L’azote : un facteur limitatif pour les cultures qui a des répercussions sur l’environnement

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L’azote est un élément essentiel à la croissance des plantes, mais en trop grande quantité, il peut être nocif pour l’environnement. L’azote est également le nutriment le plus limitatif pour la production agricole au Canada, et pour cette raison, il est généralement appliqué en plus grande quantité que les autres éléments. La gestion de l’azote est donc une question importante pour les agriculteurs et les personnes préoccupées par l’environnement.

Mervin St. Luce, chercheur au Centre de recherche et de développement de Swift Current, mène des travaux qui nous permettent d’en apprendre davantage sur le cycle de l’azote dans le sol et sur les mécanismes d’absorption des nutriments par les végétaux, afin d’établir des lignes directrices pour la gestion de l’azote selon les sites et les cultures. Grâce à ces outils fondés sur la recherche scientifique, les agriculteurs peuvent prendre des décisions plus éclairées sur la meilleure façon de gérer leur utilisation des engrais azotés.

« Mes recherches visent à rendre l’utilisation de l’azote plus efficace en appariant la demande en azote avec l’apport en azote provenant du sol, de l’engrais utilisé, de la décomposition des résidus de culture et de la fixation biologique par les légumineuses. »

- Mervin St. Luce, chercheur, Agriculture et Agroalimentaire Canada

L’interaction avec l’azote diffère d’une culture à l’autre

La quantité d’azote nécessaire pour obtenir le plus fort potentiel de rendement n’est pas la même pour toutes les espèces végétales.

M. St. Luce, avec des collègues provenant de différentes régions du Canada, a obtenu des fonds de recherche par l’entremise des grappes agroscientifiques pour diverses cultures et pour le canola du Partenariat canadien pour l’agriculture, pour leurs travaux visant à accroître nos connaissances sur l’efficacité de l’utilisation de l’azote dans les plantes.

La relation entre les besoins en azote et le rendement est établie au moyen d’essais de recherche, et fournie aux producteurs sous la forme d’une courbe de réponse à l’azote. À mesure que de nouvelles variétés à haut rendement de cultures bien étudiées, comme le blé et le canola, sont mises en circulation, de nouvelles courbes de réponse doivent être établies. Cependant, dans le cas de cultures moins courantes (diverses), telles que la cameline et le tournesol, on en sait beaucoup moins sur la relation entre les besoins en azote et le potentiel de rendement maximal. D’autres recherches sont donc nécessaires pour déterminer l'utilisation la plus efficace des engrais azotés.

En collaboration avec Bao-Luo Ma, du Centre de recherche et de développement d'Ottawa, M. St. Luce codirige un projet qui fournira aux producteurs de canola un guide d'information complet sur les pratiques de gestion de l'azote particulières au site pour différentes agroécozones. Ce projet vise à étudier les rôles critiques de l'architecture racinaire dans l'absorption de l'azote, la force d'ancrage des racines (impliquée dans la résistance à la verse) et les variations de caractères. Marvin St. Luce et Bao-Luo Ma mettront à l'essai des outils de diagnostic des sols et des plantes utilisés pour évaluer la suffisance en azote.

Des études examinent également comment les légumineuses à grain qui sont capables de « fixer » (ajouter) de l'azote dans le sol, comme les pois cultivés, les pois chiches, les lentilles et les haricots, jouent un rôle dans le cycle de l'azote.

Les pratiques agricoles ont également une incidence sur l’efficacité de l’utilisation de l’azote

La gestion agricole et les diverses activités humaines ont peut-être encore plus d’influence sur l’efficacité que le type de culture.

« Qu'il s'agisse de la façon dont l'engrais azoté est appliqué, de la forme sous laquelle il est appliqué, de la dose d'application utilisée, du traitement des résidus de culture (comme la paille et les paillettes laissées au champ après la récolte), des herbicides employés ou du fait de recourir à des méthodes de culture biologique, les pratiques agricoles choisies ont un effet important sur l'azote », explique M. St. Luce.

L'une des façons d'étudier comment l'azote se déplace dans les cultures et dans le sol consiste à utiliser l'isotope azote-15 comme marqueur. Avec d'autres scientifiques d'AAC, M. St. Luce utilise cette technique pour suivre et quantifier avec précision l'azote provenant des résidus de cultures qui sont laissés dans le champ sur la surface du sol et en-dessous, ainsi que des engrais azotés appliqués sur les cultures. Cela permet de déterminer la quantité d'azote qu'un agriculteur devrait s'attendre à trouver dans le sol après la culture d'une légumineuse à grain et pendant combien de temps il y persistera, et d'établir une comparaison entre le fait de laisser ou de ne pas laisser les résidus de légumineuses laissés au sol. En outre, les résultats de cette étude permettront de mieux comprendre le devenir de l'engrais azoté appliqué sur les cultures selon le système de culture et la dose d'application utilisés.

Ces études et les autres études réalisées permettront d’élaborer des pratiques de gestion exemplaires que les agriculteurs pourront utiliser pour accroître la production céréalière et l'efficacité de l'utilisation de l'azote, et réduire au minimum les effets négatifs sur l'environnement.

Principales découvertes/avantages :

Galerie de photos

Mervin St. Luce dans son laboratoire des sols à Swift Current, en Saskatchewan.
Mervin St. Luce dans son laboratoire des sols à Swift Current, en Saskatchewan.
incidence de l’utilisation de l’azote sur les pratiques agricoles.
Les pratiques agricoles, notamment la façon dont les résidus de culture sont traités, ont une incidence sur l’efficacité d’utilisation de l’azote.
ruissellement d'azote provenant de la production agricole
Le ruissellement d'azote provenant de la production agricole peut avoir des répercussions négatives sur l'environnement; c’est pourquoi les scientifiques étudient les pratiques exemplaires de gestion touchant l'agriculture.

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