Quelle quantité d’engrais devrais-je épandre dans mes champs qui seront ensemencés en maïs?

Un sol fertile est essentiel à la production de maïs. Des décisions éclairées en matière de dosage d’engrais et de fumier et de méthode d’épandage sont nécessaires pour atteindre le potentiel de rendement, maintenir la culture en santé et réduire les coûts d’engrais. Le maïs a des besoins nutritionnels bien précis pour chaque élément nutritif. Par exemple, les besoins en azote (N) de la culture sont bien différents des besoins en phosphore (P) ou de ceux en potassium (K). Ces trois macronutriments sont également nécessaires en quantités beaucoup plus importantes que les oligoéléments comme le zinc (Zn) ou le manganèse (Mn). En outre, les doses à apporter varient également en fonction de la disponibilité des éléments nutritifs dans le sol. Une analyse de sol fait partie des pratiques de gestion optimales et devrait être ce sur quoi tout plan de fertilisation devrait reposer.

Une gestion de la fertilité globale aide à optimiser l’efficience des engrais afin de maximiser le potentiel de rendement et la rentabilité. De nombreux facteurs ont une incidence sur la quantité d’éléments nutritifs à apporter pour atteindre les objectifs de rendement réalistes et sur le moment idéal pour effectuer les épandages afin de maximiser le potentiel de rendement. Les facteurs à considérer dans l’élaboration d’un bon programme de fertilisation sont les suivants :

1. La rotation des cultures (présence ou non d’une légumineuse comme le soya ou la luzerne dans le cycle de rotation)
2. L’utilisation ou non de cultures de couverture et le choix des espèces
3. L’épandage de fumier
4. Le taux de matière organique du sol
5. Le pH du sol
6. La capacité d’échange cationique (CEC) du sol
7. L’objectif de rendement réaliste

Ces facteurs peuvent avoir les effets suivants : ajouter des éléments nutritifs, augmenter ou diminuer la disponibilité des éléments nutritifs présents dans le sol, ou faire augmenter ou diminuer la quantité de chaque élément nutritif qui doit être fournie sous forme d’engrais.

Azote

L’azote est sans doute l’élément nutritif dont les apports nécessaires sont le plus difficile à déterminer en raison des besoins importants de la culture, du cycle complexe de l’azote dans le sol et des pertes environnementales élevées¹. La quantité totale d’azote dans le sol (azote organique) est généralement de plus de 2000 lb à l’acre ou de 2242 kg à l’hectare, mais seule une faible proportion (environ 2 %) de cet azote est minéralisée chaque année et peut être assimilée par les plants de maïs. La minéralisation est le processus par lequel les microorganismes décomposent l’azote organique. Les plantes sont incapables d’assimiler la plupart des formes organiques de l’azote, mais elles assimilent facilement les formes minérales, y compris les nitrates et l’ammoniac. Les hybrides de maïs très productifs peuvent nécessiter de 180 à 280 lb d’azote à l’acre, ou de 200 à 315 kg à l’hectare, selon le potentiel de rendement du champ. Il est donc important de connaître la quantité totale d’azote dans le sol qui sert de réservoir à la culture ainsi que le rythme auquel cet azote sera minéralisé. La minéralisation de l’azote dépend des facteurs suivants :

1. Le taux de matière organique dans le sol
2. Le type et la quantité de résidus de culture dans le sol
3. Le type de travail du sol (le cas échant) et le moment auquel le travail du sol est effectué
4. Les conditions environnementales comme la température et l’état hydrique du sol
5. La santé du sol
6. Le type de sol

Comme il existe plusieurs types d’analyses de sol qui peuvent aider à déterminer la quantité d’azote qui devrait être apportée à une culture de maïs, il est important de connaître en quoi consistent les analyses les plus fréquemment utilisées.

Analyse de l’azote du sol

Analyse des nitrates du sol. Cette analyse est utilisée pour déterminer le taux ponctuel de nitrates. Elle devrait être effectuée tous les ans puisque ce taux peut varier considérablement d’une année à l’autre. Cette analyse est fréquemment utilisée dans l’ouest de la Ceinture de maïs où les sols sont très pauvres en matière organique (de 1 % à 2 %) et où les précipitations sont souvent exceptionnellement faibles. Comme l’azote est facilement lessivé, il peut être entraîné sous la zone des racines du maïs, particulièrement dans les champs sablonneux qui reçoivent d’abondantes précipitations. Dans de telles conditions, l’analyse des nitrates du sol pourrait surestimer l’azote disponible pour la culture. En outre, la minéralisation de l’azote (processus par lequel les microorganismes décomposent l’azote organique du fumier, de la matière organique et des résidus de culture en ammonium assimilable par la culture) dans les sols pauvres en matière organique se produit beaucoup plus lentement.

L’analyse des nitrates avant la fertilisation en bandes. Cette analyse est similaire à l’analyse des nitrates du sol, mais elle est effectuée juste avant la fertilisation en bandes (du stade V6 au stade V8). Elle permet de connaître la teneur en nitrates du sol après que soit survenue une partie des pertes d’azote attribuables au lessivage, à la dénitrification et à la volatilisation. La valeur obtenue correspond aux nitrates qui devraient être assimilables par le maïs. Cette analyse permet donc d’ajuster la dose d’azote à épandre en bandes selon l’azote résiduel présent dans le sol.

Analyse des sucres aminés du sol. Souvent, dans les régions humides où le taux de matière organique du sol est élevé, l’analyse des nitrates du sol avant le semis est peu utile pour prédire les apports en engrais azotés nécessaires pour la saison de culture à venir². Sous ces conditions, d’autres types d’analyses aident à mieux comprendre les besoins en engrais azotés de la future culture de maïs. Des chercheurs de l’Illinois ont découvert que le taux de sucres aminés dans le sol est inversement proportionnel à l’efficacité qu’auront les engrais azotés sur le rendement. Autrement dit, l’accumulation de sucres aminés dans le sol réduit l’effet qu’aura la fertilisation azotée sur le rendement de maïs, car ces sucres aminés libèrent leur azote par minéralisation². L’analyse de l’azote du sol de l’Illinois, aussi connu sous les noms d’analyse de l’azote organique du sol ou d’analyse d’azote labile Solvita, et de nombreux autres protocoles d’analyse ont été développées pour mesurer le taux de sucres aminés du sol afin de pouvoir estimer la quantité d’azote qui peut être libérée de l’azote minéralisable et utilisée par la culture pendant la saison de croissance. Dans bien des cas, de 60 % à 80 % de l’azote assimilé par la culture provient de la minéralisation de l’azote organique du sol. Des études ont démontré que les résultats des analyses qui mesurent le potentiel de minéralisation de l’azote sont valides pour deux ou trois ans. Par conséquent, lorsque ce type d’analyse est utilisé, un échantillonnage annuel du sol n’est pas nécessaire².

Analyse du sol

Pour déterminer s’il sera nécessaire de fournir d’autres éléments nutritifs à une culture de maïs, une analyse standard du sol est un bon point de départ. L’exactitude des prédictions de la disponibilité des éléments nutritifs d’une analyse du sol est directement liée à la qualité de l’échantillonnage. Les consignes suivantes permettent d’assurer le meilleur échantillonnage possible :

1. Le meilleur moment pour échantillonner un sol est lorsque le champ n’est pas en culture, c’est-à-dire en été pour une céréale d’hiver, ou à la fin de l’automne ou pendant l’hiver pour une culture semée au printemps.
2. Il est préférable d’utiliser une sonde à tube creux puisque cela permet de prélever une quantité égale du sol sur toute l’épaisseur de sol échantillonnée (soit une épaisseur de 15 à 30 cm ou plus si le travail du sol est plus profond) et d’assurer l’uniformité des échantillons prélevés à divers endroits dans le champ.
3. Prélever des échantillons dans des zones homogènes en se servant d’une carte pédologique montrant les différents types de sols.
4. Pour les échantillons composites, éviter d’échantillonner des zones ont des différences marquées en matière de couleur ou de texture du sol, de topographie ou d’historique de cultures, de fertilisation, de chaulage ou d’épandage de fumier.
5. Chaque échantillon composite devrait représenter une zone homogène d’un champ et être composé de 15 à 20 carottes.
6. Mélanger les 15 à 20 carottes dans un seau en plastique (les seaux en métal contaminent le sol avec des oligoéléments) pour obtenir un échantillon composite d’un demi-litre.
7. Un échantillon composite devrait représenter au plus 20 acres (ou 8 ha)³.

Un échantillon bien prélevé permet d’obtenir de bonnes recommandations de doses d’engrais. Tout échantillon devrait être envoyé sans délai à un laboratoire d’analyse de sol qui possède les données de corrélation et de calibration de la région où l’échantillon a été prélevé.

Analyse des tissus foliaires

L’analyse des tissus foliaire peut être utilisée en conjonction avec des analyses du sol pour vérifier le programme de fertilisation. Elle peut également aider à diagnostiquer une carence soupçonnée. Les taux d’éléments nutritifs dans une plante varient en fonction de son stade de croissance. Par conséquent, lorsqu’on prélève des échantillons de tissus pour évaluer le programme de fertilisation, le stade de croissance est important. Les taux d’éléments nutritifs peuvent également varier d’une plante à l’autre. Les valeurs normales pour chaque élément nutritif ont été établies en fonction du stade de croissance et du type de tissu prélevé⁴. Il est important de connaître les procédures d’échantillonnage du laboratoire qui analysera les tissus puisqu’elles peuvent varier considérablement d’un laboratoire à un autre. Les analyses de tissus végétaux des grandes cultures peuvent être utiles pour établir un diagnostic, mais elles doivent être interprétées avec prudence, surtout lorsque les conditions de semis ou de croissance sont inhabituelles (comme par temps très frais ou très sec). Dans bien des cas, au moment où une carence dans une culture de maïs est confirmée par une analyse de tissus, la carence peut déjà entraîner des pertes même si l’on effectue rapidement un traitement foliaire pour corriger la situation.

Conclusion

Une fertilité adéquate est l’un des facteurs essentiels à la rentabilité de la production de maïs. La quantité d’engrais à apporter à la culture varie selon le rendement attendu et la disponibilité des éléments nutritifs dans le sol. En ce qui concerne les recommandations d’engrais azotés, plusieurs types d’analyses peuvent être utilisées pour déterminer les doses nécessaires pour atteindre le rendement visé.

Les analyses de sol comme l’analyse des nitrates du sol et l’analyse des nitrates avant la fertilisation en bandes donnent l’occasion aux producteurs d’ajuster les doses d’azote en fonction de l’azote disponible dans le sol. De façon similaire, les méthodes de télédétection permettent aux producteurs de mieux synchroniser les apports d’azote aux besoins de la culture, rendant possible une diminution des doses d’engrais azotés. Toutefois, ces méthodes comportent certains inconvénients, y compris les coûts associés au prélèvement et à l’analyse des échantillons de sol ainsi qu’une période plus courte pour effectuer l’épandage d’engrais azotés pendant la saison de croissance. Il revient aux producteurs de soupeser les avantages et les inconvénients de chaque méthode de gestion de l’azote, en utilisant une ou plusieurs stratégies qui maximisent le potentiel de rentabilité tout en minimisant le risque.