Le niveau de fertilisation azotée est-il limitant en agricuture de conservation des sols ?

Depuis qu’il teste sur ses plateformes différents itinéraires techniques et compare les approches en agriculture de conservation des sols (ACS) avec les pratiques conventionnelles locales, Vincent Vaccari remarque que le manque d’azote précoce sur les cultures semées en direct sur des couverts est récurrent. C’est d’ailleurs pour cette raison que la localisation de fertilisation au semis est déjà largement systématisée depuis quelques années. Cependant, d’autres mesures interpellent l’agronome : si le niveau d’azote est relativement identique après moisson, au semis d’automne, la différence est importante en faveur de l’itinéraire technique conventionnel. Le couvert capte pendant l’automne toute la fertilité, la stocke dans la biomasse pour la restituer plus tard. Cependant, les reliquats de sortie d’hiver (RSH) restent faibles quelles que soient les pratiques culturales. Il semble donc qu’il faille plus de temps que normalement considéré en ACS.

Des cultures qui patinent toujours au départ

Une autre information complète le raisonnement. Lorsque les couverts sont détruits assez tôt avant les cultures de printemps (février), Vincent Vaccari constate toujours une réduction de l’azote disponible pendant les deux mois qui suivent la destruction du couvert au printemps, en attendant le semis du maïs et/ou du tournesol. En fait, il semblerait que la décomposition du couvert entraîne une croissance d’activité biologique pendant le printemps qui doit mobiliser de la fertilité et entre autres de l’azote avant de commencer à en restituer. Il y a donc de grandes chances que cette restriction printanière soit similaire pour le couvert devant une céréale d’hiver ou de printemps précoce ; une pénalité qui arrive au moment où les besoins de la culture sont en pleine croissance.

Au regard de ces réflexions et observations, il paraît logique de challenger le niveau de la fertilisation azotée des céréales d’hiver. Le recul de certaines bandes en ACS sur la ferme de Fromenteau en Côte-d’Or convenait pour lancer l’expérimentation dès le blé 2018.

Ainsi Vincent Vaccari commence à surfertiliser par rapport à la méthode des bilans un système de culture en ACS depuis 2011 en comparaison d’une autre partie où il applique la réglementation en vigueur localement sur la fertilisation azotée. Le moment de l’apport supplémentaire et son niveau sont plus le fruit de l’observation que de calculs. L’objectif est d’apporter entre 30 et 40 kilos d’azote par hectare en plus, en fonction du potentiel de la culture.

Dans les faits, cet apport a été réalisé avec de la solution N39 plutôt sur la culture à des stades précoces (premier apport) mais quelquefois, cette surfertilisation a été positionnée directement sur le couvert. Sur les sept années avec principalement des cultures d’hiver et des pailles, cet apport supplémentaire est d’en moyenne 29 kg de N/ha, avec des écarts allant de 19 à 46. Est-ce suffisant ? Il est encore compliqué de le prétendre comme les rendements ont augmenté en conséquence et que les reliquats post-récolte sont pratiquement similaires dans les deux modalités. Par ailleurs, quelle est la part de cette surfertilisation qui sert à alimenter l’augmentation du compartiment organique ? Ces premiers résultats ouvrent un nouveau chantier de recherche.

La réponse à l’azote est immédiate…

Dès la première année, l’impact est important avec un bénéfice de 12,6 quintaux de blé à l’hectare. C’est tout de même une progression de rendement de plus de 20 %, ce qui est énorme pour une région où les potentiels sont généralement assez faibles. La saison suivante, le gain de rendement à l’hectare sur l’escourgeon n’est que de 5,4 quintaux, mais la surfertilisation n’a été que de 19 kilos d’azote à l’hectare : peut-être un peu faible ? Pour la culture suivante, un colza, la différence est marginale (1,75 q/ha) alors que les rendements sont fortement dépréciés par un gel tardif et une pression importante de larves de grosses altises. « Même faible, cette différence de rendement a remboursé la dépense en azote supplémentaire », commente Vincent Vaccari. Le gain de production sera également assez réduit sur le colza de 2023 malgré une saison normale.

Cette culture qui accumule beaucoup de fertilité à l’automne, notamment lorsqu’elle est conduite avec des plantes compagnes, mais sans couvert végétal en interculture, est certainement beaucoup moins impactée par cette restriction que les céréales à paille. Cependant, ces dernières réagissent formidablement bien à cette surfertilisation avec pratiquement une tonne à l’hectare de grain en plus sur trois récoltes successives. Par exemple, le blé 2024 a reçu au semis un mélange de 100 kg/ha de 0-25-25 plus 50 kg/ha d’Amo 27 pour les deux modalités. La surfertilisation a été positionnée le 6 février lors du premier apport (50 N contre 80 N) avec ensuite trois apports identiques sur la culture.

Cette dernière saison, avec l’hiver et le printemps pluvieux, le lessivage a souvent été un des éléments pénalisants, surtout en petites terres comme ici en Bourgogne. Alors que sur cette plateforme, avec un très bon recul ACS, nous pouvons estimer que la bonne redistribution de l’azote a permis d’atteindre des niveaux de rendement assez exceptionnels avec en plus, une réponse significative de la surfertilisation précoce en février. Ceci atteste que même dans cette situation, c’est toujours l’azote qui peut être le facteur limitant et que le dopage du démarrage est certainement une priorité en ACS. Ces résultats questionnent également sur la pertinence du calcul du retour des couverts dans la méthode des bilans appliquée à des itinéraires ACS. Il est certainement beaucoup plus lent qu’estimé !

Vincent Vaccari fait également remarquer que les couverts végétaux se développent logiquement beaucoup mieux dans le système de culture surfertilisé. Si leurs biomasses imposantes montrent encore une fois que l’été, c’est souvent plus la fertilité qui est le facteur limitant avant l’eau, celles-ci permettent également de mieux étouffer le salissement. Résultat : les cultures dans les zones fertilisées normalement sont plus chargées en adventices à un niveau qui peut prendre une légère part dans le différentiel de rendement.

… sans dilution des protéines

Cette augmentation de rendement ne s’est pas traduite par une dilution des protéines, bien au contraire. Le taux a même augmenté de 0,4 à 1 % en 2022, ce qui est significatif. Ce différentiel de protéines a même permis de faire passer l’escourgeon de 2019 avec la surfertilisation en brasserie alors que le lot issu de la fertilisation « méthode des bilans » a lui été déclassé.

Ce gain sur les protéines est certainement moins la réponse à la surfertilisation que la croissance de l’autofertilité en ACS qui accompagne mieux les besoins des cultures en fin de cycle. Un calcul rapide pour la dernière saison montre également que tout l’azote apporté en supplément se retrouve dans le gain de rendement et l’augmentation du taux de protéines : 7,18 t x 9,5 % = 679,25 kg de protéines à 16 % de N = 108 kg de N contre 8,5 t x 10,3 % = 892,5 kg de protéines à 16 % de N = 142,8 kg de N soit un différentiel de 34,8 kg pour 31 kg apportés en plus dans cette modalité. Ce chiffre permet de rassurer tous ceux qui s’inquiéteraient pour la qualité de l’eau. Mais ce rapide bilan ne donne pas beaucoup de marge pour financer la croissance en matière organique du sol, hormis l’azote récupéré par le couvert qui ne va pas se lessiver et celui rentré dans le bilan par ces mêmes couverts végétaux.

Un très bon retour sur investissement

Afin de calculer cette partie charnière, Vincent Vaccari a utilisé les prix moyens culture pour l’azote comme pour les grains. Il a également appliqué les réfactions lorsque cela était le cas comme pour l’escourgeon en 2019. Par exemple, la récolte de blé 2024, qui part sur un prix de base de 210 euros la tonne, n’a été payée que 160 euros pour la partie surfertilisée contre 157 euros pour le grain en fertilisation classique après avoir appliqué les réfactions pour les faibles PS (respectivement 70 et 69) et les niveaux de protéines.

La rentabilité de cette opération est évidemment très positive. Le delta de marge brute présenté ici correspond au différentiel de revenu net vu que les charges de structure et autres charges opérationnelles sont strictement identiques : même pas un coût d’épandage supplémentaire ! Ainsi et sur les sept années, la moyenne annuelle atteint tout de même 120 euros par hectare, sans une année négative, dans un secteur où maintenir la rentabilité des exploitations céréalières est un vrai défi.

C’est bien entendu sur les pailles et notamment les blés que ce bénéfice est le plus important avec une moyenne de 161 euros par hectare. C’est d’ailleurs en 2022 que cet avantage est le plus grand avec 227 euros. Si l’azote était vraiment hors de prix, les céréales se vendaient-elles aussi très bien, ce qui rendait l’investissement encore plus rentable.

Ces résultats, déjà très intéressants, attestent l’intérêt de mettre en place dans les parcelles un témoin non fertilisé (ou sous-fertilisé en retirant les derniers apports) afin d’évaluer l’autofertilité et son évolution avec le recul des pratiques ACS. Au regard de ces informations, il est tout aussi judicieux de lui opposer une bande surfertilisée afin de déterminer si le niveau de fertilisation azotée ne serait pas pénalisant et limiterait tout simplement une augmentation du potentiel de rendement avec des sols qui gagnent en fonctionnalités tout en stockant du carbone.

Il est également évident qu’avec le temps, cet azote stocké sous forme organique et mieux redistribué, permettra certainement une réduction de la fertilisation globale notamment sur les cultures de printemps. Dans ce cas de figure, la surfertilisation est donc un investissement déjà rentable pendant la période de transition, avec des intérêts à terme.

Loin d’avoir déterminé la dose exacte d’azote à apporter en plus et comment l’évaluer avec précision, cette expérimentation ouvre la porte de la qualité de la fertilisation et de la fertilisation précoce afin d’exprimer les gains de rendement apportés par l’ACS.