Effet de la source, du mode d'épandage et du calendrier d'épandage de l’azote sur la performance environnementale des taux d’azote économiquement optimaux dans les cultures de maïs
Citation
Nasielski, J., Grant, B., Smith, W., Niemeyer, C., Janovicek, K., Deen, B. (2020). Effect of nitrogen source, placement and timing on the environmental performance of economically optimum nitrogen rates in maize. Field Crops Research, [online] 246 http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2019.107686
Résumé en langage clair
L’objectif de la plupart des outils d’aide à la décision concernant les engrais est d’aider les producteurs de maïs à estimer le taux d’azote le plus rentable pour un rapport prix de l’engrais azoté/prix du grain donné, connu sous le nom de taux de N économiquement optimal. Bien qu'une rentabilité maximale soit obtenue, à notre connaissance, la performance environnementale du taux de N économiquement optimal n’a pas été entièrement évaluée à l’aide d’un modèle fondé sur les processus permettant de prédire conjointement le rendement, l’absorption de N et les multiples voies de perte de N, comme le lessivage, les émissions de protoxyde d'azote et la volatilisation. L’objectif de cette étude était d’établir un bilan du N complet lorsque le taux de N économiquement optimal est appliqué, et de mesurer comment la gestion du N influe à la fois sur le rendement grainier et la performance environnementale. Le modèle de dénitrification et de décomposition (DNDC) a été étalonné et validé à l’aide de mesures provenant d’un essai à long terme sur le taux de N, réalisé à Elora, en Ontario, au Canada (2009–2016). Nous avons ensuite utilisé le modèle DNDC pour simuler l’application de N en fonction de deux sources de N différentes (urée et urée-nitrate d’ammonium), de deux modes d'épandage (à la volée ou par incorporation) et de quatre périodes d’application de N. Selon la gestion du N, le taux moyen de N économiquement optimal était très variable, allant de 158 à 185 kg N ha-1, tandis que le rendement grainier était stable pour tous les choix de gestion du N. L’utilisation d’urée plutôt que d'urée-nitrate d’ammonium et la décision d'utiliser l’épandage à la volée plutôt que l'incorporation ont augmenté le taux de N économiquement optimal. Réalisés en saison, les épandages de N ont légèrement réduit les pertes de N par lessivage. Dans les 16 combinaisons de gestion, l’excédent moyen de N simulé n’a jamais dépassé 50 kg N ha-1, et les pertes d’azote en fonction du rendement n’ont jamais dépassé 8 kg N Mg-1 grain. En conclusion, le taux d’azote économiquement optimal permet d’obtenir une solide performance environnementale par rapport aux valeurs de référence établies pour l’excédent de N et les pertes de N mises à l'échelle du rendement, tandis que les décisions concernant la gestion du N, telles que la source de N et le mode d'épandage, auront toujours une incidence sur les pertes de N en cours de saison et, par conséquent, sur la quantité de N appliquée selon le taux de N économiquement optimal.
Résumé
© 2019. L’objectif de la plupart des outils d’aide à la décision concernant les engrais est d’aider les producteurs de maïs à estimer le taux d’azote (N) le plus rentable pour un rapport prix de l'engrais azoté/prix du grain donné, connu sous le nom de taux de N économiquement optimal (TNEO). Bien qu'une rentabilité maximale soit obtenue, à notre connaissance, la performance environnementale du TNEO n’a pas été entièrement évaluée à l’aide d’un modèle fondé sur les processus permettant de prédire conjointement le rendement, l’absorption du N et les multiples voies de perte de N (lixiviation, émissions de protoxyde d'azote, volatilisation). L’objectif de la présente étude était d’établir un bilan complet du N lorsque le TNEO est appliqué et de mesurer comment la gestion du N influe à la fois sur le rendement grainier et la performance environnementale du TNEO. Le modèle de dénitrification et de décomposition (DNDC) a été étalonné et validé à l’aide de mesures provenant d’un essai à long terme sur le taux de N, réalisé à Elora, en Ontario, au Canada (2009–2016). Nous avons ensuite utilisé le modèle DNDC pour simuler l’application de N selon le TNEO en fonction de deux sources de N différentes (urée et urée-nitrate d’ammonium), de deux modes d'épandage (à la volée ou par incorporation) et de quatre périodes d’application de N (100 % à l’ensemencement; 100 % au stade V6; 50 % à l’ensemencement et 50 % au stade V13; et 50 % au stade V6 et 50 % au stade V13). Selon la gestion du N, le TNEO moyen (2009–2016) était très variable, allant de 158 à 185 kg N ha-1, tandis que le rendement grainier était stable pour tous les choix de gestion du N. L’utilisation d’urée plutôt que d'urée-nitrate d’ammonium et la décision d’utiliser l’épandage à la volée plutôt que l’incorporation ont augmenté le TNEO, les pertes de N mises à l’échelle du rendement selon le TNEO et l’excédent de N. Lorsqu’ils étaient réalisés en cours de saison, les épandages de N selon le TNEO réduisaient légèrement les pertes de N par lessivage, mais n’avaient pas d’effet significatif sur la quantité de N appliquée selon le TNEO ou les pertes de N en fonction du rendement. Dans les 16 combinaisons de gestion, l’excédent moyen simulé de N (2008–2016) n’a jamais dépassé 50 kg N ha-1, et les pertes de N mises à l’échelle du rendement n’ont jamais dépassé 8 kg de N Mg-1 grain. En conclusion, le TNEO offre une solide performance environnementale par rapport aux valeurs de référence établies pour l’excédent de N et les pertes de N mises à l’échelle du rendement, tandis que les décisions concernant la gestion du N, telles que la source de N utilisée et le mode d'épandage, auront toujours une incidence sur les pertes de N en cours de saison et, par conséquent, sur la quantité de N appliquée selon le TNEO.