Partie 2 : Méthodologie de réalisation de synthèses de RSH
II. Méthodes d’échantillonnage d’un RSH : quelques préconisations
4. Exemple de protocole de prélèvements sur le terrain
Une fois les parcelles, les zones et la ou les techniques de prélèvements définis, il reste à effectuer le prélèvement des échantillons sur le terrain. L’exemple ci-dessous reprend le protocole utilisé par les conseillers de la Chambre d’agriculture d’Eure-et-Loir.
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35 Protocole de prélèvement d’échantillons de terre avec une tarière hélicoïdale
1. Dégager la surface du sol afin d’éviter les débris organiques (attention aux feuilles décomposées de colza qui risquent d’augmenter le taux de NH4 de l’échantillon).
2. A chaque prélèvement à la tarière (dans ce cas manuel), éliminer au couteau les bords et le tiers supérieur de la carotte de terre (ils risquent d’être mélangés avec de la terre d’autres niveaux).
3. Recueillir la terre restante dans le bout de la tarière dans des récipients propres (ne pas utiliser de récipients ayant été en contact avec un engrais azoté).
4. Prévoir trois récipients numérotés pour séparer les différents niveaux de prélèvement (0-30 cm, 30-60 cm et 60-90cm).
5. Ne pas trop remplir la tarière :
o A chaque prise, 2 tours suffisent pour ne pas tasser la terre dans la tarière, et rendre plus difficile son extraction. Au premier coup (horizon labouré), prélever 20 cm, ensuite ne descendre que de 10 cm environ à chaque prise.
o Après chaque prise, de la terre se redépose le long des bords du trou et gêne la/les prises suivantes. Entre deux prises, redescendre la tarière en tournant jusqu’au niveau précédemment atteint et retirer ainsi les dépôts involontaires. Le trou redevenu cylindrique, vos prélèvements profonds deviennent aussi faciles qu’en surface.
ASTUCE 1
Pour savoir à combien de centimètre le sol est creusé, marquer la tarière avec du scotch de couleur tous les 10 et 30 cm.
ASTUCE 2
Pour éviter les contaminations des horizons supérieurs, il est possible d’utiliser des tarières de différents diamètres ou des tarières gouges.
36 5. Prise en compte de l’ammonium dans les échantillons
Le NH4 n’est pris en compte que jusqu’à 30 ou 40 cm de profondeur en fonction des méthodes de calcul du reliquat ou de la profondeur de labour.
Ce guide propose de s’appuyer sur la règle de calcul du COMIFER (voir page 29 du guide « calcul de la fertilisation azotée du COMIFER 2013). Selon cette règle les reliquats valorisables sont calculés avec la prise en compte de l’ammonium :
- à 100% du 1er horizon (de 0 à 30 cm de profondeur), - à 33% du 2nd horizon (de 30 à 60 cm de profondeur), - à 0% du 3ème horizon.
POINT DE VIGILANCE
Les échantillons présentant une quantité de NH4 supérieure à 20kg N/ha sont à expertiser (voir pt de vigilance Partie 2.II.2).
6. Prise en compte de la pierrosité dans le calcul de la valeur du RSH
Le reliquat est mesuré sur la terre fine (appelé reliquat utilisable), il est donc important de prendre en compte le pourcentage de cailloux des échantillons (la pierrosité) toujours dans l’optique d’obtenir des valeurs de reliquats fiables. Ce pourcentage peut être évalué à partir de la planche graphique suivante :
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37 III. Traitements des données de RSH
1. Les statistiques
a. Statistiques descriptives
La valeur du RSH est importante que ce soit dans le cadre d’un conseil purement réglementaire ou plus technique. La priorité est de constituer une base de données de qualité pour que les tests statistiques aient un sens et soient pertinents. A minima, il faut disposer de la moyenne ou de la médiane. Des indicateurs statistiques de dispersion peuvent aussi être produits et utilisés dans la synthèse (écart type, quartile…) pour aider à l’illustration de la variabilité des valeurs.
CONSEIL 1
Pour une fiabilité optimale des valeurs, il est conseillé de travailler avec une base de données de qualité, c’est-à-dire de disposer de renseignements précis et fiables pour chaque valeur (couverture du sol, localisation, type de sol, précédent…).
Chaque valeur de reliquat mal renseignée ou issue de situations atypiques (cultures spéciales, types de sol non représentatifs du territoire étudié) peuvent introduire des valeurs aberrantes4 dans la base de données. Elles risquent de biaiser la représentativité de la synthèse, il est donc préférable de ne pas les utiliser.
CONSEIL 2
L’objectif est de fournir un indicateur qui représente le mieux la situation de l’agriculteur.
Pour cela, comme les valeurs de RSH sont généralement très dispersées, il est recommandé d’utiliser la médiane.
b. Utilisation de tests statistiques
En complément des statistiques descriptives, il est possible de tester l’impact des indicateurs agro-climatiques (Pluie, cultures, précédents, types de sol…) grâce en particulier à des tests de comparaison de moyennes (test de Student). Ils permettent de montrer s’il existe un lien entre l’indicateur testé et les
4 D’un point de vue statistique, une valeur aberrante est une valeur qui n’appartient pas à la distribution normale des données (ellistat.com).
38 valeurs de RSH. Par exemple, si les différents précédents présents avant une céréale génèrent une différence statistique, on les inclut dans le tableau de synthèse.
POINT DE VIGILANCE
Attention les traitements statistiques peuvent être chronophages. La priorité doit être donnée à la publication des résultats.
2. Les indicateurs agro-climatiques
Les indicateurs choisis et leur nombre à intégrer dans les tests statistiques dépendent essentiellement de l’objectif de départ et de l’échelle de travail (voir Partie 1, II.1). Un indicateur permet de contribuer à expliquer les valeurs de reliquats. En utilisant des indicateurs agro-climatiques dans la synthèse, l’agriculteur aura plus de chance d’utiliser une valeur proche de sa situation.
CONSEIL
L’intégration d’indicateurs pour expliquer la valeur du RSH doit faire l’objet d’une réflexion en amont et/ou passer par une analyse statistique des données pour ne retenir que les résultats significatifs. En effet, les indicateurs à retenir, sont ceux qui apportent les écarts de valeurs de RSH les plus significatifs (voir l’exemple de définition d’un zonage climatique en annexe 12).
Les indicateurs le plus fréquemment utilisés (nommés « indicateurs principaux » dans ce document) pour la réalisation de synthèses de RSH sont :
- La culture (en place ou à venir) - la pluviométrie
- le type de sol
- le précédent cultural5,
-Voir en Annexe 13 le détail des indicateurs cités ci-dessus.
Pour encore plus de précisions, les indicateurs principaux peuvent être complétés avec des indicateurs comme la présence de CIPAN6 (l’effet piège à nitrates impactera le RSH mesuré tant en valeur absolue qu’en
5 Culture ou état de la parcelle au cours de la campagne précédant immédiatement celle dont il est question.
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39 termes de répartition de l’azote dans le profil du sol), la gestion des matières organiques, les pratiques d’irrigation, la gestion des résidus de cultures etc.
POINT DE VIGILANCE
Il convient d’être prudent lorsque l’on dispose de données partielles ou de mauvaise qualité pour les indicateurs agro-climatiques (doute sur le précédent, pas de commune indiquée pour la pluviométrie…). S’il y a un doute, il vaut mieux ne pas les utiliser pour la synthèse.
6 Culture Intermédiaire Piège à Nitrate
ASTUCE 1
Pour choisir ses indicateurs agro-climatiques, il est pertinent d’effectuer le lien avec les critères retenus dans l’établissement du PPF (ex : effet précédent, type de sol…).
ASTUCE 2
Les pluies qui surviennent après le prélèvement du reliquat peuvent lessiver une partie des nitrates des horizons explorés par les racines. Si les pluies sont importantes, il peut être nécessaire de corriger les valeurs de RSH de la synthèse afin d’assurer un conseil cohérent et précis.
Voir en annexe 14 le calcul des pertes d’azote selon la méthode mise au point par la Chambre d’agriculture de Normandie.
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40 IV. Valorisation des données de RSH
1. Synthèse des données
La synthèse de RSH permet notamment aux agriculteurs de réaliser leur PPF en l’absence de mesures sur leurs parcelles. Elle doit être la plus lisible possible.
Ainsi, la synthèse doit répondre à 4 exigences :
La disponibilité : elle doit être accessible facilement pour tous, d’où l’intérêt de réfléchir à un ou des supports de diffusion adéquats.
La clarté : l’agriculteur doit pouvoir retrouver facilement sa situation.
L’exhaustivité : la synthèse doit permettre à l’agriculteur d’effectuer son PPF pour toutes ses situations ex : succession culturale, types de sols, climat, profondeur du sol…
Un maximum de fiabilité : la valeur du RSH a un impact important sur le calcul du PPF.Remarque : dans la majorité des situations, une valeur de reliquat individuel à la parcelle est plus précise qu’une valeur moyenne tirée d’une synthèse de reliquats (voir Partie 1.I.2).
2. Les éléments de fond à intégrer
Il est important de réfléchir aux éléments de fond c’est-à-dire aux types de données qui seront intégrées à la synthèse pour répondre à la fois aux exigences de fiabilité et d’exhaustivité des données. En effet, l’agriculteur doit pouvoir retrouver rapidement la situation de ses parcelles, il est donc important de bien intégrer les informations pertinentes au territoire d’étude.
CONSEIL
Pour classer/catégoriser les RSH en fonction de situations pertinentes au contexte, il est conseillé d’utiliser les plus petits dénominateurs communs aux situations agricoles rencontrées sur le territoire étudié comme :
- La culture
- le zonage climatique si effectué (pluviométrie), - le type de sol,
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POINT DE VIGILANCE
Il faut systématiquement regrouper et afficher les valeurs de RSH en fonction du nombre d’horizons prélevés afin d’éviter les erreurs d’interprétation.
3. Format des données
Une fois les éléments de fond choisis, il reste à mettre en forme les données. La mise en forme doit rendre claire la lecture des données pour leur utilisation facile par l’agriculteur et le conseiller.
CONSEIL
Il est recommandé de présenter les données sous forme à la fois de tableaux et de graphiques. Les deux représentations peuvent se compléter pour faciliter la lecture des données de reliquats notamment par l’agriculteur.
Le tableau ci-dessous détaille les avantages et les inconvénients de ces deux types de représentation.
Tableau 4 : Avantages/Inconvénients des représentations des valeurs de RSH Comparaison
tableau/graphique Tableau Graphique
Avantages Plus facile de trouver sa situation.
Permet de mieux appréhender les écarts entre situations, plus pédagogique.
Plus attrayant visuellement.
Une fois la situation repérée, permet de visualiser plus d’informations (ex : l’écart-type dans le cadre du conseil).
Inconvénients
Peu lisible à moins d’accompagner les tableaux de commentaires avec ou non des graphiques.
Moins rapide pour trouver sa situation.
Peut se charger rapidement s’il y a beaucoup d’informations.
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42 4. Les situations agronomiques orphelines
Etant donnée la très grande variété des situations culturales existantes sur un territoire, il est impossible de réaliser une synthèse totalement exhaustive, quelle que soit la taille du réseau de RSH ou de la base de données de collecte. Quand une ou des situations sont non décrites par la synthèse annuelle de RSH, il s’agit de situations agronomiques orphelines. Généralement, ce sont des situations particulières (culture ou précédent cultural peu fréquent, type de sol non décrit…), mais pour lesquelles la synthèse doit apporter une solution permettant à l’agriculteur de réaliser son PPF en l’absence de mesures de RSH sur ses parcelles.
La synthèse peut proposer une valeur de RSH issue : - de la situation culturale la plus proche,
- de la moyenne des RSH par grande catégorie/facteurs principaux (ex : zone climatique, précédent cultural, type de sol... voir en Annexe 4 le tableau « Situations orphelines » de la synthèse de de la Chambre d’agriculture de l’Aisne). Cette moyenne peut être statistiquement corrigée si besoin,
- de la moyenne annuelle de tous les RSH calculés quelle que soit la situation,
- à dire d’expert, le conseiller peut s’appuyer sur une des moyennes citées précédemment pour donner une valeur de RSH à l’agriculteur.
Remarque : pour ces situations agronomiques orphelines, la valeur de RSH proposée dans la synthèse sera nécessairement moins fiable qu’une mesure individuelle effectuée sur les parcelles de l’agriculteur concerné.
5. Diffusion de la synthèse de RSH
La diffusion de la synthèse dépend d’abord des objectifs de conseil de départ (voir Partie 1.II.1).
La stratégie de diffusion de la synthèse doit permettre d’atteindre l’ensemble des agriculteurs concernés.
Parfois, elle est demandée par les organismes de conseil agricoles qui ont contribué à la construction de la synthèse (ex : fournisseurs de données), c’est notamment le cas dans le cadre d’une collecte de données RSH (voir exemple d’organisation de la Chambre d’agriculture de l’Aisne).
Elle peut également être demandée voire faire l’objet d’un arrêté par l’administration au titre de la Directive Nitrates (voire les exemples d’organisation des Chambres d’agriculture de Bretagne et des Pays-de-la-Loire).
Voici quelques exemples de canaux de diffusion (voir Annexe 15) :
Canaux de diffusion
directs
Téléchargement sur un site internet
Envois par mail et/ou courrier Réunions d’information
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CONSEIL
La diffusion de la synthèse de RSH doit se faire le plus tôt possible afin de laisser à l’agriculteur le temps de réaliser son PPF, sans pour autant compromettre la fiabilité relative des valeurs de RSH proposées dans la synthèse (notamment dans le cas de synthèses par collecte de données pour lequel il faut disposer de suffisamment d’analyses). Le choix de la date de publication résulte donc d’un compromis entre le nombre de parcelles analysées et les exigences des utilisateurs finaux.
POINT DE VIGILANCE
Le PAN précise que les PPF doivent être établis avant le premier apport réalisé en sortie d’hiver ou le deuxième en cas de fractionnement. Dans certaines régions, les PPF sont exigibles à une date fixée dans la réglementation (PAR ou référentiel régional).
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Conclusion
Pour réaliser une synthèse de Reliquats Sortie d’Hiver (RSH) il faut tout d’abord se poser les bonnes questions en amont pour définir le contexte dans lequel se place le besoin de synthèse, les objectifs de conseil et ainsi déterminer les moyens à disposition. Par la suite, lors des phases de prélèvement et d’analyses des échantillons de terre, il est important d’être rigoureux pour assurer une bonne représentativité des valeurs de reliquats obtenues.
Le traitement statistique permet d’agréger et de catégoriser les valeurs de RSH selon l’ensemble des situations agronomiques rencontrées sur le territoire d’étude pour répondre au mieux aux besoins des agriculteurs. A noter que la synthèse ne pourra pas toujours couvrir des situations très particulières.
La valorisation et la diffusion des données de RSH, sous forme d’une ou plusieurs synthèses, doivent être cohérentes avec le besoin de l’agriculteur (utiliser une valeur de RSH pour raisonner la fertilisation de ses cultures) et les objectifs de conseil fixés au préalable. Parfois la valorisation et la diffusion de la synthèse peut dépendre d’une demande de l’administration dans le cadre de la Directive Nitrate.
Finalement, la réalisation d’une synthèse de reliquats dépendra essentiellement de la réalité, autrement dit des contraintes matérielles, humaines et de temps. En effet, il faut pouvoir trouver un compromis entre la précision, les moyens techniques et l’importance de sortir la synthèse à temps pour les agriculteurs.
Ce document propose une méthode de réalisation de synthèses de RSH pour le raisonnement de la fertilisation. Des méthodes innovantes de réalisation de synthèse de ce type (simulation de reliquats) sont en cours de développement dans le cadre de projets de recherche collaboratifs. Par ailleurs, une nouvelle méthode de conseil de la fertilisation azotée sans reliquat est en cours d’essai dans le cadre du projet APPI-N (Apprendre à piloter la nutrition azotée du blé pour maîtriser ses performances agronomiques et environnementales) porté par la Chambre d’agriculture de Normandie.
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Bibliographie
COMIFER. Calcul de la fertilisation aoztée - Guide méthodologique pour l'établissement de prescriptions
locales - Culture anuelles et prairies.
https://comifer.asso.fr/images/publications/brochures/BROCHURE_AZOTE_20130705web.pdf. Paris:
COMIFER, 2013.
GEMAS. «Les fiches techniques du GEMAS : Les prélèvements de reliquats d’azote de sortie d'hiver.»
GEMAS, 2015.
Jolivet, Claudie, Line Boulonne, et Céline Ratié. Manuel du Réseau de Mesures de la Qualité des Sols (RMQS). Édité par INRA Orléans Unité Infosol. 2006.
Lanquetuit, Danielle. s.d.
Lanquetuit, Danielle, et Michel Sebillotte. Protection de l'eau, le guide Ferti-Mieux pour évaluer les modifications des pratiques des agriculteurs. Paris: Association Nationale pour le Développement Agricole, 1997.
LegiFrance. Arrêté du 14 décembre 2018 fixant la liste des laboratoires d'analyses de terre agréés pour l'année 2019. 2018.
Robreoeck, Hubert. Guide méthodologique du prélèvement de terre. Agrosystèmes SAS Laboratoire. 2010.
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ANNEXES
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Annexe 1 : Méthodologie pour évaluer la rentabilité d’une mesure de reliquat sortie hiver
L’objectif de cette annexe est de proposer une méthodologie évaluant la rentabilité de la mesure du Reliquat Sortie Hiver (RSH) à la parcelle en comparaison d’une valeur de reliquat issue de synthèses.
Tout au long de cette annexe les éléments d’explication seront illustrés par un exemple d’évaluation (texte en bleu) réalisé par la Chambre d’agriculture de Seine-Maritime en 2009 (non publiée). Le travail réalisé par la Chambre d’agriculture de Seine-Maritime a permis d’appuyer la promotion de la mesure du RSH sur blé tendre et de définir la surface de parcelle permettant d’améliorer la marge nette en matière de gestion de la fertilisation azotée (sans réajustement par pilotage). Les éléments précis de calcul et les résultats seront détaillés dans la troisième partie de l’annexe.
1. Principe général
La méthodologie d’évaluation est complexe car elle nécessite de prendre en compte et de croiser : - la variabilité de plusieurs paramètres (voir ci-après),
- les effets de la dose d’azote apportée à la culture, - des hypothèses économiques.
Les paramètres étudiés dans le cadre de cette évaluation sont : - l’incertitude de la valeur mesurée,
- la représentativité des valeurs de références affichées dans la synthèse,
- la variabilité de performance de la méthode du bilan pour déterminer l’optimum de fertilisation (meilleurs résultats techniques avec le moins d’apports azotés possibles).
Sur la base d’hypothèses, le principe est de croiser successivement différents facteurs pour déterminer une rentabilité économique rattachée à une surface de parcelle (unité permettant d’amortir le coût des mesures de reliquats). La démarche proposée peut être schématisée ainsi :
Variabilité de
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2. Détail des différentes étapes de calcul
La méthode de la Chambre d’agriculture de Seine-Maritime comporte 4 étapes d’évaluation de : 1. L’incertitude de la valeur mesurée
2. La représentativité des valeurs affichées dans la synthèse 3. La performance de la méthode du bilan
4. L’effet sur la culture
Etape 1 : Evaluation de l’incertitude de la valeur mesurée
Celle-ci nécessite d’évaluer l’incertitude du prélèvement et celle du laboratoire. Autant celle du laboratoire est accessible sur simple demande, autant il est difficile d’évaluer celle lié au prélèvement qui va fortement varié selon l’opérateur, le contexte et les conditions climatiques.
Dans l’exemple du travail conduit en Seine Maritime, l’incertitude de la valeur mesurée n’avait pas été prise en compte.
Aussi, pour illustrer cette étape il est possible d’observer la variation des résultats entre plusieurs mesures (répétitions) réalisés au sein de la même parcelle. Le graphique suivant reprend un travail conduit par la Chambre Régionale d’agriculture de Bretagne sur 24 sites expérimentaux en 2017.
Figure 7 : variations de la moyenne de 3 mesures de RSH sur 24 sites expérimentaux (Chambre d’agriculture régionale de Bretagne, 2017)
Le coefficient de variation observé est dans ce travail proche de 15% en moyenne. Cela signifie que pour une
valeur mesurée de 100 kg d’azote par ha, la réalité se situe statistiquement entre 85 et 115 kg d’azote par ha.
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