Table de matières
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L’azote est le seul élément qui n’est pas issu de la roche mère ; on le trouve dans la nature sous deux états, notamment à l’état libre où il constitue 80% de l’atmosphère terrestre et à l’état combiné sous la forme organique ou minérale (Denis, 2000).
Dans le sol, l’azote peut exister sous trois formes principales représentant trois stades de décomposition des matières organiques :
Le cycle de l’azote dans une parcelle cultivée peut être représenté par les flux qui alimentent le stock d’azote minéral dans le sol :
Et les flux qui contribuent à le diminuer ou leur sortie sont entre autre :
L’efficience d’utilisation de l’azote est définie par les agronomes comme étant le rapport entre la quantité de matière sèche produite (rendement grains dans le cas des céréales) et la quantité d’azote disponible dans le sol ; elle peut être décomposée en deux paramètres à savoir l’efficacité d’absorption et l’efficacité d’utilisation de la portion d’azote déjà absorbée, cette dernière étant beaucoup étudiée par les agro physiologistes (Karou, 2001). L’efficience d’utilisation de l’azote peut être améliorée par les techniques de fertilisation (approche agronomique) et par l’amélioration génétique (approche génétique)
Plusieurs chercheurs montrent divers moments d’application de l’azote sur le maïs ; certaines études montrent que l’azote peut être apporté au moment du semis et d’autres montrent que l’azote peut être apporté lors de la croissance en tenant compte des moments où la plante a plus besoin de l’azote (Mulumuna, cité par Kasavuli, 2015). Anonyme (2010) montre que jusqu’au stade 7 à 8 feuilles, les besoins du maïs sont inférieurs à 20 u/ha, ainsi 75% de l’azote sont absorbés entre le stade 8 feuilles et la floraison.
Tremblay (2006) indique qu’il faut apporter l’azote au bon moment et bien choisir la modalité d’apport pour éviter les pertes par volatilisation; le maïs utilise la majeure partie de l’azote à partir de 3 à 4 semaines après la levée environ à partir du stade de 4 à 8 feuilles. Il est donc inutile de l’apporter trop tôt. Les résultats de travaux de recherche de Harvest Plus (2016) travaillant sur des nouvelles variétés de maïs suggèrent aux agriculteurs du Sud Kivu d’appliquer l’azote 45 jours après le semis.
Ainsi lors de l’apport, on doit faire attention aux conditions d’épandage de la solution azotée (température et humidité de sol) pour limiter les pertes par volatilisation, préférer une application par temps couvert sur sol humide, sans vent. Idéalement, il est recommandé de réaliser l’apport avant une pluie. En effet, une pluviométrie de 10 à 15 mm est nécessaire après un apport pour que l’azote puisse être transféré aux racines de la culture (Agri-mieux, 2012) ; car il a été observé que le maïs prélève dans le grain et les tiges-feuilles environ une livre de N par boisseau de grain produit. Seule une portion de cet azote est nécessaire pendant le stade plantule, mais les exigences augmentent rapidement à partir du stade (Anonyme, 2017).
L’urée est un engrais azoté avec composition 46-0-0, soit 46 % d’azote sous forme ammoniacale, l’urée est l’engrais sec le plus riche en azote et il est complètement soluble à l’eau. Il agit moins rapidement que les nitrates et son effet dur plus longtemps. L’hydrolyse de l’urée dépend de la température du sol et nécessite trois à cinq jours en sol froid tandis que quelques heures suffisent en sol réchauffé. Son application est recommandée avant une pluie et il doit être enfoui afin d’éviter d’éventuelles pertes par volatilisation (Ziadi, 2007).
Pour la nutrition des plantes, l’urée est une forme d’azote rapidement disponible. La seule différence de l’urée par rapport aux autres formes azotées réside dans la réaction hydrolytique en ammonium (ammoniac) dans le sol par l’intermédiaire de l’uréase, une enzyme omniprésente. Ce processus s’effectue sur une période de 1 à 4 jours. L’ammonium ainsi formé peut-être soit absorbé directement par les plantes ou lié aux supports de sorption du sol. Grâce à ces échanges, l’ammonium reste disponible pour la plante, mais est transformé également en nitrate par action microbienne. Contrairement à l’ammonium, le nitrate n’est pas lié par les supports de sorption et est donc soumis au risque de lessivage (Anonyme, 2011).
L’urée super granulée est un engrais obtenu par compactage de l’urée granulé (IFDC, 2010).Les granules de l’USG sont fabriqués à base de l’urée ordinaire en utilisant une machine appelée « briqueteuse » (briqueter en anglais). La machine compresse l’urée sous forme de comprimés blancs dont la masse unitaire est comprise entre 1 et 3 g (IFDC, 2008). Ces engrais dont le poids varie de 1 à 3 g, sont obtenus par une opération mécanique de compression de l’urée ordinaire contenant 46 % d’azote (simple modification physique) et le coût de cette opération sont estimées à 7-10% du prix de l’urée ordinaire (Cirimwami, 2015).
Le maïs (Zea mays) est une planteannuelle herbacée appartenant à la famille des graminées, à là sous famille des panicoidés (Raemaekers, 2001).
Le système racinaire du maïs est composé d’un grand nombre de racines adventives situées sur les nœuds à la base de la tige. Il est caractérisé par des racines traçantes (dites racines de surface), qui prélèvent l’eau et les nutriments nécessaires à la plante dans les couches les plus superficielles du sol. Ce type d’exploitation des ressources du sol fait que la plante soit très exigeante en azote et en eau, proportionnellement aux rendements élevés qu’elle permet, ce qui pose de graves problèmes environnementaux dans les régions tempérées (Ristanovic, 2001 ; Anzala, 2007)
La taille de la tige de maïs est variable. Pour les variétés couramment cultivées, la taille varie généralement de 1 à 3 m (Anzala, 2007). La tige unique est formée de plusieurs entrenœuds d’une vingtaine de centimètres (Anzala, 2007), variant entre 6 et 20 (Ristanovic, 2001) séparés par des nœuds. Au niveau de chaque nœud, de manière opposée, s’insèrent les feuilles à limbes allongés et à nervures parallèles.
Le maïs est une espèce à pollinisation croisée, où les inflorescences femelles (épis) et les inflorescences mâles (panicules) sont disposées à des endroits distincts sur la plante. C’est une plante bisexuée qui porte, séparées, des fleurs mâles et des fleurs femelles (Mazoyer, 2002).Le maïs est donc une graminée monoïque portant sur la même plante des fleurs mâles et femelles séparées. Bien qu’il soit autofertile, le caractère monoïque de la plante et sa protandrie (le pollen arrive à maturité avant que le stigmate ne soit réceptif) favorisent une pollinisation croisée anémophile de l’ordre de 90 à 95%.
Les épis, souvent à raison d’un épi par tige, sont formés d’un nombre variable de rangées de grains (de 12 à 16), qui fourniront de 300 à 1000 grains pesant entre 0,19 et 0,3 g. La longueur de l’épi varie de 5 à 45 cm ; son diamètre est de 3 à 8 cm. Le grain de maïs est formé d’un embryon, d’un tissu de réserve, l’albumen et d’une enveloppe fine et translucide, le péricarpe. L’albumen est constitué essentiellement de grains d’amidon ; c’est l’amidon corné qui donne sa couleur au grain de maïs, généralement jaune mais aussi blanche, rouge ou noire (Anzala, 2007).
Une bonne production du maïs requiert une bonne fertilisation organique et minérale qui couvre les besoins réels en phosphore et en azote qui sont les deux principaux éléments limitants. L’acidité du sol est aussi un autre facteur de la faible fertilité de la plupart des sols tropicaux et nécessite des amendements appropries avec de la chaux (HarvestPlus, 2016).
L’utilisation des engrais en culture de maïs, plus spécifiquement de l’azote, a traditionnellement été considérée dans le contexte de rentabilité et de rendement optimum (Oost, 2012).Une fertilisation azotée optimale est nécessaire pour réussir une récolte de maïs à haut rendement du maïs à ensilage ou à grain. Par contre des apports excessifs en azote réduisent la productivité et peuvent retarder la maturité du maïs à grain ; fertiliser au taux optimal d’engrais azoté assure autant un bon rendement de la culture qu’une productivité économique optimale (Bernie et al ., 2006). Le tableau 1 présente les quantités d’éléments nutritifs prélevés par le maïs (Kg/ha)
Tableau 1. Besoins nutritionnels du maïs
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Culture |
Rendement (Kg/ha) |
Eléments nutritifs prélevés (Kg/ha) |
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Azote |
Phosphore |
Potassium |
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|
Maïs grains |
3000 |
72 |
36 |
54 |
|
6000 |
120 |
50 |
120 |
|
Source : IFDC 2010
De ce tableau 1 on remarque que chacun de ces éléments (l’azote, le phosphore et le potassium) a son rôle pour la culture et un apport optimum de ceux-ci contribuera à atteindre le meilleur rendement.
L’apport en azote influencera non seulement la croissance juvénile du maïs mais également sa teneur en protéines brutes digestibles en fin de saison, le phosphore intervient dans le mécanisme de la maturation et influencera donc directement la teneur en matière sèche; quant à la potasse elle conduira à la formation de l’épi et des grains (Oost 2012).
Dans la fertilisation azotée, pour valoriser au mieux les apports azotés sur le maïs, il faut apporter l’azote au bon moment et bien choisir la modalité d’apport pour éviter les pertes par volatilisation ; le maïs utilise la majeure partie de l’azote à partir de 3 à 4 semaines après la levée environ à partir du stade de 4 à 8 feuilles (Tremblay, 2006).Cependant, l’augmentation de la fertilisation azotée ne se traduit pas toujours par une augmentation de rendement. Plusieurs recherches démontrent que souvent, il n’y a aucun lien entre les rendements obtenus et les quantités d’engrais appliquées. En effet, lorsque les conditions (sol, climat) sont propices à un fort rendement, elles favorisent aussi une bonne libération de l’azote du sol (bonne minéralisation de la matière organique du sol, de l’azote résiduel, etc.) (Anonyme, 2005).
Dans les bonnes conditions d’utilisation, l’efficience de l’azote absorbé est comparable pour les différentes formes d’engrais azoté. Cependant, l’urée est fortement sensible aux pertes par volatilisation. Elles sont d’autant plus importantes dans les sols sableux ou à faible CEC. Pour limiter ces pertes et obtenir une efficacité équivalente à celle de l’ammo-nitrate, l’urée doit être enfouie assez profondément dans le sol pour que l’ammoniac qui se dégage soit fixé avant d’atteindre la surface du sol. Le binage ne suffit pas pour réduire suffisamment les pertes par volatilisation. Le risque de volatilisation de l’urée peut aussi être fortement atténué si une pluie suffisante suit de peu l’épandage (20 à 30 mm) pour transférer l’urée en profondeur (Tremblay, 2006).
Le fractionnement est le fait d’appliquer les engrais à plusieurs stades de croissance de la plante, le plus souvent il intéresse les éléments très mobiles tels que l’azote, permettant ainsi de minimiser les pertes par lessivage ; il permet de fournir les éléments au moment où les plantes en ont besoin, mais aussi il maximise l’efficacité des engrais (IFDC, 2010). L’objectif de cette synchronisation des applications de l’azote pour le maïs est de fournir le N nécessaire lorsque la culture en a besoin, sans apporter d’excès qui peuvent potentiellement être perdus (Cirimwami, 2016).
Dans son travail avec les agriculteurs particulièrement au Bangladesh depuis plus de 35 ans, l’IFDC a développé le PPE comme l’alternative la plus efficace par rapport à la méthode traditionnelle d’application de l’engrais sur la surface du sol par épandage (répandu, le plus souvent à la main) dans un champ ou paddy. Le PPE est une technologie d’application de l’engrais innovatrice et éprouvée qui permet une augmentation des rendements de 18 pour cent en moyenne, tout en réduisant la quantité d’engrais utilisée d’à peu près un-tiers (IFDC, 2012).
Cette technique réduit les pertes d’azote de 40 pour cent, augmente l’efficacité de l’urée jusqu’à 50 pour cent, accroît les rendements de 25 pour cent, et réduit l’utilisation de l’urée d’environ 25 pour cent. L’adoption du PPU a été encouragée par le département de vulgarisation agricole du Bangladesh avec l’appui de l’IFDC (IFDC, 2012 ; FAO, 2014).
Les briquettes d’urée sont de grosses granules obtenues par le compactage des super granules (IFDC, 2010).Ces briquettes d’urée dont le poids varie de 1 à 3 g, sont obtenues par une opération mécanique de compression de l’urée ordinaire contenant 46 % d’azote (simple modification physique) et le cout de cette opération sont estimées à 7-10% du prix de l’urée ordinaire (Cirimwami, 2015).
Avantages de cette application
La rentabilité économique est la mesure de la capacité d’une entreprise ou une exploitation agricole à dégager des bénéfices à partir des moyens mis en œuvre. Cette rentabilité de l’entreprise peut être mesurée grâce à l’analyse de ses performances économiques et financières. Elles sont exprimées par des indicateurs chiffrés qui ont pour objectif d’apprécier l’efficacité et l’efficience de l’entreprise dans l’utilisation de ses ressources compte tenu de la nature de ses activités et de ses objectifs stratégiques (Anonyme, 2017).
La rentabilité économique peut être estimée par des paramètres économiques qui permettent de ressortir une décision sur la rentabilité économique d’une technologie ; différentes formules peuvent être mises en évidence :
Si IA<1,5 le traitement est rejeté ; si 1,5< IA <2, le traitement est adopté avec hésitation ou réticence ; Si IA>2, le traitement est facilement adopté.
PB = Production*Prix
Afric mémoire est une plateforme web pour le partage des mémoires et TFC entre étudiants du monde entier.
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