Validation des dosages et des sources de soufre pour la luzerne en Ontario

 

Figure 1 - Effet des applications de soufre sur les rendements de luzerne /(100 lb S élémentaire/acre à la droite du piquet)

Figure 1 - Effet des applications de soufre sur les rendements de luzerne /(100 lb S élémentaire/acre à la droite du piquet)

De toutes les grandes cultures, c'est la luzerne qui possède les exigences en soufre (S) les plus élevées. Une récolte de 5 tonnes/acre de luzerne prélève environ 25 lb/acre de soufre. En comparaison une récolte de canola de printemps de 45 boisseaux /acre, un autre important consommateur de soufre, prélève 15 lb/acre. Une récolte de 150 boisseaux /acre de maïs prélève quant à elle 10 lb/acre de soufre.

En Ontario, les dépôts de soufre provenant des pluies acides ont diminué de façon constante. Les quantités de S déposées ont diminué de plus de 50 % depuis 1990. Les cas de carences en S ont également augmenté en raison de la réduction du réservoir de matière organique, de la hausse des rendements et des teneurs plus élevées en protéines. Les carences en S dans la luzerne sont plus susceptibles de se produire dans les sols où il n'y a pas eu d'épandages de fumier au cours des deux dernières années.

Analyse des teneurs en S dans les tissus de luzerne

Il n'existe pas actuellement d'analyse de sol fiable pour le soufre en Ontario. On estime toutefois que l'analyse des tissus de luzerne (à la fin du stade du bouton) constitue un diagnostic convenable pour détecter les carences en soufre. Le seuil, sous lequel on considère qu'il y a carence en soufre dans la luzerne et à partir duquel cette dernière pourrait bénéficier d'un apport en soufre, est de 0,25 %. Un relevé effectué en 2012 dans des parcelles de luzerne en Ontario (Figure 2) indique que dans 21 % des parcelles, les analyses de tissus montraient des concentrations de S inférieures à ce pourcentage. En d'autres mots, dans 79 % de ces parcelles il n'y aurait probablement pas eu d'avantages économiques à appliquer du soufre. À noter aussi que dans 37 % de ces parcelles, les analyses ont révélé des concentrations pour le potassium (K) inférieures au seuil critique de 1,7 %.

Figure 2 - Évaluation 2012 des carences en éléments nutritifs dans des échantillons de tissus provenant de parcelles de luzerne en Ontario.

Figure 2 - Évaluation 2012 des carences en éléments nutritifs dans des échantillons de tissus provenant de parcelles de luzerne en Ontario.

Les liens de description

Doses de S

Règle générale, on applique du soufre dans la luzerne à raison de 5 lb/acre par tonne de rendement en matière sèche. L'Université du Wisconsin recommande 15 à 25 lb/acre de S sous forme de sulfate à la volée dans des parcelles établies, ou 25 à 50 lb/acre de S élémentaire incorporé au moment des semis. Des recherches sont toutefois nécessaires pour vérifier ces doses en Ontario.

Formes de S

Quelle est la source la plus économique de S à utiliser dans la luzerne? Le soufre doit être sous forme de sulfate pour être utilisable par la plante. Exemple d'engrais à base de sulfate :

  • sulfate d'ammonium (34 - 0 - 0 - 24)
  • sulfate de potassium (0 - 0 - 50 - 18)
  • sulfate de potasse et de magnésie (appelé aussi Sul-Po-Mag, ou K-Mag) (0 - 0 - 22 - 20)
  • sulfate de calcium (0 - 0 - 0 - 17)

Le soufre élémentaire, plutôt que le sulfate, risque de mieux convenir aux parcelles de plantes fourragères, offrant une source probablement moins coûteuse de S à la longue. Le S élémentaire doit être transformé en sulfate par les bactéries du sol avant de pouvoir être utilisé par les plantes. Le soufre élémentaire se présente sous forme de granulés de soufre finement broyés. La teneur en soufre est souvent de l'ordre de 80 à 90 %, mais on estime que moins de 50 % est disponible pour la plante au cours de l'année de l'application. Le reste est assimilé lentement par la suite.

Recherches ontariennes limitées

Les recherches ontariennes sur les doses et sources de soufre, ainsi que sur le moment idéal d'application pour la luzerne sont limitées. Les résultats d'essais réalisés en 2012 au cours desquels on a apporté du soufre à la luzerne sont variés. À certains sites, les applications de soufre n'ont eu aucun effet. À un site cependant, on a observé une hausse très marquée de rendement de 1,55 tonne/acre dans un champ de luzerne-graminées (incluant une hausse du rendement de la première coupe de 2,2 à 3,1 tonnes/acre). La teneur en protéine brute a augmenté de 4 % et la proportion de luzerne dans les fourrages récoltés est passée de 33 à 56 %.

Parcelles d'essai 2013

Un nouveau projet a démarré en 2013 concernant l'effet des doses, des périodes d'application et des formes de soufre sur les rendements des parcelles de luzerne/graminées et leur qualité. Les essais visaient aussi à perfectionner les méthodes pour repérer, à l'aide des analyses de tissus et de sol, les sites qui réagissent aux applications de soufre.

Trois parcelles de plantes fourragères, dans lesquelles on prévoyait un effet positif à l'apport de soufre en raison des analyses foliaires révélant une faible concentration en S, ont été sélectionnées. Exemples de traitements :

  • pas de S
  • 50 lb/acre de S élémentaire appliqué à l'automne
  • 100 lb/acre de S élémentaire appliqué à l'automne
  • 50 lb/acre de S sous forme de sulfate de potassium appliqué au printemps (comprenant aussi 142 lb/ac de K20)
  • pas de S + muriate de potasse (comprenant 142 lb/acre de K20)

Dans ces essais où l'on s'attendait à ce que l'apport en S ait un effet sur le rendement, la fertilisation a amélioré en moyenne le rendement en plantes fourragères de 9 % (Figure 3). L'effet sur le rendement a été plus important à la deuxième coupe qu'à la première. L'effet sur le rendement de la troisième coupe a été supérieur à ceux des première et deuxième coupes dans les systèmes à trois coupes. On n'a pas observé de différences significatives selon les sources de soufre (c.-à-d. S élémentaire versus sulfate de potassium).

Figure 3 - Effet de l'apport de soufre sur le rendement 2013 (kg/ha)

Note : pour convertir des kg/ha en lb/acre, multiplier par 0,9 (ex. : 8 000 kg/ha X 0,9 = 7 200 lb/acre).

Figure 3 - Effet de l'apport de soufre sur le rendement 2013 (kg/ha) - Essais dans les sites où l'effet du S a été positif

Les liens de description

Ces résultats ont validé qu'une concentration tissulaire de S de 0,25 % constituait un seuil critique. Sans apport de S, les concentrations tissulaires sont demeurées sous ce seuil, alors que l'application de S a amélioré la concentration de soufre dans les tissus. La figure 4 illustre la concentration tissulaire de S dans les plants, aux première et deuxième coupes. À la première coupe, les concentrations tissulaires de S ont été plus élevées avec le sulfate qu'avec le S élémentaire, ce qui témoigne d'une plus grande disponibilité pour les plants. L'apport de S n'a pas amélioré la teneur en protéine brute. À deux sites, le pourcentage de luzerne dans le mélange luzerne-graminées a augmenté de 10 %. L'application printanière de K n'a pas amélioré les rendements, bien que les analyses de sol aient indiqué des carences en potasse.

Figure 4 - Concentration de S dans les tissus au site W.

Note : Les concentrations tissulaires sous la ligne (0,25 %) sont considérées comme étant faibles et l'apport de S est alors positif.
Figure 4 - Concentration de S dans les tissus au site W.

Les liens de description

En 2013, l'apport de soufre élémentaire a permis d'obtenir une hausse similaire de rendement à celle qu'a procurée le sulfate. On estime généralement qu'en raison de la faible disponibilité du soufre élémentaire, le produit devrait être appliqué de 12 à 18 mois avant la récolte. L'hiver doux de 2012-2013 pourrait avoir amélioré la disponibilité du soufre. Ces essais seront répétés en 2014-2015.

Remerciements : Merci à Greta Haupt, Shane McClure, Katie Walch, les étudiants au MAAO et John Lauzon, de l'Université de Guelph. Mercis particuliers aux producteurs participants. Commanditaires financiers du projet : Heartland Regional Soil & Crop, Ontario Forage Council, Conseil de l'adaptation agricole du Canada. Pour plus d'information sur le projet de recherche, consulter la publication « Crop Advances » (en anglais seulement).


Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca