PRIF 2017

Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse

Coordinateurs

Sokrat Sinaj et Walter Richner

Auteurs principaux

Christoph Carlen, René Flisch, Céline Gilli, Olivier Huguenin-Elie,

Thomas Kuster, Annett Latsch, Jochen Mayer, Reto Neuweiler,

Walter Richner, Sokrat Sinaj et Jean-Laurent Spring

Publication spéciale

Recherche Agronomique Suisse | Juin 2017

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017

Impressum

Editeur Agroscope Schwarzenburgstrasse 161, Liebefeld 3003 Berne, Suisse Tél. +41 58 463 84 18 www.agroscope.ch

Coordinateurs Sokrat Sinaj et Walter Richner

Auteurs et autrices André Ançay, Thomas Anken, Alice Baux, Guillaume Blanchet, Daniel Bretscher, Selma Cadot, Christoph Carlen, Claude-Alain Carron, Raphaël Charles, Brice Dupuis, Othmar Eicher, René Flisch, Céline Gilli, Jürg Hiltbrunner, Olivier Huguenin-Elie, Bernard Jeangros, Willy Kessler, Jürgen Krauss, Thomas Kuster, Annett Latsch, Lucie Leumann, Lilia Levy, Andreas Lüscher, Jochen Mayer, Harald Menzi, Eric Mosimann, Urs Müller, Reto Neuweiler, Hansrudolf Oberholzer, Didier Pellet, Josef Poffet, Jeanne Poulet, Volker Prasuhn, Walter Richner, Reto Rutishauser, Joachim Sauter, Patrick Schlegel, Sokrat Sinaj, Jean-Laurent Spring, Thibaut Verdenal, Hans Peter Wegmüller, Regula Wolz et Michael Zähner

Rédaction Sibylle Willi, Evelyne Fasnacht, Andrea Leuenberger et Erika Meili

Traductions Regula Wolz, Pierre A. Vullioud, Antoine Reist et Anne Maisonhaute

Réalisation Blaise Demierre, Ursus Kaufmann et Olivier Bloch

Photo de couverture Carole Parodi

Impression Stämpfli SA, Berne

Prix Version imprimée: CHF 21.–; version éléctronique: CHF 11.–

Commande Office fédéral des constructions et de la logistique OFCL, Berne www.publicationsfederales.ch

Internet www.prif.ch

Référence Edition complète bibliographique Sinaj S. & Richner W., 2017. Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse (PRIF 2017). Recherche Agro- nomique Suisse 8 (6), Publication spéciale, 276 p. Chapitre distinct Neuweiler R. & Krauss J., 2017. 10/ Fertilisation des cultures maraîchères. In: Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse (PRIF 2017) (Ed. S. Sinaj & W. Richner). Recherche Agronomique Suisse 8 (6), Publication spéciale, 10/1–10/16.

Copyright © Agroscope 2017

17/15Recherche Agronomique Suisse 8 (6) : publication spéciale | 2017

17/ Annexes

Walter Richner, né en 1963, a ef-fectué des études d’agro nomie dans le domaine des sciences vé-gétales à l’EPF de Zurich où il a obtenu son doctorat en 1992. Ap-rès un post-doc à la Michigan State University, il a travaillé comme maître-assistant dans le groupe Grandes cultures et sélec-tion végétale de l’EPF de Zurich de 1994 à 2001. Depuis 2001, il di-

rige le groupe de recherche Protection des eaux et flux des substances à Agroscope, groupe qui s’occupe d’améliorer la gestion des éléments nutritifs dans l’agri culture et de ré-duire les pertes d’éléments nutritifs dans les eaux. Sur mandat de l’Office fédéral de l’agriculture, le groupe de recherche gère le «Dépouillement centralisé des indica-teurs agro-environnementaux» et établit des bases scienti-fiques pour l’exécution de mesures de politique agricole, notamment dans le domaine du bilan des nutriments et de l’homologation des engrais. Walter Richner est chargé de cours dans le Département des sciences des systèmes envi-ronnementaux à l’EPF de Zurich.

Annexe 6. Coordinateurs

Sokrat Sinaj, né en 1956, a étudié l’agronomie à l‘Université d’Agri­culture de Tirana en Albanie. Ap-rès un doctorat à l‘Institut Natio­nal Polytechnique de Lorraine à Nancy (F) en  1993, il a travaillé pendant deux ans comme post-doc au Centre de pédologie bio­logique à Nancy (F). Il a ensuite été senior scientist pendant onze ans dans le groupe de nutrition

des plantes à l’EPF de Zurich. En 2005, il a obtenu le titre de professeur des universités. Sokrat Sinaj a rejoint Agro-scope en septembre 2007. L’objectif principal de la recher-che qu’il mène avec son équipe est double. Il s’agit d’une part de comprendre les processus et les facteurs gouver-nant les flux des éléments nutritifs dans les agrosystèmes, et d’autre part de fournir les bases scientifiques per-mettant leur gestion intégrée et efficiente, indispensable pour des systèmes agraires productifs et durables. Sokrat Sinaj a publié plus de 100 articles dans des revues scienti-fiques internationales.

IRecherche Agronomique Suisse 8 (6) : publication spéciale | 2017

Avant-propos

La fertilisation raisonnée des cultures agricoles est un élément central de la production vé-gétale. Elle gagne encore en importance dans les systèmes de culture durables comme la production intégrée et l’agriculture biologique. La mise à jour régulière des recommanda-tions de fertilisation contribue à un approvisionnement optimal des cultures en éléments nutritifs et permet de produire des denrées de haute qualité, tout en préservant durable-ment la fertilité du sol et en ménageant l’environnement.

Depuis 1964, les stations de recherche publient et actualisent régulièrement des ouvrages de référence qui reflètent l’état des connaissances en matière de fertilisation dans les con-ditions suisses. Les «Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse» (PRIF 2017) parus en 2017 constituent une grande avancée. Pour la première fois, un ouvrage conçu sous forme de modules regroupe les connaissances actuelles en matière de fertilisation et

nutrition des plantes pour tous les groupes de cultures présentes en Suisse: grandes cultures, cultures fourragères et différentes cultures spé-ciales. La nouvelle forme de la publication permet d’éliminer les doublons qui existaient aupara-vant et d’homogénéiser les concepts de fertilisa-tion et les recommandations au-delà des grou-pes de cultures.

Les PRIF 2017 paraissent non seulement sous une forme nouvelle, mais comprennent également des nouveautés au niveau de leur contenu. Il faut citer notamment l’adaptation des normes de fer-tilisation, la mise à disposition et l’actualisation de nouveaux outils permettant de calculer les

normes et les besoins de fertilisation, l’harmonisation de l’interprétation des analyses de sol pour les divers groupes de cultures et l’adaptation des valeurs de référence pour les déjections d’éléments nutritifs et la consommation de fourrage des différentes catégories d’animaux.

Les PRIF 2017 sont publiées en français, en allemand et en italien sur un support papier. Elles sont désormais également disponibles en version électronique sur Internet. Si néces-saire, cette version pourra être actualisée plus rapidement et plus efficacement que la version imprimée.

Je suis convaincu que les conseillers et conseillères agricoles, les agriculteurs et agricultri-ces, les chercheurs et chercheuses ainsi que le personnel de l’administration auront à leur disposition avec les PRIF 2017 un outil actuel et complet couvrant les différents aspects de la fertilisation et de la nutrition des cultures agricoles. Je tiens à remercier vivement les spécialistes qui ont conçu cet ouvrage: les auteurs et autrices d’Agroscope et des autres instituts (BBZ Centre de formation et de conseil Arenenberg/TG, FiBL Institut de recherche de l'agriculture biologique, Engrais Hauert HBG SA, JardinSuisse, LBZ Centre de conseils agri-coles Liebegg/AG, Ökohum GmbH, Union fruitière lémanique), les rédacteurs et les rédactri-ces, les traducteurs et les traductrices qui ont participé à la publication ainsi que les repré-sentants des diverses institutions qui, dans le cadre d’une consultation, nous ont permis d’apporter de précieuses améliorations à ce document.

Michael Gysi, CEO Agroscope

II Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse (PRIF) | Juin 2017

IIIRecherche Agronomique Suisse 8 (6) : publication spéciale | 2017

1/ Introduction 1

2/ Caractéristiques et analyses du sol 2

3/ Analyses de plantes 3

4/ Propriétés et utilisation des engrais 4

5/ Techniques d‘épandage des engrais de ferme, des engrais de recyclage et des engrais minéraux 5

6/ Fertilisation en agriculture biologique 6

7/ Fertilisation et environnement 7

8/ Fertilisation des grandes cultures 8

9/ Fertilisation des herbages 9

10/ Fertilisation des cultures maraîchères 10

11/ Fertilisation des cultures maraîchères sur substrat 11

12/ Fertilisation en viticulture 12

13/ Fertilisation en arboriculture 13

14/ Fertilisation des cultures de baies 14

15/ Fertilisation des plantes aromatiques et médicinales 15

16/ Fertilisation des plantes ornementales et des arbustes 16

17/ Annexes 17

IV Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse (PRIF) | Juin 2017

Recherche Agronomique Suisse 8 (6) : publication spéciale | 2017

1/ Introduction Sokrat Sinaj 1, René Flisch 2 et Walter Richner 2

1 Agroscope, 1260 Nyon, Suisse 2 Agroscope, 8046 Zurich, Suisse

Renseignements: sokrat.sinaj@agroscope.admin.ch

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1/ Introduction

Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse (PRIF) | Juin 2017

Table des matières

1. Destinataires des «Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse» ............................................ 1/3

2. Buts et principes d’une fertilisation raisonnée ............................................................................................... 1/3

3. Bibliographie ..................................................................................................................................................... 1/5

Photo de couverture: Carole Parodi, Agroscope.

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1/ Introduction

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1. Destinataires des «Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse»

Agroscope assure une révision périodique des «Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse» (PRIF), pré-cédemment appelés «Données de base pour la fumure» (DBF). Il est ainsi possible de prendre en compte les résul-tats d’essais récents pour actualiser les normes de fertilisa-tion et les valeurs de référence. Ce travail de révision tient compte également des résultats d’essais plus anciens, réé-valués à la lumière de nouvelles connaissances, ainsi que des résultats d’autres pays dans la mesure où ils sont trans-posables à la Suisse.

Les PRIF sont destinés d’abord aux services de vulgarisation agricole. Ils représentent aussi un document de référence pour les enseignants et les offices fédéraux et cantonaux qui ont affaire à des problèmes de fertilisation des cultures agricoles. Finalement, les agriculteurs peuvent aussi en ti-rer parti comme document d’aide à la décision pour la mise en œuvre de la fertilisation.

Les progrès toujours plus rapides des techniques et des procédés de production ainsi que la diversité des cul - tures font que les PRIF ne peuvent pas donner réponse à toutes les questions. Pour des problèmes non résolus, il

convient de rechercher des solutions adéquates avec l’aide d’Agroscope et des services de vulgarisation.

Les données qui sont à la base des PRIF sont fondées scien-tifiquement et sont valables pour tous les systèmes de pro-duction agricole.

2. Buts et principes d’une fertilisation raisonnée

Les plantes prélèvent leurs nutriments dans le sol. Une par-tie quantifiable de ces nutriments sortent de l’exploitation sous forme de produits végétaux ou animaux.

L’objectif principal de la fertilisation est de réaliser un cycle des éléments nutritifs de l’exploitation aussi fermé que pos-sible (figure 1) et d’optimaliser la production végétale sans puiser dans les réserves du sol ni les enrichir inutilement.

Le terme fertilisation englobe tous les apports d’éléments nutritifs indispensables aux plantes. Selon leur part relative dans la matière sèche des végétaux, on les classe en macro­nutriments (N, P, K, Mg, Ca, S) et micronutriments ou oligo­ éléments (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, etc.; Schilling 2000). La ferti-lisation consiste à assurer une nutrition des plantes leur per-mettant une croissance harmonieuse et la production d’une

Figure 1. Cycle schématique des éléments nutritifs dans une exploitation agricole.

Production animale

Production végétale

Aliments importés Engrais de ferme (exportés)

Produits végétaux exportés

Engrais de fermeRésidus de récolteCouverts végétaux

Pertes par volatilisation

Pertes par volatilisation,ruissellement, érosion,

lessivage

Engrais de ferme (importés)Libération / Immobilisation

d’éléments nutritifs

Fourrages,pailles

et concentrés

Engrais de recyclage

Fixation biologique d‘azote

Déposition atmosphérique

Produits animaux exportés

Sol

Engrais minéraux

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1/ Introduction

Principes de fertilisation des cultures agricoles en Suisse (PRIF) | Juin 2017

Figure 2. Concept de la fertilisation en agriculture pour une utilisation durable du sol.

Intensité de productionet d’exploitation

Teneurs en éléments nutritifs du sol

Norme de fertilisation

Potentiel de rendement du site

Norme de fertilisation corrigée

Appliquer les engrais azotés unique-ment lorsque la plante est susceptible de les absorber

Réduire les fractions d’engrais lorsque les conditions topographiques et météorologiques sont défavorables

Appliquer l’engrais liquide unique-ment lorsque le sol a une capacité de rétention suffisante

Répartir les engrais de manière précise

1. Résidus du précédent cultural

2. Répartition optimale des engrais de ferme (espace, temps)

3. Utilisation appropriée des engrais de recyclage

4. Utilisation appropriée des engrais minéraux

Eviter la pollution des eauxEviter la pollution atmosphérique

Couvrir les besoins en éléments nutritifs des plantes

Qualité irréprochable des récoltes

Efficacité maximale des engrais / Pertes minimales des éléments nutritifs

Entretien de la fertilité du sol à long terme

Besoins quantitatifs des cultures (normes de fertilisation)

Résultats d’analyse de terre

Type de sol (taux de matière organique et granulométrie)

Grille d’interprétation des analyses de terre, ajustée selon des résultats d’essais

Plantes et solDonnéesde base et moyens

Production d’engrais de ferme et de résidus de récoltes

Teneurs en éléments nutritifs et caractéristiques des:

- résidus de récolte et engrais de ferme

- engrais minéraux et engrais de recyclage

Engrais

Procédure

1. Définir les besoinsen fonction de la plante

et du site

2. Couvrir les besoinsen éléments nutritifs par

les résidus de culture etles engrais

3. Eviter les pertes enéléments nutritifs par une

utilisation maximale parles plantes

Renoncer à l’épandage du purin et des boues par temps chaud, sec et venteux

Dilution du purin

Technique d’épandage réduisant les pertes

Créer des aides pour la pénétration des engrais liquides

Enfouir les engrais contenant des substances volatiles

Buts

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1/ Introduction

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3. Bibliographie

Liebig J. von, 1855. Die Grundsätze der Agricultur-Chemie mit Rücksicht auf die in England angestellten Unter-suchungen. Vieweg und Sohn, Braunschweig, 107 p., Annexe 134 p.

Mitscherlich E. A., 1909. Das Gesetz des Minimums und das Gesetz des abnehmenden Bodenertrages. Landwirtsch. Jahrb. 38, 537–552.

Schilling G., 2000. Pflanzenernährung und Düngung. UTB, Stuttgart, 464 p.

récolte optimale de qualité irréprochable. Les objectifs de production doivent tenir compte des besoins des cultures tout en visant le minimum d’impact pour l’environnement.

Les exigences d’une fertilisation conforme aux besoins des plantes et à la préservation de l’environnement sont énu-mérées dans le « concept de fertilisation en agriculture » (figure 2). Il en ressort que pour une fertilisation dirigée réfléchie, les points suivants doivent être pris en compte :

• Les besoins (totaux et momentanés) en éléments nutri-tifs des plantes;

• L’état des éléments nutritifs dans le sol (teneur et dispo-nibilité);

• La restitution des éléments nutritifs par les résidus de récolte;

• La quantité et la qualité des éléments nutritifs apportés par les engrais de ferme, les engrais de recyclage et les autres amendements organiques;

• La quantité et la qualité des éléments nutritifs apportés par les engrais minéraux;

• Le devenir des éléments nutritifs dans le système sol–plante–environnement (air, eau);

• La rentabilité économique de la fertilisation.

Deux lois fondamentales, particulièrement importantes pour la fumure, doivent être respectées:

1. La loi du minimum (Liebig 1855). Selon cette loi, l’élé-ment le moins représenté ou le moins disponible pour la plante définit le niveau de rendement et la qualité de la récolte (éléments nutritifs, eau, lumière, température). L’analyse de terre permet généralement d’identifier le facteur limitant.

2. La loi des accroissements moins que proportionnels (Mitscherlich 1909). Cette loi démontre le fait biolo-gique suivant: quand on apporte au sol des doses crois-santes d’un élément fertilisant, le rendement ne croît pas proportionnellement. Cette loi se traduit par une courbe dont le sommet représente le rendement maxi-mum possible. Le rendement optimal est atteint quand le gain de rendement couvre la dépense supplémen-taire en engrais.

Le but final de la fertilisation est d’obtenir le meilleur rendement possible de la culture, compte tenu des autres facteurs qui y concourent (qualité du sol, climat, potentiel génétique de la culture, moyens d’exploitation), ainsi que la meilleure qualité de la récolte, et ce, à moindre coût. On vise également une utilisation efficace des ressources, veil-lant à la durabilité de la fertilité des sols et limitant les im-pacts négatifs sur l’environnement.

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1/ Introduction

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