et des propriétés de sols données. Afin de déterminer quelles devraient être les doses stratégiques d'azote minérale à appliquer selon la region et les sols données, une analyse des predictions de modèle de cultures a été entreprise. La méthodologie développée, qui s'appelle Identifier NEMO, se fonde sur les predictions issues 50-60 années de données climatiques journalières par région et type de sol pour en extraire l'azote optimum, son efficacité d'utilisation et des recommendations de doses à appliquer au sol selon les rendements visés, et qui limitent la libération d'azote réactif dans l'environnnement. Elle a été appliquée sur une étude de cas de l'écozone de plaine à forets mixtes, où est produit plus de 90% du maïs canadien. Cinq régions ont été retenues (Windsor, London, Ottawa, St-Hubert, Quebec) ainsi que trois types de sols contrastants et dominants par région. Deux groupes de régions-sols ont été identifiés selon leur niveau d'efficacité d'utilisation de l'azote. Si celui-ci était bas les doses d'azote à appliquer était plus élevées, sinon pour les hautes efficacités, les recommandations étaient beaucoup plus basses. Dans l'ensemble, les recommandations d'azote issues de l'étude étaient de 20-40 kg N ha-1 plus basses que celles des comités provinciaux. Les différences entre les deux groupes de régions-sols tenaient à la valeur intermédiaire de la capacité de retention en eau du sol qui favorisait les rendements élevés pour des recommandations d'application d'azote plus faibles.
Résumé
© 2018, INRA et Springer-Verlag France SAS, filiale de Springer Nature. La gestion des engrais azotés (N) appliqués dans les champs agricoles est importante pour augmenter la productivité des cultures tout en limitant la contamination de l’environnement causée par la libération de N réactif, en particulier pour les cultures à forte demande en N (p. ex., le maïs, Zea mays L.). Toutefois, pour des propriétés du sol données, la quantité optimale de N appliquée dépend des conditions climatiques. La question centrale de la gestion de l’azote est donc de savoir quel devrait être le taux d’azote recommandé pour un sol et un climat donnés qui permettrait de réduire au minimum la libération d’azote réactif tout en maintenant la productivité des cultures. Pour relever ce défi central de la gestion de l’azote, nous avons utilisé une méthodologie fondée sur un modèle récemment mise au point (appelée « Identification NEMO »), qui s’est révélée efficace pour déterminer le taux écophysiologique optimal de N et l’efficacité d’utilisation optimale de l’azote (NUEopt). Nous avons modélisé les sols dominants et diverses conditions agroclimatiques dans cinq régions situées le long de l’écozone des plaines à forêts mixtes, où se déroule plus de 90 % de la production canadienne de maïs. Nous avons analysé pour la première fois l’effet du sol et du climat sur le taux écophysiologique optimal de N dans une écozone où il existe un gradient agroclimatique important. Nos résultats ont indiqué qu’il y avait des points communs entre tous les sols et toutes les régions, ce qui nous a permis de les classer en deux groupes avec un NUEopt allant de 10 à 17 kg de rendement sec kg−1 N. Pour les cas avec un faible NUEopt, l’azote recommandé pour un temps sec prévu le rendement de 8 t ha−1 variait de 115 à 199 kg ha−1, alors qu’il était beaucoup plus faible (79–154 kg ha−1) pour les cas à NUEopt élevé. Ces recommandations étaient de 20 à 40 kg ha−1 inférieures aux recommandations provinciales. De plus, nous avons constaté que le comportement différent des deux groupes était dû à la texture du sol et à sa capacité de rétention d’eau disponible. Dans la plupart des localités, les sols ayant une capacité de rétention d’eau disponible intermédiaire (c.-à-d. 12 à 15 % v) avaient un rendement prévu relativement plus élevé et une quantité recommandée plus faible de N.