Vers un raisonnement innovant de la fertilisation phosphatée

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Vers un raisonnement innovant de la fertilisation phosphatée

Pascal Denoroy

To cite this version:

Pascal Denoroy. Vers un raisonnement innovant de la fertilisation phosphatée. Sur les traces de

Jean-Claude FARDEAU, Apr 2015, Paris, France. 27 p. �hal-02797019�

V ERS UN RAISONNEMENT INNOVANT DE LA

FERTILISATION PHOSPHATÉE

P ASCAL D ENOROY (INRA, UMR ISPA, B ORDEAUX )

interpréter un symptôme visuel …

http://www.kali-gmbh.com/frfr/fertiliser/advisory_service/deficiency_symptoms

P / pomme de terre

S / colza

B / betterave

K / maïs

Mg / céréale

Follain et al, 2009

P en France : une

situation hétérogène

qui justifie l'étude et

l'analyse

(Mollier et al., 2008; Faget, 2006; Maire, 2005)

Modélisation de la dynamique du P dans le

système sol-plante grâce aux variables

mécanistes

Croissance aérienne

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140

Indicateur analyse de terre

indice de rendement

Préco nisation

Assez &

pas trop

Classes de diagnostic

Les questions autour d'un référentiel d'interprétation

Cas local "idéal" :

1 site, 1 culture,

nombreuses années

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140

Indicateur analyse de terre

indice de rendement

Perte de rendement : quelle dose apporter pour

"corriger" ?

Assez &

pas trop

"Seuil d'impasse"

Détermination robuste ?

Durée d'impasse possible ?

Pas de contrainte P …combien de temps ?

Les questions autour d'un référentiel d'interprétation

Cas local "idéal" :

1 site, 1 culture,

nombreuses années

P _labile mois

P «biodisponible»

P _{moy biod} année

P _{peu biod} décennies

P _{non biod}

siècle, millénaire

Ex : P _total = 2000 kg/ha P _solution : 0.1 kg/ha

Multiples méthodes de caractérisation du phosphore biodisponible

Evaluer le P utile à la végétation

Caractériser l'offre du sol en P

Méthodes de caractérisation par extractions

sequentielles (Chang & Jackson ; Hedley,..)

Les extractions chimiques :

l'avantage de la normalisation analytique, mais une interprétation problématique surtout par difficulté à transposer les références entre sites

Schvartz & Julien, 2009 (Comifer)

Les extractants réagissent de façon variable avec la terre

Médiane Joret-Hebert

/ Olsen

Médiane

Dyer / Olsen

P ₂ O ₅ Dyer

J-H

Olsen

K ₂ 0 ech

(ITCF 1995)

Evaluation des seuils de

référence :

COMIFER-ITCF Proposition de

valeur "nationales"

par défaut,

régionalisée ensuite

E = Q _w + Pr

L’intérêt d’un approche plus mécaniste de la dynamique du phosphate

dans le sol

Département fédéral de l'économie DFE

Station de recherche Agroscope Changins-Wädenswil ACW

Agriculture et Agroalimentaire Canada

Agriculture and Agri-Food Canada

Une approche partagée

CASDAR « RIP » 2007-2011

Cultures ^Nombre

d'essais

Essais avec réponse au phosphore

Maïs 13 (2 fourrages) 12

Blé dur 12 8

Betterave sucrière 10 8

Colza 9 8

Orge 8 (4 printemps) 5 (3 printemps)

Haricot vert 5 5

Carotte 5 4

Blé tendre 2 2

Sorgho 1 1

Tournesol 3 2

Lin oléagineux 1 1

TOTAL 69 56

Essai-culture suivis

Panel initial

X X X X X X X

Chacune sur un seul

site

CasDAR-RIP

Correction de E et P Olsen en fonction de la densité apparente de la terre en place et du % de refus (> 2 mm) Couche de sol prise en compte : 0 – 10 cm : t = 800 (pour E) (L.Champolivier ; CETIOM)

P Olsen E

Réponses à la carence :

-des seuils peu différents

- des intensités différentes

Confirmation avec Cp de la notion «d'exigence» des cultures

E = Q _w + Pr

L’intérêt d’un approche plus mécaniste de la dynamique du phosphate

dans le sol

Cumulated [P inputs - Crop export] since 1995 (kg P/ha)

0 200 400 600 800 1000 1200

A n a ly ti c a l s o il P b a la n c e s in c e 1 9 9 5 ( k g / h a )

0 200 400 600 800 1000 1200

P0.5 Olsen-P P0.75 Olsen-P P1 Olsen-P P2 Olsen-P P4 Olsen-P P0.5 Total P P0.75 Total P P1 Total P P2 Total P P4 Total P

Y=0.34 x R²=0.95

1:1 line 16 years P balances

comparison (1995-2011)

Total P variation in soil equals cumulated crop balance, excepted for

"P4"

Olsen_P variation = 34 % of cumulated crop balance

Pouvoir Fixateur / pouvoir Tampon

Pouvoir tampon

PT = ∂ Q / ∂ I

Solution à l ’équilibre avec la phase solide du sol

POUVOIR TAMPON DU SOL ET NUTRITION/ MOBILITE DES IONS

X X

X X X

X X

X

X

X X

X X

X

X X

X X

X X

X X X X

X X X X

X X

X X

X X

X X X X X

X X X X X

X X X X

X

X X

X X X X

X X X X

X X

Fort PT _X Faible PT _X

Faible teneur en solution mais forte capacité de réalimentation de la solution

teneur en solution élevée mais capacité de

réalimentation de la

solution limitée

(Stroia et al., 2007)

Cumulated P-balance (Input-P export) (kg P/ha) Cumulated P-balance (Input-P export) (kg P/ha)

Cumulated P-balance (Input-P export) (kg P/ha) 1:1

1:1

Évolution de la biodisponibilité du P du sol en fonction du bilan entrées/sorties parcellaire

Les indicateurs Cp & Pr rendent compte des variations de bilan, mieux que P_Olsen

Le modèle de biodisponibilité du P

rend compte des évolutions de Cp constatées après

fertilisation

Lagarderelle 2009 test Cp estimé / Cp mesuré

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Cp mesuré

Cp estimé à date mesure

cp estimé Y=X

Vaudremont 2009 test Cp estimé / Cp mesuré

0.0 0.5 1.0 1.5

0.0 0.5 1.0 1.5

Cp mesuré

Cp estimé à date mesure

Cp estimé

Surtout pour des Cp

< 0.5 mg P/L ordre de grandeur

"normal"

L'indicateur "E" pour le calcul des doses de fertilisant

Sur durée t

(de date i à date j), après apport X

E _i (t _z ) + X = E _j (t _z )

pour atteindre un objectif Cp

10 Cp _i + v Cp _i ^w t _z ^p +X = 10 Cp _j + v Cp _j ^w t _z ^p

Un schéma de raisonnement rénové

comparaison à seuil critique de référence E

E > E

Impasse

avant besoins de fertiliser

Phase 1 : Diagnostic

E < E

Apport P

Phase 2 : Préconisation

Calcul annuel

&

Extension multiannuelle

Prelevement, preparation

Pr = v Cp

t

Ferti P = E

– E

Mesure Cp

SOLS :

Base de données ou analyse terre +

fonction pédotransfert

paramètres équilibre Pr/Cp

REFERENCES

CULTURES :

* Niveau critique d'offre du sol

(E

)

* Exportation Analyse

de terre

E =Cp (V/m) +Pr

Modèle CyP

CONTEXTE &

PRATIQUES

ETAPES

PARCELLE

Données collectées spécifiques : sol,

cultures, pratiques …

stock P phytodisponible, lessivage,

bilan P

…

Simulation

multiannuelle

24

Améliorer la détermination des paramètres (v,w,p):

étudier les relations entre ces

coefficients et les propriétés physico- chimiques du sol qui déterminent les réactions avec les ions P

Perspectives

24

y = 0.0005x^1.72 R² = 0.85

0 5 10 15 20 25 30 35

0 100 200 300 400 500

Argile (<2 µm) + Lf/5, g kg

sol

Coefficient v

Merci

de votre attention