Quelle quantité d'azote le maïs tire-t-il des engrais ? Moins que les agriculteurs ne le pensent

Jul 10, 2023

ParEurasia Review

Les producteurs de maïs cherchant à augmenter la quantité d'azote absorbée par leur culture peuvent ajuster de nombreux aspects de l'application d'engrais, mais des études récentes de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign montrent que ces ajustements ne font pas grand-chose pour améliorer l'efficacité de l'absorption des engrais. En effet, selon les études, le maïs absorbe la majorité de son azote – environ 67 % en moyenne – à partir de sources naturellement présentes dans le sol, et non à partir d'engrais.

La preuve que le sol est la principale source d'azote du maïs est apparue à plusieurs reprises au cours de quatre études, la première publiée en 2019 et les autres plus récemment. Dans les quatre études, des chercheurs du Département des ressources naturelles et des sciences de l'environnement (NRES) du Collège des sciences de l'agriculture, de la consommation et de l'environnement (ACES) de l'U. of I. ont étiqueté les engrais avec un isotope naturel de l'azote, connu sous le nom de 15N. , et l'a appliqué sur le terrain à différents taux, formes, emplacements et horaires.

Après chaque récolte, les chercheurs ont analysé la biomasse de maïs et le grain pour leur teneur en azote, attribuant le 15N marqué aux engrais et l'azote non marqué aux sources du sol. Dans les quatre études, qui incluaient à la fois des sols pauvres et fertiles dans le centre de l'Illinois, la majeure partie de l'azote contenu dans le maïs à la récolte n'était pas étiquetée.

"J'espère que les producteurs se rendraient compte de l'ampleur de ces chiffres. Ils achètent cet azote et tout n'entre pas dans la récolte", a déclaré Kelsey Griesheim, qui a terminé ses études en tant qu'étudiant diplômé du NRES et est maintenant assistant. professeur à l'Université d'État du Dakota du Nord. "Il est important de les en informer, de sorte que lorsqu'ils examinent leurs résultats et combien ils dépensent en azote, ils réalisent la situation."

L'étude de Griesheim de 2019 a révélé que seulement 21 % de l'azote de l'engrais pénétrait dans le grain lorsqu'il était appliqué à l'automne sous forme d'ammoniac anhydre. Le résultat était logique, car l'engrais appliqué à l'automne persiste dans le sol pendant des mois avant que le maïs ne soit planté, puis doit durer toute la saison pour nourrir la culture en croissance. Incidemment, l'étude a également révélé que les inhibiteurs de nitrification, souvent appliqués avec une transformation anhydre à lente de l'ammoniac en nitrate plus lixiviable, n'aidaient pas à améliorer l'absorption d'azote des engrais.

En supposant que l'application pré-saison et en saison permettrait une plus grande absorption que l'azote appliqué à l'automne, Griesheim a essayé ces tactiques dans ses trois études plus récentes.

En avançant vers la saison de plantation, Griesheim a appliqué de l'urée-nitrate d'ammonium (UAN) marqué au 15N lors de la plantation dans des bandes souterraines en utilisant un placement 2 x 3, un dribble en surface et des applications de chaîne de traînée à 80 livres par acre. Atteignant jusqu'à 46 % de teneur en 15N dans la biomasse de maïs, la mise en place en bandes était plus efficace que la fertilisation à la volée, qui n'atteignait que 34 % dans les sites les plus optimaux.

"Pas de doute, le baguage est plus efficace que la diffusion d'azote. C'était très clair d'après les données", a déclaré Griesheim. "Cependant, que nous ayons appliqué une bande ou deux bandes, ou que nous ayons utilisé le placement 2 x 3 ou une chaîne de traînée, il n'y avait pas beaucoup de différences d'efficacité."

Griesheim a également testé le placement d'engrais pendant la croissance en saison, ou le sidedressing, en appliquant 200 livres par acre d'UAN marqué au 15N avec un accessoire en Y qui fournit un engrais liquide à la base d'une tige de maïs en croissance. Dans ce cas, Griesheim a divisé l'application entre la plantation et le stade de croissance V9. Elle a comparé l'application Y-drop au placement souterrain aux deux stades de croissance.

"Lorsqu'elle était répartie entre deux périodes d'application, l'absorption de 15N était plus élevée lors de l'épandage qu'à la plantation, mais même lors de l'application en cours de saison, plus d'azote était dérivé du sol que de l'engrais (en moyenne 26 % dans le grain et 31 % dans la biomasse provenant de l'engrais), " dit Griesheim. "Nous n'avons pas vu de différence entre la goutte Y et les applications souterraines pendant cinq des six années d'étude, mais dans des conditions propices à la volatilisation, l'absorption était plus importante avec les applications souterraines."

Enfin, Griesheim a étiqueté plusieurs formes d'engrais - UAN, nitrate de potassium et urée liquide - avec 15N et les a appliquées en tant qu'applications latérales de surface avec un applicateur Y-drop. Étonnamment, l'absorption était la plus élevée lorsque l'engrais était appliqué sous forme de nitrate de potassium, suivi d'UAN, puis d'urée.

"Il était intéressant de noter que le nitrate est apparu comme la plus efficace des trois sources, malgré des conditions météorologiques assez propices à la perte d'azote par lessivage ou dénitrification", a déclaré Richard Mulvaney, professeur au NRES et co-auteur des quatre articles. "Les expériences d'incubation en laboratoire qui faisaient partie de la même étude ont montré que cela était dû à la volatilisation et à l'immobilisation de l'ammoniac par les microbes du sol."

L'ensemble des travaux suggèrent qu'il y a des choses que les agriculteurs peuvent faire pour augmenter l'absorption d'azote à partir des engrais : à savoir, appliquer des sources à base de nitrate en cours de saison pendant que la culture est en pleine croissance. Mais la leçon récurrente selon laquelle le sol fournit la plus grande quantité d'azote au maïs est une leçon importante qui devrait conduire à des changements dans la gestion de l'azote, selon les chercheurs.

"Si le sol est la principale source d'azote pour l'absorption des cultures, ce qui sera presque toujours le cas, nous devons tenir compte du sol. C'est aussi simple que cela. Sinon, avec des facteurs tels que le moment, le taux, le placement et la forme, nous Je suis en train de peaufiner, mais je ne trouverai probablement pas une augmentation miraculeuse de l'efficacité en utilisant ces approches », a déclaré Mulvaney. "Il faudrait vraiment aller vers un ajustement du taux en fonction du sol et du pouvoir d'apport du sol, aller vers de l'azote à taux variable."

L'application excessive d'azote qui n'arrive pas dans la culture affecte non seulement les résultats financiers des agriculteurs, mais l'excès peut s'infiltrer dans les cours d'eau ou se transformer en gaz à effet de serre, ajoutant à l'empreinte environnementale de l'agriculture.

"L'utilisation de l'efficacité d'absorption de l'azote des engrais comme moyen de classer les pratiques d'engrais a beaucoup de sens", a déclaré Griesheim. "Plus d'engrais dans la culture est bon pour l'agriculteur, mais cela signifie aussi moins d'engrais laissé dans le sol, ce qui est bon pour les contribuables et les écosystèmes environnants. C'est gagnant-gagnant."