Le soja forme un partenariat naturel avec les bactéries qui colonisent les racines de la plante. En échange de sucres, les bactéries convertissent l’azote atmosphérique en une forme que la plante peut utiliser, fournissant ainsi une grande partie de l’azote nécessaire à la croissance et au développement des grains.
Il a été historiquement admis que cet apport, ainsi que l'azote du sol, répondait aux besoins en azote de la plante, mais le potentiel de rendement toujours croissant soulève la question de savoir si cela est toujours le cas, affirment des chercheurs du Département des sciences des cultures et de l'Illinois Extension. ; les deux unités font partie du Collège des sciences de l'agriculture, de la consommation et de l'environnement (ACES) de l'Illinois.
Le soja à haut rendement soulève des questions sur les besoins en engrais azotés
Le soja est une culture riche en protéines, et les protéines coûtent cher. L’azote est un composant clé des acides aminés, qui sont les éléments constitutifs des protéines. À mesure que les rendements du soja augmentent, la plante doit produire plus de protéines, ce qui nécessite plus d’azote. Par conséquent, certains chercheurs et agriculteurs pensent que l’ajout d’engrais azotés aide la plante à répondre à cette demande accrue.
"L'amélioration génétique en cours a progressivement augmenté le potentiel de rendement du soja et les besoins en azote, soulevant des questions sur la nécessité de compléter l'approvisionnement avec des engrais", a déclaré Emerson Nafziger, professeur émérite en sciences végétales. "Les gens se demandaient si le soja ne serait pas capable de fournir toute l'énergie nécessaire pour obtenir des rendements élevés ainsi que l'énergie nécessaire pour fixer une si grande quantité d'azote."
Cette notion est motivée par les rendements « records » très médiatisés, souvent attribués à des pratiques intensives comprenant des engrais azotés, explique Nafziger. Ces affirmations anecdotiques ne sont étayées par aucune recherche disponible et sont en partie ce qui a incité Nafziger et ses collègues Giovani Preza Fontes et Joshua Vonk à s'attaquer à la question.
Les essais sur le terrain suggèrent un bénéfice minime en termes de rendement grâce aux applications d'azote
Pour tester si le soja répond à un excès d'azote, l'équipe de l'Université d'I. a mené neuf essais sur le terrain dans quatre endroits de l'Illinois entre 2014 et 2017. Ils ont examiné le rendement du soja lorsqu'un engrais azoté était appliqué à chacun des quatre stades de croissance : plantation, floraison. , la formation des gousses, le remplissage des graines et à chacune de ces quatre étapes.
Les chercheurs ont découvert que l’application d’azote à la culture aux quatre stades augmentait le rendement dans la plupart des cas, mais pas suffisamment pour couvrir le coût de l’engrais. Nafziger souligne que les améliorations de rendement constatées grâce à des applications répétées ne constituent pas une recommandation pour que les agriculteurs emboîtent le pas.
"Bien que cette augmentation due aux applications répétées soit intéressante, tout traitement qui coûte deux à trois fois la valeur de la production supplémentaire est un moyen sûr de perdre de l'argent", a-t-il déclaré. "Les gens qui tentent d'établir des records de rendement pourraient le faire de toute façon, mais cela ne devrait jamais être fait dans des champs de production normaux."
Quelle que soit l’année et l’endroit, les rendements du soja ont été bons à exceptionnels, quelle que soit l’application d’azote. Il n’y avait aucun bénéfice constant en termes de rendement suite à des applications uniques d’azote pendant la floraison, la formation des gousses ou le remplissage des graines.
"Nous n'avons trouvé que peu de réponses à l'application d'azote à des stades de reproduction individuels, allant de la floraison au remplissage des graines, malgré le fait que celles-ci couvrent la période où la demande des cultures est élevée, à mesure que les gousses se forment et que le remplissage des graines commence. Cela indique que la disponibilité de l'azote pendant les étapes critiques de la formation du rendement ne constitue pas une limitation significative du rendement", a déclaré Preza Fontes, professeur adjoint en sciences végétales.
Exception trouvée dans des sols et des conditions de plantation spécifiques
Il y avait cependant une exception. Une seule application d'azote lors de la plantation a considérablement augmenté le rendement du soja deux années sur trois dans un sol limoneux d'un champ agricole près de Chillicothe, dans l'Illinois. Cela était inattendu puisque d’autres études ont montré que lorsque de l’azote est appliqué pendant la plantation, la plante investit moins dans sa relation symbiotique avec les bactéries fixatrices d’azote, conduisant parfois à des carences plus tard dans la saison.
Nafziger attribue en partie cette augmentation de rendement à la texture du sol plus légère et à la teneur plus faible en matière organique, qui pourraient avoir été moins favorables à une croissance précoce que sur les autres sites. Au cours de l'une des deux années, le traitement unique à l'azote a également semblé atténuer les symptômes du syndrome de mort subite, une maladie fongique transmise par le sol.
"Nous ne pouvons pas compter sur cela pour lutter contre les maladies, mais dans ce cas, cela semble être en partie la raison pour laquelle cela a augmenté le rendement", a déclaré Nafziger. "Un petit coup de pouce en début de saison aurait pu suffire pour accélérer la croissance des plantes et des racines et les maintenir en avance pour le reste de la saison."
Une seule application au moment de la plantation pourrait aider les sols dont la disponibilité en éléments nutritifs est limitée en début de saison, mais dans la plupart des cas, les agriculteurs peuvent faire confiance aux bactéries fixatrices d'azote pour faire leur travail. Les bactéries libres du sol peuvent également contribuer à une croissance précoce en libérant de l'azote de la matière organique du sol, ce qui peut expliquer pourquoi l'azote appliqué tôt a eu peu d'effet dans les sols contenant plus de matière organique.
"Les engrais azotés ne devraient être envisagés que dans les zones où les cultures démarrent souvent lentement en raison de facteurs liés au sol. C'est une pratique dans laquelle nous ne pensons pas que les gens devraient se précipiter", a déclaré Nafziger. « En fait, ceux qui ont des sols plus légers pourraient appliquer manuellement de l'engrais azoté sur une petite parcelle et observer si les cultures y poussent mieux. Si ce n'est pas le cas, alors l'engrais n'a servi à rien.
"Nous avons besoin d'azote pour obtenir des rendements élevés en maïs, mais l'une des choses qui font du soja une si grande partie de la rotation des cultures dans la plupart des fermes de l'Illinois est qu'il produit des rendements élevés sans les dépenses ni les conséquences environnementales liées à l'application d'engrais azotés."
Les auteurs incluent Joshua Vonk, Emerson Nafziger et Giovani Preza Fontes.
Plus d'informations :Joshua Vonk et al, Réponse du soja aux engrais azotés dans différents sols,Gestion des cultures, du fourrage et du gazon(2024). DOI : 10.1002/cft2.20304
Fourni par le Collège des sciences de l'agriculture, de la consommation et de l'environnement de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign
Cette histoire a été initialement publiée sur Phys.org. Abonnez-vous à notre newsletter pour les dernières mises à jour de l'actualité scientifique et technologique.
