La fertilisation phosphatee raisonnee de la culture du ble

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La fertilisation phosphatee raisonnee de la culture du ble

C. Morel, Christian Plenchette, J.C. Fardeau

To cite this version:

C. Morel, Christian Plenchette, J.C. Fardeau. La fertilisation phosphatee raisonnee de la culture du

ble. Agronomie, EDP Sciences, 1992, 12 (8), pp.565-579. �hal-02712175�

Agronomie

La fertilisation

_phosphatée

raisonnée

de la

culture

du

blé

C

Morel

C

Plenchette

JC

Fardeau

1

INRA-Agronomie, 17, rue _Sully BV 1540, 21034 _Dijon Cedex;

2_{CEN Cadarache DPVE, 13108 St-Paul-lez-Durance, France}

(Reçu le 21 février 1992; accepté le 12 juin 1992)

Résumé — Les relations existant entre le rendement en _grain de la culture de blé et le statut

_phosphaté

du sol ont été établies _{puis analysées afin de proposer} une _stratégie de la fertilisation

_phosphatée

(P) sur blé. Les données cul-turales et

_analytiques

sont issues des récentes

_synthèses

réalisées sur 40 essais de _longue durée conduits sur

l’étude de la fertilisation

_phosphatée.

Trois

_régimes

_d’apport de

_phosphore

_y sont étudiés :

_P

₀

_,

absence de tout _apport;

P

1

,

apport voisin de 1,5 fois les _{exportations par les} cultures;

_P

₂

égal à 2 fois

_P

₁

_.

Le statut _phosphaté du sol a été esti-mé au _{moyen d’une part,} des

_quantités

de P extrait _par les méthodes _{chimiques Dyer}

(P-Dyer),

Joret-Hébert

(P-JH)

et Olsen _(P-Olsen), et d’autre _part par la quantité de _{phosphore isotopiquement échangeable} en 1 min

_(E

_Pie1

_).

Le

com-portement cultural du blé a _{été décrit par} un indice de rendement

_(IR)

exprimant le rendement en _grain mesuré sur

_P

₀

ou

_P

₁

en _pourcentage de celui obtenu dans

₂

_P

considéré comme condition _optimale d’alimentation en

_phosphore.

Les valeurs de IR sont corrélées avec le statut

_phosphaté

_{du sol par les}

_équations

suivantes :

Les niveaux de _phosphore

_(mg

_P

₂

_O

₅

_·kg

_-1

de

_sol)

_permettant l’obtention de 95% du rendement maximal en

_grain

de la culture de blé et calculés au moyen des

_{équations précédentes}

sont de 90 pour le P-Dyer, 73 pour P-JH, 28 pour

P-Olsen et _{8,7 pour}

_E

_Pie1

_.

_{L’analyse, culture par culture,} des données issues des essais de fertilisation P _longue durée

permet d’élaborer des conseils de fertilisation _phosphatée évitant la surfertilisation sans réduire les rendements des cultures.

blé / _phosphore /

_diagnostic

de fertilité / niveau entretien / conseil de fumure

Summary —

The _management of _phosphate fertilization in wheat crops. The

_analytical

soil and wheat

_yield

data obtained from many

long-term

field

_experiments

on

_phosphate

fertilization have been

_analyzed.

There were three P

treatments:

_P

₀

_,

without P fertilizer;

P

1

about 1.5 times the annual P _{output by} crops; and

P

2

which is 2 x

_P

₁

_.

Soil P

status was determined _by chemical _extraction,

_according

to the methods of _Dyer

_(P-Dyer),

Joret-Hébert

_(P-JH)

and

Olsen _(P-Olsen) and also _by means of an _{isotopic exchange procedure} for

_determining

the _quantity of

_PO

₄

_-ions

iso-topically exchanged in 1 min

_(E

_Pie1

_).

Wheat

_yields

were transformed into a relative

_yield

index _(IR) defined as the

ra-tio, expressed in _percentage, of wheat _yield observed in the

₀

_P

or

_P

₁

treatment to that measured in the

_P

₂

treatment

considered as _optimal condition of P nutrition to _{crops. IR values and soil P} status were correlated _according to the

following

equations:

The soil P levels,

expressed

in _mg

₅

_kg

_O

₂

_P

_-1

soil, the above 95% of maximum

_{grain yield}

in wheat and calculated

_by

means of _equations were: 90 for _P-Dyer, 73 for P-JH, 28 for P-Olsen and 8.7 for

_E

_Pie1

_.

This _approach allowed

permit-ting the obtainment of to make P _{fertilizer recommendations for wheat crop} to be made, preventing overfertilization without _reducing crop yields.

INTRODUCTION

Un des

_objectifs

_{des agronomes} en matière de fertilisation

_phosphatée

est de fournir aux

agri-culteurs des conseils fiables et

_précis

afin de

pla-cer les cultures dans une situation où leur

nutri-tion

_phosphatée

n’est _{pas le}

_premier

des

facteurs limitant la

_production.

En _moyenne, une

culture

_prélève

80% du

_{phosphore qui}

lui est né-cessaire à

_partir

de la fraction

_{biodisponible}

du

phosphore

du _sol, et 20% à

_partir

de la fumure

annuelle

apportée

avant la culture

_{(Morel, 1988).}

Même

si ces

_proportions

varient en fonction du

niveau

du statut P du sol et de la

_quantité

d’en-grais apportée (Morel

et Fardeau,

1989),

le rôle

des

réserves assimilables du sol en

_phosphore

est prépondérant

en toute circonstance. Ce

constat a conduit les agronomes à

proposer

de

porter

la réserve assimilable du sol à un niveau

dit

«d’entretien»,

niveau pour

lequel

un

_apport

d’engrais

phosphaté

n’entraîne pas

d’accroisse-ment de rendement. Des

_{expérimentations}

de

plein champ,

dont certaines existent désormais

depuis plus

de 20 ans, ont été mises en

_place

afin de déterminer ce niveau.

Trois

_publications

récentes

_(Boniface

et

Troc-mé, 1988;

Martinez et

_Delas,

_1990;

_Castillon,

1991)

contiennent l’ensemble des données

ana-lytiques

et culturales obtenues dans une

cin-quantaine

d’essais de

_longue

durée menés sur

la fertilisation P et

_implantés

en France. Elles

portent

principalement

sur la

_comparaison,

au cours du

_temps,

des méthodes

_{d’appréciation}

du

statut

_phosphaté

et des rendements des cultures

en fonction du

_régime

de fertilisation P. Mais les informations issues de cet ensemble de données

ne

_permettent

_{pas d’établir} un

_diagnostic

du sta-tut

_{qui permettrait}

de

_prévoir,

au vu du résultat d’une

_analyse

de terre, les situations pour

les-quelles : 1)

le

_phosphore

est le

_premier

facteur

li-mitant de la

_production

_végétale,

ce

_qui

néces-site

_d’apporter

une fumure

_phosphatée

très

supérieure

aux

_exportations

_{par les récoltes pour}

éliminer cette

_limitation;

₂₎

la stricte

restitution

des

_exportations

suffit à maintenir le statut P à

un niveau

_optimal

de nutrition

_{correspondant}

à

«l’entretien»;

3)

un

_apport

de

_phosphore

inférieur

aux

_exportations

_{pour les récoltes}

_peut

être

conseillé,

sans entraîner une diminution

_des

ren-dements des cultures.

L’échec des tentatives les

_plus

récentes

entre-prises

pour

préciser

ces différentes situations

tant _{pour le}

_{phosphore (ITCF, 1988)}

_{que pour} le

potassium

(Julien,

1989)

a _pour

_origine

la

varia-bilité des résultats culturaux dont une

_part

impor-tante est

_imputable

au choix de la culture. En

conséquence,

une

_approche

_globable

de la

dé-termination du niveau d’entretien

_intégrant

l’en-semble des sites

_{expérimentaux}

et des cultures masque les

spécificités

de

_comportement

propres à

chaque

culture. C’est

_pourquoi

la

dé-marche

_proposée

consiste à tenter d’estimer le

niveau d’entretien pour

chaque

culture.

Le

blé,

plante fréquemment présente

dans les rotations rencontrées dans les zones de

_grande

culture,

est choisi comme

_première

culture d’étude pour ce

_type

_{d’approche.}

MATÉRIEL

ET

MÉTHODES

Les essais P

_longue

durée

Pour établir des relations utilisables dans les conditions

de la

_pratique

_agricole, l’Institut national de la recherche

agronomique

(INRA),

des Instituts _techniques et des

producteurs d’engrais ont mis en _place des réseaux

d’expérimentation

de _{plein champ} destinés à fournir les informations _{indispensables} à la conduite raisonnée de la fertilisation

_phosphatée

des

_plantes

de

_grandes

cul-tures _(céréales

_{essentiellement).}

La

_majorité

de ces es-sais de longue durée avaient un _{protocole unique.} Le

dispositif expérimental était du _type bloc à 3 ou 4 répéti-tions _pour 3 niveaux _d’apport de _{phosphore :}

- absence continue de tout

apport

(P

0

);

-

compensation

des

_exportations

de

_phosphore

par

les cultures et des éventuelles _{pertes par}

_lessivage

ou

rétrogradation

(P

1

); P

1

est

_{généralement}

voisin de 1,5

fois les _{exportations;}

-

apport

égal

au double de

_P

₁

_(P

₂

₎

afin de _placer la culture dans des conditions _optimales d’alimentation en _phosphore.

Tous les _apports

_{d’engrais phosphatés}

sont

effec-tués à

l’automne,

avant labour, sous forme de

super-phosphate.

Les rotations culturales sont essentielle-ment à dominante céréalière.

Les

_{principales caractéristiques}

_{(localisation, type} de sol, niveau de

_P

₁

et statut P

_initial)

des essais P

longue

durée sont

_présentées

dans le tableau I. Des

informations _{complémentaires} décrivant les

caractéris-tiques

physico-chimiques

initiales ainsi que l’évolution

du statut

_phosphaté

au cours du _temps ont _été

pu-bliées antérieurement _(Boniface et _Trocmé, 1988;

Martinez et _Delas, 1990; Castillon, 1991).

Les données culturales

Les rendements culturaux ont été mesurés _chaque

rendements en _grain du blé retenus dans la recherche des relations entre le _comportement cultural et le sta-tut P des sols sont ceux des années _X-1, X et X+1 où

X

_désigne

l’année de

_{prélèvement}

des échantillons de

terre. Cette démarche est

_justifiée

par le fait que,

même si les variations interannuelles du statut P d’un sol donné _peuvent être _importantes

_(Boniface

et

Troc-mé,

1988),

la _part de cette variabilité _imputable soit à une fumure annuelle, soit à une année _{d’exportation} de P par les cultures, ne _{dépasse pas} 2 à 3% de la

te-neur en P extrait

_(Barrow,

_1980).

Dans un site

_{expérimental}

donné, les variations in-terannuelles du rendement en

_grain

du blé sont

sou-vent

_supérieures

à celles observées une année don-née entre les traitements

_P

₀

et

_P

₁

ou même

_P

₀

et

_P

₂

_.

Le même constat est valable d’un site à un autre.

Comme il est nécessaire de s’affranchir des variations interannuelles et intersites _{pour comparer} les

rende-ments en _grain du blé, il est habituel de transformer

les données culturales au _{moyen d’un indice de}

rende-ment

_{(IR) (Nelson}

et _Anderson, 1980; Fox et al, 1986;

Boniface et _{Trocmé, 1988; Julien, 1989).} Cette

trans-formation consiste à rapporter les rendements obser-vés sur les traitements

_P

₀

ou

_P

₁

à celui mesuré sur

_P

₂

_,

considéré comme condition _optimale de nutrition

phos-phatée et utilisé comme rendement de référence. L’IR ainsi défini et

_exprimé

en _{pourcentage permet} la

com-paraison des résultats des différents _couples essai x année.

Les données

_analytiques

Des échantillons de terre ont été

_prélevés

tous les 5 ans environ dans

_chaque

_{parcelle élémentaire,} séchés

puis

tamisés à 2 mm. À la mise en

_place

de

_chaque

essai, l’appréciation du statut _phosphaté a été réalisée en déterminant les _quantités de _phosphore extractible par les principales méthodes chimiques utilisées dans

les laboratoires

_d’analyses

de sol. Deux méthodes d’extraction ont ainsi été

_{pratiquées : 1)}

la méthode

Dyer

(P-Dyer),

acide

_citrique

à 2%,

appliquée

aux sols

acides ou neutres dont la teneur en

_CaCO

₃

est

infé-rieure à 2%

_(Boniface

et _Trocmé,

_{1988); 2)}

la méthode

Joret et Hébert

_(P-JH),

oxalate d’ammonium 0,2 N, uti-lisée en France _{principalement} en milieu calcaire.

Des travaux ont montré les limites de ces méthodes

(Admont

et _al,

₁₉₈₆₎

et l’intérêt de la méthode Olsen

mise au _point initialement _{pour les sols calcaires puis}

étendue à des nombreux autres _types de sols _(Morel et

Fardeau, 1987; Fardeau et al, 1988; Boniface et Trocmé,

1988).

C’est

_pourquoi,

dans les cas où les échantillons

étaient encore _disponibles, les déterminations _Dyer et

Joret-Hébert ont été

_complétées

_par celle de Olsen. Pour _{quelques essais,} une caractérisation _plus dé-taillée du statut

_phosphaté

a été obtenue par utilisation de la méthode des _cinétiques

_d’échange

_isotopique des ions _phosphate dans des _systèmes sol-solution de sol en état stationnaire

_(Fardeau

et al,

1991).

Les

mo-dalités

_{expérimentales}

ont été

_largement

décrites

(Far-deau, 1981; Fardeau et al, 1988; Tran et al, 1988;

Sal-cedo et al, _{1991). La quantité}

_E

_Pie1

de _phosphore

iso-topiquement

échangeable

en 1 _{min, représentative} de la

_quantité

de _phosphore du sol _disponible pour la

plante

sans modification

_{physico-chimique}

de la

rhi-zosphère,

est la seule variable déduite de ces

expé-riences _qui a été _prise en _compte dans cette étude.

E

Pie1

est calculé par la relation suivante :

E

Pie1

= 10 x

_{Cp / (r}

_I/R)

_[1]

où r1/R,

_{Cp et}

10

_{désignent respectivement}

la fraction de

radioactivité

restant en solution

_après

une minute

d’échange isotopique, Cp

la concentration de la

solu-tion de sol en ions

_phosphate

et le _rapport solution de sol:sol.

Analyses statistiques

Les relations entre la valeur de l’indice de rendement

et les données _analytiques ont été décrites _par

l’équa-tion : IR = 100-b x

_exp(-c

x

_Pass),

où Pass

_désigne

la donnée _analytique caractérisant le statut P du sol. La détermination des

_paramètres

b et c a été

effec-tuée _par une _{analyse statistique} de

_régression

non li-néaire en utilisant la

_procédure

NLIN du

_logiciel

SAS/

STA _{(SAS Institute,}

_1987).

RÉSULTATS

ET DISCUSSION

Quarante essais

_implantés

sur 33 sites

ont

pu être utilisés sur la base des critères choisis. Les rendements en

_grain

du blé et les données

ana-lytiques

des différents essais ont été

_regroupés

dans le tableau II. Ces valeurs ont été collectées dans différentes

_publications

_portant

sur

l’ana-lyse

des résultats de ces essais

_(Boniface

et

Trocmé,

1988; Martinez et

_{Delas, 1990;}

Cas-tillon,

1991;

Fardeau,

1991; Morel et

_Plenchette,

1991).

Ces données

_{correspondent}

à :

-

46 années de référence sur les données

ana-lytiques, puisque

certains essais ont été

analy-sés sur

_{plusieurs périodes}

successives : essais

13, 14, 15, 51;

-

55 années de référence sur les données

cultu-rales

_puisque

les rendements en

_grain

du blé

ont été mesurés 2 fois sur la

_période

des 3

an-nées

X-1, X,

X+1 pour les essais 1, 9, 21, 22, 23, 49, 78, 79, 80.

Les rendements en

_grain

du blé

La valeur moyenne du rendement en

_grain

du

blé

_dépend

_largement

du site et de l’année de

50 en

₁₉₇₆₎

et _90,7 décitonnes

_(dt)

_par hectare

(essai

79 en

_1988).

Les variations de rendement

entre site et année sont

_supérieures

à celles

im-putables

aux traitements

_phosphore

dans un

essai pour une année donnée.

_{L’explication}

ré-side dans la

_{multiplicité}

des facteurs déterminant le niveau de la

_production

finale,

tels que le choix de la

variété,

les conditions

_{pédoclimatiques,}

les

pratiques

culturales...

L’analyse

essai par essai des rendements du

blé en fonction du

_régime

de fertilisation

phos-phatée

permet,

pour les 55

_couples

essais x

an-nées,

de

_dégager

2 observations.

Premièrement,

les rendements en

_grain

_{mesurés pour le niveau}

d’apport P

2

diffèrent

_{significativement}

_(seuil

de

5%)

de ceux de

_P

₁

_,

dans 3 situations : essais _13,

48 et 66. Dans l’essai 13, bien _que

statisque-ment

_{significatif,}

le

_gain

de rendement mesuré

sur

_P

₂

_,

_égal

à _4,1

dt·ha

-1

,

est inférieur à 5% du rendement obtenu pour

P

1

et _{n’est pas}

reproduc-tible dans le

_temps.

Dans les essais 48 et 66, le

gain

de rendement est

_{respectivement}

de 11,5 et

13,6%

du rendement obtenu sur

_P

₁

et est

expli-qué

par des teneurs inférieures à 65 _mg

P

2

O

58

·ha

-1

en

_phosphore

_{extractible par} la mé-thode

_Dyer

du traitement

_P

₁

_.

_{Deuxièmement,}

les

rendements en

_grain

mesurés sur

_P

₀

sont

signifi-cativement inférieures à ceux du traitement

_P

₁

dans 21 situations.

Le statut

_phosphaté

du sol

Les données

_analytiques

sont

_présentées

dans le tableau II. Le niveau de

_phosphore

révélé à

l’analyse

varie selon les méthodes suivant un

ordre

_identique

à celui observé antérieurement pour les méthodes

chimiques (Gachon,

1969;

Boniface et

_Trocmé,

_{1988) : Dyer}

> Joret-Hebert

> Olsen >

_E

_Pie1

_.

Ce résultat illustre le fait que

les réactifs

chimiques

sont

_{d’agressivité}

variable

vis-à-vis des

_phosphates

du sol et extraient du

phosphore qui

n’est pas en totalité sous une

forme directement accessible pour les

plantes

puisque

les

_quantités

extraites par les méthodes

chimiques

sont

_{toujours supérieures}

aux valeurs

de

_E

_Pie1

_(Fardeau

et al,

1988).

Relations entre le rendement en

_grain

du blé

et le statut

_phosphaté

du sol

Les

_paramètres

b et c de

_{l’équation}

IR = 100-b _x

de

_phosphore

déterminées par les

_analyses

chi-miques

ou

_isotopique

sont

_présentés

dans le

ta-bleau III. Les

_figures

_{1, 2,} 3 et 4

_présentent

les

données

_{expérimentales}

et les relations

statisti-ques pour,

respectivement,

les méthodes

_Dyer,

Joret-Hébert,

Olsen et

_isotopique.

Chacune des

équations

permet

d’expliquer d’après

le R2

envi-ron 50% de la variabilité

_{expérimentale}

_(tableau

III),

ce

_qui

est conforme aux valeurs

_publiées.

Un classement des différentes

_techniques

basé sur

la valeur du R2 ne

_peut

néanmoins être réalisé

puisque

le nombre des essais et les essais utili-sés pour

l’analyse statistique

sont différents

sui-vant les méthodes

_{d’appréciation}

du statut P.

Statut

_phosphaté

du sol et niveau d’entretien

À partir

des relations

_{précédentes,}

il est

_possible

de calculer les niveaux de

_phosphore

extractible

du sol

_permettant

d’obtenir

_{n’importe quelle}

va-leur souhaitée de l’indice de rendement IR. Le

ta-bleau IV

_présente

les niveaux

_analytiques

rendement en

_grain

obtenu dans des conditions

optimales

de nutrition

_phosphatée.

Ces 3 niveaux

ont été retenus car ils

_{représentent}

3 réalités

agronomiques

différentes :

-

un IR de 90%

_correspond

à une différence de

rendement hautement

_{significative,}

ce

_qui

_justifie

l’emploi d’engrais

phosphaté;

- la valeur de 95%

est en

_général

à la limite de

signification

statistique

d’un essai

_agronomique

de

_{plein champ;}

il en _{résulte que le niveau} du statut

_{phosphaté correspondant}

à cette valeur

est le niveau _pour

_lequel

la culture de blé ne

réa-git

pas

significativement

à un

_apport

_d’engrais

phosphaté;

ce niveau de réserves en

_phosphore

assimilable est

_appelé,

_pour

_reprendre

la

termi-nologie précédemment

définie,

niveau d’entretien du statut

_phosphaté

_{du sol pour la culture de}

_blé;

-

une variation de IR

_égale

à _1,5% n’est _pas

sta-tistiquement

significative

en terme de rendement

biologique

et _{n’est pas}

_{économiquement}

justi-fiable

_puisque

le _{coût du passage d’un}

_régime

de fertilisation de

_P

₁

à

_P

₂

_,

soit 64

_kg

_P

₂

_O

₅

_·ha

_-1

en

moyenne sur les essais

utilisés,

est

_égal

à 210

FF·ha

-1

,

en retenant une valeur de 3,30 FF pour

le

_kg

_P

₂

_O

₅

_épandu,

_pour un

_supplément

de

re-cettes

_égal

à _{1,5 dt·ha}-1 soit 150 FF·ha-1 pour

une culture intensive de blé.

Les valeurs

seuils,

exprimées

en _mg

P

2

O

5

·kg

-1

sol,

correspondant

à l’obtention de IR = 95%,

sont de 90 pour la méthode

_Dyer,

73 pour la mé-thode

_{Joret-Hébert,}

28 _pour la méthode Olsen et

8,7 pour

E

Pie1

.

À l’exception

d’informations,

publiées

récem-ment _{par nous-mêmes}

_(Fardeau

et

_al,

_1991),

la littérature ne

permet

_{pas de comparer la valeur}

seuil

_proposée

_pour

_E

_Pie1

à d’autres

proposi-tions.

_Cependant,

_{l’équation}

_{[1] permet}

d’estimer

la valeur

_{qu’aurait Cp}

si r1/R était connu. Pour des sols de

_grande

_{culture tels que} ceux utilisés

dans le cadre de ce

_travail,

la valeur de r1/R

se situe en _moyenne aux alentours de 0,25

(Fardeau

et

_al,

_1991).

La valeur estimée de

Cp

est alors de 0,22 mg

P

2

O

5

·l

-1

soit 0,095 mg

P· l -1

. Cette valeur

_correspond

à une extraction

dans l’eau et serait en _moyenne 4 fois

_plus

fai-ble si l’extraction était réalisée dans du

_CaCl

₂

10

-2 M

_(Fardeau

et _al,

_1988),

soit de l’ordre de

0,024 mg P·l-1. Cette valeur estimée de

Cp

est

_équivalente

à celle

_publiée

_{par Memon} et

Fox (1983)

pour la culture du blé réalisée dans un contexte

_{pédo-climatique}

totalement différent de celui de la France. L’estimation de la valeur seuil pour

E

Pie1

paraît

donc vraisem-blable.

La valeur seuil P-Olsen = 28 _mg

P

2

O

5

·kg

-1

sol

_{correspondant}

à un IR de 95%

_peut

être

comparée

à celles

_{précédemment}

citées d’une

part

par Nelson et Anderson

(1980)

et Azzaoui

et al (1989) :

16 mg

P

2

O

5

·kg

-1

pour 80% du

ren-dement

_optimal,

et d’autre

_part

_{par Cooke}

(1967),

pour les

_plantes

peu

exigeantes.

En

revanche,

les _{valeurs seuils pour} IR = 95%

des méthodes

_Dyer

et

_{Joret-Hébert,}

respective-ment 90 et 73 _mg

_P

₂

_O

₅

_·ha

_-1

_,

sont

significative-ment

_plus

_{faibles que celles}

_{généralement}

retenues _pour

_interpréter

les résultats

_d’analyse

de terre

_(Plet,

_1990).

Cette situation

_quelque

peu contradictoire n’est d’ailleurs pas

spécifique

à ces deux méthodes. Ce

_décalage

entre les

niveaux d’entretien habituellement

_employés

dans

_{l’interprétation}

des

_analyses

de terre et ceux

_proposés

_par ce travail

_peut

avoir deux

origines.

Il existe d’une

_part

des situations

agropédolo-giques

particulières

pour

lesquelles

les

mé-thodes

_Dyer

ou Joret-Hébert extraient des

phos-phates

non _{immédiatement assimilables par} les

plantes.

Les 2

_exemples

suivants illustrent

par-faitement ce

_type

de situations :

_i)

la

_présence

de matière

_organique

fraîche en

_quantité

impor-tante

_(cas

des

_prairies

récemment

_retournées)

et

_{ii) l’emploi, jadis fréquent,}

de

_phosphates

na-turels

_(Admont

et _al,

_1986).

Le résultat _{est que,} dans de telles

situations,

une

_réponse

culturale

peut

être observée

_malgré

un niveau élevé du

statut P du sol. Il traduit

_{l’inaptitude}

de la

mé-thode

_d’analyse

à

_prévoir

le

_comportement

cultu-ral et la seule démarche

_possible

dans ce

_type

de situations est non _{pas de chercher à}

ac-croître la valeur seuil mais

_d’analyser

l’échan-tillon de sol par une méthode

_plus

_appropriée

(Fardeau

et al,

1988).

D’autre

_part,

les méthodes utilisées pour

l’éta-blissement des normes de

_diagnostic

du statut

phosphaté

et le choix du seuil de

_{signification}

statistique

sont une source de variation de

l’éla-boration du niveau d’entretien. En

_particulier,

une des difficultés inhérentes à l’établissement de niveaux seuils réside dans la variabilité des

réponses

culturales observées pour un site

donné en relation avec le choix de la culture et

le

_régime

de fertilisation. La

_prise

en

considéra-tion au niveau de cette étude du

_blé,

culture

ré-putée

comme une des moins

_exigeantes

pour le

phosphore,

conduit à obtenir des valeurs seuils

plus

faibles que si une autre culture connue _pour

être

_plus

_exigeante

en

_phosphore,

_{telle que la} betterave ou _{la pomme de} terre, avait été

choi-sie. Ce choix

_explique

donc _pour

_partie

le

déca-lage

existant entre les niveaux d’entretien

déter-minés dans cette étude et ceux habituellement

retenus.

Régime optimal

de la fertilisation

_phosphatée

du blé

Les valeurs du statut P du sol

_{correspondant}

à

IR = 95%

_{(tableau IV)}

_permettent

de proposer un

raisonnement de la fertilisation

_phosphatée

du blé basé sur l’obtention d’un rendement en

_grain

non

_{significativement}

différent de celui obtenu

lorsque

la nutrition

_phosphatée

du blé est

opti-male. Ces niveaux

_{correspondent}

à la définition du niveau «d’entretien» du statut P du sol à

par-tir

_duquel

3 situations

_peuvent

être

_distinguées

pour définir le

régime

optimal

de fertilisation

phosphatée

de la culture du blé.

Pour une valeur

_analytique

voisine du niveau d’entretien

La réserve de

_phosphore

assimilable

_présente

dans le sol suffit à assurer une alimentation

opti-male en

_phosphore

_{à la} culture du blé. Pour

maintenir le statut P du sol à ce

_niveau,

il est

néanmoins

_{indispensable d’apporter}

du

phos-phore

pour éviter une diminution de cette

ré-serve suite aux

_exportations

culturales. Les

don-nées

_{analytiques plurianuelles}

_disponibles

pour certains de ces essais

_(Boniface

et

_Trocmé,

1988)

et des données

_plus

anciennes

_(Boniface

et al,

1975) indiquent qu’une

restitution de

phos-phore,

sous forme

soluble-eau,

sensiblement

égale

à celle

_exportée

_{par les}

_{récoltes, permet}

de maintenir le statut P du

sol,

si toutefois la

ma-tière

_organique

_{n’est pas détruite} en

_trop

_grande

quantité

par les

pratiques

de travail du sol

(Ga-chon,

1988).

Par

_{conséquent, l’apport d’engrais}

sur blé

_implanté

sur des terres dont le statut P est situé au niveau d’entretien ne _{devrait pas}

ex-céder 50

_kg

_P

₂

_O

₅

_·ha

_-1

pour une culture

inten-sive de blé.

Pour des niveaux du statut P

_supérieurs

au niveau d’entretien

Dans ce _cas, l’absence

_d’apport

_peut

être

envi-sagée.

La durée de

_l’impasse

est fonction de la

différence entre la valeur

_analytique

du statut P

de la

_parcelle

à fertiliser et le niveau d’entretien.

Le nombre encore limité d’études de

_longue

durée

_entreprises

sur des sols dont la teneur est

supérieure

au niveau d’entretien ne

_permet

_pas

de

_répondre

avec

_précision

à cette

_question.

Ce-pendant,

sur la base des connaissances

ac-quises,

il est

_possible

d’estimer un _{ordre de}

gran-deur de cette durée. En raison du

_pouvoir

tampon

des sols vis-à-vis des ions

_phosphate,

un excédent de fumure de 2 600

kg

P

2

O

5

·ha

-1

accroît en _moyenne la teneur des sols en

P-Olsen de 100 mg

P

2

O

5

·kg

-1

sol

(Boniface

et

Trocmé,

1988 _p

_303).

En faisant

_{l’hypothèse}

que

le

_pouvoir

_tampon

du sol n’est _{pas modifié} en

pé-riode de

_{prélèvements}

en

_phosphore

_par les

cul-tures ou

_d’apport

_{d’engrais phosphatée,}

un

prélè-vement de 50

_kg

_P

₂

_O

₅

_·ha

_-1

se traduirait par une

baisse de la teneur en P-Olsen de l’ordre de

(100

x

_{50)/2 600,}

soit environ 2 _mg

_P

₂

_O

₅

_·kg

_-1

sol. Pour une teneur en P-Olsen de 80 mg

P

2

O

5

·ha

-1

,

valeur

_fréquemment

rencontrée dans

des

_parcelles

de

_grande

culture enrichies de lon-gue date

(Morel, 1990),

la durée

_potentielle

de

l’impasse,

si la culture était

_{systématiquement}

le

blé,

pourrait

être de

_(80-28)/2

= 25 _ans. Il est

bien _{évident que} cette valeur est à manier avec

la

_{plus grande prudence puisqu’elle}

a été

calcu-lée à

_partir

_{de deux valeurs moyennes}

_(le

pou-voir

_tampon

vis-à-vis des ions

_phosphate

et le

ni-veau d’entretien des sols au

_regard

de la

méthode

_Olsen)

_{qui masquent}

la

_disparité

des

si-tuations

_{agropédologiques.}

Néanmoins,

pour des sols à

_pouvoir

_tampon

modéré

_{(ex :}

_limon),

_à pro-fondeur d’enracinement élevée et _pour

_lesquels

le statut

_organique

est

_maintenu,

la valeur de 25

ans

_indique

_que

_{l’agriculteur}

_peut

_envisager

une

réduction

_temporaire

de la fertilisation P sur les

parcelles

cultivées en blé et dont la teneur en P

extrait par la méthode Olsen est

_supérieure

à 80

mg

P

2

O

5

·kg

-1

.

Pour des sols de

_grandes

cultures dont les teneurs sont inférieures

au niveau d’entretien

Ces

_sols,

_{très peu}

_{représentés}

sur le territoire

français,

nécessitent des

_apports

de

_phosphore

supérieurs

aux

_quantités

_exportées

_{par les}

ré-coltes pour atteindre le niveau d’entretien.

Néan-moins,

il est intéressant de noter sur la

_figure

5

que, pour des teneurs

_analytiques

en P-Olsen

in-férieures au niveau d’entretien de 28 mg

P

2

O

5

·kg

-1

,

une fumure annuelle

_égale

à

_P

₁

per-met d’obtenir dans 3 sites sur 4 un rendement

non

_{significativement}

différent du rendement

phosphatée.

Ce résultat confirme ceux obtenus lors de la

_comparaison

des rendements

cultu-raux obtenus à la suite d’une fertilisation

ré-cente à ceux obtenus à la suite d’une surfertili-sation ancienne : sur céréale

_l’apport

d’un

engrais

P soluble-eau en

_quantité

à

_peine

supé-rieure à

_P

₁

sur des

_{parcelles appauvries}

de

lon-gue date

permet

d’obtenir en 2 ans, voire moins,

un rendement non

_{significativement}

différent de

celui obtenu sur des

_parcelles

antérieurement très enrichies

_{(Delas, 1991).}

Ce résultat est en

accord avec les données d’un travail

précédem-ment

_publié

_(Sharpley,

_1986),

concluant

_qu’un

apport

de 70

_kg

_P

₂

_O

₅

_·ha

_-1

_{suffisait pour obtenir}

un accroissement maximal du rendement en

grain

du blé sur un sol initialement _{peu pourvu}

en

_phosphore.

CONCLUSION

Une

_{stratégie générale}

de la fertilisation

phos-phatée

a été

_développée

en France il _y a 40 ans

environ. Cette

_stratégie

repose sur la

détermina-tion d’un niveau de réserves en

_phosphore

assi-milable dans le

sol,

appelé

niveau _{d’entretien,} et

défini comme _{étant le niveau pour}

_lequel

les

cul-tures les

_plus

_fréquentes

de la rotation

_placées

dans des conditions

optimales

de

production

ne

réagissent

pas à

l’apport d’engrais phosphaté

dans les conditions

_{pédoclimatiques}

locales

(Bo-niface,

1988).

Malgré

son

_intérêt,

tant sur le

_plan

économique (obtention

d’un rendement

_optimal)

que sur le

_{plan agronomique (maintien}

du

poten-tiel alimentaire du sol en

_phosphate),

cette

stra-tégie

n’a pas réellement été mise en

_application

dans la

_{pratique agricole.}

L’existence de références diverses sur le

ni-veau d’entretien est

_probablement

la cause

es-sentielle de l’échec

_partiel

de cette

_stratégie

sur

le terrain.

_{L’impossibilité}

d’établir actuellement

un référentiel fiable et

_accepté

de tous,

malgré

les

_multiples

tentatives

_entreprises,

a _pour

ori-gine

le contenu

_trop

_général

de la définition du niveau dit d’entretien. Cette définition ne fait

ré-férence à aucune culture en

_particulier.

C’est

pourquoi

nous avons

_exploré

la voie

_qui

consis-tait à établir le niveau d’entretien du statut P du sol non _pour l’ensemble des

_plantes

de

_grande

culture mais pour une culture donnée : le blé.

L’analyse

de 55

_couples

essais x années de

données

_analytiques

et culturales

_permet

de

conclure que pour une culture intensive de

blé,

le niveau d’entretien du statut

_phosphaté

du

sol,

exprimé

en _mg

P

2

O

5

·ha

-1

,

est situé aux

alen-tours de _{90 pour la} méthode

_Dyer,

_{73 pour la} méthode _{Joret-Hébert,} 28 _pour la méthode Olsen et

_8,7

_{pour la valeur de}

_E

_Pie1

_;

et ce

ni-veau

_peut

être entretenu _par une fertilisation

an-nuelle voisine de 50

_kg

_P

₂

_O

₅

_·ha

_-1

_.

Mais la

_{méthodologie}

décrite dans ce travail et basée sur la seule

_prise

en

_compte

du statut

phosphaté

comme variable

_explicative

du rende-ment relatif du blé

_permet

_{d’expliquer}

environ

50% de la variabilité

_{expérimentale.}

Trois voies de travail sont _{désormais nécessaires pour}

pré-ciser l’influence de chacune des

_composantes

des

_systèmes

de culture

_(succession

_culturale;

milieu sol-climat;

techniques

culturales)

sur la

valeur du niveau d’entretien du statut P du sol. Il

_s’agit

dans un

_premier

_temps

d’établir les

ni-veaux _{d’entretien pour l’ensemble} des cultures

présentes

dans les rotations culturales des

zones de

_grande

culture,

afin de raisonner la fer-tilisation

_phosphatée,

non

_plus

_{globablement,}

mais en considérant la rotation culturale du

sys-tème de culture. Pour couvrir une

_large

_gamme

de

_systèmes

de

culture,

une attention

particu-lière devrait être

_portée,

d’une

_part

à une

_plante

telle que le maïs conduit en conditions

_irriguées,

pour

lequel

les

_{prélèvements}

totaux sont

supé-rieurs à ceux du

blé,

et d’autre

_part

aux

_plantes

réputées

exigeantes

(ITCF, 1988)

telles que la

pomme de terre ou la betterave à sucre

_(Cooke,

1967;

Trocmé et

Boniface,

1972).

Par

ailleurs,

il faut confirmer ou infirmer les

ni-veaux _{d’entretien déterminés par} ce travail dans

des situations

_{agropédologiques}

_pour

_lesquelles

existent de fortes contraintes sol-climat sur l’ali-mentation

_phosphatée

du blé : terre caillouteuse

et de faible

_profondeur,

sol sableux.

Enfin,

il

_s’agit

d’étudier les relations existant

entre le niveau d’intensification du

_système

de culture et le niveau d’entretien

_qui

lui est associé.

Cette

_stratégie

de fertilisation devrait éviter les

pratiques

trop

fréquentes

de surfertilisation

phos-phatée dommageables

à _{la fois pour le}

rende-ment

_économique

de

_{l’agriculteur}

et _pour notre

environnement.

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