Les intérêts de localiser les engrais au semis en grandes cultures - avec Anthony Frison et Laurent Lorré

Le contexte actuel incite de plus en plus les agriculteurs à optimiser l’efficience de leurs apports d’engrais afin de maintenir un bon état nutritionnel des cultures, et donc des bons rendements, tout en utilisant moins d’intrants. Parmi les solutions qui existent, localiser les engrais au semis est une technique qui présente des pistes intéressantes pour répondre à cet objectif. 

La localisation au semis consiste à mettre de l’engrais directement dans le sillon, dans quel cas on parle de « fertilisation starter », ou à proximité de la ligne de semis, dans quel cas on parle de fertilisation localisée. L’objectif est d’optimiser le développement racinaire en augmentant la disponibilité des éléments nutritifs pour les cultures, surtout pour des éléments comme le phosphore et le potassium qui sont peu mobiles dans le sol.

Même si les principes de cette technique de semis ne sont pas nouveaux, il y a des points de vigilance à avoir dans sa mise en place. Quels sont les avantages de cette technique ? Quelles sont les clés de réussite pour sa mise en place ? Quels produits utiliser et sous quelles formes ? Le rapport coût / efficacité est-il justifié ? 

Anthony Frison, agriculteur dans le Loiret et agronome chez AgroLeague, et Laurent Lorré, agriculteur à Janville, en semis direct depuis 2001, utilisent tous deux cette technique depuis respectivement 7 et 15 ans. Dans L’Agronomie & Nous, ils nous donnent leurs points de vue d’utilisateurs expérimentés sur ce sujet. ‍

Quels sont les intérêts de localiser les engrais au semis ?

Le premier avantage de cette technique est de positionner les éléments nutritifs nécessaires au développement des cultures là où elles en ont besoin : à proximité de leur système racinaire. Autrement dit, localiser les engrais permet de ne pas nourrir l’inter-rang où il n’y a pas de cultures. 

Les éléments minéraux n’ont pas la même mobilité dans la solution du sol. Le phosphore, le potassium, le magnésium et le calcium se meuvent par diffusion dans la solution du sol et présentent donc une faible mobilité (quelques millimètres par an). A contrario, d’autres éléments comme le nitrate et le sulfate bougent par convection sous l’action de la transpiration des plantes et ont donc une mobilité rapide (de l’ordre de quelques centimètres). La fertilisation localisée n’a donc pas la même pertinence selon les engrais utilisés. Dans le cas des apports de PK, la localisation permettra de mettre en contact plus rapidement les systèmes racinaires avec ces éléments dont les besoins se situent essentiellement en début de cycle. Le positionnement de ces éléments à faible mobilité à proximité des racines répond donc bien à cette problématique. 

En ce qui concerne l’azote, l’utilisation de cette technique permet de limiter les pertes en surface par enfouissement de l’engrais. Surtout lorsque l’on est dans le cas d’une période sans pluie par exemple, l’engrais apporté à la surface est susceptible de subir des pertes par volatilisation ammoniacale. 

Selon Laurent Lorré, « la localisation est quasiment indispensable quand on démarre en semis direct ». Le travail du sol entraîne une minéralisation à proximité de l’action mécanique de l’outil par oxydation de la matière organique qui libère des éléments comme l’azote et le phosphore. Le froid et le manque d’oxygène lorsqu’on ne travaille pas le sol peuvent bloquer l’assimilation du phosphore, qui est un élément indispensable au démarrage de la plante pour assurer un bon développement des racines. La localisation des engrais permet de pallier à cette problématique. ‍

Quels sont les points de vigilance à avoir dans la mise en place de cette technique ? ‍

Si la localisation des engrais au contact des jeunes racines présente des avantages intéressants, elle présente également des risques d’impacts négatifs sur les cultures, et ce, via deux phénomènes. 

Le premier est la toxicité des engrais. Dans le cas de l‘azote, elle apparaît lorsqu’une trop grande quantité d’azote sous forme ammoniacale est absorbée par les tissus. Le risque augmente quand l’azote est apporté sous forme ammoniacale ou uréique (si celle-ci est rapidement hydrolysée en ammoniac). Selon Anthony, « même en utilisant de l’urée protégée, il faut être très vigilant à ne pas brûler le germe ».

Le deuxième phénomène est la salinité des engrais. L’application d’engrais à fort indice de salinité (essentiellement N, K et S) peut déplacer l’équilibre ionique du sol et entraîner des pertes en eau par osmose. Ces transferts d’eau peuvent entraîner des dégâts pour les cultures par déshydratation du germe, allant de la nécrose racinaire au dessèchement des plantules. 

Selon Laurent, une règle facile à retenir sur laquelle se baser pour établir un seuil de risques est la suivante : apporter maximum 50 unités de N+S+K quand on est sur des cultures à 20 cm d’écartement. Il précise bien qu’il s’agit d’un « seuil de risques » et non d’un « seuil de danger ».  Les conditions pédo-climatiques et le matériel vont déterminer s' il y a un risque réel pour la culture. Plus il y a d’humidité et plus le sol est argileux, moins le risque de toxicité sera élevé. Plus les conditions sont sèches et le sol est sableux, plus il y aura de risques. De plus, l’impact sur la levée est d’autant plus grand que la distance entre l’engrais et la graine est faible. 

Enfin, le type de graine est également à prendre en compte : plus la graine est petite et plus le risque de toxicité est accru (ex : colza ou betterave).‍

Aspect pratique : comment le mettre en place ? ‍

La première question à se poser porte sur la forme de l’engrais à apporter : solide ou liquide ?

Les formes solides sont plus faciles à trouver en France et plus simples à implémenter sur semoir à céréales. Si on l’injecte dans le même tuyau que la semence, cela représente juste une trémie et un distributeur en plus. Les options sont diverses : super 45, DAP (diammonium phosphate), MAP (monoammonium phosphate). Le MAP présente des risques de salinité moins élevés que le DAP sur le germe de la culture, mais il est plus difficile à trouver. Il existe aussi les micro-granulés. Le point intéressant est que la surface d’action est supérieure pour la graine donc les racines auront plus de facilité à trouver le phosphore qu’avec des billes. La principale limite est le rapport coût / unités d’engrais apportées qui est inférieur aux formes solides classiques.

Les formes liquides sont plus complexes à mettre en place au niveau matériel : elles demandent des options plus onéreuses que les formes solides. Cependant, elles sont mieux assimilables que les formes solides car plus rapidement à proximité des racines, ce qui présente une meilleure efficacité, notamment en conditions sèches. Elles permettent une meilleure gestion de la distribution et une meilleure possibilité de mélanger des oligo-éléments dans la solution qu’avec les formes solides.

L’idée est de combiner azote et phosphore dans l’engrais starter pour avoir une synergie entre les 2. On a également la possibilité d’ajouter des oligoéléments et/ou des acides humiques pour en améliorer l’absorption par les plantules.‍

Des gains de rendement ont-ils été observés ? ‍

Il y a peu de références concluantes au niveau gain de rendements sur cette technique pour les céréales d’hiver. À l’exception de cas où le sol est faiblement pourvu en phosphore (valeurs comprises entre 16 et 35 ppm de P), les cultures qui réagissent le mieux à la localisation de l’engrais sont généralement le colza, le maïs, la betterave et l’orge de printemps.

Anthony n’a pas vu de gain affiché sur cultures d’hiver comme le blé mais a remarqué une vraie différence sur les cultures de printemps. Il a observé des gains allant de +4 à +10 qx/ha sur orge de printemps comparé à des modalités sans fertilisation localisée. En betterave, il apporte son engrais localisé 15 jours avant semis pour éviter les brûlures avec l’aide d’une pré-traceuse. Cela permet d’incorporer de l’oxygène et de créer un lit de semences favorable pour un meilleur contact sol/graine dans ses terres limoneuses qui ont tendance à se refermer.

Laurent utilise des formes liquides au semis. Il a remarqué des gains allant de +3 à +7 qx/ha sur orge de printemps. Sur maïs, il n’a pas remarqué particulièrement de gain de rendement mais a observé que le démarrage est meilleur en sortie d’hiver et que la culture fait moins l’objet de dégâts d’insectes et de limaces.

Des essais menés sur colza en Bourgogne dans des terres superficielles ont montré que le rendement n’était pas nécessairement meilleur. La fertilisation localisée entraînait parfois un pivot moins profond que les modalités sans fertilisation localisée, ce qui peut être problématique en conditions sèches. « Tout dépend des conditions pédoclimatiques et des pratiques. L’engrais starter permet un développement plus rapide de la culture au démarrage et peut induire une meilleure résistance aux attaques d’altises, mais peut également être un problème au printemps si la réserve utile est faible. Cela peut être un avantage ou un inconvénient. Il faut bien définir les attentes que l’on a d’un engrais starter : meilleur démarrage  et résistance aux ravageurs ou gain de rendement à la fin ? ». ‍

Conclusion 

‍Cette technique de semis présente des avantages et des inconvénients. Quand on a des conditions climatiques plutôt froides et que le sol est peu oxygéné par le non-travail du sol, la minéralisation du phosphore est faible et le démarrage des cultures est lent. C’est donc un avantage indéniable quand on cherche à réduire le travail du sol. 

Par ailleurs, la fertilisation starter phosphatée limite la mycorrhization. Scientifiquement parlant, c’est un fait. Agronomiquement parlant, il faut rester pragmatique. Dans des sols qui n’ont pas une forte activité biologique, cela peut être plus judicieux d’apporter une fertilisation localisée en termes de sécurité financière.L’historique de la ferme est très important à prendre en compte. Par exemple, les sols avec des historiques d’élevage sont parfois largement pourvues en phosphore, qui plus est, sous forme organique donc mieux assimilable. Dans ce cadre, il est important d’avoir des analyses de sol  adaptées et une bonne interprétation pour prendre des décisions basées sur des indicateurs concrets.

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