Loading...Les objectifs sont clairs : optimiser l’efficacité d’utilisation de l’azote, améliorer le timing de l’application, et quantifier l’intérêt agronomique de la technologie HarvestLab. Mais aussi accroître la rentabilité. « La fertilisation azotée représente 20 à 40 % du coût de production des cultures », rappelle David Purdy, responsable commercial régional chez John Deere au Royaume-Uni.
« Un excès d’azote dans le sol accroît le risque de verse, ce qui compliquera la récolte, mais également celui d’une perte de carbone du sol, puisque azote et carbone sont étroitement liés. L’azote peut aussi migrer vers l’environnement, avec des effets néfastes, sous forme de N2O ou de nitrates. Et bien sûr, dans certains cas, les dépassements exposent les agriculteurs à des sanctions. »
Rappelons que le coefficient d’utilisation de l’azote mesure la capacité d’une culture à valoriser l’azote qui lui est accessible. Elle compare la quantité d’azote absorbée par la plante à la quantité d’azote réellement disponible, qu’il provienne de la minéralisation du sol ou des apports fertilisants.
L’équipe et la méthode
Avec le soutien de Carl Pitelen, responsable Innovations chez le concessionnaire John Deere Ben Burgess, James Goodley a initié le premier site d’essais lors de la campagne 2022–2023. L’expérimentation en est aujourd’hui à sa troisième année. Deux champs supplémentaires ont été retenus pour 2024–2025 : ‘Tivans’, labouré puis emblavé après passage d’une herse rotative, et ‘Footpath’, conduit en semis direct sans travail du sol. Les deux parcelles affichent des sols sablo-limoneux et ont été semées en blé.
Dispositif de l’essai
Les deux parcelles ont reçu cinq modalités différentes de fertilisation :
- Zéro azote, modalité témoin (NoN)
- 160kg N/ha, la cible fixée par James Goodley pour abaisser ses apports (160FS)
- 160kg N/ha associés à un apport de micronutriments (fer, manganèse, molybdène, cuivre et zinc), dont plusieurs jouent un rôle clé dans l’assimilation de l’azote (160+micro)
- 220kg N/ha, la dose actuellement appliquée sur l’exploitation (220)
- une application basée sur le Framework for Improving Nitrogen Efficiency (FINE, programme britannique visant à améliorer l’efficacité de l’azote), correspondant à 230kg N/ha sur Tivans et 205kg N/ha sur Footpath. (FINE 230 / FINE 205)
Développé par Clive Blacker et Joe Walters de DataBaler, FINE est soutenu par Innovate UK (agence britannique finançant des projets d’innovation dans les secteurs agricole, industriel et technologique.). « Pour établir ces préconisations, ils tiennent compte du stade de végétation et des conditions du sol, avec une attention particulière portée à l’humidité », précise David Purdy. « Intégrer cette approche dans nos essais nous a beaucoup apporté. »
Chaque modalité a été répétée trois fois et répartie selon un schéma aléatoire. Les données nécessaires au calcul du coefficient d’utilisation de l’azote proviennent de survols de drones, du capteur NIR HarvestLab monté sur la moissonneuse, d’un appareil SPAD (mesure de la teneur en chlorophylle pour estimer l’état azoté), d’analyses de sol et de mesures manuelles, comme les comptages de pieds. Un second capteur HarvestLab, installé sur un plateau tournant stationnaire, a permis d’affiner les comparaisons en conditions contrôlées.
Les résultats
Pour l’analyse, les données de flux d’azote entrants et sortants ont été intégrées dans l’Agronomy Analyser, un outil qui crée des micro-parcelles géolocalisées permettant d’enregistrer précisément apports et résultats, sans avoir recours à une moissonneuse-batteuse de bandes d’essai. Développé par John Deere, l’outil est utilisé localement par Ben Burgess en s’appuyant sur les équipements déjà présents sur l’exploitation.
Le rendement moyen de Footpath (7,43 t/ha), conduit en semis direct, a dépassé de 6 % celui de Tivans (7,02 t/ha), alors même que la fertilisation appliquée à Footpath (207 kg N/ha) était inférieure de près de 11 % à celle de Tivans (232 kg N/ha). Le sol de Footpath a également fourni davantage d’azote (71 kg/ha contre 56 kg/ha).
Sans surprise, les modalités sans azote sont celles qui ont donné les plus faibles rendements : 47 q/ha sur Tivans et 49,3 q/ha sur Footpath. À l’inverse, les applications FINE, reposant sur un calendrier d’épandage ajusté, ont produit les meilleurs résultats : 79,3 q/ha sur Tivans et 86,7 q/ha sur Footpath. Les apports de 220 unités arrivent en deuxième position (respectivement 76,5 et 80,8 q/ha). Avec 160 unités par hectare, l’ajout de micronutriments a systématiquement amélioré le rendement sur les deux champs. La teneur en protéines augmente globalement avec les doses d’azote, avec des valeurs légèrement plus élevées sur Tivans que sur Footpath pour les traitements 160 + micro, 220 kg et FINE.
Un examen approfondi des teneurs en protéines brutes confirme cette tendance. Les témoins sans azote affichent autour de 9,5 %. Les niveaux les plus élevés, supérieurs à 12 %, sont observés sous les régimes les plus riches (220 kg et FINE), avec des valeurs cohérentes entre les deux sites. Les modalités à 160 kg N/ha se situent en moyenne autour de 10,5 %, là encore avec peu d’écart entre les deux champs.
Rendement (t/ha)
La modalité FINE a permis d’obtenir les meilleurs rendements dans les deux parcelles.
Champ ‘Tivans’ – disponibilité azotée en sol travaillé = 56 kg/ha, rendement moyen : 7,02 t/ha
Champ ‘Footpath’ – disponibilité azotée en sol non travaillé = 71 kg/ha, rendement moyen : 7,43 t/ha
Les perspectives économiques
Il reste à déterminer la marge associée à chaque modalité. « Notre objectif est de calculer l’optimum économique », indique Carl Pitelen. Avec un prix du blé de 160 £/t (182 €/t) et un coût de l’azote de 360 £/t (418 €/t), la marge sur coût de fertilisation permet de comparer les stratégies. Les traitements 160 kg + micronutriments et, dans le cas de Footpath, le protocole FINE se détachent nettement.
Marge sur coût de fertilisation
Les meilleurs résultats économiques ont été obtenus avec le traitement 160 unités d’azote + micronutriments et avec la modalité FINE.
Champ ‘Tivans’ – disponibilité azotée en sol travaillé = 56 kg/ha, rendement moyen : 7,02 t/ha
Champ ‘Footpath’ – disponibilité azotée en sol non travaillé = 71 kg/ha, rendement moyen : 7,43 t/ha
Efficacité de l’azote
Pour évaluer la précision du HarvestLab, les mesures du capteur embarqué et celles du capteur stationnaire ont été comparées aux résultats d’analyses en laboratoire et à ceux d’appareils de référence du secteur. « Les régressions linéaires montrent une forte corrélation entre les valeurs HarvestLab et les analyses de laboratoire, ce qui confirme la fiabilité des mesures en temps réel », souligne David Purdy. L’outil est particulièrement utile pour affiner la gestion de l’azote, mais également pour trier les lots de blé panifiable, pouvant potentiellement débloquer une prime de 20 à 50 £/t (22,7-56,9 €).
Coefficient d’utilisation de l’azote (en %)
La modalité 160 unités d’azote + micronutriments s’est révélée particulièrement efficace dans l’utilisation de l’azote.
Champ ‘Tivans’ – disponibilité azotée en sol travaillé = 56 kg/ha, rendement moyen : 7,02 t/ha
Champ ‘Footpath’ – disponibilité azotée en sol non travaillé = 71 kg/ha, rendement moyen : 7,43 t/ha
En matière d’efficacité, c’est le témoin sans apport azoté qui affiche le coefficient de l’utilisation de l’azote le plus élevé – supérieur à 100 % puisque la plante puise sur l’azote minéralisé sur la durée de végétation. Mais cette stratégie réduit la fertilité à long terme et reste très défavorable économiquement. Comme pour la rentabilité, la modalité 160 unités + micronutriments montre la meilleure efficacité d’utilisation de l’azote appliqué, probablement grâce au rôle du molybdène dans le métabolisme azoté. Le protocole FINE fournit une efficacité comparable.
« Bien sûr, ne pas fertiliser n’a aucun sens pour un producteur. Mais si l’on utilise l’azote intelligemment, nos calculs montrent que les marges peuvent être nettement améliorées », conclut David Purdy.