Vis-à-vis de l’azote, les couverts n’ont pas seulement un rôle de piégeage [lien fiche piégeage] mais aussi de restitution. Entre 50 et 70 % de l’azote contenu dans le couverts est restitué selon le type de couverts, la culture suivante, la récurrence des couverts dans le rotation … La valeur fertilisante d’un couvert correspond à la quantité d’azote supplémentaire disponible apporté par celui-ci à la culture suivante. Elle dépend de plusieurs paramètres liés au contexte de la parcelle (pédoclimat, culture suivante) mais aussi des pratiques de l’agriculteur en matière de couverts. Pendant l’interculture, le couvert tend à diminuer la richesse du sol en azote minéral car il en consomme pour se développer. Dès sa destruction, le couvert commence à se décomposer et à minéraliser l’azote qu’il contient. Ainsi, le couvert restitue une partie de l’azote qu’il a capté pour se développer et limiter les sorties d’azote de la parcelle par la lixiviation.
DECOMPOSITION DES RESIDUS DE COUVERTS
La décomposition des résidus de résidus de cultures intermédiaires est un processus très rapide. En effet Justes et al. (2009) montrent lors de l’incubation de résidus de différentes couverts que 20 % du carbone du couvert est minéralisé – digéré par le sol - au bout d’une semaine et entre 59 % et 68 % au bout de 168 jours. La minéralisation du carbone est relativement stable entre les espèces même si des différences existent.
Pour l’azote, les dynamiques sont très différentes. L’incorporation de certains résidus provoque un phénomène temporaire d’immobilisation de l’azote tandis que d’autres sont pourvoyeurs nets d’azote. Cette différence de comportement s’explique par la richesse en azote du couvert.
Tableau 1 : Minéralisation des résidus de cultures intermédiaires selon leur C/N. Données issues de Justes et al 2012
Service | Legumineuses | Moutarde | Gramninees |
---|---|---|---|
C/N | 10-12 | 15-20 | 20-30 |
Taux de mineralisation | 40 à 50 % | 15 à 30 % | - 15 à 15 % |
En effet, si on considère un C/N du sol de 9, il faut 1 unité de N pour stocker 9 kilos de carbone dans le sol. Or à CT, environ 30 % du C contenu dans les couverts est stocké, l’humification génère alors un besoin d’environ 15 u par tonne de couvert restitué pour transformer la biomasse fraiche du couvert en matière organique. Si le couvert est trop pauvre en azote (C/N > 20), les microorganismes doivent alors consommer l’azote minéral du sol pour décomposer le couvert.
LA VALEUR FERTILISANTE DES COUVERTS
DEFINITION ET MODE DE CALCUL
La valeur fertilisante correspond à la quantité d’azote que permet de faire économiser le couvert à productivité équivalente. Dans le cas d’une valeur fertilisante positive, le couvert permets d’accroître les fournitures du sol à la culture suivante. Si on cherche à adapter le raisonnement de la fertilisation, l’effet des couverts sur la disponibilité en azote peut se décomposer en :
- Un effet sur le reliquat à l’ouverture du bilan (ou en sortie d’hiver)
- Un effet sur les fournitures en azote du sol au cours de la campagne
EFFET SUR LE RELIQUAT SORTIE HIVER
Les couverts modifient la richesse du sol en azote minéral tout au long de l’interculture. Au cours de l’automne, ils tendent à absorbé l’azote disponible. Dans l’essai présenté ci-dessous, les couverts, quelle que soit leur composition, ont réduit la quantité d’azote disponible avant l’hiver tandis qu’en sol nu le niveau de disponibilité reste élevé mal gré une légère baisse (immobilisation de l’azote par les résidus de culture, absorption par les repousses de céréales, lixiviation).
Juste après leur destruction, les couverts commencent à se décomposer et à mettre à disposition les éléments minéraux qui les composent (y compris l’azote). La richesse du milieu augmente entre décembre et avril pour les modalités avec couvert détruit. En sol nu, la quantité d’azote disponible baisse par lixiviation en fonction l’intensité du drainage.
EFFET DE L’INTENSITE DU DRAINAGE
Tableau 2 : Données issues de Beaudouin et al 2006 - Moyennes (1991-1999) de données simulées sur le BAC de Bruyères (02)
Type de sol | Réserve utile (mm) | Drainage (mm) | Lixiviation (kg de N.-1.an-1) |
---|---|---|---|
Limon profond | 203 | 219 | 16 |
Argile limoneuse | 167 | 234 | 30 |
Limon sableux sur craie | 188 | 245 | 45 |
Sable limoneux sur sable | 158 | 263 | 50 |
EFFET DE LA DATE DE DESTRUCTION
RELOCALISATION DE L’AZOTE
Comme évoqué dans une autre fiche service, les couverts limitent les pertes d’azote par lixiviation via les eau de drainage en captant l’azote minéral présent dans le sol en interculture. Les nutriments absorbés sont alors mobilisés pour constituer la biomasse du couvert qui sera restitué en surface ou incorporé dans les premiers centimètres du sol. L’azote capté dans les horizons profonds ou qui auraient été lixivié dans les horizons profonds du sol sont donc relocalisés en surface. Cet effet est particulièrement important pour les cultures à enracinement plus superficiel (pommes de terre, cultures légumières) Thorup-Kristensen (2003) .
MINERALISATION EN COURS DE CAMPAGNE
Souvent désigné par MrCI
Impact de la date destruction
A vos claviers !
TRAVAUX CITES
Beaudoin N., 2006. Caractéristation expérimentale et modélisation des effets des pratiques culturales sur la pollution nitrique d’un aquifère en zone de grandes cultures.
Justes E., Mary B., Nicolardot B., 2009. Quantifying and modelling C and N mineralization kinetics of catch crop residues in soil : parameterization of the residue decomposition module of STICS model for mature and non mature residues. Plant and Soil.
Thorup-Kristensen K., Magid J., Jensen L., 2003. Catch crops and green manures as biological tools in nitrogen management in temperate zones. Advences in Agronomy 79, 227-302