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La minéralisation de la matièreLa minéralisation de la matière organique du sol :
te
poste clé de la méthode du bilan ?
ême pa
rtielle
interdit
Rappels agronomiques
oute re
prod
uction
mê
Estimation / facteurs importants
Importance dans le calcul de la dose bilan
boratoire 10/2009. To Importance dans le calcul de la dose bilan
Intérêt de la mesure du potentiel de minéralisation (incubation sur 28 jours)
O‐Systèmes / SAS Lab
Matthieu Valé
© Cop
yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Facteurs influençant la minéralisation
li t sol
minéralisation
température humidité MOargileCaCO3 pH
climat sol
te
CaCO3 pH
+ –+
ême pa
rtielle
interdit
Matière organique
Minéralisation +CO2
oute re
prod
uction
mê g q
(humus)C – H – O – N - S
bactéries
+ NH4+
boratoire 10/2009. To
Restitution Apport de produitsPratiques culturales
+NO3
-–
O‐Systèmes / SAS Lab Restitution
des paillesApport de produits
organiques
© Cop
yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Calcul de l’azote minéralisé
Quantité d’azote organique du sol minéralisé (Min H)
Calcul de l azote minéralisé
Quantité d azote organique du sol minéralisé (Min H)
ffJNPOTKNMinH ***2*
te
CiPorgHUM ffJNPOTKNMinH ***2*
ême pa
rtielle
interdit
Avec NHUM : quantité d’azote organique minéralisable (33% du stock d’azote organique, kg/ha)
oute re
prod
uction
mê
K2POT : taux de minéralisation de l’azote organique
JN : nombre de jours normalisés (15°C HCC)
boratoire 10/2009. To JN : nombre de jours normalisés (15 C, HCC)
entre le reliquat et la date de récolte prévue
fP : effet de la gestion des résidus de culture et
O‐Systèmes / SAS Lab fPorg : effet de la gestion des résidus de culture et
des produits organiques
fCi : effet des cultures intermédiaires
© Cop
yright AGRO fCi : effet des cultures intermédiaires
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Climat : températurep
10 789
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567
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rtielle
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234
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012
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boratoire 10/2009. To
0 5 10 15 20 25 30 35 40
température (°C)
O‐Systèmes / SAS Lab
Quand la température augmente de 10°C, la minéralisation est multipliée par 3
© Cop
yright AGRO la minéralisation est multipliée par 3
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Climat : humiditéClimat : humidité
1
0.8
1
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rtielle
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0.4
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uction
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0
0.2eff
boratoire 10/2009. To 0
humidité HCCHpF
O‐Systèmes / SAS Lab
Minéralisation minimale au point de flétrissement, optimale à la capacité au champ puis diminue au delà (anaérobie)
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yright AGRO
p p p ( )
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Calcul des jours normalisésnormalisés
climat Boigneville250 25
pluviométrie (total = 740 mm)
é ( 11 4 °C)
150
200
250
15
20
25température (moyenne = 11.4 °C)
te 50
100
150(m
m)
5
10
15
°C
ême pa
rtielle
interdit
0
50
anvie
rfév
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mars
avril
mai juin
juille
t
août
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5
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uction
mê jan fév m j
septe
m
octo
nove
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cem
jours normalisés Boigneville(15°C HCC)
50
60total : 290 jours
normalisés
boratoire 10/2009. To (15 C, HCC)
20
30
40
O‐Systèmes / SAS Lab
0
10
20
ier ier ars vril ai uin llet
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© Cop
yright AGRO
janvie
févrie mar
s
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juille aoû
septe
mbr
octob
reno
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déce
mbre
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Calcul des jours normalisésnormalisés
climat Mons250 25
pluviométrie (total = 588 mm)
150
200
m) 15
20
C
température (moyenne = 9.8 °C)
te 50
100(m
m
5
10
°C
ême pa
rtielle
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0
50
nvier vrier
mars
avril
mai juin
uillet
août
mbre
obre
mbre mbre
0
5
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mê
janv
févr ma av m j jui ao
septe
mb
octob
nove
mbdé
cemb
jours normalisés Mons(15°C, HCC)
50
60total : 234 jours
normalisés
boratoire 10/2009. To (15 C, HCC)
20
30
40
O‐Systèmes / SAS Lab
0
10
anvie
r
évrie
r
mars
avril
mai juin
juille
t
août
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tobre
mbre
mbre
© Cop
yright AGRO jan fév m a m j ju a
septe
m
octo
nove
m
déce
m
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Calcul des jours normalisésnormalisés
climat Etoile250 25
pluviométrie (total = 903 mm)
température (moyenne = 13.7 °C)
200
250
20
25température (moyenne 13.7 C)
te
100
150(m
m)
10
15
°C
ême pa
rtielle
interdit
0
50
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0
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mê
janvie
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févrie
r
mars
avril
mai juin
juille
t
août
septe
mbre
octob
reno
vembr
edé
cembr
e
jours normalisés Etoile(15°C HCC)50
60total : 257 jours
normalisés
boratoire 10/2009. To (15°C, HCC)
20
30
40
normalisés
O‐Systèmes / SAS Lab
0
10
nvier
vrier
mars
avril
mai juin
uillet
août
mbre
obre
mbre mbre
© Cop
yright AGRO
janv
févr ma av m ju jui ao
septe
mb
octob
nove
mbdé
cemb
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet du climat sur le calcul de l’azote minéralisé
E l l li
160Climat Boigneville 145 kg/ha
Exemple sur sol limoneux
te
120
140
/ha)
Climat Boignevilleclimat MonsClimat Etoile
g
130 kg/ha
120 kg/ha
ême pa
rtielle
interdit
80
100
éral
isé
(kg/
Minéralisation automnale
oute re
prod
uction
mê
40
60
N m
in
boratoire 10/2009. To
0
20
1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1- 1-
O‐Systèmes / SAS Lab
janv. févr. mars avr. mai juin juil. août sept. oct. nov. déc.
li t Ré lt Blé Ré lt M ï
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yright AGRO reliquat Récolte Blé Récolte Maïs
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet du climat sur le calcul de l’azote minéralisé
E l l li
N min (kg/ha) depuis reliquat Climat Climat Climat
Exemple sur sol limoneux
te
( g/ ) p q(15/02) Boigneville Mons Etoile
Blé (récolte 15/07) 59 50 38
ême pa
rtielle
interdit
Maïs (récolte 15/10) 121 96 102
Betterave (récolte 01/10) 116 91 93
oute re
prod
uction
mê
( )
Pomme de terre (récolte 15/08) 82 72 56
boratoire 10/2009. To
Effet du climat :
l d é d l l ( d
O‐Systèmes / SAS Lab
Surtout par la durée de la culture (prise en compte de la minéralisation automnale ou pas )
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yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet du type de sol sur le ycalcul de l’azote minéralisé
CiPorgHUM ffJNPOTKNMinH ***2*
te Taux de minéralisation de l’azote organique
ême pa
rtielle
interdit
g q
9,632POTK
oute re
prod
uction
mê
)600(*)110(2
3CaCOArgPOTK
boratoire 10/2009. To
Avec Arg : teneur en argile (g/kg)
O‐Systèmes / SAS Lab
CaCO3 : teneur en calcaire (g/kg)
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yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet du type de sol sur le ycalcul de l’azote minéralisé
8090
100
a)CaCO3
te
607080
sé (k
g/ha Argile
ême pa
rtielle
interdit
304050
min
éral
is
oute re
prod
uction
mê
0102030
N m
boratoire 10/2009. To 0
0 200 400 600 800 1000
argile ou CaCO (g/kg)
O‐Systèmes / SAS Lab argile ou CaCO3 (g/kg)
Effet du taux d’argile plus important que celui du calcaire
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yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet du type de sol sur le ycalcul de l’azote minéralisé
Effet de la variation du taux d’argile
Si Arg < 15 % ± 5 kg de N minéralisé pour ± 1 % d'argile
te
Si Arg < 15 % ± 5 kg de N minéralisé pour ± 1 % d argile
Si Arg > 15 % ± 5 kg de N minéralisé pour ± 5 % d'argile
ême pa
rtielle
interdit
Arg = 8 % N min ≈ 80 kg/haArg = 12 % N min ≈ 60 kg/ha
oute re
prod
uction
mê
Effet de la variation du taux de calcaire
boratoire 10/2009. To
Si CaCO3 < 30% ± 5 kg de N minéralisé pour ± 5 % de CaCO3
Si CaCO3 > 30% ± 5 kg de N minéralisé pour ± 10 % de CaCO3
O‐Systèmes / SAS Lab Si CaCO3 > 30% ± 5 kg de N minéralisé pour ± 10 % de CaCO3
CaCO3 = 15 % N min ≈ 65 kg/haCaCO3 = 25 %N min ≈ 55 kg/ha
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yright AGRO CaCO3 = 25 % N min ≈ 55 kg/ha
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Effet des produits organiques sur le calcul deorganiques sur le calcul de
l’azote minéralisé
CiPorgHUM ffJNPOTKNMinH ***2*
te
pailles ramassées, pas d'apport de MO, pas de CIPAN
pailles enfouies apport de MO tous les ans CIPAN
ême pa
rtielle
interdit
Blé140
160
pailles enfouies, apport de MO tous les ans, CIPAN
oute re
prod
uction
mê Blé
80
100
120
sé (k
g/ha
)
boratoire 10/2009. To
40
60
80
N m
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alis
O‐Systèmes / SAS Lab
0
20
Argile limoneuse Limon moyen Sable limoneux Craie de
N
© Cop
yright AGRO
Argile limoneuse Limon moyenprofond
Sable limoneux Craie deChampagne
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet des produits organiques sur le calcul deorganiques sur le calcul de
l’azote minéralisé
pailles ramassées, pas d'apport de MO, pas de CIPAN
pailles enfouies, apport de MO tous les ans, CIPAN
te
Maïs120
140
160a)
ême pa
rtielle
interdit
80
100
120
ralis
é (k
g/ha
oute re
prod
uction
mê
20
40
60
N m
inér
boratoire 10/2009. To
0
20
Argile limoneuse Limon moyenprofond
Sable limoneux Craie deChampagne
O‐Systèmes / SAS Lab
Effet de ‐ 20% à + 25 % d’autant plus important que la minéralisation est importante
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yright AGRO minéralisation est importante
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet de la teneur en azote organique sur le calcul deorganique sur le calcul de
l’azote minéralisé
CiPorgHUM ffJNPOTKNMinH ***2*
te
NTD 0.2800.30 min
valeur AZOFERTmax
ême pa
rtielle
interdit
0.2200.240
0.180.20
0.25
MS)
max
oute re
prod
uction
mê
0.135 0.1300.11
0.18
0 090 10
0.15
NTD
(% M
boratoire 10/2009. To 0.090
0.0600.040
0.0900.09
0.05
0.10
O‐Systèmes / SAS Lab
0.00ARGILE LIMON MOYEN
PROFONDSABLE LIMONEUX CRAIE
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yright AGRO
Base de données : 1000 analyses (Nord de la France)
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Effet de la teneur en azote organique sur le calcul deorganique sur le calcul de
l’azote minéraliséN minéralisé (kg/ha)
0.110.1470
801er quartilevaleur AZOFERT3ème quartile
te 0 160 07 0.180.090.11 0.20.18
50
60
70 3ème quartile
NTD
ême pa
rtielle
interdit 0.160.07
0.080.13 0.14
30
40
50
oute re
prod
uction
mê
10
20
boratoire 10/2009. To
0Argile limoneuse Limon moyen
profondSable limoneux Craie de
Champagne
O‐Systèmes / SAS Lab p p g
± 0.01 % de NTD ≈ ± 5 kg/ha de N min !
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yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Mesure du potentiel de minéralisation de l’azoteminéralisation de l’azote
organique
Incubation de sol en conditions contrôlées
te
température 28°C et humidité du sol (HCC) constantes
ême pa
rtielle
interdit
Principe de mesure
mesure de la variation de stock
oute re
prod
uction
mê mesure de la variation de stock
d’azote minéral sur 28 jours
boratoire 10/2009. To
28 jours en incubation à 28°C sont équivalents à
j li é
O‐Systèmes / SAS Lab 125 jours normalisés
(15°C, HCC)
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yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Pourquoi mesurer le potentiel de minéralisationpotentiel de minéralisation
de l’azote organique ?
Meilleure prise en compte des effets d’apports de PRO
te 1 6%1.8%
2.0%
)
fertilisation organique
f tili ti i é l Parcelles
ême pa
rtielle
interdit
1.2%
1.4%
1.6%
% N
tota
l fertilisation minérale
+ 50 %
Parcelles voisines, même type de sol
oute re
prod
uction
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0 6%
0.8%1.0%
néra
lisé
(
Fertilisation organique avec
boratoire 10/2009. To
0.2%0.4%
0.6%
N m
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farine de plume depuis 5 ans
O‐Systèmes / SAS Lab
0.0%0 5 10 15 20 25 30
jours à 28°C
© Cop
yright AGRO jours à 28 C
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Prédiction du potentiel de minéralisation de l’azoteminéralisation de l’azote
organique : des progrès à venirdes progrès à venir
D’après Valé et al., Journées GEMAS – COMIFER 2007
te
200 Sols sableux
ême pa
rtielle
interdit
140
160
180
rtir
du K
2 riches en MOFormule du K2 perfectible
oute re
prod
uction
mê
100
120
140
alcu
lé à
par p
Erreur de prédiction
boratoire 10/2009. To
40
60
80
néra
lisé
ca
p≈ 50 %
O‐Systèmes / SAS Lab
0
20
40
N m
i
Sols calcaires
© Cop
yright AGRO 0 50 100 150 200
N minéralisé mesuré
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
Prédiction du potentiel de minéralisation de l’azoteminéralisation de l’azote
organique : des progrès à venirdes progrès à venir
D’après Valé et al., Journées GEMAS – COMIFER 2007
te 180
200
uvea
u
ême pa
rtielle
interdit
140
160
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Nouveau f li ( il
oute re
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uction
mê
80
100
120
lcul
é à
par
mod
èle formalisme (argile,
CaCO3, pH, colza)
E d
boratoire 10/2009. To
40
60
80
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isé
cal Erreur de
prédiction ≈ 20 %
O‐Systèmes / SAS Lab
0
20
0 50 100 150 200
N m
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© Cop
yright AGRO N minéralisé mesuré
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009
minéralisation de l’azote organique :organique : Un poste clé
Importance forte pour les cultures de printemps, plus modérée l l d’h ( é l l )
te
pour les cultures d’hiver (minéralisation automnale)
ême pa
rtielle
interdit
Facteur principal agissant sur le calcul de l’azote minéralisé : la teneur en azote total
oute re
prod
uction
mê
Teneur en argile également importante (sables et craies)
P é i i d d l l
boratoire 10/2009. To Précision du type de sol par la mesure
O‐Systèmes / SAS Lab
Potentiel de minéralisation : mesure possible et amélioration de la prédiction dans les prochaines années
© Cop
yright AGRO
Conférence azote SAS Laboratoire / AGRO‐Systèmes – ARDON – 1er octobre 2009