Détermination de l’indice-phosphore dans un champ


Fiche technique - ISSN 1198-7138  -  Imprimeur de la Reine pour l'Ontario
Agdex : 531/743
Date de publication : 10/05
Commande no. 05-068
Dernière révision : 08/2015
Situation : En remplacement de la fiche technique no 03-110 du MAAARO, qui porte le même titre
Rédacteur : Don Hilborn - ingénieur/MAAARO; Robert Stone - ingénieur/MAAARO

Table de matières

  1. Introduction
  2. Toile de fond
  3. Méthode de calcul de l'indice-phosphore
  4. Effets des pratiques de gestion optimales sur l'indice-phosphore
  5. Interprétation de l'indice-phosphore pour l'Ontario
  6. Résumé
  7. Feuille de calcul de l'indice-phosphore
  8. Feuille de calcul de l'indice-phosphore : Exemple de calcul de l'indice-phosphore

Introduction

L'indice-phosphore est utilisé en Ontario pour :

  • évaluer le risque de contamination des eaux de surface à la suite d'une application de phosphore (P) sur une terre cultivée;
  • choisir les stratégies de gestion qui diminuent ce risque;
  • déterminer les distances de retrait à respecter par rapport aux eaux de surface;
  • établir des restrictions sur les quantités de phosphore épandues sur un champ.

La présente fiche technique fournit l'information et les étapes nécessaires à la détermination et à l'utilisation de l'indice-phosphore.

Toile de fond

Le phosphore est un élément nutritif important pour les cultures. Aux quantités déjà présentes dans le sol, s'ajoutent celles qui proviennent notamment des épandages d'engrais chimiques et de fumier. Les doses de phosphore sont généralement établies en fonction des résultats des analyses de sol.

Les préoccupations environnementales liées au phosphore ont trait à l'eutrophisation - l'augmentation de la teneur en éléments nutritifs des eaux naturelles qui mène à une croissance accélérée des algues et des plantes aquatiques. En diminuant la quantité de phosphore qui se retrouve dans les eaux de surface, on limite le taux de croissance des plantes aquatiques. Cette pratique influence directement la survie des poissons, celle‑ci étant menacée par l'appauvrissement en oxygène qu'amène la décomposition des plantes aquatiques.

Comme le phosphore se lie fermement aux particules de sol, l'érosion du sol (influencée par le type de sol, la pente du terrain et le potentiel de ruissellement des eaux) constitue un facteur clé de contamination des eaux. Ainsi, pour peu que l'on mette de l'avant des mesures de lutte contre l'érosion, il est possible, même sur des sols renfermant passablement de phosphore, de pratiquer l'agriculture tout en limitant au minimum les risques de contamination des eaux de surface.

L'indice-phosphore tient compte de nombreux facteurs, dont l'état du champ (teneur du sol en phosphore, érosion du sol et risque de ruissellement), l'importance des apports d'éléments nutritifs, les méthodes d'application et la proximité des eaux de surface.

On établit l'indice-phosphore en attribuant une cote (0, 1, 2, 4, 8 ou 16) à chacun des facteurs pouvant influencer les pertes de phosphore sur un site : 0 correspond au risque de perte de phosphore le plus faible et 16, au risque le plus élevé. Puis, on attribue à chaque caractéristique du site un coefficient de pondération qui reflète l'importance que cette caractéristique précise revêt au regard des pertes de phosphore. Il suffit ensuite d'additionner les résultats pondérés pour obtenir l'indice-phosphore.

Selon les normes actuelles de gestion des éléments nutritifs en agriculture, l'établissement de l'indice-phosphore s'impose dès que l'analyse de sol révèle, pour un champ donné, une teneur en phosphore supérieure à 30 ppm. On peut tout de même calculer l'indice-phosphore si l'analyse de sol fait état d'une teneur en phosphore inférieure à 30 ppm, mais les données obtenues servent alors essentiellement à informer le producteur.

L'indice-phosphore utilisé en Ontario représente une adaptation, faite par l'Université de Guelph dans le but de tenir compte des conditions locales, de l'indice proposé pour les États-Unis par Lemunyon et Gilbert, en 1993. Les coefficients actuels sont fondés sur le bon jugement de professionnels mais n'ont pas encore été évalués ni validés par rapport aux données dont on dispose concernant la contamination des eaux.

L'indice-phosphore est abordé dans la publication 818F du MAAARO, Cahier de gestion des éléments nutritifs, ainsi que dans le logiciel NMAN. Il s'agit d'un outil recommandé pour établir, dans le cadre des plans de gestion des éléments nutritifs, les distances de retrait à respecter par rapport aux eaux de surface lors des épandages de fumier.

Les pages qui suivent renferment les étapes nécessaires au calcul de l'indice-phosphore pour un champ.

Méthode de calcul de l'indice-phosphore

Pour connaître l'indice-phosphore d'un champ ou d'une partie de champ, se guider sur la feuille de calcul qui se trouve à la fin de la présente fiche. Cette feuille est suivie d'un exemple de feuille de calcul remplie.

  1. Trouver la cote correspondant à chaque caractéristique du site (nombre figurant entre parenthèses).
  2. Multiplier chacune de ces cotes par le coefficient de pondération qui s'applique.
  3. Additionner tous les résultats pondérés trouvés à l'étape B pour obtenir l'indice-phosphore.
  4. Utiliser le tableau 9 pour interpréter l'indice.

1. Érosion du sol (pondération = 2,0)

On utilise l'équation universelle des pertes en terre (abréviation anglaise : USLE) pour estimer l'érosion du sol. Pour savoir comment calculer les pertes de sol, se référer à la fiche technique no 12-052 du MAAARO, Équation universelle des pertes en terre. Une fois l'estimation faite, trouver la cote dans le tableau 1.

On peut réduire l'érosion du sol, et la cote correspondante, par des pratiques culturales qui augmentent la quantité de résidus laissés en surface ou qui diminuent la longueur de la pente.

Tableau 1. Érosion du sol
Érosion du sol
(tonnes/ha/an)
Érosion du sol
(t. imp./acre/an)
Cote
< 12 < 5 Très faible (1)
12 - 25 5 - 11 Faible (2)
26 - 37 12 - 17 Moyenne (4)
> 37 > 17 Élevée (8)


2. Ruissellement (pondération = 1,0)

La cote attribuée au ruissellement reflète les risques de ruissellement sur un champ, évalués en fonction de la texture du sol et de la pente du champ. Plus les risques de ruissellement sont grands, plus les pertes de phosphore risquent d'être élevées.

Dans le tableau 2, on évalue la probabilité de ruissellement près d'un cours d'eau. Les valeurs indiquées sont fixes; elles ne sont pas modifiées si l'on change de pratique culturale.

Tableau 2. Cote de ruissellement
Groupe hydro-pédologique
(drainage)
Pente maximale du champ dans un rayon de 150 m (500 pi) du dessus de la berge ou de la rive de l'eau de surface
< 3 % 3 - < 6 % 6 - < 9 % 9 - 12 %
A (rapide) Très faible (1) Très faible (1) Faible (2) Élevée (8)
B (moyen) Très faible (1) Faible (2) Moy. (4) Élevée (8)
C (lent) Faible (2) Moy. (4) Élevée (8) Très élevée (16)
D (très lent) Moy. (4) Élevée (8) Élevée (8) Très élevée (16)

Les groupes hydro-pédologiques correspondent aux noms des différentes séries de sol trouvées en Ontario. Ils figurent dans la publication 29F du MAAARO, Guide de drainage. Le groupe A est souvent associé aux sables, le groupe B, aux loams, le groupe C, aux loams argileux et le groupe D, aux argiles.

3. Teneur du sol en phosphore (pondération = 2,0)

Le phosphore s'accumule dans le sol quand les apports dépassent les prélèvements faits par les cultures. On estime que 35 livres de phosphate inutilisé élève la teneur en phosphore du sol de 1 ppm (la quantité exacte varie cependant en fonction de la texture du sol). De bonnes pratiques de gestion des éléments nutritifs sont essentielles si l'on veut éviter les accumulations importantes de phosphore dans les sols.

Le tableau 3 sert à déterminer la cote liée à la teneur du sol en phosphore, teneur révélée par l'analyse du sol. À défaut d'une analyse de sol, on doit utiliser implicitement la cote Très élevée.

Tableau 3. Teneur du sol en phosphore
Dosage du phosphore (ppm) Cote
< 15 Très faible (1)
15 - 30 Faible (2)
31 - 60 Moyenne (4)
61 - 100 Élevée (8)
> 100 Très élevée (16)


4. Taux d'épandage des engrais chimiques (pondération = 0,5)

On doit considérer tous les engrais chimiques dans l'établissement de cette cote. La plupart des doses d'engrais de démarrage correspondent à une cote très faible ou faible. Il faut évaluer avec soin le recours à un engrais de démarrage lorsque le sol contient déjà d'importantes quantités de phosphore.

On utilise le tableau 4 pour déterminer la cote liée au taux d'épandage de l'engrais. Si aucun engrais n'est utilisé, la cote est de zéro.

Tableau 4. Taux d'épandage des engrais
Taux d'épandage des engrais
(lb P2O5)/ac
Taux d'épandage des engrais
(kg P2O5)/ha
Cote
< 22 < 25 Très faible (1)
22 - 45 25 - 50 Faible (2)
46 - 67 51 - 75 Moyenne (4)
> 67 > 75 Élevée (8)


5. Méthode d'épandage des engrais chimiques (pondération = 1,5)

Plus l'engrais est incorporé dans le sol tôt après l'épandage, plus les risques de ruissellement en cas de pluie diminuent.

On utilise le tableau 5 pour déterminer la cote liée à la méthode d'épandage des engrais. Si aucun engrais chimique n'est appliqué, la cote sera de zéro.

Tableau 5. Méthode d'épandage des engrais
Méthode d'épandage des engrais Cote
Incorporés au semoir Très faible (1)
Incorporés en moins de 2 semaines Faible (2)
Incorporés après 2 semaines Moyenne (4)
Non incorporés Élevée (8)


6. Taux d'épandage des fumiers/biosolides (P organique) (pondération = 0,5)

La plupart des taux d'épandage de fumier sont classés dans les catégories faible ou moyenne. Un taux d'épandage élevé de fumier riche en éléments nutritifs héritera d'une cote élevée. À l'opposé, un faible taux d'épandage d'un fumier contenant énormément de litière recevra une cote très faible. La dose de phosphate est fonction de la valeur de l'accumulation à long terme dans le sol (disponibilité de 80 %). Il s'agit du double de la quantité bioassimilable dans l'année. Utiliser la publication 818F du MAAARO, Cahier de gestion des éléments nutritifs, ainsi que le logiciel NMAN pour déterminer les teneurs réelles en éléments nutritifs.

On utilise le tableau 6 pour déterminer la cote liée au taux d'épandage des fumiers ou des biosolides (P organique). Si aucune de ces matière n'est épandue, se servir de la cote zéro.

Tableau 6. Taux d'épandage des fumiers/biosolides
Taux d'épandage des fumiers/ biosolides
(lb P2O5)/ac
Taux d'épandage des fumiers/ biosolides
(kg P2O5)/ha
Cote
< 11 < 12 Très faible (1)
11 - 32 12 - 36 Faible (2)
33 - 54 37 - 60 Moyenne (4)
> 54 > 60 Élevée (8)


7. Méthode d'épandage des fumiers/biosolides (pondération = 1,5)

Plus la période séparant l'épandage et l'incorporation est longue, plus les risques de ruissellement causés par la pluie sont élevés.

On utilise le tableau 7 pour déterminer la cote liée à la méthode d'épandage des fumiers ou des biosolides (P organique). Si aucune de ces matières n'est épandue, se servir de la cote zéro.

Tableau 7. Méthode d'épandage des fumiers/biosolides
Méthode d'épandage des fumiers/ biosolides Cote
Injection en saison Très faible (1)
Incorporés : < 5 jours Faible (2)
Non incorporés : Sol travaillé au préalable Moyenne (4)
Non incorporés : Résidus de récolte Moyenne (4)
Non incorporés : Culture sur pied Moyenne (4)
Non incorporés : Sol nu Élevée (8)

Effets des pratiques de gestion optimales sur l'indice-phosphore

On peut réduire un indice en recourant aux pratiques de gestion optimales (PGO). Le tableau 8 indique comment modifier les pratiques agricoles de manière à abaisser l'indice-phosphore.

Tableau 8. Effets des pratiques de gestion optimales sur l'indice-phosphore
Caractéristique du site Pratiques de gestion propres à réduire l'indice‑phosphore Exemples de PGO
Érosion du sol Toute pratique visant à réduire l'érosion du sol. Réduire la longueur de la pente; augmenter les résidus de surface; semer des cultures de couverture.
Ruissellement Aucun -
Teneur du sol en phosphore Les méthodes ou taux d'épandage des engrais et des fumiers ont une incidence sur la vitesse de variation des concentrations de phosphore dans le sol. On peut réduire, à long terme, la teneur en phosphore d'un champ en réduisant les taux d'épandage de fumier ou d'engrais, en cessant l'épandage d'engrais ou de fumier ou, encore, en faisant pousser des cultures prélevant beaucoup de P.
Taux d'épandage des engrais chimiques L'épandage d'une moins grande quantité d'engrais sur un champ abaisse du coup la teneur en phosphore. En diminuant de 60 à 30 lb la quantité de P2O5 épandue (provenant d'engrais chimiques), on abaisse l'indice-phosphore de 1 point.
Méthode d'épandage des engrais chimiques En utilisant une méthode d'épandage qui incorpore les engrais rapidement et efficacement, on obtient une cote plus faible. En passant de l'épandage sans incorporation à l'épandage localisé avec le semoir, on réduit l'indice-phosphore de 10,5 points.
Taux d'épandage du fumier ou des biosolides L'épandage d'une moins grande quantité de fumier ou de biosolides sur un champ abaisse du coup la teneur en phosphore. En diminuant de 60 à 30 lb la quantité de P2O5 épandue (provenant de fumier ou de biosolides), on abaisse l'indice-phosphore de 3 points.
Méthode d'épandage des fumiers ou des biosolides En utilisant une méthode d'épandage qui incorpore le fumier rapidement et efficacement, on obtient une cote plus faible. En passant de l'épandage sans incorporation sur sol nu à l'épandage avec injection, on abaisse l'indice-phosphore de 10,5 points.

Interprétation de l'indice-phosphore pour l'Ontario

L'indice-phosphore peut influencer un plan de gestion des éléments nutritifs de deux façons :

  1. en indiquant les distances de retrait minimales à respecter pour l'épandage de fertilisants près des eaux de surface;
  2. en indiquant les doses maximales de phosphore à ne pas dépasser aux abords des eaux de surface.

Voici certaines recommandations liées à l'indice-phosphore.

Tableau 9. Doses de phosphore et distances de retrait en fonction de l'indice-phosphore
Indice-phosphore pour l'endroit Interprétation générale de l'indice-phosphore pour l'endroit Distance de retrait minimale1 en m (pi) par rapport à une eau de surface si la quantité de P2O5 épandue est inférieure ou égale à la quantité prélevée par la culture2 Distance de retrait minimale en m (pi) par rapport à une eau de surface si la quantité de P2O5 épandue est supérieure à la quantité prélevée par la culture
< 15 Très faible risque de déplacement du P hors de l'endroit. Si les pratiques agricoles demeurent inchangées, il y a peu de risques que le P s'échappant de l'endroit ait une incidence négative sur les eaux de surface. 3 (10) 30 (100)
15 - 29 Faible possibilité de déplacement du P hors de l'endroit. Il existe certains risques de conséquences négatives sur les eaux de surface. On devrait prendre des mesures correctives pour réduire la perte de P si l'épandage se fait près d'un cours d'eau. 3 (10) 30 (100)
30 - 50 Risque moyen de déplacement du P hors de l'endroit. Des conséquences négatives pour les eaux de surface sont à craindre à moins que des mesures correctives ne soient prises. Dans les zones situées près des cours d'eau, on a besoin de pratiques de conservation du sol et de l'eau ainsi que de pratiques de gestion du P pour réduire les risques de déplacement du P et la dégradation de la qualité de l'eau. 3 (10) 60 (200)
> 50 Possibilité élevée de déplacement de P hors de l'endroit et de conséquences négatives pour les eaux de surface. Des mesures correctives sont nécessaires pour réduire le risque de déplacement du P. Toutes les pratiques de conservation du sol et de l'eau nécessaires ainsi qu'un plan de gestion du P doivent être mis en place pour éviter la dégradation de la qualité de l'eau. 30 (100) Ne pas appliquer après la récolte.

1 Compte tenu du ruissellement, il est recommandé de respecter la distance minimale de retrait quand il s'agit d'épandage de fumier. Voir le tableau 15, Distance minimale par rapport à une eau de surface, de la section Q de la publication 818F du MAAARO, Cahier de gestion des éléments nutritifs, pour plus de détails.

2 Il est recommandé d'utiliser comme taux d'application maximal autorisé le taux le plus faible établi dans le tableau de la section S, Taux maximums, de la publication 818F du MAAARO, Cahier de gestion des éléments nutritifs.

Résumé

L'indice-phosphore est un outil qui peut contribuer à résoudre les problèmes de pollution des eaux de surface par le phosphore. Cet outil indique si l'on peut épandre le phosphore au delà de la quantité prélevée par la culture et quelles sont les distances de retrait minimales à respecter par rapport aux eaux de surface. Dans bien des cas, les pratiques de gestion optimales permettent de réduire l'indice.

Voir les articles 42 et 45 du règlement de l'Ontario 267/03 pour connaître les distances de retrait à respecter pour les épandages de matières de sources non agricoles à proximité des eaux de surface. Voir l'article 14 du même règlement pour connaître les taux d'application et les distances de retrait lorsque plus d'un taux d'application ou plus d'une distance de retrait s'appliquent.


Feuille de calcul de l'indice-phosphore

1. Érosion du sol

Valeur de l'érosion du sol = _________ (t. imp./acre/an) ou (tonnes/ha/an)

Notes: _________________________

Cote = _________________________

2. Ruissellement

Pente = ________________________ %

Texture du sol = _________________

Notes: _________________________

Cote = _________________________

3. Teneur du sol en phosphore

Teneur du sol en P = _____________ ppm

Notes: ________________________

Cote = ________________________

4. Taux d'épandage des engrais

Taux = _________________________ (lb P2O5/acre) ou (kg P2O5/ha)

Notes: _________________________

Cote = _________________________

5. Méthode d'épandage des engrais

Méthode = ______________________

Notes: _________________________

Cote = _________________________

6. Taux d'épandage des fumiers/biosolides

Taux = _________________________ (lb P2O5/acre) ou (kg P2O5/ha)

Notes: _________________________

Cote = _________________________

7. Méthode d'épandage des fumiers/biosolides

Méthode = ______________________

Notes: _________________________

Cote = _________________________

Caractéristique de l'endroit Pondération Cote Valeur pondérée de la cote
Érosion du sol 2,0    
Ruissellement 1,0    
Teneur du sol en P 2,0    
Taux d'épandage des engrais 0,5    
Méthode d'épandage des engrais 1,5    
Taux d'épandage des fumiers/biosolides 0,5    
Méthode d'épandage des fumiers/biosolides 1,5    
Indice-phosphore  
Possibilité de déplacement du P  
Distance min. en m (pi) si qté épandue ≤ qté prélevée par culture  
Distance min. en m (pi) si qté épandue > qté prélevée par culture  

Notes :


Feuille de calcul de l'indice-phosphore : Exemple de calcul de l'indice-phosphore

Les étapes qui suivent montrent comment calculer l'indice-phosphore d'après la méthode expliquée dans la présente fiche technique.

1. Érosion du sol

Valeur de l'érosion du sol = 15,5 (t. imp./acre/an) ou (tonnes/ha/an)

Notes : déterminée dans la section de calcul de la USLE

Cote = 4

2. Ruissellement

Pente = 6 %

Texture du sol = Loam

Notes: pente de 6 % à moins de 152 m (500 pi) d'une eau de surface

Cote = 4

3. Teneur du sol en phosphore

Teneur du sol en P = 55 ppm

Notes: échantillons prélevés après 1998

Cote = 4

4. Taux d'épandage des engrais

Taux = 0 (lb P2O5/ac) ou (kg P2O5/ha)

Notes: aucun épandage

Cote = 0

5. Méthode d'épandage des engrais

Méthode = aucune

Notes: aucun épandage

Cote = 0

6. Taux d'épandage des fumiers/biosolides

Taux = 41 (lb P2O5/ac) ou (kg P2O5/ha)

Notes: taux également inscrit comme suit : 2000 gal/ac

Cote = 4

7. Méthode d'épandage des fumiers/biosolides

Méthode = non incorporé - sol nu

Notes: _____________________

Cote = 8

Caractéristique du lieu Pondération Cote Valeur pondérée de la cote
Érosion du sol 2,0 4 8
Ruissellement 1,0 4 4
Teneur du sol en P 2,0 4 8
Taux d'épandage des engrais 0,5 0 0
Méthode d'épandage des engrais 1,5 0 0
Taux d'épandage des fumiers/biosolides 0,5 4 2
Méthode d'épandage des fumiers/biosolides 1,5 8 12
Indice-phosphore 34
Possibilité de déplacement du P Moyenne
Distance min. en m (pi) si qté épandue ≤ qté prélevée par culture 3 (10)
Distance min. en m (pi) si qté épandue > qté prélevée par culture 60 (200)

Notes : Il est interdit d'épandre du P2O5 à moins de 3 m (10 pi) d'une eau de surface. Au delà de cette « zone prohibée », dans un rayon de 60 m (200 pi) d'une eau de surface, la quantité de P2O5 épandue ne doit pas dépasser la quantité prélevée par la culture. Consulter le tableau 15, Distance minimale par rapport à une eau de surface, de la section Q, et le tableau de la section S, Taux maximums, de la publication 818F du MAAARO, Cahier de gestion des éléments nutritifs, pour déterminer les taux d'application maximaux autorisés.


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