Comment gérer la fertilisation azotée des blés conduits en ACS ?

Dans les systèmes ACS, ou SDSC (semis direct sous couvert), le recours important aux couverts végétaux et la suppression du travail du sol sont susceptibles de modifier la dynamique de l’azote dans le sol par rapport aux itinéraires d’implantations classiques.

Tout d’abord, réduire le travail du sol ralentit la minéralisation. Sans travail du sol, le profil est moins oxygéné, ce qui ralentit la minéralisation des matières organiques et la libération d’azote minéral. En général, les cultures démarrent moins vite en système ACS. Ce phénomène peut être intensifié par la présence de résidus à la surface du sol. Ces résidus ont un niveau de C/N élevé qui entraîne le développement d’une activité biologique de décomposition. Or, pour se développer, ces micro-organismes vont immobiliser des quantités d’azote non négligeables.

Une minéralisation de l’azote plutôt ralentie par l’absence de travail du sol

Par ailleurs, dans un sol non travaillé, l’organisation de sa structure est différente et peut jouer un rôle dans la conservation de l’azote dans le profil. Le concept de lame drainante, qui correspond à la descente de la solution du sol sous la pression de la pluviométrie automnale, ne fonctionne pas de la même manière dans des sols non travaillés : leur structure est organisée en réseaux de galerie, passages racinaires et fissures connectés entre eux, avec une orientation verticale et sur toute la profondeur du profil. Cette architecture permet d’absorber de plus grandes quantités d’eau et de ne pas entraîner la solution du sol - et donc l’azote - qui est protégée dans la microporosité du sol.

Au final, en système ACS, le sol peut donc se retrouver avec moins d’azote (par le ralentissement de la minéralisation), mais il le conserve probablement mieux dans le temps. Ce phénomène est amplifié par la présence de couverts végétaux.

Mais une restitution d’azote au long cours

Les systèmes ACS reposent en effet souvent sur l’implantation de cultures intermédiaires pièges à nitrate (CIPAN) qui vont puiser le surplus d’azote dans le sol après la récolte de la culture principale. Cependant, l’ensemble de l’azote absorbé ne sera pas restitué sur la culture suivante, mais relargué sur plusieurs mois. La vitesse de relargage est dépendante du C/N de la matière organique : plus ce rapport est faible (plantes jeunes, légumineuses et majorité de dicotylédones), plus vite les résidus se décomposeront. Inversement, plus les plantes sont développées et ligneuses (graminées, tiges de moutarde), plus les éléments seront stockés et restitués lentement.

L’agriculture de conservation des sols modifie donc plusieurs paramètres au niveau de la fourniture en azote du sol. Son impact va évoluer dans le temps. Dans un premier temps, le système passe par une phase d’accumulation : l’azote n’est pas perdu mais stocké, et il risque d’être moins disponible. Par la suite, le bilan entre les entrées et les sorties commence à s’équilibrer. Enfin, la conservation de l’ensemble de l’azote augmente progressivement le volume stocké dans la matière organique facilement minéralisable. Cela se traduit par une augmentation des fournitures en azote du sol.

Un réseau d’essai national

Comme les références utilisées actuellement pour la gestion de l’azote sur blé proviennent uniquement d’essais conduits dans les systèmes « classiques », ARVALIS met en place un réseau d’essais sur blé tendre et blé dur pour évaluer l’impact des systèmes ACS sur la cinétique de fournitures d’azote par le sol et sur la valorisation des apports d’engrais par la culture. Il s’agit en premier lieu d’identifier les pratiques de fractionnement des apports d’azote les plus adaptées aux systèmes ACS.

Un second objectif est d’acquérir des références sur la cinétique de minéralisation de l’azote dans ces systèmes. Ils pourront améliorer le paramétrage des outils de pilotage de la fertilisation azotée dans ces contextes spécifiques.

Enfin, il sera intéressant d'étudier l’intérêt d’apporter des micro-organismes sur des résidus de végétaux abondants pour accélérer leur dégradation.

Gros plan sur l’essai de Côte-d’Or

Concrètement, ARVALIS a mis en place un essai en Côte-d’Or (à Gémeaux) chez un agriculteur qui pratique le semis direct sous couvert sur son exploitation. L’essai est implanté dans une parcelle en sol argilocalcaire superficiel. La variété de blé tendre d’hiver Complice y a été semée à 325 grains/m² le 16 octobre 2021 par l’agriculteur avec le matériel adapté.

Le précédent est un lin de printemps récolté fin septembre 2021, lui-même précédé d’un seigle implanté comme culture intermédiaire à vocation énergétique (Cive) récolté fin mai 2021.

Tous les apports d’azote seront réalisés avec de l’ammonitrate 33,5. Plusieurs modalités de fractionnement vont être étudiées : toute ou une grande partie de la dose sera apportée précocement en sortie d’hiver, impasse au tallage avec report soit à épi 1 cm ou DFE (Dernière feuille Etalée) selon l’état de nutrition du blé juste avant épi 1 cm, et une modalité « DFE renforcée » avec un peu plus d’azote en fin de cycle.

Tout au long de la campagne, des mesures de biomasses et d’azote absorbé par le blé seront réalisées pour suivre son état de nutrition azotée, ainsi que des mesures d’azote du sol à certains stades-clés. Les composantes de rendement, le rendement et la teneur en protéines des grains seront également mesurés.

Ce réseau d’essai en microparcelles nous permettra d’obtenir des éléments de réponses pour gérer au mieux et différemment la fertilisation azotée dans ce type de système.