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Le taux d'éléments nutritifs en fonction des besoins des cultures aide à réduire au minimum les émissions d'oxyde nitreux

Améliorer l'analyse de l'azote du sol constitue une première étape importante

Tous les producteurs veulent obtenir le meilleur rendement possible de leurs investissements, et veulent donc obtenir une croissance optimale de leurs cultures pour l'argent qu'ils investissent dans la fertilisation. Cependant, les températures et les précipitations variés qu'on retrouve à travers le pays créent des différences entre les régions sur le plan de la gestion de la fertilisation.

Cette situation oblige à faire une distinction entre l'Est et l'Ouest pour ce qui est de la gestion de la fertilisation afin que celle-ci soit non seulement efficace, mais qu'elle ait également le moins d'effets néfastes possible sur l'environnement.

Les conditions d'humidité élevée qu'on observe dans certaines régions du Manitoba et jusque sur la côte est du pays augmentent le risque de lessivage de l'azote et d'autres éléments nutritifs contenus dans le sol, mais font également en sorte que l'engrais libère de l'azote dans l'atmosphère. Ce processus, appelé dénitrification, entraîne une perte directe de l'argent que les producteurs ont investi pour fertiliser leurs terres. De plus, une partie de l'azote se perd sous forme d'oxyde nitreux, l'un des gaz à effet de serre les plus nocifs.

La dénitrification représente un risque important

La dénitrification se définit comme la transformation des nitrates contenus dans le sol en azote gazeux, peu importe que ces nitrates proviennent d'engrais chimiques ou de fumier ou qu'ils soient fixés par les légumineuses. Pour qu'il y ait dénitrification et production d'oxyde nitreux, il doit y avoir une source d'azote, un approvisionnement limité en oxygène, comme c'est le cas dans les sols humides, et une bonne source de carbone, comme du fumier ou des résidus de récolte, qui stimule l'activité microbienne du sol. La quantité d'oxygène contenue dans le sol peut également diminuer lorsque l'activité microbienne dans le sol est très forte. Par exemple, lorsqu'on épand du fumier, le carbone ainsi ajouté favorise un accroissement important de la respiration microbienne. Cette dernière fait alors diminuer la quantité d'oxygène contenu dans le sol.

Bien qu'elle ne soit pas totalement inconnue, la dénitrification est une question à laquelle peu de gens sont sensibilisés dans les vastes régions de l'Alberta et de la Saskatchewan où on cultive les céréales et les oléagineux, et jusque dans la région de Peace River, en Colombie-Britannique. Il arrive souvent que les producteurs des Prairies craignent que la quantité d'eau dans le sol ne soit pas suffisante pour permettre aux cultures en croissance d'assimiler les éléments nutritifs. Les stratégies en matière de fertilisation des cultures tiennent compte non seulement des besoins en éléments nutritifs des cultures pendant la saison de croissance, mais elles aident souvent à trouver des moyens de stocker l'azote excédentaire en prévision de la culture de l'année suivante.

En revanche, les producteurs des régions très humides craignent que la teneur en eau de leurs sols soit trop élevée et, dans bien des régions de l'Est du Canada où les températures hivernales sont douces, on considère l'azote résiduel comme un inconvénient. Le défi consiste à utiliser tout l'azote qui se trouve dans le sol au cours de la saison de croissance et à éviter ainsi les surplus d'éléments nutritifs, qui seraient probablement lessivés par les eaux de ruissellement ou de fortes pluies. Les producteurs des basses-terres de la Colombie-Britannique doivent faire face à des difficultés semblables.

L'oxyde nitreux : un puissant gaz à effet de serre

Ce ne sont pas tous les gaz émis à la suite de la dénitrification qui sont nocifs. Il s'agit essentiellement d'azote gazeux, qui constitue environ 80 % de l'atmosphère terrestre. Par contre, on compte aussi un certain pourcentage d'oxyde nitreux (N20). Bien qu'il soit libéré en assez petite quantité, ce gaz à effet de serre est particulièrement puissant, ses effets étant 300 fois plus importants que ceux du dioxyde de carbone.

Pour les producteurs, la dénitrification constitue une perte économique représentant entre deux et quatre livres de nitrate par acre par jour lorsque le sol est saturé d'eau. Les émissions d'oxyde nitreux peuvent représenter une perte variant d'une demi-livre à quatre livres d'azote par acre par année, selon l'humidité et la température. Ces chiffres s'appliquent aux champs dans lesquels on n'a pas épandu de fumier; ils sont probablement plus élevés pour les champs où on a épandu du fumier.

Cependant, les spécialistes en fertilisation des sols affirment qu'il est possible de gérer la dénitrification. Si les agriculteurs ne peuvent pas décider des conditions météorologiques, ils peuvent toutefois avoir recours à des techniques de gestion qui permettent de conserver l'azote et de réduire les émissions d'oxyde nitreux.

Les taux d'éléments nutritifs en fonction des besoins des cultures

Selon Dr. Bernie Zebarth, chercheur au Centre de recherches sur la pomme de terre d'Agriculture et Agroalimentaire Canada situé à Fredericton, au Nouveau-Brunswick, l'un des principaux défis que doivent relever les producteurs de l'Est du Canada consiste à mieux doser la quantité d'éléments nutritifs en fonction des besoins des récoltes. Encore une fois, certaines différences climatiques entre l'Est et l'Ouest canadien entrent en jeu. M. Zebarth considère que les émissions d'oxyde nitreux constituent un enjeu plus important dans l'environnement humide de l'Est du Canada que dans l'environnement semi-aride de l'Ouest canadien. « L'oxyde nitreux représente un enjeu plus important par unité de surface dans l'Est, c'est-à-dire qu'on y produit plus d'oxyde nitreux par acre », précise-t-il. « Mais comme les terres sont très vastes dans l'Ouest, la quantité totale d'oxyde nitreux émis dans cette région peut en fait être considérable. »

Dans l'Est du Canada, le manque de fiabilité des analyses de l'azote du sol rend difficile le dosage des éléments nutritifs. Contrairement aux producteurs de l'Ouest canadien, qui peuvent généralement se fier aux recommandations formulées à la suite d'analyses du sol effectuées à l'automne ou au début du printemps pour déterminer les besoins de leurs cultures, les agriculteurs de l'Est doivent se contenter d'appliquer les pratiques conventionnelles de fertilisation.

« Lorsque la teneur en eau du sol est élevée, les analyses de l'azote ne sont pas fiables », explique M. Zebarth. « Une analyse effectuée à l'automne ne serait plus pertinente au moment où les graines sont semées au printemps. » Les producteurs utilisent les taux d'application conventionnels mais ils appliquent souvent de trop grandes quantités pour être sûrs que leurs cultures ne manquent pas d'azote. Mais l'azote excédentaire peut s'infiltrer dans le sol ou subir la dénitrification dans les sols humides.

Afin d'assurer une meilleure gestion des besoins en azote des cultures, M. Zebarth espère mettre au point un système d'évaluation en quatre étapes, qui comprendra une évaluation de la quantité d'azote qui se trouve dans le sol juste avant l'ensemencement, une estimation du taux de minéralisation éventuel de l'azote dans le sol au cours de la saison de croissance, une analyse des tissus visant à déterminer les besoins réels des cultures à la mi-saison ainsi qu'une analyse du sol après la récolte, dont les résultats sont présentés sous forme de « fiche de rendement », visant à déterminer la quantité d'azote qui reste une fois la récolte achevée.

« Il s'agit d'un système un peu compliqué, mais j'espère qu'il aidera les producteurs à mieux gérer les besoins en engrais de leurs cultures, ce qui leur permettra non seulement d'économiser de l'argent, mais également d'éviter une application excessive, qui peut être nocive pour l'environnement », affirme M. Zebarth.

Stratégies de gestion

Dr. Philippe Rochette, chercheur spécialisé dans les gaz à effet de serre au Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures d'Agriculture et Agroalimentaire Canada, situé à Sainte-Foy, au Québec, fait remarquer qu'il existe plusieurs autres options de gestion.

En l'absence d'analyses précises de l'azote, M. Rochette recommande d'appliquer de l'engrais en bandes latérales près de la zone racinaire, juste avant l'ensemencement, afin que les cultures assimilent le plus d'éléments nutritifs possible lorsqu'elles commenceront à croître. De plus, l'utilisation de techniques d'agriculture de précision selon lesquelles on fixe le taux de fertilisation en fonction du type de sol ou encore l'application fractionnée d'engrais au moment de l'ensemencement et à la mi-saison peut aider à prévenir une application excessive. L'analyse des éléments nutritifs que contient le fumier aidera également à bien doser les éléments nutritifs en fonction des besoins des cultures. En outre, pour éliminer l'azote résiduel, M. Rochette propose de semer des céréales d'hiver ou une autre culture de couverture après la récolte. Comme les sols gorgés d'eau constituent un élément clé de la dénitrification, toute mesure visant à améliorer le drainage des terres, comme le creusage de fossés de drainage ou le drainage souterrain, aidera à assécher le sol plus rapidement.

L'hiver a ses avantages

Selon M. John Heard, spécialiste en fertilité des sols au ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Initiatives rurales du Manitoba, le temps froid pourrait devenir le meilleur atout des producteurs de cette province. Comme le Manitoba constitue une zone de transition entre les terres humides de l'Est et les terres semi-arides de l'Ouest, la teneur en eau de la plupart des terres de la province est favorable aux cultures.

« Dans la plupart des régions, les sols sont souvent saturés ou gorgés d'eau à différentes périodes de l'année », affirme M. Heard. « Même dans les régions sèches, on peut toujours observer certaines zones humides dans les champs. »

Bien que la dénitrification puisse se produire au cours de l'année, les producteurs du Manitoba n'ont pas à craindre que l'azote résiduel soit lessivé au cours de l'hiver. « Comme le sol est gelé pendant cinq à sept mois, rien ne se perd », explique M. Heard.

Il affirme que l'idéal serait d'épandre l'engrais au printemps, ce qui permettrait de réduire le risque de dénitrification, mais il ajoute que les producteurs ont tout de même de bonnes raisons d'appliquer de l'engrais en bandes latérales à l'automne. Voici les conseils qu'il leur donne pour diminuer les pertes après l'épandage d'engrais à l'automne.

Premièrement, il faut choisir un engrais contenant de l'azote sous forme d'ammoniacale et non sous forme de nitrates. Les microbes ne peuvent libérer de gaz à effet de serre, comme de l'oxyde nitreux, que lorsque l'azote ammoniacal s'est transformé en nitrates. Il recommande d'utiliser l'une des formes d'engrais suivantes : ammoniac anhydre, urée ou sulfate d'ammonium.

Deuxièmement, il faut épandre l'engrais à la fin de la saison, lorsque la température du sol ne s'élève pas à plus de 5 °C. La baisse de la température ralentit la transformation de l'ammoniac en nitrates. Finalement, l'épandage en bandes d'engrais contenant de l'azote sous forme ammoniacale accentue ce ralentissement, comparativement à l'épandage à la volée.

« Nous avons de la chance d'avoir des hivers froids, car l'azote reste ainsi dans le sol », affirme M. Heard. « Pour nous, l'azote résiduel représente toujours de l'argent en banque. »