Azote

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L'AZOTE

Azote total, azote organique, azote minéral

Azote page10.jpg

Un sol agricole moyen contient de l’ordre de 2 à 10 tonnes d’azote total par hectare, dans son horizon de surface . Ce chiffre ne doit pas être confondu avec l’azote minéral, sous forme ammoniacale et nitrique, qui se situe plutôt entre 0 et 300 kg/ha. Seule la quantification de ces formes minérales, sur toute la profondeur exploitable par les racines, permet d’évaluer l’offre du sol en azote disponible pour les cultures (lorsqu’elles sont présentes) ou les risques de pollution à un moment précis. Cette mesure, connue sous le nom de « reliquat azoté » contribue à l’ajustement du niveau de fertilisation azotée sur les cultures d'hiver et de printemps. Contrairement à la mesure de l’azote total du sol, qui évolue lentement, la quantité d’azote minéral est susceptible de varier fortement dans l’année pour un sol donné. Ainsi le reliquat azoté en sortie d’hiver va être sensible au niveau des précipitations hivernales, aux pratiques de fertilisation organique et minérale sur la parcelle, et à la présence ou non d’une culture intermédiaire. Dans une même région et pour des itinéraires techniques identiques, il va varier en fonction des types de sol.


Sommaire

Au laboratoire

  • Dosage de l'azote total

2 méthodes utilisées :

Méthode Dumas automatisée normalisée (NF ISO 13878)

Système complètement automatisé pour le dosage de l'azote total.

Principe : combustion en présence d'oxygène du sol broyé dans un four à 950°. Après purification des gaz de combustion, détermination de l'azote produit par catharométrie.

Expression des résultats :

Les concentrations en azote ammoniacal et en azote nitrique sont exprimées :

       • En mg/kg de terre humide = "X" mg/kg

       • En mg/kg de terre sèche (2) =X/[1000 – H]/1000] = "Y" mg/kg (avec H = Humidité en pour mille)


Méthode Kjeldahl (méthode de référence Normalisée ISO 11261) = dosage N.T.K.

  1. Minéralisation (mise en solution de l'azote)
    • Terre fine
    • Solution acide
  2. Distillation
  3. Dosage après distillation


  • Dosage de l'azote minéral

3 mesures successives : humidité sur échantillon séparé, dosages successifs de l'azote nitrique et de l'azote ammoniacal.

  1. Homogénéisation de l'échantillon de sol frais.
  2. Mesure de l'humidité (H) sur une partie séparée de l'échantillon.
  3. Extraction de l'azote minéral. Rapport d'extraction :
    • 25 g de terre fraîche.
    • 50 ml d'une solution de chlorure de potassium
  4. Agitation 1heure.
  5. Décantation et centrifugation.
  6. Dosage par colorimétrie sur chaîne à flux continu.


Expression des résultats : (pour N-NH4 et N-NO3)

  1. En mg/kg de terre humide = "X" mg/kg
  1. En mg/kg de terre sèche[1] = <math>\frac X \frac {1000-H} {1000}</math> = "Y" mg/kg

H[2] = Humidité en pour mille
<math>\frac{Y* [\text{poids de terre fine en T/ha}]}{1000}</math> = quantité d'azote minéral disponible dans la couche de sol considéré en additionnant N-NH4 et N-NO3.

C’est sous cette dernière expression que les résultats sont généralement donnés séparément pour N-NH4 et N-NO3.

Signification

  • Azote total

L'azote total ne fournit aucun renseignement sur l'azote minéral disponible pour le végétal. Il s'interprète essentiellement au travers du rapport C/N (rapport carbone organique / azote total).
Le C/N renseigne sur :

  • le degré d’évolution de la matière organique
  • l'activité biologique
  • le potentiel de fourniture d'azote par le sol (minéralisation)


  • Azote minéral
Azote-mineral.png

Source et évolution de l’azote - processus mis en jeu.

  1. Humification
  2. Minéralisation
  3. Mise en solution des engrais
  4. Fixation (et échanges) sur le Complexe Argilo-Humique (C.A.H.)
  5. Nitrosation
    • Transformation NH4+ en NO2-
  6. Nitrification
    • Transformation NO2- en NO3-
  7. Absorption par le végétal
    • Pour [NO3-] : disponibilité immédiate
    • Pour [NH4+] : disponibilité + ou - différée selon les conditions pédo-climatiques
  8. Réorganisation de l’azote
  9. Lessivage = risque de pollution des nappes phréatiques


Conséquences agronomiques

Une fois l’analyse terminée, comment utiliser le résultat de reliquat azoté ? Que faire avec ces valeurs et quelle confiance leur apporter ? En effet, comme le montre le schéma ci-dessous, le chiffre ne fait pas tout, et il n’intervient que pour une part dans le bilan azoté :

  • Utilisation des reliquats azotés dans l’estimation du bilan azoté pour les cultures céréalières, pomme de terre, betterave, tabac principalement.

Azote-consequences.jpg


Pour être valorisés, ces résultats sont soit intégrés à un logiciel de calcul de la dose d’engrais à apporter, soit intégrés aux termes de la méthode des bilans.

Pour mieux comprendre les enjeux de la fertilisation azotée, voici l'exemple du blé tendre :

Azote-exemple-ble.jpg


Pour couvrir les besoins en azote au plus juste, le fractionnement peut aller au delà de deux apports. Pour affiner, on peut utiliser des méthodes "rapides" de terrain basées sur l'analyse en N du jus de bas de tige.

Facteurs influençant le choix de la fertilisation azotée sur vignes et vergers

- Exemples : vin d’appellation, eau de vie, fruits de table, fruits de conserves...

Les facteurs ci-dessus permettent de moduler la fumure azotée, qui se situera dans la majorité des cas dans les fourchettes suivantes :

  • vigne = 0 à 60 unités
  • arbres à pépins = 50 à 130 unités
  • arbres à noyaux = 70 à 180 unités


  • Un peu d’histoire

La prévision de la fertilisation azotée repose sur un bilan prévisionnel de l’azote minéral entre 2 dates : le semis de la culture (ou la mi-février pour les cultures de printemps) et la récolte. Auparavant, cette méthode était la base du modèle AZOBIL®, utilisé à grande échelle en France pour la fertilisation des cultures annuelles de plein champ. D’autres organismes ont aussi élaboré leur propre outil de raisonnement de la fertilisation (en général des logiciels), adapté à un type de production ou à un contexte particulier (par exemple, petite région caractérisée par un pédo-climat), mais la plupart de ces outils s’inspirent du raisonnement par la méthode du bilan et des références d’AZOBIL®. AZOBIL® a été testé dans l’Est de la France, puis généralisé à l’ensemble du territoire : les situations réelles ne sont pas toujours adaptées, car les types de sol et le climat diffèrent d’une région à l’autre.

  • Et aujourd’hui

Le conseil de fumure (2) ne se déduit donc pas si simplement qu’on pourrait le penser et on doit parfois adapter le raisonnement en fonction des informations dont on dispose. Au LCA, 2 types de conseils sont proposés, selon le nombre d’horizons prélevés et le niveau d’information transmis :


- Interprétation FERTIAZOTE :

la seule possible pour les reliquats azotés réalisés sur un seul horizon, lorsque la nature du sol ne permet pas de prélever en profondeur (cas des terres superficielles de Charente-Maritime par exemple). Elle est souple et adaptée à toutes les situations. Basée sur un système semi-expert, seuls les principaux postes du bilan sont nécessaires dans la formule de calcul. Les autres valeurs sont prises par défaut en cas d’absence de renseignement. Le type de sol, le précédent cultural, ainsi que la culture à fertiliser sont des informations obligatoires à fournir, sans quoi l’interprétation ne peut se faire.


- Interprétation par AZOFERT®

(possible à partir de 2 horizons) : développé par l’INRA pour répondre à la demande croissante en matière de productions de qualité et de protection de l’environnement (1), cet outil repose sur un bilan dynamique, avec une prise en compte des réelles spécificités pédo-climatiques locales. Il simule au cours du temps la fourniture d’azote par le sol et les différentes sources organiques (résidus de la culture précédente, résidus de cultures intermédiaires, produits organiques exogènes divers).

Le logiciel AZOFERT® est basé sur un bilan prévisionnel complet. On estime, avant l’apport d’engrais, tous les termes d’un bilan de l’azote minéral du sol sur la profondeur d’enracinement de la culture et sur une période couvrant le cycle de développement de cette culture.


  • Pour mieux comprendre

L’équation du bilan de masse s’écrit ainsi : État final – État initial = Entrées – Sorties

Mais derrière cette formule simplifiée se cachent de nombreux paramètres, appelés « postes » : le moteur d’interprétation en fait intervenir 19 (contre 12 dans le logiciel Azobil®).

Azote-image1.jpg

Ce conseil, plus juste car il prend en compte un plus grand nombre de données en entrée, nécessite en contrepartie une « rigueur » dans le renseignement de la fiche accompagnant les échantillons

Modèle évolutif, il autorise l’intégration de nouveaux fertilisants (produits organiques ou engrais), des types de sols particuliers et bien connus, ou encore des cultures, qui ne seraient pas au catalogue d’origine (à condition de disposer des données nécessaires au paramétrage).


  • (1) : De plus en plus de reliquats azotés sont pratiqués après récolte et, dans ce cas, n’ont pas un but de conseil de fertilisation, mais sont plutôt réalisés dans un cadre environnemental de contrôle des bonnes pratiques de fertilisation.
  • (2) : L’interprétation des reliquats et le calcul du conseil de fertilisation concernent principalement la grande culture et le maraîchage. Nos logiciels d’interprétation ne sont pas encore développés pour les cultures pérennes, et les travaux sont en cours à l’INRA pour les intégrer dans Azofert®

Notes

  1. c'est sous cette dernière expression que les résultats sont généralement donnés séparément pour N-NH4 et N-NO3
  2. Humidité en pour mille


Prélèvement à la parcelle

Il est conseillé de réaliser 15 points de prélèvement, en décrivant un cercle d’une dizaine de mètres de rayon, dans une zone représentative de la parcelle. En chaque point, le prélèvement s’effectue par horizon de 20 à 30 cm d’épaisseur, selon la profondeur de travail du sol (il est important, pour l’expression du résultat final en kg/ha, de préciser les profondeurs de prélèvement, ainsi que l’état de pierrosité du sol). Pour chaque horizon, les prélèvements des 15 points sont rassemblés et homogénéisés de façon à constituer un échantillon moyen de l’horizon de 300 à 500 grammes pour le laboratoire.

Il est impératif de conserver ces échantillons au froid (4 à 6°C) et de les envoyer au laboratoire dans les meilleurs délais, en glacière réfrigérée. Si les conditions de prélèvement ne permettent pas une réception de l’échantillon sous 48 heures par le laboratoire, il est préférable de congeler l’échantillon.

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