Le soufre dans la luzerne

Le soufre dans la luzerne

Les quantités de soufre (S) apportées par les émissions atmosphériques de dioxyde de soufre (pluies acides) en Ontario ont diminué de façon constante de plus de 50 % au cours des 25 dernières années. Nous commençons à observer de plus en plus d'effets des apports de S sur les rendements de luzerne. Il arrive parfois que ces effets soient très marqués, alors que dans d'autres cas, les effets sont nuls. L'échantillonnage des tissus de luzerne est une méthode diagnostique efficace pour prédire si l'apport de soufre entraînera ou non un gain économique.

La disponibilité du S varie d'un site et d'une année à l'autre, en fonction de la température et des précipitations. La teneur du sol en matière organique joue un rôle majeur dans la disponibilité du S pour les plantes. Les sulfates sont très mobiles dans le sol, tout comme les nitrates, et ils peuvent se lessiver dans les couches inférieures du sol et devenir non assimilables par les plantes (pas aussi facilement toutefois que les nitrates). 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. Le S est présent en grandes quantités dans le fumier. Les carences en S risque de se manifester davantage dans les sols pauvres en matière organique et dans ceux qui n'ont pas reçu de fumier depuis quelques années. Dans les champs, les symptômes de carences en soufre apparaissent d'abord sur les monticules érodés et dans les autres zones pauvres en matière organique.

À quoi ressemblent les carences en soufre dans la luzerne?

De toutes les grandes cultures, c'est la luzerne qui possède les exigences en soufre les plus élevées. Une récolte de 4 tonnes/acre de luzerne prélève environ 20 lb/acre de soufre. Les plants de luzerne carencés en S sont étiolés et chétifs (figure 1) et uniformément vert pâle ou jaunâtres (comparativement aux plants sains dont la partie supérieure est jaune et la partie inférieure verte, etc.).

Figure 1 - Symptômes de carences en S dans la luzerne.

Figure 1 - Symptômes de carences en S dans la luzerne. À gauche- Tiges normales de luzerne avec teneur en S de 0,34 % dans les tissus. À droite - Tiges carencées avec teneur en S de 0,18 % dans les tissus; tiges vert pâle et étiolées.

Comment reconnaître les carences en soufre?

Il n'existe pas actuellement d'analyses de sol fiables pour évaluer les teneurs en soufre en Ontario. Les teneurs en sulfates sont assez variables et ces derniers peuvent être déjà lessivés entre le moment où les échantillons de sols sont prélevés et la période de croissance des plants.

On estime toutefois que l'analyse des tissus de luzerne (entre le milieu du stade bouton et le début de la floraison) constitue un diagnostic convenable pour détecter les carences en soufre. Prélever des échantillons dans les 6 pouces de la partie supérieure de 35 tiges et les faire parvenir au laboratoire pour analyse. 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 %. Si l'on souhaite s'en assurer, prélever un échantillon similaire dans une zone qui ne présente pas de symptômes visuels de carence en soufre.

Un relevé effectué en 2012 dans des parcelles de luzerne en Ontario 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 %, soit presque le double des plants carencés en soufre. Il est peu utile de négliger les teneurs en K en tentant d'améliorer les quantités de S.

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 (21 - 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 (gypse) (0 - 0 - 0 - 17)

Toutes ces sources de sulfates ont la même efficacité. Selon les différentes hypothèses d'utilisation, les prix actuels du S sous forme de sulfate sont d'environ 0,90 $ ou plus par livre de soufre. Pour trouver la source la plus économique de sulfate, on peut obtenir les prix locaux et faire les calculs requis.

Le sulfate d'ammonium apporte de l'azote qui ne devrait pas être requis par la luzerne. Le sulfate de potasse et de magnésie apporte aussi du potassium dont la luzerne a habituellement besoin, mais le sulfate de potassium est difficile à trouver et plus coûteux dans certaines régions. Le gypse peut aussi être une bonne source de sulfate, mais il ne contribue pas à améliorer le pH du sol. Les formes liquides de thiosulfate, le thiosulfate d'ammonium (12-0-0-26) et le thiosulfate de potassium (0-0-25-17) sont directement assimilables, mais les formulations liquides sont moins pratiques pour la fertilisation de la luzerne et habituellement plus chères à l'unité de S que les formulations sèches.

Le soufre élémentaire (0-0-0-90) se présente sous forme de granulés de soufre finement broyés et doit être transformé en sulfate par oxydation par les bactéries du sol avant de pouvoir être utilisé par les plantes. Le taux d'assimilation dépend de la taille des particules, de la méthode d'application et de la teneur en humidité. Il devient plus facilement assimilable si on l'incorpore au sol avant que la parcelle soit établie. Dans certaines circonstances, 50 % du soufre peut être assimilable l'année de l'application, alors que le reste prend plus de temps à être utilisé. Le soufre élémentaire coûte actuellement autour de 0,35 $ la livre. Une seule application de soufre élémentaire plutôt que de sulfate constitue une source moins coûteuse de S sur une longue période et cela réduit la nécessité d'apporter du soufre chaque année. Un apport de 50 lb/acre de S devrait être suffisant pour la durée de vie de trois ans d'une parcelle productive de luzerne.

Moment d'application

Le S sous forme de sulfate devrait idéalement être appliqué au printemps au moment où la culture commence à verdir en vue d'améliorer l'assimilation par la plante, ainsi que pour minimiser les pertes dues au lessivage et accroître le rendement de la première fauche (figure 2). Le soufre élémentaire peut être appliqué selon l'une des deux méthodes suivantes :

  1. par incorporation dans le sol avec un autre engrais au moment de l'établissement (figure 3);
  2. par mélange avec du P et du K (et peut-être aussi du bore) en le répandant en pleine surface après une fauche.

Les quantités de S à appliquer

Règle générale, on applique du soufre dans la luzerne à raison de 5 lb/acre par tonne de rendement en matière sèche. Il reste des quantités réduites de S assimilable qui proviennent de la déposition atmosphérique de matière organique. L'Université du Wisconsin recommande 15 à 25 lb/acre de S annuellement 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. Il faudra poursuivre les recherches pour vérifier si ces doses s'appliquent à l'Ontario.

Recherche ontarienne

Les carences en soufre dans la luzerne ont été plus répandues dans le Midwest américain et dans le Nord-Ouest ontarien, car ces régions sont situées en amont de la majorité des zones de pollution industrielle émettrices de soufre qui ont été nettoyées. Les recherches ontariennes sur les doses et sources de soufre, ainsi que sur le moment idéal d'application pour la luzerne sont plus limitées. Les résultats d'essais récents sur les apports de soufre à la luzerne sont variables. À certains sites, les applications de soufre n'ont eu aucun effet. Toutefois, au site où l'effet a été le plus prononcé, on a observé, dans un champ de luzerne-graminées, une hausse très marquée de rendement de 1,55 tonne /acre et une augmentation de 4 % dans la teneur en protéine brute. Par ailleurs, la proportion de luzerne dans les fourrages récoltés est passée de 33 à 56 %.

Afin de signaler qu'il y a effectivement eu un effet sur le rendement, les producteurs peuvent laisser une bande témoin où aucun S n'est appliqué (figure 4).

Figure 2 - Effet de l'application printanière de sulfate de potasse sur le rendement de luzerne (40 lb de S/acre), (à gauche du piquet).

Figure 2 - Effet de l'application printanière de sulfate de potasse sur le rendement de luzerne (40 lb de S/acre), (à gauche du piquet).

Figure 3 - Effet de l'application de S élémentaire (100 lb de S /acre) en pleine surface, l'automne précédant l'établissement (à droite du piquet).

Figure 3 - Effet de l'application de S élémentaire (100 lb de S /acre) en pleine surface, l'automne précédant l'établissement (à droite du piquet).

Figure 4 - Effet de l'application de sulfate de potassium dans la luzerne après la première fauche.

Figure 4 - Effet de l'application de sulfate de potassium dans la luzerne après la première fauche.

Bénéfice net

Procéder à des analyses de tissus pour les champs de luzerne qui présentent des symptômes possibles de carences afin d'établir si l'apport de S est requis, surtout dans le cas des champs pauvres en matière organique et dans ceux où aucun fumier n'est épandu. L'application de soufre élémentaire mélangé en vrac avec un autre engrais représente la méthode la plus économique d'apporter du soufre. Les applications printanières de sulfate peuvent toutefois entraîner des hausses de rendement plus immédiates.


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