Évaluer la disponibilité des éléments nutritifs pour le maïs

Il est important de faire analyser la fertilité du sol et de bien comprendre la disponibilité des éléments nutritifs pour obtenir un potentiel de rendement de maïs élevé. Les progrès en matière de gestion agronomique, de sélection génétique et de caractères biotechnologiques ont permis d’accroître le potentiel de rendement du maïs. La recherche indique que les hybrides de maïs dotés de caractères transgéniques offrant une résistance contre la chrysomèle des racines du maïs peuvent avoir un système de racines plus développé qui permet à la plante d’absorber plus d’éléments nutritifs et de produire un rendement plus élevé¹. Cette hausse de l’assimilation des éléments nutritifs pourrait rendre nécessaire une révision des recommandations de fertilisation.

Analyse du sol et du pH

La gestion de la fertilité du sol nécessite avant tout une analyse de sol. Les résultats de l’analyse du sol aident à déterminer la teneur en éléments nutritifs du sol et à formuler des recommandations de fertilisation. Idéalement, les producteurs devraient faire analyser leurs sols tous les ans afin de maximiser le potentiel de rendement du maïs, à défaut de quoi une analyse de sol devrait être effectuée au minimum tous les trois ans. Il est important d’effectuer des analyses complètes qui comprennent les teneurs en macroéléments et en oligoéléments et de créer un plan de fertilisation qui répond à tous les besoins nutritionnels du maïs. En plus de fournir la teneur en éléments nutritifs du sol, une analyse de sol indique également le pH du sol. Cette mesure de l’acidité ou de l’alcalinité du sol a un effet considérable sur la croissance des plantes et sur la disponibilité des éléments nutritifs. Pour le maïs, un pH entre 6,0 et 7,0 est optimal. Lorsque le pH est inférieur à 5,5, les plants de maïs peuvent souffrir de carences. Lorsque le pH du sol est bas, les macronutriments primaires (azote, phosphore et potassium) et secondaires (soufre, magnésium et calcium) sont moins disponibles alors que le fer et le manganèse le sont plus et qu’ils peuvent devenir toxiques pour les plantes et même causer leur mort (figure 1).

Certains engrais peuvent contribuer à l’acidification du sol.

Les résultats d’analyse du sol peuvent être utilisés pour déterminer les besoins en chaux afin de diminuer l’acidité du sol. Les laboratoires utilisent le pH tampon du sol pour déterminer les besoins en chaux. Le pH tampon permet d’évaluer la capacité du sol de réagir au chaulage. Un écart important entre le pH et le pH tampon indique que le sol sera plus réactif au chaulage et, par conséquent, qu’une quantité plus faible de chaux sera nécessaire pour hausser le pH du sol. Il est recommandé d’épandre la chaux à l’automne pour donner suffisamment de temps à la chaux d’agir et de neutraliser l’acidité du sol. S’il n’est pas possible de chauler à l’automne, le chaulage peut être effectué au printemps².

Assimilation des éléments nutritifs par le maïs

La quantité d’azote (N) épandue devrait correspondre aux besoins de la culture. Il existe deux méthodes pour déterminer la dose optimale d’azote :

1. Analyse de la teneur en azote sous forme de nitrates (NO₃-N) du sol.
2. Recommandations générales en fonction du rendement attendu, du type de sol, de la culture précédente, des unités thermiques du maïs (UTM) de la région, du coût des engrais azotés, du prix du maïs et du moment de l’épandage².

Il est recommandé de fractionner la dose d’azote en deux ou trois applications selon les conditions de croissance et le type de sol. Le fractionnement des apports azotés permet de minimiser les pertes d’azote par lessivage ainsi que la dénitrification par temps pluvieux au printemps. Avant sa poussée de croissance, un plant de maïs n’assimile que 10 % ou moins de ses besoins totaux en azote. Pour maximiser le potentiel de rendement, l’azote devrait donc être appliqué juste avant que le maïs commence à croître rapidement, soit autour du stade V6. La synchronisation de l’application d’azote avec la période d’assimilation rapide de l’azote par le maïs aide à améliorer l’efficience d’utilisation de l’azote. C’est au stade V10, soit environ 40 jours après la levée, que les besoins en azote du maïs sont les plus élevés³.

Une fertilisation insuffisante en azote ou un lessivage excessif de l’azote à la suite de fortes pluies peut provoquer une carence en azote. Une telle carence se manifeste d’abord sur les feuilles du bas, lesquelles deviennent vert clair. Puis, le bout de ces feuilles commence à jaunir et ce jaunissement progresse le long de la nervure centrale. La partie jaune de la feuille finit souvent par brunir et mourir (figure 2)².

Le phosphore (P) peut être appliqué en automne, avant le travail du sol, ou au printemps, selon les conditions locales. Comme cet élément nutritif est presque immobile dans le sol, il est recommandé de l’enfouir dans la zone des racines du maïs. Un labour en bandes avant le semis est une façon efficace d’incorporer le phosphore dans la zone des racines et permet d’augmenter davantage le rendement qu’un épandage à la volée dans un système de culture sans travail du sol². Le maïs assimile bien le phosphore placé dans la zone des racines au moment du semis. On peut injecter le phosphore en bandes pour favoriser son assimilation, mais il faut prendre soin de ne pas abîmer les racines pendant l’application. En général, les hybrides de maïs plus récents continuent d’assimiler le phosphore pendant les stades reproductifs alors que les hybrides moins récents cessent d’assimiler le phosphore au début de la reproduction⁴.

Une carence en phosphore se manifeste généralement tôt en saison, après une période de temps frais. En sol froid, les racines des jeunes plants sont incapables d’assimiler suffisamment de phosphore pour la croissance du plant, ce provoque l’apparition de symptômes et un retard de croissance. Les feuilles du bas du plant deviennent vert foncé avec une bordure violacée alors que les nouvelles feuilles demeurent intactes (figure 3). Dès que la température du sol augmente, les racines se remettent à croître et à assimiler le phosphore, puis les symptômes disparaissent graduellement et le plant reprend sa croissance normale².

Les besoins en potassium (K) sont généralement plus élevés dans les milieux de production où l’exportation de potassium par les cultures est élevée comme c’est le cas pour la luzerne et le maïs ensilage. Les rotations avec du soya doivent également être prises en considération puisque les cultures de soya nécessitent plus de potassium et peuvent appauvrir le sol plus rapidement que les autres cultures. Tout comme pour le phosphore, le potassium peut être appliqué à l’automne puisqu’il est relativement immobile dans le sol. Il est possible qu’une certaine quantité de potassium soit lessivée dans les sols très sableux, car ils ne contiennent pas assez d’argile et de matière organique pour retenir le potassium assimilable. Les sols sableux ou organiques sont souvent pauvres en potassium assimilable et peuvent nécessiter un apport en potassium. Un engrais de démarrage peut aider à améliorer la teneur en azote, en phosphore et en potassium assimilables, particulièrement dans les systèmes de culture qui tirent parti de pratiques de conservation du sol.

Une carence en potassium apparaît d’abord sur les feuilles plus âgées où elle provoque un jaunissement, puis une nécrose des tissus foliaires. Ce jaunissement part de la pointe des feuilles et progresse le long de la bordure vers la tige (figure 4). Le potassium est essentiel pour redistribuer l’énergie des feuilles vers les grains au moment du remplissage. Les plants carencés en potassium peuvent être rabougris et leurs entrenœuds sont courts. Ils accusent souvent un retard de maturité et sont plus sensibles à la verse en fin de saison⁵. Étant donné que le potassium peut être retourné au sol par les résidus de culture, les carences sont fréquentes lorsque les résidus de culture sont retirés du champ.

Autres facteurs à considérer et autres éléments nutritifs importants

Une culture de maïs très productive peut causer une baisse substantielle de la teneur en éléments nutritifs du sol, particulièrement le phosphore, le potassium, le soufre(S) et le zinc (Zn)¹. Le manganèse (Mn) peut également être peu disponible dans certains sols. Même si les éléments nutritifs comme le soufre, le zinc et le manganèse ne représentent que 1 % des engrais appliqués aux cultures de maïs, ils sont essentiels à la croissance du maïs. Il est important de savoir reconnaître les symptômes de carence et de gérer les carences⁶.

Les carences en soufre sont plus fréquentes dans les sols sableux, acides et pauvres en matière organique. Le temps frais et pluvieux typique au printemps est également propice au développement de carences en soufre. Les symptômes comprennent un jaunissement général et des bandes blanchâtres entre les nervures (figure 5). Les symptômes apparaissent sur les jeunes feuilles en premier puisque le souffre est relativement immobile dans la plante. Le plant peut être rabougri. Si les symptômes surviennent lorsque le sol est froid et saturé d’eau, il est possible que le maïs reprenne sa croissance normale dès que l’état du sol s’améliore. Une analyse de tissus foliaires peut aider à quantifier une carence en soufre.

Comme les carences en soufre, les carences en zinc surviennent plus fréquemment dans les sols sableux et pauvres en matière organique, par temps frais et pluvieux, mais contrairement aux carences en soufre, elles sont plus fréquentes dans les sols dont le pH est élevé. Comme le zinc est aussi relativement immobile dans la plante, les symptômes de carence apparaissent sur les feuilles plus jeunes et se présentent comme des bandes blanchâtres entre les nervures. Ces bandes progressent de la base vers l’apex de la feuille (figure 6). Les bordures et la pointe des feuilles demeurent généralement vertes. La plupart du temps, les symptômes apparaissent quelques semaines après le semis. Les entrenœuds sont souvent courts, mais le maïs reprend généralement sa croissance normale dès le retour de conditions favorables. Une analyse de tissus foliaires peut confirmer le diagnostic étant donné que les symptômes de carence en zinc et de carence en soufre peuvent être facilement confondus.

Le manganèse est immobile dans le maïs. Quoique rares, les carences en manganèse sont plus fréquentes dans les terres noires et dans les sols riches en matière organique ou qui ont un pH élevé. Des cas ont été signalés dans des terres noires ayant un pH élevé dans le Sud-Ouest de l’Ontario². Les symptômes apparaissent sur les jeunes feuilles du plan et se présentent comme des bandes de couleur olive (figure 7)³.

Les milieux de production de maïs très productifs tirent profit du potentiel de rendement accru que confèrent les caractères biotechnologiques et la génétique améliorée du maïs. Des changements aux programmes de fertilisation devraient être envisagés pour aider à l’atteinte du potentiel de rendement maximal du maïs. Il est important de créer un programme de fertilisation qui tient compte des recommandations des analyses de sol et d’effectuer des analyses de sol tous les ans pour s’assurer que les sols contiennent des quantités suffisantes d’éléments nutritifs disponibles pour la culture. Des analyses de sol, des analyses de tissus foliaires et des objectifs de rendement réalistes peuvent être utilisés pour déterminer les besoins en engrais. Les producteurs peuvent réaliser le potentiel de rendement élevé du maïs en suivant les recommandations en matière d’engrais et en s’assurant que les éléments nutritifs sont disponibles au moment où la demande est élevée.