Fertilisation
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Une nutrition optimisée est la clé d’une production agricole rentable et du maintien de la santé des sols

Roméo Vezo
20/10/22

Un essai à long terme (”long-term trial” en anglais ou LTT) est mené à Hanninghof en Allemagne depuis 1958 pour étudier les effets de différentes stratégies de gestion des nutriments sur une longue période.

Ce dossier est un vrai bijou d’enseignements pour comprendre comment la nutrition des cultures est au coeur même d’une production agricole rentable et durable !

Nous nous baserons ici sur les résultats publiés en janvier 2022 par M. Jate and J. Lammel dans un article intitulé “effet d'une nutrition équilibrée des cultures sur la production durable dans un essai à long terme” disponible sur ce lien.

Un peu de contexte

Les essais à long terme sont menés sur un site stationnaire pendant de nombreuses années.

Leur objectif est d’étudier l’impact de différentes pratiques sur la durabilité de la production agricole selon un panel d’indicateurs agronomiques, économiques et environnementaux.

La fertilité du sol, principal déterminant environnemental, se définit comme sa capacité à retenir, recycler et fournir les nutriments essentiels aux cultures sur le long terme.

👉 Les essais à long terme sont essentiels pour étudier la relation entre l'application de nutriments et la fertilité du sol car celle-ci se développe progressivement et nécessite un suivi sur une période étendue pour être pleinement évaluée.

👉 Ils offrent un cadre idéal pour observer des changements qui peuvent prendre des décennies à devenir visibles, comme les tendances de rendement des cultures et les interactions entre l'agriculture et l'environnement.

Description de l’essai long terme de Hanninghof

Situé près de Duelmen en Allemagne occidentale, c’est l'un des rares essai long terme classiques au monde.

Lancé en 1958, il a suivi une rotation pomme de terre - seigle d’hiver - avoine jusqu’en 2008. À partir de 2009, l’avoine a été remplacé par le maïs ensilage pour s’adapter au contexte agricole actuel, tout en conservant la configuration de base de l'essai.

💡 L'essai est une expérience dans un champ divisé en deux parties égales sur un sol sableux limoneux :

  • Sur une surface totale de 0,3 hectares : une moitié reçoit du fumier (FYM), tandis que l'autre moitié n'en reçoit pas.
  • Chaque partie est divisée en 32 parcelles, totalisant ainsi 64 parcelles au total.
  • Chaque parcelle a une taille brute de 4,5 mètres sur 10,5 mètres, mais seule une partie de 3,5 m x 9,5 m est récoltée pour éviter les effets bordure.
  • 16 modalités sont mises à l’essai (voir tableau ci-dessous). Chaque traitement est répété quatre fois et attribué au hasard aux parcelles.
Description des différentes modalités de l’essai à long terme de Hanninghof (JATE & LAMMEL, 2022)

💡 Important à mentionner :

  • Depuis 1958, de la chaux (CaO) est appliquée sur l'ensemble du champ à raison de 1 t/ha tous les 3 ans pour stabiliser le pH du sol.
  • Depuis 2009, un engrais soufré est appliqué chaque année à raison de 20 kg/ha sur l’ensemble du champ pour éviter les carences.
  • Entre 1958 et 2008, 25 t/ha de fumier de porc étaient appliquées tous les trois ans (10 jours avant la plantation de pommes de terre). Depuis 2009, le lisier de bovins est appliqué 10 jours avant la plantation du maïs ensilage et des pommes de terre, ainsi qu'au début du stade végétatif du seigle d'hiver.

Résultats

Les données de l'essai ont confirmé qu'une nutrition optimisée permet une meilleure rentabilité de la production agricole, une utilisation efficace des ressources et un maintien de la fertilité des sols pour augmenter les revenus des agriculteurs.

1 - Aspect économique : l’application d’engrais affecte positivement le rendement et les revenus à long terme

→ L'application d'engrais minéraux N + P + K + Mg comme nutrition équilibrée a entraîné les rendements et revenus les plus élevés.

→ L’omission d’éléments nutritifs a réduit le rendement des cultures et entraîné une perte économique comprise entre 81 € et 740 €/ha.

→ L'application de fumier sans engrais minéral a diminué le rendement de 44 %.

Effet d’une alimentation équilibrée, de l’omission de nutriments et du FYM sur la tendance du rendement moyen (JATE & LAMMEL, 2022)

2 - Aspect environnemental : l'utilisation des ressources naturelles est plus efficace quand la croissance des cultures est améliorée

L’indice de rendement durable SYI (sustainable yield index) et l’efficience d’utilisation de l’eau WUE (water use efficiency) sont considérés comme des mesures quantitatives de durabilité de la production agricole.

→ L’application de fumier seul a entraîné une utilisation inefficace des terres, car le rendement des cultures était inférieur de 44 % à celui de la nutrition optimisée.

→ L’application de nutriments est importante pour accroître l’efficacité de l’utilisation des terres et de l’eau. La réduction du rendement due à une nutrition déséquilibrée a entraîné une utilisation inefficace des terres, car il faut plus de terre (1,1 à 1,7 ha) pour obtenir le même rendement que sur 1 ha de terre avec un traitement de nutrition équilibrée.

→ Le traitement N + P + K + Mg a les meilleurs indices de durabilité et d'efficience d'utilisation de l'eau : l'application à long terme de nutriments équilibrés affecte positivement la stabilité du rendement des cultures.

-> L'omission de nutriments a diminué le WUE de 7 à 63 %.

Effet de la nutrition intégrée et du FYM sur les moyennes WUE et SYI sur une période de 62 ans (JATE & LAMMEL, 2022)

Conclusion

L'évaluation des données sur une période de 62 ans a montré l'importance de la gestion des nutriments sur les trois aspects de la durabilité : économique, social et environnemental.

Ces conclusions sont à relier à la loi du minimum, l'un des principes les plus importants de l'agronomie pratique : “le rendement d'une culture est limité par celui des éléments fertilisants qui le premier vient à manquer”.

Autrement dit, si l’un des nutriments essentiels est déficient, la croissance des plantes sera limitée même si tous les autres sont disponibles.

Omettre des éléments nutritifs diminue le rendement des cultures, les revenus et les indicateurs de durabilité par rapport à une alimentation équilibrée car les fonctions essentielles des nutriments manquants ne peuvent être remplies par aucun autre.

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