Réactualiser les valeurs de reliquat azoté selon la lame drainante

Des précipitations importantes peuvent engendrer la lixiviation des ions nitrate du sol au-delà de la profondeur maximale d’enracinement de la culture, réduisant le stock d’azote minéral disponible pour cette dernière. La quantité d’azote lixiviée (terme L du bilan) dépend directement de la lame drainante, qui correspond à la quantité d’eau percolée au-delà de la profondeur exploitée par les racines. Cette quantité est variable en fonction du type de sol et du cumul de pluie.

Or, le stock d’azote minéral à la date d’ouverture du bilan (ou reliquat azoté de sortie d’hiver, RSH), permet de calculer la dose d’azote à épandre. Si la mesure du RSH est intervenue avant des séquences de pluies intenses, sa valeur peut devenir obsolète et une réactualisation s’impose.

Estimer la lame drainante

En première approximation, la lame drainante peut correspondre au cumul des pluies sur une période donnée si le sol est à la capacité au champ au départ (sol ressuyé avec une humidité maximale), et si les conditions d’évapotranspiration sont peu intenses (c'est souvent le cas en période hivernale).

Dans le cas contraire, il est possible de l’estimer en se basant sur un bilan hydrique au moment du prélèvement.

Des abaques pour estimer les pertes

L’azote du sol disponible pour les cultures peut être estimé finement par modélisation. A défaut de pouvoir utiliser un modèle, des abaques sont mises à disposition par le Comifer.

La valeur de reliquat (Ri) à retenir pour le calcul de la dose X sera ajustée en fonction de la lame d’eau drainée depuis la date du prélèvement de terre, du type de sol et de sa profondeur.

Pour le calcul, on peut prendre en compte la totalité de l'azote minéral du sol — le nitrate (NO_3-) et l'ammonium (NH₄₊) — car on considère que l'ammonium va être rapidement nitrifié (transformé en nitrate) par les micro-organismes.

Un exemple concret !

Concrètement, pour calculer les pertes d’azote par lixiviation, il faut procéder par étapes :

1. Choisir le tableau de référence en fonction du type de sol
2. Quantifier la lame drainante et identifier la colonne du tableau correspondante
3. Multiplier les pourcentages de pertes par lixiviation aux valeurs du reliquat mesuré pour chaque horizon.

Prenons l'exemple d'une parcelle en limon profond (90-100 cm) qui a fait l'objet de prélèvements de terre sur trois horizons de sol le 14 janvier. 

L’analyse de terre indique 50 kg d’azote minéral dans l’horizon 0-30 cm, 20 kg dans l’horizon 30-60 et 30 kg dans l’horizon 60-90. Ceci fait un total de 100 kg N de reliquat. 

Entre le 15 janvier et le 15 février, il a plu 107 mm. En considérant que le sol était à la capacité au champ au moment du prélèvement, ce cumul de pluies correspond à la lame drainante.

A partir de ces informations, les abaques du Comifer permettent de mesurer le pourcentage de perte d’azote par lixiviation pour chaque horizon (encadré rouge pour notre exemple dans la figure 1).

Pour un sol de limon profond, une lame drainante de 100 mm provoque la perte définitive de 4,2 % de l’azote minéral présent dans l’horizon 0-30 cm, 23,7 % de l’azote minéral de l’horizon 30-60 et 82,2 % de l’azote minéral de l’horizon 60-90. Dans notre cas d’étude, cela correspond à 2,1 kg d'azote de l’horizon 0-30 qui partent directement sous la profondeur de sol exploitable par les racines, 4,7 kg pour l’horizon 30-60 et 24,7 kg pour l’horizon 60-90, soit un total de 31,5 kg d'azote perdu par lixiviation.

On peut donc considérer qu'au 15 février, la fourniture en azote du sol est réduite de 31,5 kg/ha depuis la mesure du reliquat le 14 janvier. Le stock d’azote minéral du sol à prendre en compte pour le calcul de la dose totale est donc de 68,5 kg.

Figure 1 : Pourcentage de l’azote par couche de sol perdu par lixiviation sous la profondeur de sol exploitable par les racines, selon la lame drainante (simulation à partir du modèle Lixim de l’INRA)

D’autres abaques pour plus de types de sols sont disponibles dans les liens ci-dessous.

Pour des sols plus superficiels que ceux présents dans les tables, il faut utiliser les valeurs des derniers horizons en sols profonds. Par exemple, pour les argilo-calcaires superficiels de 60 cm de profondeur, il faut prendre la valeur des horizons 30-60 et 60-90 cm de la table des sols argileux profonds pour les attribuer aux horizons 0-30 et30-60 cm des sols superficiels.