La ferme France cultive toujours plus de céréales à paille : avec 7,3 millions d’hectares semés depuis l’automne, le pays progresse en surface par rapport à l’année dernière. La Bretagne se plaît dans ce contexte, les technologies avancent. On ne pilote plus ses cultures comme auparavant, les outils d’aides à la décision se développent. La masse de connaissances acquises depuis des générations de producteurs alimente ces nouveaux outils, afin d’être toujours plus performant. Même si la situation géographique de la région n’est pas prédestinée à favoriser la teneur en protéines des blés, des actions simples, des choix variétaux ou des pilotages précis dopent les valeurs mesurées. Au final, les blés bretons affichaient des taux de protéines entre 10,3 et 11,5 % lors de la récolte 2015. Petit à petit, de précieux points sont gagnés chaque année. La fertilisation, élément crucial de cette réussite, s’affine. La production de matière organique épandable, trésor des exploitations, mérite le même pilotage. Souvent associé à une contrainte, l’épandage de lisiers et de fumiers est en réalité une chance pour les cultures. Le tout est de transformer cette contrainte en atout. Ce dossier reprend les derniers conseils de fertilisation d’Arvalis – Institut du végétal pour piloter efficacement ces céréales, tout en faisait la part belle à la valorisation des déjections animales. Fanch Paranthoën[nextpage title= »Un outil d’aide à la décision dans la poche »]

Le panel d’outils pour optimiser la fertilisation azotée ne cesse de s’étoffer. Déjà disponible pour le colza, l’application Image IT est élargie au blé et à l’orge d’hiver.

La démocratisation des Smartphones ouvre de nouvelles perspectives pour le pilotage des cultures. Véritables concentrés de technologies, ils rendent aussi des services aux agriculteurs. Ainsi, des applications nouvellement disponibles permettent de mieux maîtriser les phases que sont le désherbage ou la nutrition azotée des plantes. Pour piloter efficacement les cultures et mesurer la biomasse présente au champ, la firme Yara décline après le colza, un outil d’aide à la décision étendu au blé et à l’orge d’hiver. Le principe est simple : en prenant un minimum de 4 photos de sa parcelle à l’aide de l’application, et un traitement de données d’une minute environ, l’utilisateur reçoit un estimatif d’absorption de l’azote de la culture et d’une estimation de la biomasse.

[caption id= »attachment_12306″ align= »aligncenter » width= »800″] La mesure est enregistrée en cas de non-couverture par le réseau. Les données sont ensuite envoyées aux serveurs de calculs dès que la connexion est rétablie.[/caption]

Simple et rapide

Développée dans un premier temps pour remplacer la pesée de biomasse de colza dans les champs, en entrée et sortie hiver, l’application donne de précieux éléments. « Image IT estime la matière verte aérienne et en déduit la quantité d’azote absorbé par le colza à partir de photos. Elle est utilisable pour un taux de couverture du sol allant jusqu’à 80 %. Cette technique n’est pas adaptée pour les colzas développant plus de 1 kg/m² de matière verte, elle est donc à privilégier pour des plantes plus petites, et est peu appropriée aux gros colzas bretons », explique Nina Rabourdin, ingénieure chez Terres Inovia, institut technique qui a mis au point l’application en collaboration avec Yara.

Pour les blés et orges d’hiver, la procédure est la même. « Image IT estime avec une photo au stade tallage et avant apport de fertilisant minéral,  la couverture de pixels verts sur le cliché pour en déduire un indice de couverture. Concrètement, il faut maintenir l’appareil au niveau de la taille, à l’horizontal. Pour se faire, l’application est équipée d’un niveau intégré ». Petit plus, l’application est dotée d’un système de géolocalisation. Le principe de l’application repose sur la modélisation statistique de la relation entre le pourcentage de pixels verts  et la quantité d’azote présent dans la plante. À titre d’information, un pourcentage de 10 % représente environ 10 kg d’azote absorbé. Pour une surface pixélisée de 50 %, compter plus de 50 kg d’azote par hectare, comme le démontrent des essais menés en France et en Allemagne par la société. Fanch Paranthoën[nextpage title= »Activer tous les leviers pour augmenter le taux de protéines »]

Afin de mieux valoriser les céréales, les marchés vont désormais prendre en compte la teneur en protéines des blés. Si l’impact du climat est important, le résultat final dépend aussi de facteurs maîtrisés par l’agriculteur : la fertilisation azotée, son pilotage et le choix variétal.

La teneur en protéines est directement liée à la dose d’azote apportée. Calculée par la méthode du bilan, la dose totale permet de viser l’optimum de rendement, en prenant en compte toutes les fournitures d’azote prévisibles sur une parcelle (précédent, apports organiques…). Il faut l’estimer le plus précisément possible car la teneur en protéines est très sensible aux écarts de dose totale. Une variation de +/-50 kg N/ha autour de la dose optimale fait varier la teneur moyenne en protéines de 0,8 %. Cela commence par une bonne estimation du potentiel de rendement de chaque parcelle de l’exploitation.

La dose calculée par la méthode du bilan estime les fournitures d’azote prévisibles en moyenne sur une parcelle, mais les conditions climatiques observées au cours de la montaison peuvent conduire à faire évoluer ces fournitures d’azote par le sol et le potentiel de la culture.  Il est donc fortement recommandé d’utiliser des outils de pilotage afin d’ajuster la dose du dernier apport d’azote et ainsi viser le meilleur compromis rendement/protéines. Rappelons que des apports supérieurs à la dose calculée sont autorisés dans le cadre du 5e programme d’actions, sous réserve d’être justifiés par un outil de pilotage de la fertilisation.

[caption id= »attachment_12309″ align= »aligncenter » width= »800″] Fractionnement et choix variétaux sont les deux principaux leviers pour augmenter les teneurs en protéines.[/caption]

Choisir une variété adaptée

Pour un même niveau de rendement, certaines variétés valorisent mieux l’azote et affichent des teneurs en protéines plus élevées que d’autres, c’est le cas par exemple pour Arezzo, Cellule, Grapeli, Nemo, Oregrain, Rubisko… L’enjeu du choix variétal est estimé à 0,7 % de protéines. Depuis 2007, l’inscription au catalogue français des variétés est facilitée pour les variétés associant rendement et teneur en protéines. L’effort de la sélection devrait ainsi permettre d’améliorer sensiblement ce critère.

Fractionner les apports

L’efficacité des engrais minéraux est très directement liée au stade d’apport : les apports les plus précoces (tallage) sont les moins biens valorisés au contraire des apports de mi-montaison – gonflement. Fractionner en 3 apports offre en moyenne un gain de 2 q/ha et améliore le taux de protéines de 0,3 %.

1er apport ni trop précoce, ni trop conséquent

Cet apport est destiné à subvenir aux besoins en azote de la culture avant le stade épi 1 cm. Ces besoins sont généralement faibles et ne dépassent pas 10 % des besoins totaux de la culture. Il est donc inutile de dépasser 30 UN/ha. Dans la grande majorité des situations en Bretagne, cet apport ne doit pas être réalisé avant le 15 février. En 2015, un réseau de 20 essais réalisés dans l’ouest a montré que le report de cette dose tallage au stade épi cm, n’avait pas eu d’incidence sur le rendement et avait permis de gagner 0,2 % de protéines. Modérer la dose de ce premier apport permettra d’augmenter la dose réservée pour le dernier apport (fin montaison), favorable à la teneur en protéines.

2e  apport « épi 1 cm »

La fraction majeure de la dose totale est apportée autour du stade « épi 1 cm ». Il est conseillé d’intervenir un peu avant le stade « épi 1cm », quand le sol contient peu d’azote minéral (précédent maïs grain, faible minéralisation du sol, pas d’apport « tallage ») et que les prévisions annoncent une pluie. On peut retarder cet apport si la disponibilité en azote du sol est élevée et qu’aucune pluie n’est annoncée. Rappelons que les engrais sont absorbés par les racines. Pour assurer une valorisation correcte de l’engrais, on peut estimer qu’il est nécessaire de cumuler environ 15 mm de pluie dans les 15 jours suivant l’apport. Si la dose apportée est supérieure à 90 kg N/ ha, il est conseillé de fractionner l’apport aux stades « épi 1 cm » et « 1 nœud ». Réserver au moins 40 kg N/ha pour le 3e apport aux stades « sortie de la dernière feuille – Gonflement ».

L’indispensable apport « dernière feuille étalée-gonflement »

L’apport fin montaison-gonflement est décisif pour combiner un effet sur le rendement et sur la teneur en protéines. Contrairement à une idée reçue, la pluviométrie nécessaire pour une bonne valorisation de l’engrais est généralement plus favorable à cette période qu’elle ne l’est en tout début montaison.
Généralement proche de 40 kg N/ha, la dose du 3e apport peut toutefois être adaptée en fonction des conseils donnés par les outils de pilotage. Le conseil fourni par les outils peut conduire à proposer des doses de 0 à 80 kg N/ha. Éric Masson, Arvalis-Institut du végétal[nextpage title= »Allier rendement et qualité des blés »]

L’introduction du critère protéine dans les grilles de paiement du blé renforce l’intérêt des outils de pilotage de l’azote sur cette culture. Ces outils deviennent incontournables pour optimiser la gestion de la fertilisation azotée et pour concilier productivité et qualité.

Le bilan prévisionnel d’azote, réalisé à la parcelle, permet d’estimer la dose totale nécessaire  pour atteindre l’objectif de rendement tout en limitant les reliquats à la récolte. Cependant sa précision est insuffisante, notamment en raison de la difficulté à prédire la quantité d’azote qui sera fournie par le sol via la minéralisation. C’est le cas notamment dans les systèmes de culture avec apports de fumiers ou lisiers. Pour optimiser le rendement et améliorer la teneur en protéines, le recours à des outils de pilotage devient indispensable. Dans le cadre du 5e programme d’action de la Directive nitrate, c’est la condition pour justifier d’un éventuel dépassement de la dose prévisionnelle.

[caption id= »attachment_12314″ align= »aligncenter » width= »600″] Avec Farmstar, le survol de la parcelle par un sattelite entre les stades 2×3 nœuds permet de fournir une carte de préconisation de la dose du dernier apport avec possibilité de modulation intra-parcellaire.[/caption]

Plusieurs outils, une démarche commune

Les outils de pilotage de l’azote ont pour principe commun de porter un diagnostic sur l’état de nutrition des plantes en cours de culture afin de déterminer les besoins complémentaires éventuels. Ils reposent tous sur une démarche identique. La première étape vise à calculer la dose prévisionnelle d’azote par la méthode du bilan. Cette dose d’azote, diminuée d’une quantité mise en réserve, généralement 40 kg N/ha, sera apportée en 1 ou 2 apports entre le stade tallage et le stade épi 1 cm. Courant montaison, entre le stade 2 nœuds et le stade dernière feuille étalée, on mettra en œuvre l’outil de pilotage pour diagnostiquer l’état de nutrition azotée de la culture. En fonction du résultat fourni par l’outil, le complément d’azote apporté sera compris entre 0 et 80 unités.

Des outils réalisant une mesure indirecte de l’état de nutrition

L’état réel de nutrition azotée d’une culture de blé est caractérisé par un indicateur appelé INN (indice de nutrition azotée). Cet indicateur est précis, mais sa mesure est fastidieuse puisqu’elle nécessite l’estimation de la biomasse au champ et de la teneur en azote des plantes. Le travail de recherche et d’expérimentation a permis de mettre au point des outils permettant d’estimer cet indicateur de nutrition, avec plus de facilité. La validation technique et scientifique des outils de pilotage repose sur ce principe. À noter que les outils disponibles sur le marché doivent être évalués prochainement par un bureau d’étude indépendant, missionné par le ministère de l’Agriculture.

Quel que soit l’outil utilisé, il est important de respecter les conditions de validité du diagnostic pour garantir la fiabilité du conseil. La mesure doit être réalisées après le stade 2 nœuds, en s’assurant que les apports précédents ont été bien valorisés (apports d’azote au plus tard au stade 1 nœud, quantité de pluie d’au moins 15 mm depuis le dernier apport). L’utilisation d’un outil de pilotage augmente de façon significative le % de situations où la dose d’azote épandue correspond à l’optimum.

Ne pas confondre modulation et pilotage

La modulation intra-parcellaire consiste à épandre des doses différentes à l’intérieur de la parcelle, en fonction d’informations fournies par des outils type Farmstar, N-Sensor, drones… La modulation est réalisée autour d’une dose pivot, qui peut être fixée arbitrairement par l’opérateur ou définie précisément avant le chantier d’épandage par un outil de pilotage (Jubil, N-Tester, Farmstar, drones…). Michel Moquet /Arvalis-Institut du Végétal[nextpage title= »Un apport d’engrais avant une phase pluvieuse »]

Bien valoriser les apports d’azote commence par un fractionnement adapté qui limite les apports précoces et favorise les apports montaison. Il faut également tenir compte des conditions climatiques, en particulier de la pluie, pour une absorption rapide pour limiter les risques de volatilisation.

Les 2 formes d’azote assimilables par la plante sont la forme nitrique (NO3-) et la forme ammoniacale (NH4+). La plante absorbe préférentiellement la forme nitrique présente dans la solution du sol par ses racines. Pour assurer le transfert des nitrates apportés par les engrais ou produits par l’activité biologique du sol, un minimum d’eau est indispensable, afin d’assurer la dissolution de l’engrais et le transfert de l’azote jusqu’aux racines capables de l’absorber. Le manque d’eau a donc pour première conséquence de provoquer une carence en azote de la plante qui n’a plus la capacité d’absorber des nitrates.

15 mm dans les 15 jours après apport

Parmi les différents facteurs conditionnant la bonne valorisation d’un apport d’engrais azoté par les cultures, la quantité de pluie reçue par la parcelle dans les jours qui suivent l’apport est donc d’une importance capitale. L’azote est bien valorisé  si  quinze millimètres d’eau tombent dans les 15 jours suivant l’apport. On constate qu’en année normale, la valorisation des apports d’engrais par la pluie ne pose pas réellement de problème à l’échelle bretonne, excepté en mars et juin où quelques périodes plus sèches sont parfois observées.

[caption id= »attachment_12315″ align= »aligncenter » width= »726″] L’azote sous toutes ses formes.[/caption]

Formes d’azote : des écarts d’efficacité qui dépendent de la volatilisation

La volatilisation ammoniacale correspond à l’émission d’ammoniac gazeux (NH3) dans l’air issu de l’ion ammonium (NH4+) contenu dans la solution du sol. Dans la majorité des cas, elle se produit suite à des apports d’engrais azotés contenant de l’azote uréique ou de produits organiques (lisier notamment). Cette perte d’azote est particulièrement sensible par temps sec et venteux.

Solution azotée et urée les plus sensibles à la volatilisation

Dans la plupart des expérimentations, l’ammonitrate  présente la meilleure efficacité. Cette performance repose essentiellement sur sa moindre sensibilité à la volatilisation ammoniacale, cela même si la moitié de l’azote qu’il contient se trouve sous forme d’ammoniac. En cas de mauvaises conditions d’absorption par manque de pluie, l’azote reste en partie disponible dans le sol dans l’attente du retour des précipitations. Les engrais à base d’urée avec un additif inhibiteur (Nexen, Novius, Utec 46…) qui ralentit la transformation de l’urée vers une forme d’azote assimilable par les plantes, donnent des résultats équivalents à l’ammonitrate. Dans les situations où l’urée est en difficulté, ces produits présentent une bonne efficacité.

La solution azotée contient les trois formes d’azote : 50 % d’urée, 25 % d’ammoniac et 25 % de nitrate. Cette forme d’engrais est donc sensible à la volatilisation, ce qui conduit généralement à des pertes par volatilisation  proches de 15 %. Même observation pour l’urée, compte tenu de sa composition (100 % sous forme uréique). Pour ces 2 types d’engrais, il convient donc de limiter les risques de volatilisation en apportant l’engrais au plus près de périodes pluvieuses. Dans ces conditions, leur efficacité pourra se rapprocher de celle de l’ammonitrate.

Engrais foliaires de fin de cycle

Ces produits sont présents sur le marché sous de multiples spécialités commerciales. La période d’apport généralement conseillée se situe à la fin montaison. Ils apportent des quantités d’azote variables (2 à 20 kg N/ha selon les produits). Ces engrais ne sont pas mieux valorisés que l’ammonitrate et sont du même niveau d’efficacité : 1 kg N/ha apporté par ces produits équivaut à 1 kg N/ha apporté par l’ammonitrate. Rappelons que l’ammonitrate reste l’engrais de référence, et qu’aucun engrais n’a démontré une meilleure valorisation quelles que soient les conditions climatiques. Par temps sec, leur meilleure valorisation, par rapport à l’ammonitrate, n’a pas été démontrée. En effet, si le manque de pluie pénalise l’absorption des engrais au sol, il pénalise aussi l’absorption foliaire (stress hydrique, faible hygrométrie…) Éric Masson / Arvalis Institut du végétal[nextpage title= »Anticiper le calendrier de fertilisation »]

Certaines pratiques simples optimisent l’efficacité des fumiers et lisiers, et l’anticipation limite les pics de travail au printemps.

La réglementation issue de la cinquième mouture de la Directive Nitrate impose des dates d’épandages. Derrière cette réalité souvent assimilée à une contrainte supplémentaire, une réponse de terrain, qui colle aux besoins des cultures. Pour Anne Prigent, en charge de la réglementation et des plans d’épandages chez BCEL Ouest, « il vaut mieux parler de calendrier de fertilisation plutôt que de calendrier d’épandage. Établi par le Gren pour faire coïncider ces dates aux stades physiologiques des cultures et en fonction du type de produit épandu, il optimise la fertilisation organique ». Une manne fertilisante donc, présente en quantité dans les élevages qu’il faut savoir valoriser pour limiter l’apport de matières fertilisantes minérales, plus coûteuses.

Anticiper les travaux des champs

« L’arrêté de 2013 a rétréci les périodes, mais a également donné plus de souplesse, avec des distances d’épandage réduites de 50 à 15 m des maisons d’habitations pour les fumiers de bovin et de porc pailleux, et une période de travail élargie au samedi ». Des pratiques simples, qui lissent les pics de travaux des champs du printemps, peuvent être réalisées avec une bonne gestion des engrais de ferme. « Un fumier de bovin peut réglementairement être épandu dès le 1er février. Au lieu de le stocker au champ en prévision d’un épandage avant le semis, l’idéal est, si les conditions de portance sont réunies, de faire un apport de ce fumier très tôt. Les éléments fertilisants seront alors disponibles et plus efficient pour la culture de printemps.

[caption id= »attachment_12316″ align= »aligncenter » width= »800″] Calendrier de fertilisation selon les cultures, le type d’effluent et la date. (Source draaf)[/caption]

Apportés trop tard, ils ne seront pas valorisés et pire, resteront dans le sol après récolte et seront éventuellement lessivés durant la période hivernale ». Et tous les engrais de ferme ne se valent pas : « Les fientes de volailles fraîches sont à réserver à la période précédent le semis de quelques jours, et enfouis, pour limiter la volatilisation de la part ammoniacale qu’il contient. À noter que ce fumier frais passe dans la réglementation d’un type I (fumiers) à un type II (lisiers) ». Le tableau validé par le Gren sur les coefficients d’équivalence engrais des PRO (produits résiduaires organiques) montre différentes optimisations des fumiers, lisiers, composts et boues.

Optimiser l’efficacité

« Dans de bonnes conditions d’épandage, réalisé à la bonne date, les engrais de ferme sont plus efficaces. Ainsi, un fumier de bovin apporté tôt avant maïs aura son pourcentage d’efficacité maximale estimé à 25 % », chiffre Laurent Alix, spécialiste des déclarations Pac et des outils de pilotage des cultures chez BCEL Ouest. Cette efficience de la matière organique dépend aussi de son ancienneté. « Un fumier jeune ne sera pas bien valorisé sur maïs. Mieux vaut le réserver pour une fertilisation des dérobées avant semis ou pour de l’herbe à l’automne, période ou les pousses sont encore importantes. Il ne faut cependant pas se focaliser sur l’azote : cet élément n’est qu’une composante du rendement. Ne pas négliger le travail du sol, qui doit être réalisé en de bonnes conditions, et les analyses de sols qui renseignent sur d’éventuelles carences. De ce côté, la fourniture en matières organiques des élevages bretons, importante, limite ce risque. Il faut toutefois rester vigilant sur les parcelles non épandables comme celles en pente ou éloignées de l’exploitation ».
Fanch Paranthoën

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