Quelle est exactement la relation entre l'azote du sol, rendement du maïs, et la perte d'azote? La plupart des agriculteurs seraient pardonnés de supposer une relation linéaire simple :plus d'azote, plus de rendement en grains, et peut-être, plus de perte. C'est l'hypothèse sur laquelle sont basés de nombreux modèles de gestion de l'azote, mais il s'avère qu'il existe très peu de données scientifiques publiées pour étayer cette hypothèse.

Dans un article récent exploitant un ensemble de données pluriannuel à partir de 11 parcelles expérimentales et d'essais à la ferme dans tout l'État, Des scientifiques de l'Université de l'Illinois ont définitivement établi la relation entre l'azote du sol à différents stades de croissance et le rendement du maïs. Les résultats fournissent des moyens plus précis de gérer l'azote pour le rendement en grains tout en réduisant les pertes d'azote.

« De nos jours, la technologie évolue très rapidement. Il existe de nombreux outils de modélisation pour aider les producteurs à faire correspondre l'azote aux besoins des cultures, mais très peu de données publiées montrant la relation, " dit Giovani Preza-Fontes, chercheur au doctorat au Department of Crop Sciences de l'Illinois et auteur principal de l'article. "Notre travail montre que l'azote du sol explique la majorité (46-61 %) de la variation du rendement en grains. C'est un bon prédicteur."

Ces informations pourraient compléter les efforts de modélisation des cultures, mais cela devrait également aider les agriculteurs à se sentir plus confiants dans leurs décisions de gestion de l'azote à des moments critiques.

"Quand nous avons beaucoup de pluie, les gens devinent souvent qu'un peu d'azote a été perdu du sol, et peut être enclin à en mettre plus. Nous avons fait cette étude pour essayer de montrer combien la culture doit avoir dans le sol à différents stades de croissance, " dit Emerson Nafziger, professeur émérite en agronomie et co-auteur de l'étude.

Les chercheurs ont appliqué de l'azote à des taux différents, fois, et formes, ensuite mesuré la quantité d'azote minéral du sol (SMN) pour voir combien d'azote était disponible pour la plante au fil du temps. Ils ont mesuré le SMN plusieurs fois au cours de la première moitié de la saison de croissance, commençant lorsque le maïs mesurait environ un pied de haut et se terminant lorsque la culture approchait de la pollinisation.

De façon intéressante, ils ont découvert que la quantité de SMN nécessaire pour maximiser le rendement en grains changeait au fil du temps à mesure que la culture se développait.

"En début juin, avec des plantes d'environ un pied de haut, nous avons découvert que le maïs avait besoin de plus d'azote dans le sol qu'il n'en avait besoin plus tard. Dix à 14 jours plus tard, le niveau de SMN nécessaire pour obtenir les meilleurs rendements avait baissé d'environ un tiers, et il est resté à ce niveau pendant deux autres périodes d'échantillonnage, jusqu'au début juillet. C'est probablement notre découverte la plus surprenante, ", dit Nafziger. "Ce sont quelques-unes des premières données publiées sur la façon dont l'azote du sol change réellement."

"Nous savons que la plante absorbe son azote le plus rapidement pendant cette période, et le fait que l'azote du sol ne change pas beaucoup montre que l'azote provient de la matière organique du sol à travers le processus de minéralisation. La minéralisation est un processus microbien favorisé par les mêmes conditions qui favorisent une croissance rapide des cultures, il est donc à son taux maximum pendant cette période, " il ajoute.

En d'autres termes, l'ajout de plus d'azote au cours d'une croissance rapide peut finir par provoquer un excès d'azote dans le sol qui pourrait entraîner des pertes.

Pour mieux estimer les pertes potentielles, les chercheurs ont calculé un bilan azoté simple (entrée sous forme d'engrais azoté moins sortie, enlevé dans le grain) pour chaque site et année.

« Nous avons confirmé qu'il existe un compromis entre la productivité et l'impact environnemental. Nous avons constaté une augmentation du rendement de 22 % lorsque le SMN est passé d'un niveau insuffisant à un niveau optimal. mais l'ajout de suffisamment d'azote a également augmenté la probabilité de pertes d'azote dans l'environnement, " dit Preza-Fontes. " Il est important de ne pas se concentrer uniquement sur l'augmentation de la productivité lors du développement de nouveaux outils pour la gestion de l'azote. Nous devons également tenir compte des pertes potentielles d'azote pour atteindre les objectifs de durabilité dans la région. »

L'article, "Relation de la concentration en azote du sol en saison avec le rendement du maïs et les pertes potentielles d'azote, " est publié dans le Journal de la Soil Science Society of America .