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Bio Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011 La fertilisation en grandes cultures biologiques Le choix de l’itinéraire technique en 5 questions Question 1 : Comment construire ma rotation ? Courte, moyenne ou longue, une bon- ne rotation fait intervenir jusqu’à cinq groupes de culture : 1. La tête de rotation : 1 à 3 années de prairie temporaire, luzerne ou associa- tion légumineuses-graminées Elle permet l’apport de matières fertili- santes pour les cultures suivantes, le re- pos physique du sol, la reconstitution de l’activité biologique, la restructuration et l’aération du sol en profondeur. 2. Les plantes exigeantes : 1 année de blé tendre d’hiver, maïs, colza, bettera- ve, pomme de terre ou chou Elle s’effectue après une culture enri- chissante pour le sol, soit après la tête de rotation ou après un relais d’assole- ment. 3. Les céréales secondaires : 1 année d’avoine, orge, triticale, seigle, épeautre, mélange fourrager Ces céréales, moins exigeantes, se culti- vent généralement après la culture exi- geante de la rotation. En 11ème année de rotation, on préférera la culture de mélange fourrager (céréale/pois). Rotation courte : sur 4-5ans Rotation moyenne : sur 7-8ans Rotation longue : sur 10-11ans Céréale secondaire Céréale secondaire Culture exigeante Culture relais d’assolement Céréale secondaire Culture exigeante Culture exigeante Culture relais d’assolement Tête de rotation 4. Le relais d’assolement : 2 années de prairie temporaire ou 1 année de mou- tarde, lin, sarrasin ou mélange céréales- protéagineux Le rôle de cette culture est de nettoyer et/ou d’enrichir le sol après 2 années de céréales. La mise en place d’une cultu- re couvrante ou de plantes sarclées per- met de casser le cycle des adventices. 5. Les engrais verts : en interculture quand la succession culturale le per- met Il est intéressant d’introduire des espè- ces non présentes dans la rotation telles que des crucifères (moutarde, colza), des polygonacées (sarrasin), des légu- mineuses (trèfle violet, féverole), des hy- drophilacées (phacélie), des graminées (ray-grass). Leur mode de destruction conditionne la disponibilité de l’azote pour la culture suivante et son effet sur la structure du sol. Le mélange triticale/pois est un bon relais d’assolement. L’engrais vert peut être semé sous couvert de la culture (ici une Luzerne sous Blé). Fiche technique

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    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

    La fertilisation en grandes cultures biologiquesLe choix de litinraire technique en 5 questionsQuestion 1 : Comment construire ma rotation ?

    Courte, moyenne ou longue, une bon-ne rotation fait intervenir jusqu cinq groupes de culture :

    1. La tte de rotation : 1 3 annes de prairie temporaire, luzerne ou associa-tion lgumineuses-gramines

    Elle permet lapport de matires fertili-santes pour les cultures suivantes, le re-pos physique du sol, la reconstitution de lactivit biologique, la restructuration et laration du sol en profondeur.

    2. Les plantes exigeantes : 1 anne de bl tendre dhiver, mas, colza, bettera-ve, pomme de terre ou chouElle seffectue aprs une culture enri-chissante pour le sol, soit aprs la tte de rotation ou aprs un relais dassole-ment.

    3. Les crales secondaires : 1 anne davoine, orge, triticale, seigle, peautre, mlange fourragerCes crales, moins exigeantes, se culti-vent gnralement aprs la culture exi-geante de la rotation. En 11me anne de rotation, on prfrera la culture de mlange fourrager (crale/pois).

    Rotation courte :sur 4-5ans

    Rotation moyenne :sur 7-8ans

    Rotation longue :sur 10-11ans

    Cralesecondaire

    Cralesecondaire

    Cultureexigeante

    Culture relaisdassolement

    Cralesecondaire

    CultureexigeanteCulture

    exigeante

    Culture relaisdassolement

    Ttede

    rotation

    4. Le relais dassolement : 2 annes de prairie temporaire ou 1 anne de mou-tarde, lin, sarrasin ou mlange crales-protagineuxLe rle de cette culture est de nettoyer et/ou denrichir le sol aprs 2 annes de crales. La mise en place dune cultu-re couvrante ou de plantes sarcles per-met de casser le cycle des adventices.

    5. Les engrais verts : en interculture quand la succession culturale le per-metIl est intressant dintroduire des esp-ces non prsentes dans la rotation telles que des crucifres (moutarde, colza), des polygonaces (sarrasin), des lgu-mineuses (trfle violet, fverole), des hy-drophilaces (phaclie), des gramines (ray-grass). Leur mode de destruction conditionne la disponibilit de lazote pour la culture suivante et son effet sur la structure du sol.

    Le mlange triticale/pois est un bon relais dassolement.

    Lengrais vert peut tre sem sous couvert de la culture (ici une Luzerne sous Bl).

    Fiche technique

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    Question 2 : Quels besoins pour le sol ?Une fois la ou les rotation(s) dfinie(s), il convient dadapter les pratiques de fer-tilisation la rotation et au type de sol.

    Question 3 : Quels besoins pour les cultures ?

    Il existe pour cela diffrentes mthodes permettant dvaluer le besoin du sol en amendement et engrais organique

    ou minral : diagnostic visuel, analyses de terre, bilan humique, etc.

    A lchelle de la culture, il existe diff-rents outils de pilotage pour ajuster les apports au besoin de la culture : bilan NPK, analyse de tissu vgtal, etc. Il se peut quaucun engrais ne soit nces-saire si les apports raliss par ailleurs sont suffisants (amendement, rsidus de culture, engrais vert, retournement dune prairie, fixation symbiotique). Les formes organiques de restitution azote tant nombreuses en AB, atten-tion ne pas crer dexcs ponctuel dazote minralis, pour les raisons sui-vantes :

    Les crales sont sensibles aux ex-cs dazote. Ils engendrent une crois-sance excessive des feuilles et des tiges au dtriment des graines et une sensibi-lit accrue la verse, au gel, ainsi qu certaines maladies et ravageurs. Malgr la non utilisation dengrais azot minral, le risque de lessivage existe. Si lapport dengrais organique rduit le risque au moment de lapport, le risque dexcs dazote minralis est rel lentre dhiver, surtout si le sol nest pas couvert. La mise en place dune culture intermdiaire pige ni-trates (CIPAN) permet de limiter ce ris-que (voir tableau suivant).

    Valeurs moyennes dazote minral lentre dhiver en agriculture biologique dans le Rhin Suprieur

    Culture Gestion de linterculture N min (kg N/ha)

    Trfle (T) /Gramine (G)

    Sous culture en place 19

    Aprs retournement tardif du T-G (oct-dec) 42

    Aprs retournement prcoce du T-G (avant oct) et sans culture intermdiaire- pour une parcelle avec T-G pluriannuel- pour une parcelle avec taux humus > 2,5 %

    65+15+20

    Aprs T-G, retournement prcoce (avant oct) avec culture intermdiaire 40

    Protagineux Aprs Fverole/Pois sans culture intermdiaire ou semis sous couvert- pour une parcelle avec taux humus > 2,5 %

    66+ 20

    Aprs Fverole/Pois avec culture intermdiaire ou semis sous couvert 39

    Aprs Soja 45

    Crale Aprs crale sans culture intermdiaire- pour une parcelle avec taux humus > 2,5 %

    42+10

    Aprs crale avec culture intermdiaire protagineux 40

    Aprs crale avec culture intermdiaire trfle ou associationtrfle-gramine ou protagineux-non lgumineuses

    27

    Aprs crale avec culture intermdiaire non lgumineuses 16

    Pomme de terre (PdT)

    Aprs PdT sans culture intermdiaire- pour une parcelle avec taux humus > 2,5 %

    90+20

    Aprs Pdt avec culture intermdiaire 50

    Cultureparticulire

    Aprs lgumes de plein champ- pour une parcelle avec taux humus > 2,5 %

    60+20

    Aprs mas ou tournesol- pour une parcelle avec taux humus > 2,5 %

    35+20

    Source : ITADA, Dynamique et gestion de lazote dans les rotations culturales dexploitations biologiques sans ou pauvres en levage.

    Lpeautre est particulirement sensible la verse.

    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

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    Question 4 : Quelles matires disponibles sur mon exploitation ? Comment les utiliser ? Les rsidus de culture, les engrais verts et les djections animales sont les trois principales matires valorisables en grandes cultures. Le choix des matires et de leur mode de gestion va dpen-dre avant tout de lobjectif recherch. Sagit-il de produire un humus stable, de stimuler lactivit biologique ou dap-porter des nutriments pour la culture ?

    Le fumierCest un fertilisant facilement utilisable sur les cultures comme sur les prairies. Sa composition est trs variable selon lespce animale, la quantit de paille employe, la richesse minrale et azo-te de lalimentation, la technique de fabrication, de stockage et demploi. La seule manire doptimiser son utilisation est de raliser une analyse de fumier pour en connatre sa composition. De manire gnrale, le fumier, non com-plment, est surtout dficitaire en phos-phore (sauf dans le cas dune alimenta-tion riche en crales et tourteaux). Epandez le fumier avant le semis, en-tre deux faons superficielles, ou sur la culture en place, lautomne ou au printemps.

    Le lisierIl apporte une forme dazote rapide-ment assimilable et permet de donner un coup de starter au printemps sur les prairies de fauche ou sur les crales prcoces (crales dhiver). Cependant, il est acidifiant et toxique pour la faune et la microflore du sol du fait de sa forte teneur en ammoniac. Uti-lis pur, la meilleure faon de le grer est denvisager un traitement par a-ration et addition dactivateurs. Lazote ammoniacal est ainsi transform en substances organiques.

    Le purinLe purin est riche en potassium, son pH nest pas acide mais son azote est sur-

    tout ammoniacal. Comme le lisier, il est acidifiant et toxique pour les champi-gnons et la faune superficielle.

    La pailleSi lincorporation de la paille doit tre suivie dune culture ds la fin de lt dbut automne, ralisez un lger ap-port dazote sous forme de djections animales ou dengrais vert (sem aprs la moisson) pour viter la faim dazote

    Le compost fermierDjections animales, paille et autres rsi-dus de culture sont couramment utiliss en grandes cultures. Vous pouvez ven-tuellement enrichir le mlange en pou-dres de roche (phosphates naturels). Epandez le compost dans le but dtre situ au plus prs des jeunes racines : soit avant semis sur sol portant, entre deux faons superficielles, ou avant labour

    peu profond si problme de portance. La quantit apporter varie en fonction de sa teneur en lments fertilisants et de leur vitesse de libration par le com-post. Il est gnralement conseill dap-porter 10 20 t/ha de compost par an. Attention toutefois aux arrire-effets qui au bout de 7 8 ans commencent se faire sentir.

    Lintrt du compost en grandes cultu-res est : - dentretenir le taux en matire orga-

    nique du sol pour quil conserve une bonne structure ;

    - dviter le salissement des parcelles par des adventices ;

    - dpandre un produit homogne, la diffrence du fumier ;

    - dutiliser un produit que lon peut pan-dre tout moment de lanne, sans craindre lexcs ou la faim dazote.

    Pour lapport deffluents dlevage ache-ts ou autoproduits, attention ne pas dpasser le seuil rglementaire de 170 kg dazote organique par ha de SAU.

    Le compostage en andain peut se raliser en plein champ.

    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

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    Question 5 : Quels complments apporter ? Comment les utiliser ?Le programme de fertilisation dune parcelle doit au moins comporter des cultures de lgumineuses, dengrais verts ou de plantes enracinement profond (ex : luzerne), lincorporation de matires organiques issues dlevages biologiques ou non, pour pouvoir faire appel aux produits de lannexe I.

    La fumure phosphate (farine dos, phosphates naturels broys, etc.)Avant toute logique dapport, il est im-portant de rappeler que le but re-chercher est de stimuler au maximum lactivit biologique, charge de librer le phosphore en rserve dans le sol. Sil savre ncessaire, lapport se raisonne au niveau de la rotation. - Dans les fermes dlevage, on incor-

    pore les engrais au fumier avant com-postage, voire on supprime tout ap-port phosphat si lon juge les entres suffisantes (fermes achetant tourteaux et crales)

    - Dans les autres fermes, on peut appor-ter la fumure phosphate avant lim-plantation estivale dun engrais vert : ses racines vont le prdigrer le ren-dant plus assimilable pour la culture suivante.

    - Lapport sur la culture, sil est incontour-nable, se fait en surface, au plus prs possible des jeunes racines.

    La fumure potassique (vinasse de betterave, patenkali, etc.)Lapport se raisonne par culture et sef-fectue en gnral avant linstallation de la culture. Les besoins en potassium sont les plus forts chez la jeune plante, dont les racines, quelques temps plus tard, re-jettent une bonne partie du potassium absorb.

    Les engrais azots organiques (fa-rine de plume et de poils, tourteau de ricin, etc.)Ils ont pour la plupart une solubilit as-sez forte, pour certains proche dun ammonitrate. Lapport se raisonne donc par culture et seffectue au plus proche de ses besoins. Attention toutefois aux excs dazote, les crales y sont sensibles.

    Les composts du commerce :Leur analyse chimique permet de les choisir en fonction de lob-jectif recherch.

    Attention lutilisation des composts du commerce- dans la lecture du C/N : Un compost bien mr

    devrait avoir un rapport C/N de lordre de 15, mais les composts du commerce sont souvent enrichis en azote. En AB, vrifiez que lazote apport est bien organique !

    - leur teneur en mtaux lourds. Cest no-tamment le cas pour les composts de boues dpuration et les composts urbains, dont lutili-sation nest pas autorise en agriculture biolo-gique.

    De faon gnrale, variez les apports pour couvrir au mieux les besoins, et gardez lesprit que la rotation et la valorisation des matires disponibles sur lexploitation restent la base de la fertilisation. Les autres apports viennent en complment, si besoin.

    Leurteneurenmatireorganiques-che est de 50 70 % en moyenne.

    Leur rapport Carbone/Azote (C/N)varie entre 12 et 20 selon la nature des constituants.

    Leur coefficient dhumification (K1),valeur approximative, peut donner une ide de leur degr de dcompo-sition. Plus il est lev, plus le compost est riches en prcurseurs dhumus.

    Lindice de stabilit de la matire or-ganique (ISMO) permet de rendre compte de la biodgradabilit du produit (rendement en matire orga-nique stable, valeur fertilisante).

    Les composts biens adapts aux gran-des cultures sont :- plutt jeunes et riches en azote (com-

    posts de fumier de porc, de volaille, voire de cheval).

    - pas trop riches en phosphore et po-tassium, car les crales sont peu exi-geantes pour ces deux lments ;

    - bien assainis concernant les graines dadventices ;

    - pas trop onreux, car les quantits n-cessaires sont importantes.

    Dans la pratique, les composts de fu-mier de bovin ne sont pas capables de librer beaucoup dazote lanne de lapport, et ils sont gnralement trop riches en phosphore et potassium.

    Attention aux apports trop frquents de composts jeunes et trop riches en azote. Ils risquent dappauvrir le sol en humus. Il peut alors tre intressant de rserver ces composts aux cultures trs exigeantes en azote sur une priode

    vgtative trs courte, comme le mas par exemple. Pour les autres cultures, utilisez un compost mr pour apporter de la matire organique stable au sol et contribuer la fertilisation azote des cultures. Pour combler les besoins en azote, introduisez des lgumineuses ou apportez des engrais organiques (voir paragraphe suivant).

    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

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    Commentaires :- La culture en tte de rotation (m-

    lange gramines/lgumineuses ou luzerne) et la paille sont changes des leveurs de montagne contre du fumier.

    - A lchelle de la rotation, le bilan humi-que est ngatif. Les pertes par minrali-sation sont augmentes par lirrigation du soja et du mas. Il est recommand

    de raliser au moins un apport suppl-mentaire de fumier avant mas et de prfrer le fumier pailleux compost au fumier frais pour lapport en humus. Dans ce cas, il est ncessaire de rdui-re lapport de vinasse de betterave sur mas.

    - A lchelle de la rotation, 70 % des ap-ports azots proviennent des lgumi-neuses.

    - Le sol nest pas couvert en hiver avant le soja. Il serait souhaitable dintroduire une CIPAN en interculture. Par contre, limplantation dengrais vert avant orge nest pas possible, le semis de lorge tant plus prcoce que le semis de triticale.

    - Dans un sol minralisation rapide, il est prfrable de retourner les prairies au printemps.

    Exemples de pratiques alsaciennes

    Grandes cultures sans levage en plaine du centre Alsace

    + Apport de 300 kg/ha de graviers de minerai calcaire (10-14 mm) tous les ans

    Rotation de 8 ans sur terre battante :

    limon argilo-sableux,profond, hydromorphe,

    minralisation rapide

    etrisque de lessivage limit

    Orge /25% Pois

    Sojairrigu Soja

    irrigu

    Triticale /Pois

    Engraisvert

    Masirrigu

    Bldhiver

    65 uN/ha de farine de plume (13-0-0)

    90 uN/ha de vinasse de betterave (3-0-7,5)

    25 T/ha de fumiers ou de compost de dchet vert

    Enfoui par labour dautomne

    Moutarde ou PhaclieEnfoui par labour

    dautomne

    Retournement par labour dhiver

    G/L ouLuzerne G/L ou

    Luzerne

    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

  • BioBio

    Grandes cultures sans levage avec lgumes de plein champ dans le pimont bas-rhinois

    + Apport de prparations biodynamises (Bouse de corne et Silice de corne) sur toutes les cultures

    Rotation de 6 ans sur terre du Bruch :

    sol argileux dcarbonat, profond, trs hydromorphe,

    minralisation moyenne

    et risque de lessivage lev

    Orge /10% Pois

    Pommede terre

    Chou ouCleri rave

    Luzerne /Dactyle Luzerne /

    Dactyle

    Engraisvert

    Navet

    Bldhiver

    Fverole de printempsEnfoui par labour de printemps

    15 t/ha de fumier compost

    Retournementpar dchaumage

    dautomne

    26 uN/ha de farinede plume (13-0-0)

    Commentaires :- A lchelle de la rotation, le bilan humi-

    que est quilibr. - Par contre, il y a un risque dappau-

    vrissement en NPK. Il est donc recom-mand de raliser un apport suppl-

    mentaire de 15 20 t/ha de compost avant le chou, sur prairie avant retour-nement.

    - A lchelle de la rotation, 84 % des apports azots proviennent des lgu-mineuses.

    - Pour ce sol, risque de lessivage lev, il est souhaitable de retourner la prairie aprs le 1er octobre. Avant, la minralisation est plus rapide et le risque de lessivage, sans culture inter-mdiaire, est trop important.

    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

  • BioBio

    Grandes cultures avec levage dans le pays de Hanau

    + Incorporation en surface de 1500 kg/ha de poudre de chaux magnsienne avant semis de la prairie temporaire

    Commentaires :- A lchelle de la rotation, le bilan hu-

    mique est excdentaire. Lapport dhu-mus par la prairie temporaire suffirait combler les pertes par minralisation.

    - Il y a un risque denrichissement en NP. Il peut tre envisag de rduire les ap-ports de lisier sur prairie et triticale et lapport de fiente de volaille sur mas.

    - A lchelle de la rotation, 38 % des ap-ports azots proviennent des lgumi-neuses.

    - Pour ce sol, risque de lessivage lev, il est souhaitable de retourner la prairie aprs le 1er octobre. Avant, la minralisation est plus rapide et le risque de lessivage, sans culture inter-mdiaire, est trop important.

    Rotation de 5 ans sur terre peu battante :

    sable argilo-limoneux, profond, peu hydromorphe,

    minralisation rapide

    et risque de lessivage trs lev

    Triticale

    Masensil

    40 m3/ha de lisier

    16 t/ha de compost (50% fientes de volaille,

    50 % fumier bovin)Epandu sur prairie

    10 t/ha de fumier compostEpandu sur chaumes puis enfoui

    par labour dautomne

    Retournementpar labour

    dautomne-hiver

    30 m3/ha de lisierLuzerne /Dactyle Luzerne /

    DactyleLuzerne /Dactyle

    - Par contre, le sol est nu en hiver entre le retournement de la prairie et lim-plantation du mas. Dans un sol mi-nralisation rapide, il est possible de retourner les prairies au printemps. Il est donc souhaitable ici de conserver la prairie en hiver et de procder un labour de printemps.

    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

  • BioBio

    Grandes cultures avec levage en Alsace bossue

    + Epandage de 400 kg/ha dun mlange fin de marl et de phosphate naturel sur les parcelles plus acides

    Commentaires :- A lchelle de la rotation, le bilan hu-

    mique est excdentaire. Lapport dhu-mus par la prairie temporaire suffirait combler les pertes par minralisation.

    - Il y a un risque denrichissement en NK. Il est donc recommand de rduire les apports de compost sur prairie (an-ne 1 et 2) et de reculer dun an les

    deux apports sur crales (pour faire bnficier les cultures suivantes de son arrire-effet plus important que son ef-fet direct).

    - A lchelle de la rotation, 32 % des ap-ports azots proviennent des lgumi-neuses.

    - Pour ce sol, minralisation lente, il est dfavorable de retourner la prai-

    Rotation de 6 ans sur terre saine :

    limon argilo-calcaire,moyennement profond, sain,

    minralisation lente

    et risque de lessivage lev

    Bldhiver

    20 m3/ha de purin

    20 m3/ha de purin

    20 m3/ha de purin

    12 t/ha de fumier compostEpandu sur chaumes puis

    enfoui par labour dautomne

    Retournementpar dchaumage

    dautomne

    Gramines /LgumineusesGramines /

    LgumineusesGramines /

    Lgumineuses

    12t/ha de fumier compostEnfoui par labour dautomne

    12 t/ha de fumiercompost

    12 t/ha de fumiercompost

    Incorpor en surface

    Avoine deprintemps

    Triticale

    rie au printemps. Par ailleurs, le risque de lessivage tant lev pour ce sol, il est souhaitable de retourner la prairie aprs le 1er octobre.

    - Le sol est nu en hiver entre le triticale et limplantation de lavoine de prin-temps. Il serait donc souhaitable dim-planter un engrais vert en interculture.

    Fertilisation en grandes cultures bio / Fiche technique / Septembre 2011

    Les financeurs