De combien d’azote le maïs a-t-il réellement besoin ?

Texte: Jürg Hiltbrunner et Tiziana Vonlanten  Photos: Jürg Hiltbrunner

En Suisse, le maïs occupe environ 22 % des terres ouvertes, étant une culture importante. Cette plante réagit rarement négativement à des apports élevés en azote et, grâce à sa date de semis et à ses besoins en nutriments, elle se prête bien à l’utilisation d’engrais de ferme.

Sur la base des progrès accomplis en sélection et les observations pratiques réalisées, les producteurs·trices indiquent que la norme actuelle en matière d’azote (110 kg / ha) ne suffit pas à exploiter pleinement le potentiel de rendement des nouvelles variétés de maïs. Celle-ci constitue un compromis propre au contexte suisse : elle couvre les besoins en azote pour un rendement de référence moyen, en tenant compte de l’azote minéralisé dans le sol.

Maisnet comble les lacunes

Il manque cependant un corpus conséquent de données proches des pratiques agricoles pour juger de la fumure optimale du maïs, différenciée selon la variété, l’utilisation et les facteurs liés au site (p. ex. sol et climat). C’est pour y remédier que le projet Maisnet a été lancé dès 2019. Outre des essais en bandes et sur de petites parcelles, jusqu’à 3 procédés de fumure ont été testés dans ce cadre entre 2021 et 2023, sur plus de 150 parcelles d’agriculteurs·trices. Le but était de tester en conditions réelles la méthode existante pour calculer les besoins en engrais. Chaque procédé comprenait une sous-parcelle sans fumure azotée pour estimer le potentiel de minéralisation des sols.

En sus de la collecte de données, un site Internet a été créé visant à établir une recommandation fondée sur les bonnes pratiques actuelles en matière de fumure, à partir d’échantillons Nmin et d’informations sur la rotation culturale, le sol et la fertilisation au cours des années précédentes.

Fertilisation et rendements

Bien que la majorité des parcelles relèvent des prestations écologiques requises (PER), 7 parcelles exploitées en bio ont été intégrées à l’analyse. Sur environ la moitié des parcelles (71), le maïs a été cultivé après labour. Le semis sous litière a été utilisé sur 52 parcelles, le semis en bandes, sur seize de ces dernières et le semis direct, sur deux. Les types d’utilisation correspondaient largement à la moyenne suisse : 69 % de maïs ensilage, 30 % de maïs grain et 1 % de maïs CCM (maïs grain-rafles mélangés).

Grandes variations dans les pratiques

Si les engrais ont généralement été épandus en 2–3 apports, ils l’ont été en 1 apport sur près de 30 parcelles. La quantité d’azote disponible (Ndisp) était en moyenne d’environ 110 kg / ha pour le maïs ensilage et le maïs grain. Mais grâce à l’épandage d’engrais organiques en sus, les apports totaux étaient plus élevés : 165 kg / ha pour le maïs ensilage et 140 kg / ha pour le maïs grain.

Au moment des semis, la quantité d’azote minéralisé dans le procédé usuel des exploitations était en moyenne de 103 kg N / ha, avec une dispersion importante (10 e –90 e centile : 31–189 kg N / ha), sachant que le centile est une mesure statistique qui divise un ensemble de données en 100 groupes égaux afin d’indiquer la position d’une observation par rapport aux autres. Au stade 4 à 5 feuilles, elle est passée à 184 kg N/ha en moyenne (10 e –90 e centile : 74–312 kg N / ha), mais il convient de noter qu’un nouvel apport d’engrais a aussi été effectué entretemps, selon le mode cultural.

Valeurs de référence confirmées

Les rendements moyens étaient de 184 dt de matière sèche (MS) par hectare (ha) pour le maïs ensilage et de 117 dt / ha pour le maïs grain (14 % H 2 O). Les variations entre les sites et les années étaient importantes (10 e –90 e centile : 85–147 dt / ha pour le maïs grain et 131–239 dt MS / ha pour le maïs ensilage ; cf. graphique). Ces différences reflètent la variabilité des conditions et le contraste marqué entre 2021 et 2022.

L’absorption totale d’azote par le maïs ensilage était de 198 kg / ha. Les résultats confirment ainsi largement les rendements de référence définis dans les PRIF (185 dt MS / ha pour le maïs ensilage, 100 dt / ha pour le maïs grain) et le prélèvement d’azote (218 kg / ha pour le maïs ensilage).

Sur la base des données collectées dans le cadre du projet Maisnet, l’optimum économique a été fixé à 103 kg Ndisp / ha pour le maïs ensilage et à 82 kg Ndisp / ha pour le maïs grain. Ce besoin comprend la minéralisation, les dépôts atmosphériques et la fertilisation. Sur les sols à forte minéralisation (p. ex. env. 150 kg N par période de végétation), la norme actuelle de 110 kg N / ha conduit à une quantité totale d’au moins 250 kg N / ha, soit un très bon apport.

« L’azote épandu a été converti en rendement de manière variable. »

Utilisation de l’azote souvent faible

Selon le site, la parcelle et l’année, l’azote épandu a été converti de manière très variable en rendement, allant de très bon à modéré. En moyenne suisse, la valorisation de l’azote sur les parcelles de maïs d’ensilage étudiées était inférieure à 50 %.

Pour que l’azote épandu soit mieux valorisé et la culture du maïs, plus durable, il faut exploiter à escient la variabilité observée dans le projet dans le rendement et la minéralisation. Il serait possible de calculer les besoins en nutriments sur la base des rendements attendus (p. ex. à partir de ceux de l’année précédente ; cf. p. 15 du Suisse-Bilanz remanié) et d’intégrer simultanément la quantité d’azote disponible à partir des mesures Nmin au moment du semis et la minéralisation estimée lors de la végétation. En principe, la méthode de la norme corrigée permet déjà d’estimer l’apport naturel des parcelles en azote et d’en tenir compte lors de la fumure. Le projet Optifert vise désormais à calculer la minéralisation en considérant l’activité enzymatique.

Etant donné que l’absorption par les racines de quantités importantes d’azote épandues en une seule fois dépend des processus de transformation dans le sol et de leur mise en solution dans l’eau, une stratégie axée sur l’amélioration de la fertilité des sols et de leur capacité de minéralisation s’avère plus prometteuse. Cela est d’autant plus justifié que les besoins du maïs coïncident généralement bien avec la dynamique de minéralisation du sol, sachant que les engrais organiques et les engrais verts contribuent de manière déterminante à renforcer ces processus.