Fertilité et éléments nutritifs : Engrais

 

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Publication 811 : Guide agronomique des grandes cultures > Fertilité et éléments nutritifs > Gestion des fumiers


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Table de matière

Les engrais azotés sont offerts sous forme solide ou liquide. Bien qu'il y ait des limites dans l'emploi de ces deux types (voir Toxicité des engrais), les différentes sources d'azote fournissent le plus souvent des rendements comparables. Faire son choix en fonction des produits offerts sur le marché, du matériel dont on dispose, du coût de l'azote au kilogramme et des coûts d'application.

Calculer d'abord le coût du kilogramme des diverses sources d'azote livré à la ferme. Le coût à l'hectare peut être calculé à partir du taux d'épandage. Ajouter à cela les coûts d'application avant de décider de la forme d'engrais à acheter.

Quand il est recommandé de faire des amendements séparés d'azote, compter les kilogrammes d'azote élémentaire (N) et non les kilogrammes d'engrais. Le tableau 9-17, Engrais - Éléments nutritifs primaires, et le tableau 9-18, Engrais - Éléments secondaires et oligo-éléments, donnent les pourcentages d'éléments nutritifs contenus dans les engrais.

Tableau 9-18. Engrais - Éléments secondaires et oligo-éléments
Magnésium (Mg)
Chaux dolomitique
6-13% Mg
Sels d'Epson (sulfate de magnésium)
10,5 % Mg
Sulfate de magésie potassique
11 % Mg

 

Bore (B)
Borate de soidum
12 - 21 % B
Solubor
20,5 % B

 

Cuivre (Cu)
Sulfate de cuivre
13-25 % Cu
Cuivre chélaté
5-13 % Cu

 

Manganèse (Mn)
Sulfate de manganèse
26-28 % Mn

 

Molybdène (Mo)
Molybdate de sodium
39 % Mo

 

Zinc (Zn)
Sulfate de zinc
36 % Zn
Zinc chelaté
7-14 % Zn
Oxysulfate de zinc
19-36 % Zn

 

Outre les produits mentionnés dans le tableau 9-18, différents fabricants d'engrais offrent des prémélanges qui contiennent un ou plusieurs oligo-éléments.

Une large gamme d'engrais liquides sont utilisés en Ontario. Ils reviennent généralement plus cher par unité d'élément nutritif que les engrais secs en granules, mais les engrais liquides sont plus faciles à manipuler, peuvent être mesurés avec facilité et épandus avec plus de précision. Les caractéristiques des engrais liquides les plus fréquemment utilisés sont données au tableau 9-19, Densités des engrais liquides les plus répandus.

Sels solubles dans les terres agricoles

De fortes concentrations de sels solubles dans le sol peuvent empêcher ou retarder la germination et même tuer les plants déjà établis ou, du moins, en ralentir sérieusement la croissance.

À l'état naturel, les sols de l'Ontario renferment peu de sels solubles. Par conséquent, ceux-ci occasionnent rarement de problèmes aux cultures et ne sont pas couramment mesurés dans les analyses de sol.

La présence de sels solubles dans le sol peut être causée par des doses excessives d'engrais et de fumier, le ruissellement du sel épandu sur les routes et le déversement de produits chimiques sur les terres agricoles. De fortes concentrations de sels solubles dans les bandes de fertilisation, ou à proximité de ces dernières, peuvent freiner considérablement le développement des plantes, en début de croissance, sans toutefois avoir d'effets marqués sur les concentrations de sel dans le reste du sol. Une quantité donnée de sel dans le sol entraîne une élévation de la concentration de sel dans l'eau du sol si la teneur en eau est faible.

Tableau 9-19. Densités des engrais liquides les plus répandus
Composition Poids/gal US
(lb)
Poids/gal imp.
(lb)
Poids/L
(lb)
Poids/L
(kg)
Gal imp./t Gal US/t L/t
8-25-3
11,1
13,35
2,94
1,334
165,1
198,4
749,9
6-18-6
10,69
12,85
2,83
1,284
171,6
206,2
779,0
3-11-11
10,45
12,55
2,76
1,251
175,7
211,0
798,8
9-9-9
10,49
12,60
2,77
1,256
175,0
210,2
795,9
7-7-7
10,41
12,5
2,75
1,247
176,4
211,8
801,7
6-24-6
11,07
13,30
2,93
1,329
165,8
199,2
752,4
9-18-9
11,07
13,30
2,92
1,325
165,8
199,2
755
5-10-15
10,7
12,85
2,83
1,252
171,6
206,0
799
2-10-15
10,62
12,75
2,81
1,275
172,9
207,6
784,6
10-34-0
11,5-11,74
14,0-14,1
3,08-3,10
1,397-1,406
157,5-156,4
189,2-187,8
715,8-711,2
28 %
10,65
12,8
2,82
1,279
172,2
207,0
781,8
Hydroxyde d'ammonium
7,49
9
1,98
0,898
245
294,3
1113,4
Acide phosphorique 54 %
13,15
15,8
3,48
1,579
139,5
167,7
633,5

1 gal imp. = 1,201 gal US = 4,546 L
1 gal US = 0,8326 gal imp. = 3,785 L

 

Les sels solubles interfèrent aussi avec l'absorption de l'eau par les plantes. C'est pourquoi la croissance des plantes est plus affectée par la présence de sels solubles lorsque les conditions sont sèches au moment de la plantation.

Il est facile de déterminer en laboratoire la teneur en sels solubles en mesurant la conductivité électrique d'un mélange pâteux d'eau et de terre. Plus la concentration de sels solubles dans l'eau est élevée, plus la conductivité est forte. Le tableau 9-20, Interprétation des résultats de conductivité du sol, sur cette page, fournit une interprétation des résultats sur la conductivité des sols.

Toxicité des engrais

Tous les sels contenus dans les engrais chimiques sont toxiques pour les racines et les graines en germination lorsqu'ils se trouvent en fortes concentrations près de celles-ci. La toxicité par unité d'élément fertilisant dépend des facteurs suivants :

  • la proportion de sel contenu dans l'engrais par unité d'éléments nutritifs;
  • les différences de solubilité des sels dans le sol;
  • la présence de certains constituants ou éléments qui sont particulièrement toxiques (p. ex., ammoniac ou bore). De nombreux engrais azotés, même s'ils présentent une faible teneur en sel, libèrent de l'ammoniac dans le sol.

 

Engrais azotés

Le nitrate d'ammonium, le phosphate monoammonique et le sulfate d'ammonium ont une toxicité semblable et sont beaucoup moins dangereux que l'ammoniac anhydre, que l'hydroxyde d'ammonium et que l'urée. Le phosphate diammonique est plus toxique que le phosphate monoammonique, mais moins que l'urée. Réduire les doses d'urée ou augmenter les distances entre les semences et la bande d'engrais, surtout dans le cas des semences sensibles comme les haricots ou les pois, et dans les sols à texture grossière (sables et loams sableux).

L'ammoniac anhydre et l'hydroxyde d'ammonium sont des produits extrêmement toxiques qui ne devraient pas être placés près des semences. Il est donc préférable de placer ces engrais au présemis, perpendiculairement à la direction du semis. Une réduction de la densité de peuplement peut être à craindre en sols très secs ou si les semis ont lieu trop tôt après l'application.

L'urée est toxique quand elle est appliquée en bandes ou près des semences, mais elle est sans danger si on l'épand à la volée à une dose normale. En général, les engrais dont la teneur en azote égale plus de la moitié de leur teneur en phosphate contiennent souvent de l'urée.

Tableau 9-20. Interprétation des résultats de conductivité du sol
Conductivité du sol
(millisiemens/cm)
Cote Mises en garde
0-0,25
F

Convenable pour la plupart des plantes si les quantités recommandées d'engrais sont utilisées.

0,26-0,45
M

Convenable pour la plupart des plantes si les quantités recommandées d'engrais sont utilisées.

0,46-0,70
H

Pourrait réduire la levée et causer des dommages allant de légers à graves aux plantes sensibles au sel.

0,71-1,00
E

Pourrait réduire la levée et causer des dommages allant de légers à graves à la plupart des plantes.

1,00
E

Causera probablement de graves dommages à la plupart des plantes.

 


Exemple de calcul des doses d'engrais requises

D'après les résultats des analyses de sol et du calculateur d'azote, un producteur doit appliquer 120 lb de N, 18 lb de P205 et 30 lb de K20 dans son champ de maïs. Un engrais liquide de démarrage (5 gal/ac de 6-24-6) sera également ajouté.


Étape 1 : Calculer l'apport fourni par l'engrais de démarrage

Un engrais liquide 6-24-6 ayant une densité de 13,3 lb/gal est appliqué au taux de 5 gal imp./ac.

L'engrais contient 6 % de N, 24 % de P205 et 6 % de K20. Le taux d'application est de 5 gal/ac x 13,3 lb/gal = 66,5 lb/ac.

66,5 lb/ac de N x 6/100 = 4 lb/ac

66,5 lb/ac de P205 x 24/100 = 16 lb/ac

66,5 lb/ac de K20 x 6/100 = 4 lb/ac


Étape 2 : Calculer les doses d'engrais à ajouter


120 - 4 = 116 lb de N à ajouter par acre

18 - 16 = 2 lb de P205 par acre (différence négligeable)

30 - 4 = 26 lb de K20 à ajouter par acre.



Étape 3 : Calculer la quantité d'engrais additionnelle requise pour combler les besoins de la culture.


Les doses d'engrais sont calculées en divisant les quantités d'éléments nutritifs requises par la proportion de cet élément contenue dans l'engrais. Si l'engrais additionnel est un mélange d'urée et de potasse, le calcul se fera de la manière suivante :

116 lb/ac de N ÷ 0,46 (ou 46 %) = 252 lb/ac d'urée (46-0-0)

26 lb/ac de K20 ÷ 0,62 (ou 62 %) = 42 lb/ac de chlorure de potassium (0-0-60)

Dose totale épandue : = 252 + 42 = 294 lb/ac du mélange d'engrais.

Pour plus d'information sur le calcul des éléments nutritifs requis par les cultures et sur les mélanges d'engrais, voir la publication 611F du MAAARO, Manuel sur la fertilité des sols.


Engrais phosphatés

La plupart des engrais phosphatés courants ne sont guère toxiques pour les graines et les plantes puisqu'une grande partie du phosphate forme un précipité dans le sol, avant même d'entrer en contact avec les racines. La concentration du phosphore en solution dans le sol est toujours très basse, de sorte qu'il n'existe aucune limite quant aux quantités à appliquer près des semences de cultures faites en champ ou avec elles.

Le phosphate diammonique est plus toxique que les autres engrais phosphatés (voir Engrais azotés).

Engrais potassiques

Le chlorure de potassium (KCl) est la source de potassium la plus courante dans les engrais. Il est moins toxique par unité d'élément nutritif que la plupart des engrais azotés.

Le sulfate de potassium (K2SO4) est légèrement moins toxique que le chlorure de potassium. Le sulfate de magnésie potassique est à peu près aussi toxique par unité de potassium que le chlorure de potassium. Le nitrate de potassium est l'une des sources de potassium les moins dangereuses.

Le tableau 9-21, Doses maximales sûres des éléments nutritifs, décrit les doses maximales d'éléments nutritifs pour diverses cultures. Les doses sûres données dans ce tableau sont valables lorsqu'un seul élément nutritif est appliqué à la fois. Si des épandages de deux éléments nutritifs et plus sont combinés, l'effet cumulatif peut endommager la culture même si les doses d'épandage sont individuellement en deçà du seuil de dommage.

Engrais contenant des oligo-éléments

Les engrais contenant des oligo-éléments (bore, cuivre, fer, manganèse ou zinc) sont plus toxiques que leurs équivalents dépourvus d'oligo-éléments; réduire, par conséquent, la dose maximale. Le bore est particulièrement toxique et ne devrait pas être appliqué en bandes.

Directives pour l'application sans danger d'éléments nutritifs pour les semis

La toxicité des engrais varie grandement selon la teneur en eau du sol. Des dommages se produisent plus fréquemment sur des sols à texture légère (sableux ou graveleux) dont la teneur en matière organique est faible, et par temps sec. Pour s'assurer qu'en toutes circonstances les engrais appliqués en bandes ne seront pas nocifs, il faudrait en appliquer de très faibles quantités. Les doses maximales suggérées ici pourraient réduire ou retarder la germination ou la croissance jusque dans 10 % des cas. C'est pourquoi, la majorité du temps, il est recommandé d'utiliser des quantités plus faibles au semis que celles qui sont indiquées dans le tableau 9-21, Doses maximales sûres des éléments nutritifs.

Si les besoins en engrais sont élevés, il est parfois préférable d'en épandre la majeure partie à la volée et de n'appliquer qu'une faible portion en bandes au moment du semis. Les engrais sont le plus toxique lorsqu'ils contiennent les oligo-éléments bore, cuivre, fer, manganèse et zinc. Par conséquent, les doses maximales auxquelles on peut les utiliser sans danger sont inférieures à celles qui sont indiquées dans ce tableau.

Tableau 9-21. Doses maximales sûres des éléments nutritifs
Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Avoine et orge de printemps (engrais avec la semence)
Sables, loams sableux
Urée (46-0-0)
Phosphate diammonique (18-46-0)
Autres engrais
10
20
35
30
35
55
Loams, limons, loams argileux
Urée (46-0-0)
0 (automne)
0 (automne)
Phosphate diammonique (18-46-0)
Autres engrais
10
30
45
30
55
70

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Blé d'automne, triticale ou orge (engrais avec la semence)
Tous les sols
Urée (46-0-0)
Phosphate diammonique (18-46-0)
Autres engrais
0 (automne)
0 (automne)
15
0 (automne)
0 (automne)
30

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Maïs (engrais avec la semence)
Tous les sols
Urée (46-0-0)
Phosphate diammonique (18-46-0)
Autres engrais - rangs de 100 cm
- rangs de 75 cm
- rangs de 50 cm
0
0
0
0
7
10
14

Le maïs sucré peut être plus sensible aux engrais appliqués en même temps que les semis. Ne pas appliquer d'engrais avec les semences d'hybrides de maïs supersucrés.

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Maïs (engrais placé en bandes de 5 cm sur les côtés et 5 cm au-dessous de la semence)
Tous les sols
Urée (46-0-0)
Autres engrais
40
55
60
90
À des doses plus élevées, placer l'engrais à au moins 15 cm de la semence. Lorsque l'espace entre les rangs est différent de 100 cm, la dose d'engrais doit être ajustée de manière à ce que la concentration maximale de ce dernier soit uniforme dans le rang (ex. : dans des rangs espacés de 50 cm, la dose sûre se calcule ainsi : 100/50 x 55 = 110 N).

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Maïs (engrais épandu à la volée)
Sables, loams sableux
Urée (46-0-0)
200
250

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Canola (engrais avec la semence)
Jusqu'à 20 kg/ha d'engrais phosphaté sous forme de superphosphate ou de phosphate monoammonique peuvent être enfouis avec la semence. Ne pas appliquer d'azote (N) (sauf sous forme de phosphate monoammonique) ou de potassium (K) avec la semence.

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Lin (pas d'engrais avec la semence)
Les doses recommandées ne présentent normalement pas de risques lorsque l'engrais est épandu à la volée.

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Maïs (engrais épandu à la volée)
Sables, loams sableux
Tous les sols. Engrais appliqué en bandes, 5 cm à côté et 5 cm au-dessous de la semence.
200
250

 

Culture N
(kg/ha)
N + K20
(kg/ha)
Pois, haricots et soya (pas d'engrais avec la semence)
Tous les sols. Engrais appliqué en bandes, 5 cm à côté et 5 cm au-dessous de la semence.
30
90

Les engrais dont la teneur en N égale plus de la moitié de la teneur en P2O5 (ex. : du 16-16-16) contiennent souvent de l'urée. Dans de nombreux cas, les engrais qui contiennent de l'urée ne sont pas appropriés pour l'application en bandes au moment du semis.

 

Certains producteurs emploient des doses beaucoup plus élevées d'engrais en bandes qu'il n'est recommandé ici, sans problème apparent. Les cultures tolèrent des doses d'engrais beaucoup plus élevées pour peu que le taux d'humidité soit adéquat, mais il est impossible de prévoir quelles conditions peuvent survenir à la germination. Il est toujours plus prudent de ne pas dépasser les doses maximales sûres.


L'application excessive d'engrais peut endommager les jeunes pousses en raison de l'action de l'ammoniac et du sel, attribuable au contenu en azote (N) et en potasse (K) des engrais. La toxicité varie grandement selon la texture du sol, les conditions d'humidité, la culture, ainsi que la source et le mode d'application des engrais. Le tableau 9-21, Doses maximales sûres des éléments nutritifs, fournit des directives qui permettront en général que les dommages, notamment un taux de levée réduit et des retards de croissance, risquent de se produire dans moins de 10 % des cas. Les conditions climatiques, le stress et les autres facteurs qui influent sur la croissance peuvent augmenter les risques de dommages.


Engrais foliaires

L'apport en oligo-éléments peut se faire par engrais foliaires, particulièrement lorsque les carences sont attribuables à l'immobilisation des éléments nutritifs dans le sol (p. ex. le manganèse). La quantité d'éléments nutritifs qu'il est possible d'épandre par cette méthode est limitée à cause du danger de brûler les feuilles. Lors de la préparation, veiller à ce que la bouillie ne soit pas trop concentrée. Consulter l'étiquette des pesticides avant d'y associer des éléments nutritifs pour pulvérisation foliaire.

Calcul des besoins en engrais

Le calcul des besoins en engrais minéraux pour un rendement optimal des cultures s'effectue en soustrayant les éléments nutritifs obtenus du fumier et des légumineuses des besoins totaux en éléments nutritifs. De plus, il est souvent avantageux de séparer la fraction engrais de démarrage comprise dans le fertilisant, qui est généralement riche en phosphore, du reste de l'azote et du potassium.

Le choix de l'engrais de démarrage dépend du type de culture, des besoins en engrais minéral et de la machinerie disponible. Il est souvent aussi efficace d'épandre une partie de l'engrais comme engrais de démarrage, puis d'épandre le reste à la volée que d'épandre tout l'engrais au semoir de précision ou au semoir à grain. Cette façon de faire permet d'économiser temps et énergie, et présente moins de risques de dommages aux plantules.

Soustraire les épandages d'engrais de démarrage et de ceux en bandes latérales des besoins totaux d'engrais minéral. Épandre le reste à la volée. S'il ne reste que de très petites quantités, régler les doses de l'une des autres sources d'éléments nutritifs, ou alors ignorer les quantités restantes ou encore prévoir une application d'engrais qui répondrait aux besoins sur plusieurs années (P et K uniquement).

 


Auteur : Le personnel du MAAARO
Date de création : 20 août 2009
Dernière révision : 20 août 2009

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