Modélisation du coefficient apparent d'utilisation de l'azote issu d'un engrais minéral apporté sur blé tendre d'hiver

1.2 Utilisation du CAU dans la détermination des doses d'engrais àapporter aux cultures

Aujourd'hui, le raisonnement de la fertilisation consiste àestimer les fournitures en éléments minéraux du sol afin de déterminer la dose d'engrais nécessaire et suffisante pour assurer une production visée. Cette dose, notée X, représente une estimation de l'optimum technique (COMIFER, 2012) 1. Sur cette base, des méthodes d'estimations de l'optimum technique de fertilisation par l'approche du bilan de masse de l'azote minéral du sol ont vu le jour. Hébert propose dès 1969 la méthode du bilan prévisionnel de l'azote minéral du sol, complétée par Rémy-Hébert en 1977. A ` l'échelle de la parcelle, cette méthode, la plus largement utilisée aujourd'hui, détermine les besoins du peuplement et propose l'inventaire des ressources disponibles et envisageables pendant la durée de prélèvement d'azote de la culture, expliquant le passage d'une situation initiale représentée par la quantitéd'azote minéral R (àl'ouverture du bilan) àune situation finale Rf (quantitéd'azote minéral du sol à la fermeture du bilan)(COMIFER, 2012). Le COMIFER (2012) propose en plus la prise en compte des pertes aux dépens de l'engrais, par voie gazeuse Gx et par organisation Ix, gràace au CAU, intégrateur des processus de compétition, améliorant ainsi la précision de la méthode. L'expression du bilan de masse devient l'équation 1.4, adaptée des écritures du COMIFER. Selon les contraintes locales, certains postes du modèle peuvent être difficiles à estimer, ils sont substitués par un terme général représentant les fournitures du sol P0, intégrédans l'équation d'efficience de l'azote (équation 1.5).

Pf = P + Ri + Mn + A + Nirr + X - CAU -- L -- Rf (1.4)

Pf = P0 + X - CAU (1.5)

- Pf - P : azote prélevépar le peuplement végétal entre l'ouverture et la fermeture du bilan;

- Rf - R : quantitéd'azote minérale entre l'ouverture et la fermeture du bilan;

- Mn : minéralisation de la matière organique (humus, résidus de cultures, produits résiduaires

organiques);

- A : apports atmosphériques;

- Nirr : azote apportépar l'eau d'irrigation;

- X : dose d'azote (optimum technique de fertilisation);

- L : lixiviation de l'azote.

1.3 Travaux de modélisation

1.3.1 La vitesse de croissance pour expliquer le CAU

Dans sa thèse François Limaux (1999) étudie les termes de l'équation d'efficience (équation 1.5). Il met en évidence un lien fort entre le CAU et la vitesse de croissance (VC) du blétendre d'hiver au moment de l'apport, pour des apports précoces. Cette relation se base sur des essais réalisés en

1. L'optimum technique n'est pas nécessairement un optimum économique. L'optimum économique dépend du rapport du prix de l'engrais au prix de vente de la culture. La dose optimale technique est la base de toute approche économique ultérieure (COMIFER, 2012).

Lorraine fournissant des valeurs de CAU et des suivis de croissance permettant d'estimer les VC. Il établit une relation linéaire entre le CAU et la VC, éprouvée sur un jeu de données de validation externe dont les résultats sont encourageants mais suggèrent des relations plus complexes (fig. 1.2, VC exprimée en g MS m^-2dj^-1 ; dj : degrés jours base 0°C).

Construction du modèle VC

CAU (%)

0 20 40 60 80 100 120

COUR94 JOV94

LIFF94 MAN93

MON90

l ROS93

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

VC en gr de MS m^-2dj^-1 Validation externe du modèle VC

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

CAU (%)

0 20 40 60 80 100 120

l BOU96
DIE96
LIX95

LIXN295

l MEL96 MIR95

MIRD196 MIRD296 SEI96

l SIE96 STA196 STA296

VC en gr de MS m^-2dj^-1

4

Figure 1.2 - Le modèle VC (Limaux, 1999). CAU = 38,24 + 73,924 · V C ; R² = 0,86; RMSEP = 13,6 pour la validation externe

L'utilisation de l'isotope ¹⁵N met en évidence la concurrence forte pour la ressource azotée entre les besoins de la culture, les pertes par voie gazeuse et l'organisation (Limaux et al., 1999; Recous,

1988). Il démontre que les quantités d'azote de l'engrais absorbées par la plante et retrouvées ^àla récolte sont déterminées très précocement (quelques jours àquelques semaines après l'apport)

(Limaux et al., 1999; Recous et al., 1997). Ceci suggère de s'intéresser aux conditions qui caractérisent le moment de l'apport pour comprendre l'absorption de l'azote. La VC traduirait justement la demande en azote de la culture au moment de l'apport et représente un facteur explicatif de la compétitivitéde la culture pour l'azote vis àvis des processus concurrents (Limaux et al., 1999).