L' ouvrage propose aux acteurs de la filière agricole les clefs de la mise en oeuvre d'une fertilisation raisonnée, appliquée aux grandes cultures et aux prairies. Après avoir rappelé, le caractère unique des lois de l'agronomie,applicables à toutes les formes de production agricole, les auteurs abordent : les [...] [lire le résumé du livre]
Quel est le sujet du livre "Guide de la fertilisation raisonnée"
L' ouvrage propose aux acteurs de la filière agricole les clefs de la mise en oeuvre d'une fertilisation raisonnée, appliquée aux grandes cultures et aux prairies.
Après avoir rappelé, le caractère unique des lois de l'agronomie,applicables à toutes les formes de production agricole, les auteurs abordent :
les cycles biologiques fondamentaux des éléments qui contribuent à la nutrition des végétaux,
le calcul de la fertilisation, en fonction de l'offre du sol, des objectifs de production et des interactions entre les sols et les plantes,
les moyens (notamment analytiques) dont l'agriculteur dispose pour déterminer les apports en fertilisants nécessaires ainsi que les modalités de leur application,
les aspects de la fertilisation dans différents contextes environnement, territoires, extensification, économie, qualité, réglementation.
La pratique de la fertilisation, longtemps dominée par les seules contraintes technico-économiques, a considérablement évolué au cours des 50 dernières années, valorisant le progrès des connaissances scientifiques, accompagnant les exigences des consommateurs et la prise en compte des contraintes environnementales.
A l'heure où l'agriculture raisonnée devient un concept familier du grand public, le COMIFER a souhaité qu'un point complet et précis soit réalisé sur les moyens disponibles pour le développement d'une fertilisation compatible avec une agriculture durable, respectueuse de l'environnement.
Sommaire et contenu du livre "Guide de la fertilisation raisonnée"
Préface 3
Sommaire 5
Introduction 17
1.
Agriculture et fertilisation 19
1·1 quelques termes utllisés eu agricmlture 21
1-1.1
Écologie 21
1-1.2
Pédologie 22
1·1.3
Agronomie 24
1·1.4
Agriculture 26
1·1.5
Système de culture 27
1·1.6
Fertilisation 29
1·2 L'exploitation agrieole 31
1·2.1
Défmition actuelle de l'exploitation et son évolution 32
1·2.2
L'exploitation agricole: un système ouvert sous contrainte 36
1·2.3
Principaux systèmes de production: défmition des termes et évolution
des concepts 37
A-Agriculture intensive ou agriculture productiviste 38
B -Agriculture biologique 39
al l'agriculture biodynamique 40
bl l'agriculture organique 40
cl l'agriculture biologique 41
C -Agriculture raisonnée 42
o.Agriculture
intégrée 43
E -Agriculture écologique 44
1·3 De la pareelle au bassin versant, un même souei :
le maintien de la fertilité 47
1-3.1
Fertilité ou aptitude culturale 47
1-3.2
Les unités structurant l'espace 49
A-L'espace rural ou ' campagne' 49
B -Notion de terroir 52
C -Le bassin versant: une nouvelle unité à prendre en compte 53
o-Le bassin d'approvisionnement 54
1-3.3
Les unités structurant l'exploitation 54
1-4 Notion de fertiIisation raisonnée 56
2.Lesol
59
2·1 Définition 60
2·2 Composition 61
2·3 Analyse granulométrlqne et texture 63
2·4 Physico·chimie
: pH et capacité d'échange cationique 66
2-4.1
La notion de pH et son application en agronomie 66
2-4.2
La capacité d'échange cationique ;
charge variable et taux de saturation 68
2-4.3
Les sources d'acidification du sol 69
2·5 Structure du sol: rétention et circulation de l'eau et de l'air 71
2·6 Organismes mants 76
3.
Les cycles biogéochimiques des éléments fertilisants 81
3·1 Notion de cycle biogéochimique 83
3·2 (;arbone et matières organiques 85
3-2.1
Le carbone dans la biosphère 85
3-2.2
Le carbone et les matières organiques dans le sol 86
3-2.3
Modèles de prévision de l'évolution de la matière organique des sols 93
3-2.4
Evolution des réserves organiques des sols 98
3·3 Clycle blogéochimique de l'azote 102
3-3.1
L'azote dans la biosphère 102
3-3.2
L'azote et la vie 102
3-3.3
L'azote dans le sol 102
A-Les transformations 105
al fIxation d'azote atmosphérique 105
bl minéralisation de l'azote organique 106
cl organisation de l'azote minéral 106
B -Les pertes 108
al dénitrification 108
bl volatilisation d'ammoniac 110
cl pertes d'azote vers les aquifères 110
3-3.4
En résumé: quelques faits essentiels 112
3·4 Clycle biogéochimique du soufre 116
3-4.1
Le soufre dans la biosphère 116
3-4.2
Le soufre dans le sol 116
A-Cycle biogéochimique du soufre 118
B -Minéralisation et organisation du soufre dans le sol 119
3-4.3
Conséquences agronomiques 121
A-Pertes par lixiviation et risques de carence 121
B -Bilan diagnostic du soufre et comparaison avec celui de l'azote 122
3·5· CyClle blogéoClbJmique du phosphore 124
3-5.1
Le phosphore dans la lithosphère 125
3-5.2
Le phosphore dans le sol 125
A· Formes du phosphore dans le sol 125
al composés minéraux du phosphore 126
bl composés organiques du phosphore 126
B.
Cycle biogéochimique du phosphore 127
C -Biodisponibilité du phosphore 128
3-5.3
Conséquences agronomiques 130
A-Coefficient Réel d'Utilisation: CRU 130
B-Modification de l'offre alimentaire phosphatée du sol sous l'effet
d'exportations de phosphore par les récoltes ou d'apports d'engrais 132
3-5.4
Phosphore et eutrophisation des écosystèmes 134
3·6 Cyde blogéoClbJmique du potassium 136
3-6.1
Le potassium dans la lithosphère 136
3-6.2
Le potassium dans le sol 136
A-Formes du potassium dans le sol 136
B-Cycle biogéochimique et biodisponibilité du potassium 137
3-6.3
Conséquences agronomiques 138
A· Estimation de la biodisponibilité 138
al potassium échangeable 138
bl potassium intermédiaire 139
cl potassium isotopiquement échangeable 139
B-Bilan cultural' F -E ', teneur du sol et réserves biodisponibles en potassium 141
3-6.4
Potassium et pollution 142
3·7 Cyde blogéoClhlmlque du Cla1dum 142
3-7.1
Le calcium dans la lithosphère 143
3-7.2
Le calcium dans le sol 143
A.
Cycle biogéochimique du calcium 143
al composés minéraux solides 144
bl formes adsorbées 144
cl formes solubles 144
B-Matière organique et calcium 145
3-7.3
Intérêts agronomiques du calcium 145
3-7.4
Origine de l'acidification des sols et décalcification 146
3-7.5
Pertes en calcium 146
3·8 Cyde blogéoClhlmlque du magnésium 148
3-8.1
Le magnésium dans la lithosphère 148
3-8.2
Le magnésium dans le sol 148
A-Cycle biogéochimique du magnésium 148
B-Biodisponibilité du magnésium 149
3-8.3
Conséquences agronomiques 150
A· Estimation de la biodisponibilité 150
B-Transfert du magnésium dans le sol 150
3·9 Cycle biogéochimique des éléments en tr~es et oUgo·éléments 152
3-9.1
Eléments en traces et oligo~lémentsdans la lithosphère 153
3-9.2
Eléments en traces et oligo-éléments dans le sol 153
3-9.3
Cycle biogéochimique des olig~léments 154
A . Sources et pertes 154
B· Biodisponibilité 156
3-9.4
Intérêt agronomique des olig~léments 159
3-9.5
Eléments minéraux en traces et pollution des sols 160
4 -Le peuplement végétal cultivé 167
4·1 Besoins du peuplement végétal cultivé en éléments fertilisants 168
4-1.1
Rôles biophysiques et biochimiques des principaux éléments fertilisants 168
4-1.2
Teneurs des plantes en éléments minéraux 169
A . Teneur analytique en éléments nutritifs 170
B -Teneur critique en élément nutritif 170
C . Indice de nutrition 171
D -Prélèvement critique 173
4-1.3
Prélèvements par le peuplement végétal 173
A-Modélisation du fonctionnement d'une culture, production de biomasse 174
B -Courbes d'absorption 175
C -Prélèvement d'éléments nutritifs par une culture 177
4·2 Potentialités agricoles 187
4-2.1
Notion de potentialité de production d'une espèce végétale 187
4-2.2
Prise en compte de la variabilité climatique 190
4-2.3
Prise en compte de la variabilité due aux sols 193
A-Cartographie 193
B -Typologie des sols 194
4-2.4
Productivité ou rendement 196
A-Position du problème 196
B -Deux exemples 197
al détermination des potentialités du blé en Saône et Loire 197
bl détermination de l'objectif de rendement dans le réseau OPAL 198
4·3 Exemples de calcul des besoins en azote des cultures 199
4-3.1
Cultures annuelles 199
4-3.2
Cultures fourragères 200
5 -Les outils d'aide à la décision 203
5·1 Analyse de terre 204
5-1.1
Prélèvement de l'échantillon 206
5·1.2
Analyses de terre au laboratoire 209
A-Quelles analyses de terre réaliser pour raisonner la fertilisation 209
al diagnostic de la biodisponibilité 209
bl analyses physiques 210
cl analyses chimiques 210
dl analyses biologiques 213
B -Utilisation des analyses de terre 215
5·2 Analyse de la plante 216
5-2.1
Prélèvement pour analyse 216
A· Echantillonnage en vue d'un diagnostic nutritionnel 217
al cas des cultures annuelles 217
bl cas des systèmes prairiaux 218
B· Echantillonnage en vue d'identifier l'origine de symptômes observés 220
C -Echantillonnage en vue de bilans minéraux 220
5-2.2
Analyses de plante au laboratoire 220
5·2.3
Analyse de plante sur le terrain 221
5·3 Pratique analytique du contrôle de la fertilisation 223
5-3.1
Grandes cultures 224
5·3.2
Prairies 224
A-Indices de Nutrition Phosphatée et Potassique (iNP, iNK) 224
B -Indice de Nutrition Azotée (iNN) 225
C -Utilisation des indices 225
6 -Calcul de la fertilisation en complement de l'offre du sol 227
6-l Calcul des apports d'azote 228
6-1-1 Principes généraux 228
B -Calcul selon l'équation d'efficience de l'azote, avec utilisation du CAU
bl calcul de la contribution directe des déjections animales du pâturage
al effet direct des engrais de ferme (Nef), équivalence-azote
d'un engrais minéral 247·
A-Équation du bilan de masse prévisionnel 228
B -Équation du bilan avec CAU 229
6·1·2 Grandes cultures 230
A -Calcul selon l'équation du bilan prévisionnel 230
al détermination du reliquat d'azote minéral à l'ouverture du bilan (Re) 231
bl évaluation de la minéralisation nette des matières organiques du sol (Mo) 232
(Coefficient Apparent d'Utilisation) 238
al détermination de l'azote absorbé sans apport d'engrais (No) 239
bl évaluation du CAU 241
6·1.3
Les systèmes prairiaux 243
A-Évaluation de la fourniture du sol, No = Npf + Nrest + Nleg 245
al calcul de l'azote absorbé une prairie, fauchée et sans légumineuses (Npf) 245
de l'année à l'alimentation azotée de la prairie (Nrest) 246
cl estimation de la contribution des légumineuses (Nleg) 246
B -Efficacité des apports 247
bl Coefficient Apparent d'Utilisation de l'azote -CAU 247
6·2 Calcul des apports de soufre 250
1>-2.1
Cultures annuelles
A-Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie
de fertilisation soufrée 251
al lixiviation du soufre-sulfate -risque de déficience 251
bl besoins en soufre des cultures 251
cl sources de soufre provenant des apports à la parcelle 252
c 1-engrais minéraux 252
c 2 -amendements organiques 252
c 3 -retombées atmosphériques 252
B-Stratégie de fertilisation 253
al grille d'évaluation du risque d'une déficience en soufre 253
bl date des apports et doses 256
6-2.2
Les systèmes prairiaux 257
A -Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie de fertilisation
soufrée sur prairie 257
al lixiviation du soufre sulfate du sol -risque de déficience 257
bl besoins en soufre des plantes fourragères 258
cl indice de nutrition soufrée: iNS 258
dl le passé récent de fertilisation soufrée de la parcelle 259
el grille d'évaluation du risque d'une déficience en soufre 259
B-Stratégie de fertilisation 259
al évaluation de la biodisponibilité du soufre d'une parcelle 259
bl date des apports et doses S03 259
6·3 Calcul des apports de phosphore et de potassium 260
6-3.1
Cultures annuelles 261
A -Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie de fertilisation
Pet K 261
al comportement des cultures et fertilisation P206 ou K20 261
bl l'analyse de terre et son interprétation 261
b l -analyse du phosphore 261
b 2 -analyse du potassium 262
b 3 -utilisation des résultats 263
cl passé récent de fertilisation 265
c l -pouvoir fJxateu 266
c 2 -bilan cultural pondéré CF -E ) 266
c 3 -résidus de culture du précédent 267
c 4 -caractérisation du passé récent de fertilisation 267
B-Stratégie de la fertilisation PK 267
C-Bases de prescription du conseil de fumure 269
1>-3.2
Les systèmes prairiaux 270
A-Notion d'indice de nutrition en phosphore et potassium 270
6·4 Caleul des apports de ealeium et de magnésium 273
6-4.1
Cultures annuelles 273
A· Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie d'apport
des cations Ca' et Mg' 273
al caractérisation de l'offre du sol 274
bl besoins des cultures en calcium et magnésium 275
B.
Stratégie de fertilisation 276
al calcium 276
bl magnésium 276
6-4.2
Les systèmes prairiaux 277
A• Critères à prendre en compte pour défmir la stratégie d'apport
de magnésium 279
al pH.au du sol 279
bl teneur du sol en magnésium échangeable 279
cl besoins des plantes fourragères 279
B-Stratégie de fertilisation 280
6·5 . Caleul des apports d'oUgo-éléments 280
6-5.1
Cultures annuelles 280
A-Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie d'apport
desoligo-éléments(Fe-Mn-Zn-Cu-B-Mo) 280
al quantité d'oligo-élément disponible dans un sol 281
bl nature des sols 281
cl conditions climatiques et les facteurs agronomiques 282
dl espèces cultivées 284
B-Estimation de la nécessité d'un apport 284
al à partir des besoins de la culture 284
bl à partir de l'analyse de terre 285
6-5.2
Les systèmes prairiaux 287
A-Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie d'apport
des oligo-éléments 288
al quantité d'oligo-éléments disponible dans le sol 288
bl amendements et les fumures pratiqués 288
cl espèce végétale et son exploitation comme fourrage 290
B-Calcul de la quantité à apporter 290
'·6 -Caleul des apports d'..endeaents basiqnes 291
~.1
Cultures annuelles et pluriannuelles 292
A-Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie d'apport
des amendements basiques 292
aI~~~ m
bl Capacité d'Échange Cationique
: CEC 292
cl taux de saturation de la CECE (V) 293
B-Détermination du besoin en bases du sol (BEB) 294
al besoin en bases des sols acides à pHeau ~ 5,8 294
bl besoin en base des sols très acides (pHeau < 5,8) 295
C-Stratégie d'apport des amendements basiques· pH souhaitable 296
al objectif général 296
bl besoins en bases du sol (BEB) 296
6-6.2
Les systèmes prairiaux permanents (ou de longue durée) 298
A-Critères à prendre en compte pour déterminer la stratégie d'apport des
amendements basiques 299
al caractérisation du statut acido-basique du sol 299
bl détermination des types de prairies permanentes 299
B-Détermination du Besoin En Bases du sol (BEB) 300
C-Stratégie d'apport des amendements basiques -pH souhaitable 300
7 -Mise en œuvre de la fertilisation 307
7·1 Origine et eritères d'appréelatlon des matières fertilisantes 308
7-l-1.Les
engrais minéraux simples 308
A-Engrais azotés 308
al engrais nitriques 309
bl engrais ammoniaco-nitriques 310
cl engrais ammoniacaux 310
dl autres formes 310
B-Engrais phosphatés 311
al superphosphates 312
bl phosphates naturels partiellement solubilisés 313
cl phosphates naturels partiellement tendres (fins ou semi-fins) 313
dl Scories Thomas 313
C.
Engrais potassiques 313
al chlorure de potassium, KCI 314
bl sulfate de potassium, K2S04 314
cl Patent-Kali, K2S04, MgS04 314
7·1.2
Les engrais minéraux composés 314
B-Engrais composés obtenus par mélange physique, après mouture d'engrais
C-Engrais composés obtenus par mélange mécanique d'engrais simples ou
A-Engrais composés obtenus par réactions chimiques 315
simples 315
complexes 315
D-Engrais composés liquides obtenus par dissolution dans l'eau 315
E . Désignation des engrais composés minéraux 316
7-1.3
Les fertilisants organiques 317
A-Engrais organiques disponibles sur le marché 317
B-Fertilisants organiques d'origine agricole: les engrais de ferme 318
al azote des engrais de ferme 321
bl phosphore et potassium des engrais de ferme 323
cl autres éléments présents dans les engrais de ferme 324
C-Fertilisants organiques d'origine non agricole: boues, eaux résiduaires,
composts urbains 325
al typologie des produits organiques d'origine non agricole 326
bl valorisation agronomique des fertilisants organiques d'origine non agricole 326
D.
Effet amendant des produits organiques 332
7-1.4
Les amendements minéraux basiques 333
A-Types d'amendements minéraux basiques 333
B -Critères d'appréciation des amendements minéraux basiques 334
al valeur neutralisante 335
bl solubilité carbonique 335
cl finesse de mouture 335
7·2 Em~ité des engrais 336
7-2.1
La solubilité eau des engrais 336
7-2.2
L'état physique de l'engrais 338
A-Forme gazeuse 339
B -Forme liquide 339
C -Forme solide 339
7-2.3
Le mode d'incorporation au sol 340
A-Engrais dispersé 340
al épandage en plein avant le labour 340
bl épandage en plein après le labour 340
cl épandage en couverture 340
B -Engrais localisé 341
al fumure starter 341
bl localisation en profondeur 341
7-2.4
Le stade de développement de la culture au moment de l'apport 341
A-Grandes cultures 342
al azote 342
bl phosphore et potassium 345
B -Prairies permanentes et temporaires 347
al azote 347
bl phosphore et potassium 348
cl emploi des engrais de ferme sur prairies 349
7·3 Te~hniques d'épandage 350
7-3.1
Les engrais minéraux solides 350
A -Caractéristiques physiques des engrais solides 350
al masse volumique apparente 352
bl distribution granulométrique 352
d~M~M ~
dl taux d'écoulement 354
el dureté 354
fi friabilité 354
gI taux de poussière 354
hl résistance à la reprise d'humidité 355
il résistance à la prise en masse 355
jl influence des caractéristiques physiques sur la précision d'épandage
des engrais solides 355
B -Modes d'épandage des engrais solides 356
al épandage en plein 356
bl épandage en localisation 356
C -Régularité de l'épandage 356 D -Utilisation des équipements de fertilisation 358
7-3.2 Les engrais liquides 358
7-3.3 Les engrais de ferme 359 A-Fumier 359 al évaluation de la quantité 359 bl maîtrise de la dose de fumier épandue 361 B -Lisier 362 al homogénéisation 362 bl maîtrise de la dose de lisier épandue 363
7·' Fertilisation et é~onomJe : part des fertilisants dans la produdion agri~ole 365
7-4.1 Les étapes récentes de la fertilisation en France 365 A· I~ étape -Établissement des lois de la fertilisation (1950-1973) 366 B -2' étape -Approche économique de la fertilisation (1974-1990) 366 C· 3' étape -mise en place de la fertilisation raisonnée (1991-... ) 366
7-4.2 L'évolntion des apports de fertilisants minéranx 367
7-4.3 La place des fertilisants dans les consommations intermédiaires 368
7-4.4 L'évolution des coûts de production 369
7-4.5 L'évolution du prix des fertilisants 370
7-4.6 Fertilisation et production de biens alimentaires 371
7-4.7 Vers une fertilisation mieux raisonnée 372
8-Fertilisation et environnement 373
8·1 L'exploitation agri~ole : un système a gérer sons ~ontralnte. bref rappel historique 374
8·Z Impads de la fertilisation sur l'envlrounement 1 la réaltte des fafts 375
8-2.1 Impacts sur le sol 376 A-Le sol, maillon clé du cycle biogéochimique des éléments 376 B -Évolution des techniques de fertilisation 376
C . Diminution de la teneur en matière organique des sols 377
8-2.2 Impacts sur l'eau 377 A -Engrais azotés et nitrate 377 al le cas du nitrate 378 bl la norme de 50 milligrammes de nitrate par litre 378 elles sources de nitrate 378 dl les pertes en azote 380 B -Engrais phosphatés 381 C -Engrais potassiques 381 D -Fertilisation et pollution 381
8-2.3
Impacts sur l'air 382
A-Émission de polluants vers l'atmosphère 382
B-Réduction de la teneur en gaz carbonique 383
8·3 Fertiliser dans un contexte de gestion raisonnée des risques 383
8-3.1
Le contexte actuel 383
8-3.2
Raisonner la fertilisation dans le nouveau contexte 384
A -Choix du niveau global des intrants 384
B -Désintensification raisonnée 385
8-3.3
Des besoins d'information sur les sols 385
A-Analyse de terre et le conseil de fertilisation 385
B -Outils d'aide à la décision 387
8·4 Fertilisation et qualité des productions agricoles 388
8-4.1
Définitions de la qualité des productions agricoles 388
A-Critères subjectifs 388
B -Critères objectifs 389
8-4.2
Influence des éléments fertilisants sur la qualité des produits 389
8-4.3
Risques de contamination des récoltes par les micro poUuants minéraux,
organiques et les produits phytosanitaires 391
8-4.4
Quelques exemples de relation entre la fertilisation et la qualité
de la production végétale 391
A-Betterave sucrière 391
B -Blé tendre panifiable 392
C -Orge de printemps brassicole 394
D-Pomme de terre de consommation 394
E -Fourrages 395
8-4.5
Démarches qualité en grandes cultures 396
8·5 Des aetions pour avancer... 397
8-5.1
Aspects règIementaires 397
A-La directive' nitrates' 397
B -Les zones sensibles 398
C -Le code des Bonnes Pratiques Agricoles 398
8-5.2
Des démarches volontaires de la profession 401
A-Opérations Ferti-Mieux 401
B-Association FARRE 403
C -Contrats territoriaux d'exploitation (CTE)
et Contrats d'Agriculture Durable (CAD) 404
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