Les avantages des engrais azotés dans la production de maïs

Au même titre que le phosphore (P) et le potassium (K), l’azote (N) est un macronutriment essentiel à la croissance du maïs et, bien que l’azote soit l’un des éléments les plus abondants sur la planète, les carences en azote sont le problème nutritionnel le plus commun dans la production de maïs. L’azote est une composante majeure des acides aminés, lesquels sont les éléments constitutifs des protéines. L’azote est également crucial à toutes les plantes puisqu’elle est nécessaire à la synthèse de la chlorophylle, le pigment vert essentiel à la photosynthèse. Des apports adéquats en azote permettent au maïs de réaliser son potentiel génétique de rendement.

Dans le sol, l’azote est présent sous trois formes : azote organique, ions ammonium (NH₄⁺) et ions nitrate (NO₃^-). L’azote organique est contenu dans la matière organique du sol, dans les résidus de culture et dans la communauté microbienne du sol. L’azote organique est la forme d’azote la plus abondante dans le sol, mais cet azote doit d’abord être minéralisé par les microorganismes du sol pour que les plantes puissent l’assimiler. La minéralisation est le processus par lequel l’azote organique est converti en ions ammonium ou nitrate. Pendant la saison de croissance, l’ammonium est rapidement converti en nitrate, un processus appelé nitrification. Le nitrate est la principale forme d’azote que les plantes assimilent.

On estime généralement que les besoins en azote du maïs sont de 1 lb pour chaque boisseau de grain récolté. Une récolte de 200 boisseaux à l’acre nécessiterait donc 200 lb d’azote. En unités métriques, cela représente 1 kg d’azote pour une récolte de 56 kg de maïs, ou 223 kg d’azote à l’hectare pour une récolte de 12,6 t/ha¹. Il existe des outils en ligne pour calculer la dose d’azote pour un rendement maximal du capital investi. Le calculateur d’azote pour la production de maïs de l’Ontario hébergé au www.gocorn.net (en anglais seulement) tient compte du type de sol, des unités thermiques, des rotations de cultures, des prix des engrais et des prix prévus du maïs pour déterminer la dose d’azote économiquement optimale. Cet outil est offert uniquement à titre de guide et des ajustements saisonniers peuvent être effectués en cours de saison.

Les sources d’azote dans les engrais

Parmi les nombreuses sources d’engrais azoté offertes commercialement, l’urée est celle qui est la plus utilisée. L’urée est riche en azote (45 %) et est rapidement convertie en nitrate. Les mélanges de nitrate d’ammonium et d’urée sont également communs et contiennent de 28 % à 32 % d’azote. Cette source d’azote est souvent épandue en bandes latérales ou comme engrais de démarrage. Le sulfate d’ammonium est un engrais azoté soluble qui contient de l’azote (21 %) et du soufre (24 %). L’ammoniac anhydre est la source d’azote possédant la plus importante teneur en azote (82 %). Le nitrate d’ammonium est un sel qui contient 33 % d’azote sous les formes ammoniacale et nitrique. Le phosphate de monoammonium (PMA), qui contient 11 % d’azote, 52 % de phosphore et une petite quantité de soufre, est souvent utilisé comme engrais sec de démarrage. L’hydrogénophosphate de diammonium est un engrais sec qui contient 18 % d’azote et 46 % de phosphore².

Le fumier a une teneur très variable en azote. Par exemple, le fumier de volaille est plus riche en azote que celui des autres espèces d’animaux d’élevage. Compte tenu de la composition variable du fumier, il est recommandé de le faire analyser pour connaître sa teneur en azote. L’enfouissement du fumier immédiatement après son épandage aide à maximiser l’assimilation de l’azote par les plantes.

L’apport d’azote fourni par les légumineuses

Les légumineuses accroissent la teneur en azote du sol. Par conséquent, une culture de maïs qui suit une culture de légumineuse nécessite moins d’engrais azoté. L’apport en azote que procure une culture de légumineuse provient de la décomposition des résidus de légumineuses et de la minéralisation de l’azote organique du sol en raison d’un ratio carbone-azote favorable à ce processus³. Il est difficile d’estimer précisément la quantité d’azote fournie par une culture de légumineuse puisqu’elle varie en fonction des conditions de croissance et de l’espèce de légumineuse. En Ontario, on estime généralement qu’une culture de soya fournit 30 lb d’azote à l’acre à la culture subséquente⁴. Au Manitoba, une culture de soya fournit à la culture subséquente environ 10 lb d’azote/acre (11 kg/ha) alors qu’une culture de pois en fournit 25 lb/acre (28 kg/ha), et qu’une culture de luzerne, de 30 à 90 lb/acre (de 34 à 100 kg/ha). L’apport que fournit la luzerne dépend grandement du moment où la culture est détruite puisque la quantité d’azote assimilable augmente à mesure que les résidus de culture se décomposent⁵. Compte tenu de la variabilité de l’apport d’azote, consultez le ministère de l’Agriculture de votre province pour connaître l’apport d’azote que fournissent les légumineuses dans votre région.

Assimilation de l’azote par le maïs

Le maïs assimile l’azote tout au long de sa croissance. Toutefois, l’assimilation s’accélère à compter du stade V6. Jusque-là, la culture a assimilé de 25 à 30 lb d’azote/acre (de 28 à 34 kg/ha). Du stade V6 au stade V12, le maïs assimile environ 25 % de tout l’azote dont il a besoin (figure 1). Du stade V12 à l’apparition de la panicule (VT), il assimile près de 40 % de ses besoins totaux, le reste étant assimilé de l’apparition de la panicule jusqu’au stade R3.

Répercussions d’un manque d’azote

Un jaunissement des plus vieilles feuilles qui part de la pointe des feuilles et qui progresse le long de la nervure centrale est un signe de carence en azote (figure 2). Si la plante manque d’azote de la levée au stade V6, son système racinaire peut être moins développé, particulièrement après le stade V4, car à partir de ce moment, les réserves d’azote de la semence sont épuisées et la plante commence à dépendre de l’azote du sol. Pendant l’allongement rapide de la tige, soit du stade V6 au stade V18, un manque d’azote assimilable peut causer un manque de vigueur, un rabougrissement des racines et une assimilation réduite des autres éléments nutritifs, notamment du potassium. Cela peut entraîner une réduction de l’efficience de la photosynthèse. La diminution de l’activité photosynthétique peut causer une réduction du nombre de grains et, dans un cas grave, provoquer l’avortement des grains⁶. Le nombre de rangs de grains sur les épis est déterminé au stade V8 et une carence en azote avant ce stade peut réduire le nombre de rangs. En outre, en cas de carence en azote pendant le remplissage du grain, l’azote peut être remobilisé des racines et de la tige vers les grains, ce qui peut provoquer un affaiblissement de la tige, la rendant plus vulnérable aux pourritures.

L’azote est l’élément nutritif qui a la plus grande incidence sur le rendement. Un projet de recherche à long terme mené par la Iowa State University a démontré que sans apport d’azote, le rendement moyen du maïs est de seulement 60 boisseaux/acre (3,8 t/ha) dans un système de culture de maïs en continu et de seulement 115 boisseaux/acre (7,2 t/ha) lorsque le maïs est cultivé en rotation avec du soya. En comparaison, un apport adéquat d’azote permet d’obtenir plus de 200 boisseaux/acre (12,6 t/ha)⁷.