Améliorer la gestion de l’azote dans la région de l’Atlantique

L’azote (N) est un nutriment essentiel à la croissance des plantes. Une gestion inefficace de cet élément chimique peut créer des problèmes environnementaux, dont la pollution de l’eau et des émissions de gaz à effet de serre. En raison du climat, des types de sols et des systèmes de culture propres aux provinces de l’Atlantique, il faut gérer soigneusement l’azote pour en maximiser l’efficacité et en limiter les pertes.

Voies de perte de l’azote

Il est primordial de bien comprendre les voies par lesquelles les systèmes agricoles peuvent perdre de l’azote afin d’élaborer des stratégies permettant de limiter ces pertes. Voici les principales voies :

Lessivage (lixiviation) : La percolation du nitrate (N0₃-) entrainé par l’eau à travers le sol représente une importante source de préoccupation dans les sols sablonneux ou en période de fortes pluies. Le nitrate qui s’accumule dans le sol après la récolte est particulièrement sensible au lessivage, car il n’y a alors plus de végétaux pour absorber l’azote ou l’eau. En traversant le sol, l’eau entraîne la majeure partie du nitrate jusqu’à la nappe souterraine. Le lessivage du nitrate représente une perte de 10 à 30 % de l’azote appliqué chaque année sur les cultures.

Dénitrification : La conversion du nitrate en azote gazeux (N₂) ou en oxyde nitreux (N₂0) par les bactéries anaérobies présentes dans le sol libère de l’azote dans l’atmosphère. Le N₂0 suscite des préoccupations particulières à cet égard, car il s’agit d’un puissant gaz à effet de serre qui représente environ le tiers de la contribution de l’agriculture canadienne au réchauffement climatique. La dénitrification peut entraîner des pertes de 10 à 30 % de l’azote appliqué sur les cultures. En général, les émissions de N₂0 représentent une perte de 1 à 3 % de cet apport en azote.

Immobilisation de l’azote : L’azote minéral assimilable par les plantes (NH₄+ et N0₃-) peut être immobilisé par des microorganismes présents dans le sol pour former des composés de N organique. Il ne s’agit pas vraiment d’une voie de perte, mais plutôt d’un stockage d’azote à court terme sous une forme difficilement accessible aux végétaux. Selon les conditions du sol, cet azote sera de nouveau disponible après quelques semaines ou quelques mois.

Volatilisation de l’ammoniac : L’application d’azote sous forme d’engrais à base d’urée ou d’ammonium entraîne la libération d’ammoniac (NH₃) dans l’atmosphère, surtout dans des conditions alcalines. Ce phénomène devient problématique lorsque les sources de N qui produisent les conditions alcalines (urée, fumier liquide) sont épandues à la surface du champ sans être rapidement incorporées au sol. Les pertes par volatilisation de l’ammoniac peuvent être considérables si le fumier ou les sources d’azote uréique sont appliqués sans être incorporés au sol. Jusqu’à 75 % de l’ammonium présent dans le fumier liquide peut se volatiliser en l’espace de quelques jours si l’engrais est laissé à la surface du sol.

Ruissellement : En période de pluie ou de fonte des neiges, l’azote peut être entraîné le long de la surface du sol sous forme de nitrate, d’ammonium ou de N organique et contaminer des plans d’eau. Le ruissellement suscite des inquiétudes particulières lorsque le fumier est épandu sur un sol gelé, lorsqu’il n’est pas incorporé au sol à la fin de l’automne ou lorsqu’il est épandu tôt au printemps.

Améliorer la gestion de l’azote

Pour gérer efficacement l’azote dans la région de l’Atlantique, il faut une approche intégrée qui combine diverses pratiques destinées à réduire les pertes et à maximiser la productivité des cultures. En réponse aux préoccupations entourant les impacts des engrais sur l’environnement, l’industrie des fertilisants a conçu le Programme de gérance des nutriments 4B pour promouvoir une gestion améliorée des engrais. Ce programme fait la promotion de quatre principes clés qui permettent une bonne gestion des nutriments :

Bonne source : Choisissez des sources de N supplémentaire qui assurent des possibilités d’absorption optimales aux plantes tout en limitant les risques de perte. Le nitrate est la principale forme de N perdue dans l’environnement. Par conséquent, il importe de gérer l’azote de manière à limiter la quantité de N0₃– présente dans le sol et la durée de son accumulation afin de réduire à un minimum les pertes de N. Le recours à un engrais azoté à base d’ammonium (NH₄+) ou à un engrais qui génère du NH₄+, par exemple de l’urée, retarde la formation de N0₃– et réduit donc le potentiel de perte. Les engrais à base d’urée ou d’ammonium peuvent être traités avec des stabilisateurs d’azote (p. ex.  inhibiteurs d’uréase et de nitrification) ou enrobés de polymères afin de ralentir encore davantage la formation de N0₃-. Ces produits portent le nom d’« engrais à efficacité améliorée » (EEA). Ils ralentissent la conversion de l’urée en ammoniac (par hydrolyse) ou de l’ammonium en nitrate (par nitrification), réduisant ainsi le potentiel de pertes par lessivage et volatilisation.

Bonne dose : Appliquez des quantités suffisantes mais non excessives de tous les nutriments limitants afin de répondre aux besoins des plantes par rapport aux objectifs de rendement et de qualité. Le choix de la bonne dose est le principe le plus crucial des « 4B » pour une gestion efficace de l’azote. Les autres « B » ne peuvent pas compenser les effets économiques et environnementaux néfastes de l’application d’une dose excessive de N. La bonne dose est l’un des principes de base de la gestion des nutriments 4B. Parmi les facteurs à considérer pour sélectionner la bonne dose, mentionnons la demande en azote des végétaux, le coût de l’engrais azoté par rapport à la valeur économique de la culture et l’ensemble des sources d’azote disponible, y compris l’apport en azote du sol. Par le passé, la quantification des sources d’azote disponible dans la région de l’Atlantique était compliquée par l’absence de tests pour mesurer l’apport en azote du sol et par la quantité limitée de renseignements sur les crédits d’azote du fumier et des légumineuses. Des progrès ont depuis été réalisés dans ces domaines, et il existe maintenant un test permettant de mesurer l’apport en azote du sol et des renseignements supplémentaires sur les crédits de N associés au fumier et aux légumineuses.

Bon moment : Dans la plupart des cultures, la majeure partie de l’azote est absorbée au cours d’une période relativement courte de six à huit semaines. Il faut donc choisir la source de N et le moment de l’épandage en fonction de cette fenêtre, afin que le N soit disponible quand les plantes en ont besoin, et éviter qu’un excès de nitrate ne s’accumule dans le sol avant ou après cette période. Plusieurs outils peuvent vous aider à faire coïncider la disponibilité de l’azote avec la demande en N des plantes. Les engrais azotés peuvent être appliqués à différents stades de la saison de croissance : une première quantité pendant l’ensemencement et des quantités subséquentes en postlevée, selon les possibilités d’accès à la culture. Les cultures en rangs se prêtent bien à une application fractionnée, la première à l’étape de l’ensemencement et la seconde de quatre à six semaines plus tard. Vous pouvez aussi procéder à une application foliaire de N pendant l’utilisation d’équipement d’irrigation ou de pulvérisation. L’application d’azote en de multiples petites doses permet d’améliorer les possibilités d’absorption par les cultures et de réduire les pertes attribuables au lessivage et à la dénitrification. Les EEA peuvent aussi influer sur la période de disponibilité de N.

Bon endroit : L’application de sources de N à base d’ammonium (p. ex. urée ou fumier) dans le sol plutôt qu’en surface réduit le risque de volatilisation de l’ammoniac et peut donc accroître considérablement l’efficacité de l’azote dans les cultures. Le sol sert de tampon au pH et empêche la formation de conditions alcalines qui causent la volatilisation de l’ammoniac, tandis que la capacité d’échange cationique du sol aide à retenir l’ammonium, ce qui réduit encore davantage le potentiel de volatilisation de l’ammoniac. Dans la mesure du possible, les engrais azotés ou les amendements organiques devraient être soit injectés dans le sol, soit incorporés immédiatement après l’épandage. Vous pouvez aussi maximiser l’effet du bon endroit en adaptant la dose de N aux variations de rendement possibles à l’échelle du paysage. Le potentiel de rendement et le risque de perte de N varient tous deux à l’intérieur d’un même paysage : les parties basses et humides du paysage fournissent souvent un piètre rendement et présentent un risque élevé de perte d’azote. La gestion par zones et l’utilisation de doses d’engrais variables permettent d’assurer l’application optimale d’engrais azotés dans les secteurs présentant un potentiel de rendement élevé et la diminution des doses dans ceux qui présentent un potentiel de rendement faible ou un risque élevé de perte d’azote.

Bonne rotation : Diversifiez vos rotations, notamment en y intégrant des légumineuses, pour réduire vos besoins en engrais azotés, renforcer la santé du sol et accroître la capacité du sol de fournir de l’azote à vos cultures. Vous pouvez planter des cultures de couverture à l’automne afin de récupérer le nitrate présent dans le sol et d’éviter les pertes de N pendant l’hiver.