Fertilisation azotée et nitrates

Bien que tous les traitements de fertilisation azotée ont donné des résultats intéressants sur les paramètres de croissance tout au long des saisons 2011 et 2012, le traitement témoin F0A avec 70 kg N/ha a permis un meilleur démarrage et une vitesse de croissance supérieure de la laitue par rapport aux traitements liquides (70 et 120 kg N/ha respectivement). Cependant, les rendements obtenus avec ces derniers ne sont pas négligeables. Selon les observations au champ, environ 1.5 à 2.5 jours de plus à la récolte devraient être attendus lorsqu’on applique l’azote liquide sur la même variété. En ce qui concerne le traitement azoté, sans le paillis de plastique et mis en marche en 2012 (FOB= 70 kg/ha), celui-ci s’avère moins avantageux dans tous les paramètres de croissance évalués. Des pertes totales de poids frais d’environ 25% ont été observées. De plus, l’irrigation devrait être ajustée en fonction de l’évapotranspiration des plants afin de limiter ces pertes.

En ce qui concerne le rendement de masse sèche pour l’été 2011, les récoltes correspondant aux dates 2, 3 et 4 ne montrent pas de différence significative entre les traitements de fertilisation (FO, F1, F2). Ce fait suggère un prélèvement et une utilisation de l’azote égale aux différentes formes et doses d’azote appliquées. En fait, l’analyse de variance pour l’azote total ne montre aucune différence significative entre les traitements de fertilisation et ce pour les deux types de laitue utilisés (Romaine et Iceberg). Par contre, le traitement FOA de 2012 a permis des rendements en masse sèche significativement supérieurs aux traitements liquides et granulaires sans paillis de plastique (F0B) dans l’ordre suivant : F0A > F2 > F1 > F0B. Ceci pourrait être expliqué par le fait que les variétés ont eu des prélèvements d’azote total dans le même ordre tel qu`expliqué dans la figure 8. Dans cette expérience, aucune augmentation du taux d’engrais azoté ne s’est traduite en une augmentation proportionnelle du rendement de matière sèche ou fraîche, ce qui pourrait nécessiter un changement dans la gestion de l’azote liquide et granulaire.

En général, les traitements avec fertilisation liquide fractionnée sont moins performants aux dates 3 et 4, avec un taux croissance plus lent en comparaison avec la fertilisation granulaire. Ceci pourrait suggérer un ajustement de la fertilisation pour la récolte dans ces

dates, soit les mois d’août et septembre). Selon Alcalà et al., (2000), la laitue absorbe plus de 70% de la concentration totale en nutriments trois semaines avant la récolte, ce qui impliquerait une fertilisation plus hâtive que tardive. Cette analyse pourrait suggérer que dans les traitements F1 et F2 (2011 et 2012), on aurait dû appliquer l’engrais plus tôt pour permettre un rendement supérieur en masse sèche et masse fraîche de la laitue, notamment pour les dates 3 et 4.

De plus, il faut mentionner qu’une amélioration de la régie d’irrigation aurait pu jouer un rôle important en été, étant donné que l`irrigation goutte-à-goutte ne permet pas une application homogène de l’eau dans le sol. En effet, la chaleur du sol pendant cette période pourrait induire une évaporation accrue et une diminution de la dilution de l’engrais solide ou une perte (par évaporation) de l’engrais liquide. Cette analyse pourrait être confirmée par Gao et al., (2013), qui ont réalisé une étude pour déterminer l'effet du taux d'application d'engrais N sur les émissions N2O pour la production irriguée de pommes de terre sur un

sol argileux près de Carberry, Manitoba. Les traitements étaient un témoin non fertilisé et des traitements aux taux d’application d’engrais d’urée-N de 80, 160 et 240 kg N/ha, appliqués de façon fractionnée. Dans cette étude, ils ont déterminé que l'émission maximale de N2O a suivi l'application d'engrais, les événements d'irrigation ou la pluie. Cette étude

pourrait aussi être supportée par Tremblay et al., (2001), qui expliquent que la dénitrification (qui entraine la production de N2O dans le sol) se produit dans les sols

pauvres en oxygène, comme les marais, les sols tourbeux et les sols mal drainés et est favorisée par des températures élevées (> 15C). Suite à l’examen de nombreuses études sur la dénitrification, ce phénomène atteint son maximum dans les sols irrigués recevant une fertilisation azotée. En règle générale, de 10 à 30 % de l’azote minéral appliqué est sujet à la dénitrification.

Les taux en nitrates dans la sève sont plus élevés pour les récoltes correspondant aux mois d’août et de septembre et c’est également durant cette période que les valeurs de matière fraîche et sèche sont les plus basses. Selon Boudreau et al., (1996), les teneurs élevées de nitrates dans les feuilles sont généralement associées aux périodes de l’année où la luminosité est la plus faible. Reinink et al. (1987) ont également établi une relation entre le

auteurs avaient montré que les cultivars de laitue qui accumulaient les teneurs les plus élevées en nitrates étaient associés à un plus faible pourcentage de matière sèche et une biomasse plus élevée. Ces affirmations pourraient expliquer les résultats obtenus dans l’expérience, où un contenu supérieur en nitrates s’est traduit en un plus faible rendement de matière sèche.

Comparativement aux dates 1 et 2, nous aurons mesuré une accumulation supérieure de nitrates aux dates 3 et 4. Cependant, les faibles rendements pour ces dernières pourraient suggérer qu’une augmentation de la dose d`azote se traduirait par un meilleur poids frais et sec de la laitue sans nuire au contenu de nitrates dans la plante. Effectivement, une étude réalisée par Scharpf (1991), fait une relation entre la fertilisation azotée et le contenu en nitrates dans les tissus de la laitue. Il a déterminé des niveaux de 490 à 1980 ppm pour une fertilisation azotée de 75 kg N/ha, et de 844 à 2799 ppm pour une fertilisation de 150 kg N/ha. Les résultats dans notre expérience, avec les doses utilisées (70, 100 et 120 kg N /ha), sont inferieurs à ceux trouvés par cet auteur. On peut donc confirmer qu’aucune forme (granulaire ou liquide) et dose d’azote appliquée dans les traitements ne représentent un risque d’accumulation de nitrates dans les feuilles de laitue Iceberg et Romaine et ce pour toutes les variétés (Green Tower, Sunbelt, Estival et PYB7101). De plus, selon Lastra et al., (2009), les taux de nitrates rapportés dans cette expérience, ayant une moyenne inférieure à 1000 ppm, sont au-dessous du taux de nitrates dans les feuilles de laitue permis par les normes françaises (3500 à 4500 ppm) pour la production en serre et celui pour la production au champ.

5.3 Montaison

En général, l’expérience a permis de constater que les risques de montaison sur les variétés étudiées sont quasi négligeables étant donné que la seule période de risque d’élongation accélérée de la tige est la fin de juillet. Elle est observée sur la variété Green Tower avec des longueurs de tige inférieures à 14.5 cm/plante. Des températures supérieures à 28°C pendant 3 jours consécutifs combinées à des jours longs ont permis en date 2 de 2011 d’exprimer ce désordre physiologique. Cependant, comparativement aux cultures en sol organique de Montérégie Ouest, la vitesse de croissance de la laitue en sol minéral de l’est

de Québec permet une marge de manœuvre plus large sur cette variété pour agir plus rapidement et prévenir une croissance accélérée de la tige, car les températures nocturnes sont plus basses qu’en sol organique de Montérégie. Les températures journalières moyennes enregistrées à l’île d'Orléans en 2012 ont été entre 20°C et 21°C pour le mois de juillet.

La variété Green Tower représente légèrement plus de risque d’élongation de la tige en comparaison de la variété Sunbelt qui a la caractéristique d’avoir une tige plus courte à la récolte et d’être environ 2.5 jours plus tardive. Ces résultats sont en concordance avec ceux trouvés par Bélanger (2008) expérimentant la variété Green Tower à deux régimes de photopériode avant la transplantation (11 heures et 16 heures/jour respectivement) pour ensuite les transplanter au champ pour une croissance sur condition de photopériode longue. Cet auteur a démontré que l'indice de résistance à la montaison, représenté par la masse fraîche de la partie aérienne sur la longueur de la tige, est favorable aux traitements à courte photopériode (P<0.05). Par exemple, à une température nocturne de 22°C, la variété Green Tower a obtenu un indice de résistance à la montaison au champ de 7.3 g/mm pour les transplants ayant reçu une photopériode de 11 heures pendant le stade ``transplante`` et de 6.3 g/mm avec les transplants exposés à une photopériode de 16 heures. Cette étude pourrait expliquer l’influence de la température et de la photopériode (entre 14 heures et 15 heures /jours) pour le mois de juillet dans l’expérience de 2011 et 2012. En effet, les longueurs des tiges ont été supérieures par rapport aux autres dates de transplantation (D1, D3 et D4) où les tiges ont développé une longueur inférieure à 1/3 de la longueur totale de la plante. Cette analyse pourrait aussi confirmer que la transition entre le stade végétatif et reproductif chez la laitue est contrôlée en grande partie par la photopériode et que la floraison de la laitue, induite en jour long, résulte de l'accumulation des heures d'ensoleillement utiles à la photosynthèse (Bremer, 1931; Rappaport et Wittwer, 1956; Wiebe et king, 1985). Par ailleurs, les récoltes des mois d’août et septembre présentent des avantages, puisque les jours sont plus courts à la récolte.

La laitue Icerberg n’a pas montré de symptôme de montaison tout au long des saisons 2011 et 2012, tant pour la variété Estivale que pour la variété PYB 7101. En fait, la variété

plus, le cultivar Iceberg est plus tardif à la récolte (environ 50 jours) et ses caractéristiques de croissance permettent une meilleure maîtrise de la récolte pour cette variété.

En ce qui concerne les traitements azotés, l’expérience n’a pas trouvé de relation entre les taux d’azote appliqués aux variétés et la montaison. Malgré le fait qu’il y ait eu des différences significatives pour les types Romaine entre les dates, ces différences sont dues à la combinaison entre la photopériode et la température élevée à la récolte ainsi qu`à la hâtiveté et le génotype de chaque variété, où les plants sont plus susceptibles d`avoir une croissance accélérée dans ces conditions climatiques. Le faible niveau en nitrates (deux fois plus bas), trouvé en date 2, comparativement aux dates 3 et 4 en 2011 pourrait expliquer cette analyse.

Il est maintenant possible de conclure que les conditions climatiques de l’île d'Orléans ont un potentiel qui permet une production soutenable de la laitue Iceberg et Romaine pour la transformation et dont le risque de montaison est très bas pour les variétés essayées (Romaine et Iceberg). Il serait pertinent de continuer et développer un programme de sélection de variétés afin d’identifier les cultivars les plus restreints et ceux plus résistants à ce désordre physiologique.

5.4 Brûlure de la pointe

Les taux de pertes ou de dommages supérieurs à 25 mm2_{/plant, fréquemment inférieurs à}

8.5%, sont obtenus pour toutes les dates de récolte et sur tous les traitements d`azote appliqués pendant les deux années de l’expérience (2011 et 2012). Ceux-ci démontrent que le climat frais de l’île d’Orléans présente des conditions environnementales qui permettent de réduire les facteurs de stress déclenchant la brûlure de la pointe, soit les fluctuations de chaleur et les températures extrêmes. De plus, les types et les variétés de laitues utilisés ont été bien adaptés à ces conditions de climat. Ainsi, on pourrait confirmer, de façon préliminaire, la théorie de Best (2004), qui indique que le cultivar utilisé, le type de laitue et le site de plantation sont trois facteurs qui ont une influence sur le développement de la brûlure de la pointe.

Dans cette expérience, la période où les risques d’apparition de ce désordre physiologique sont les plus importants est le mois de juillet (Date 2). En effet, les taux de pertes dans cette période sont inférieurs à 8.5 % en 2011 et inférieurs à 6.25% en 2012 et ce, pour tous les traitements de fertilisation appliqués. Les taux de dommages ou les plants atteints avec brûlure de la pointe dans cette recherche ont varié de 4 % à 29 % (ce dernier est le maximum observé, une seule fois en date 1 de 2011). Des recherches menées entre 2005 et 2007sur 15 à 27 variétés de laitue Romaine étudiées dans 97 champs en Montérégie Ouest par Agriculture et agroalimentaire Canada (AAC) ont identifié qu’en moyenne, 25% de plants sont atteints par la brûlure de la pointe, dont le maximum s’élevait à 86% de dommages dans le champ le plus affecté. Les dommages ont été observés entre le 22 juin et le 28 août (Jenni, 2009). Ces résultats pourraient confirmer que le choix du site et des variétés dans cette expérience auraient pu influencer l’importante réduction de dommages et de pertes dues à la brûlure de la pointe.

Il est à noter que le taux de pertes de 20%, observé seulement sur la laitue Green Tower pour le traitement témoin (70 kg N/ha solide) en date 1 (2011), est dû au fait que ces plants avaient déjà atteint une masse fraîche moyenne de 1 000 grammes par plant et que le cœur de la laitue était déjà fermé, soit plus mature. La première année, deux récoltes ont été faites (évaluations) sur la même parcelle pour la date 1. La première récolte ne présentait aucun niveau de pertes dues à la brûlure de la pointe, ce qui peut appuyer qu’une récolte tardive ne serait pas conseillée lorsque la masse fraîche atteint un poids moyen environnant les 850 grammes par plant pour la variété Green Tower, reconnue pour être résistante à la brûlure de la pointe. Cette analyse pourrait être en concordance avec KiYoung et YongBeom (2003), qui ont observé que le taux de croissance de la laitue était fortement lié à la brûlure de la pointe. Ainsi Jenni (2009), lors d’une expérience en Montérégie, a démontré que récolter la laitue trois jours avant la maturité optimale réduisait significativement l’incidence de la brûlure de pointe de 18% à 1%, mais réduisait également le poids de la laitue de 20%. D'ailleurs, Corriveau et al. (2011), ont montré une corrélation positive entre la biomasse des plants de laitue et le nombre de jeunes feuilles avec la brûlure de la pointe.

En ce qui concerne les contenus en calcium dans les feuilles de laitue Romaine et Iceberg, les analyses foliaires démontrent qu’ils sont assez élevés pour la saison 2011, variant de 4,700 ppm à 4,800 ppm pour le cœur de laitue, de 7,700 ppm à 7,900 ppm pour la rosette et de 5,200 ppm à 6,400 ppm pour la laitue Iceberg (la pomme) en date 3 de l’expérience. Ce résultat exprime une répartition de calcium d’environ 3,000 ppm de plus dans les feuilles plus vielles (basales) au stade rosette par rapport au cœur de laitue (jeunes feuilles). En date 4 (récolte de septembre à début octobre), quand les conditions de croissance sont plus froides, la laitue Romaine présente une augmentation en calcium d’environ 1,000 ppm de plus dans les feuilles pour les cœurs et la rosette. Toutefois, la rosette présente un avantage d’emmagasiner environ 2,300 à 2,600 ppm de plus dans les feuilles basales.

En 2012, les analyses de calcium ont été réalisées sur la partie commerciale (rosette et pomme) du plant. Les taux de calcium dans les feuilles ont été supérieurs à 2011, avec des valeurs variant entre 6,700 à 11,000 ppm pour le type Romaine (Sunbel et Green Tower) et de 4,300 à 8,300 pour la laitue Iceberg. Le traitement témoin (70 kg N/ha) a présenté des contenus en calcium légèrement supérieurs au traitement de fertilisation liquide avec du nitrate de calcium et ce, sur les deux types de laitue. Les variétés Green Tower et PYB 7101 ont une meilleure capacité de prélèvement et de rétention du calcium. Effectivement, les taux de pertes dus à la brûlure de la pointe pour ces deux variétés ont été moins prononcés en 2012, soit aucune perte due à la brûlure de la pointe pour la laitue Green Tower et une légère apparition en date 2 pour la variété PYB 7101.

Ces résultats pourraient être comparés avec deux expériences en serre menées par Corriveau, (2011), qui a démontré que des applications foliaires de calcium permettent des niveaux de calcium dans les feuilles de 4,806 ppm (Expérience 1) et de 4,330 et 5,213 mg/kg (Expérience 2). Ces opérations ont permis de réduire significativement le nombre de jeunes feuilles et de surfaces brûlées dans la laitue Sunbelt, qui a atteint une masse fraîche entre 331 à 398 g/plant avec le meilleur traitement d’application de calcium. Cependant, à la lumière de ces résultats, on ne peut pas confirmer que les contenus en calcium dans les variétés de laitue étudiées dans cette expérience sont assez élevés pour combler les besoins

de jeunes feuilles quant aux aléas climatiques (température et humidité relative extrêmes) qui limitent la translocation du calcium dans le xylème. En effet, à ce jour, il n’y a pas de seuil de calcium certifié par la communauté scientifique déterminant qu’une plante est assez chargée en calcium pour faire face à la brûlure de la pointe. De nouvelles recherches sur le sujet seraient donc pertinentes afin d’approfondir les connaissances sur le désordre physiologique de la brûlure de la pointe.

Par rapport à la fertilisation azotée, aucune relation entre le contenu en nitrates et les dommages dus à la brûlure de la pointe n`a été trouvée. En effet, les taux de pertes dues à la brûlure de la pointe ont été plus prononcées sur les traitements en date 2 des années 2011 et 2012 lorsque les taux de nitrates étaient inférieurs par rapport aux dates 3 et 4. Nos résultats sont en concordance avec Wissemeier et Zühlke, (2002), qui après 125 récoltes de laitue, en appliquant une fertilisation de 140 kg N/ha, n’ont pas trouvé de relation entre les contenus en nitrates dans les têtes de laitue beurre (butterhead) ni d’azote inorganique résiduel dans le sol avec la brûlure de la pointe. Dans cette étude, les auteurs ont seulement identifié la somme de l’irradiation du transplant à la récolte comme variable avec corrélation significative avec la brûlure de la pointe lors de trois ans de l’expérience.

6. Conclusions

-Après deux ans d’expérimentation de la régie de fertilisation azotée sur la laitue Iceberg et Romaine dans le sol minéral et sous les conditions du climat de l’Île d’Orléans, on peut confirmer que cette région représente un potentiel pour le développement d`une production durable de laitue de transformation avec peu de dommages liés à la brûlure de la pointe (inférieurs à 8.5 % en 2011 et à 6.25% en 2012) ainsi qu`à la montaison. Les valeurs de masse totale et vendable supérieures à 454 grammes pour les laitues Romaine et Iceberg nous indiquent qu`il est possible de développer la culture de la laitue dans le climat de l`Est du Québec ce qui représente un avenir pour l’industrie de laitue pour garantir l’approvisionnement et élargir le réseau de producteurs.

-Les taux d’azote ainsi que les formes (liquide et solide) ont donné des rendements commerciaux acceptables avec la qualité souhaitable. La fertilisation granulaire (70 kg N /ha) et la fertilisation liquide (120 kg N /ha) s’avèrent techniquement viables pour la fertilisation de la laitue en sol minéral. De plus, toutes les variétés utilisées ont présenté des niveaux de nitrate moyens inferieurs à 1000 ppm dans les feuilles, ce qui est inférieur aux normes françaises (3500 à 4500 ppm) pour la production en serre et celui pour la production au champ.

-Le paillis de plastique permet une production de laitue libre d`herbicides ainsi qu`une réduction de lessivage d`engrais lors de fortes pluies ce qui favorise un rendement supérieur et une meilleure utilisation de l’azote (environs 25%); cela confirme la faisabilité d`une production durable de laitue de transformation en sol minéral avec la qualité issue de la technique avec le paillis de plastique et le système d`irrigation goutte-à-goutte.

Références

AGECO. Portrait de réseau de distribution de fruit et légumes frais du Québec, rapport- final. Février 2007. 4/133.

Agriculture et Agroalimentaire Canada. 2006. Profil de la culture de la laitue de serre au Canada. Centre pour la lutte antiparasitaire. p. 38. In http://publications.gc.ca/collections/collection_2009/agr/A118-10-19-2006F.pdf. Consultée le 12 novembre 2011

Agriculture, fisheries and Aquacultures. 2005. Lettuce : guide to pest management. Atlantic