SOL ET LE CYCLE DES ÉLÉMENTS FERTILISANTS
Le sol fournit un support aux plantes et il joue un rôle important dans le cycle des éléments
nutritifs/fertilisants, en emmagasinant ceux-ci dans certaines conditions et en les rendant disponibles aux
plantes dans d’autres conditions. Selon l’élément et les variations dans les caractéristiques du sol (comme
texture, structure, pH, densité, contenu en matière organique, drainage, concentrations des macro et micro
éléments, capacité d’échange cationique et le niveau d’activité des micro-organismes), le climat, le cycle
des éléments et la capacité des plantes à récupérer ces éléments, son cycle sera grandement affecté par la
localisation (OMAFRA, 1994b). La disponibilité des éléments pour les plantes varie avec le temps;
seulement une fraction de ce qui est appliqué est utilisée la première année par les plantes et la portion
restante devient disponible aux plantes lentement sur les années qui suivent. Pour le N, cette fraction
varie de 50 à 70% d’utilisation la première année; pour le P, la portion utilisée la première année peut
varier de 10 à 40% selon le mode d’épandage et pour le potassium (K) l’utilisation représente de 20 à
25% (OMAF 1994b; FB 1994). La détermination d’un taux d’épandage ne peut donc pas être faite en
considérant seulement les éléments présents dans le fumier/lisier et les besoins des plantes à fertiliser.
Pour les éléments comme le N, qui est libéré en quantité relativement importante par la minéralisation de
la matière organique dans les sols (50 – 100 kg N/ha par an), la capacité du sol à libérer des éléments doit
être considérée et des analyses de sol doivent être réalisées de manières régulières pour déterminer les
éléments additionnels qui sont nécessaires aux plantes et qui ne sont pas déjà disponibles dans le sol
(Lorimer 1995; OMAF 1994b; Schmitt et Rehm 1997; Goss et al. 1996). De plus l’estimation des
rendements de culture devraient être basés sur les rendements des années antérieures. Une surestimation
de rendement peut entraîner une surfertilisation et un lessivage ou une accumulation d’éléments
fertilisants au niveau du sol. Toutefois une sous-estimation de rendements peut entraîner une sousfertilisation
et ainsi réduire les rendements et la marge de profit ( OMAF 1994b; Schmitt et Rehm 1997;
Lorimer 1995).
Différentes réactions vont survenir après l’épandage. Certaines pertes se produiront sous forme de
volatilisation de N (NH3), de ruissellement, d’érosion, de lessivage et de dénitrification (pertes directes de
N sous forme de N2, N2O ou NO) (FB 1994; OMAF 1994b). Le N et le P sous formes minérales sont
trouvés dans le fumier/lisier mais la plus grande partie de ceux-ci est présente sous forme organique.
Le P est retenu par les particules dans le sol jusqu’à une certaine concentration, toutefois lorsque plus de
P est ajouté du lessivage se produira (FB 1994; Evans et al. 1984; Lorimer 1995; Simard et al. 1996). Le
P inorganique est cependant très mobile et s’attache aux particules de sol et le mouvement du P
surviendra par érosion éolienne et hydrique (OMAF 1994b; Lorimer 1995). Un résultat d’analyse de sol
donnant une concentration en P de plus de 30 ppm indique que les taux d’application de fumier/lisier
doivent être ajustés et que le P doit devenir l’élément limitant dans le calcul des taux d’épandage
(Lorimer, 1995). Pour ce qui est du P, des taux élevés d’épandage entraîne une augmentation de la
concentration de P dans le sol avec le temps. Par exemple, des analyses faites dans les premiers 20 cm
d’un loam limoneux ont montré une augmentation de 50% de la concentration en P de 42 ppm en 1990 à
63 ppm en 1996 et ce pour un taux d’épandage de 77 kg de /ha-an. Pour la même période, la
concentration a augmenté de 49 à 85 ppm pour un taux d’épandage de 97 kg de P/ha-an (Randall, 1997).
Le N présent dans le lisier non traité est principalement sous forme organique et ammonium (NH4
+) et
n’est pas mobile lorsqu’incorporé dans le sol (OMAF 1994b). La forme organique du N et du NH4
+ peut
toutefois se déplacer aux eaux de surfaces si le lisier n’est pas incorporé après l’épandage et que
d’importantes précipitations surviennent causant du ruissellement. Dans le sol, la minéralisation
transforme la partie organique du N en NH 4
+, et généralement la nitrification suivra pour transformer le
NH4
+ en NO3
-. Les sols qui ont un haut taux de NO3
– sont plus propices au lessivage de ce composé vers
les eaux souterraines ou vers le s eaux de surface particulièrement si les sols sont équipés de systèmes de
drainage car cette forme de N est très mobile dans les sols. Le lessivage à travers les sols jusqu’à la nappe
phréatique peut se produire sur une longue période selon la quantité de précipitations qui survient. De
manière à rencontrer les quantités de N nécessaires aux plantes, la contribution en N du sol avant la
fertilisation par engrais minéraux ou organiques (fumier/lisier), la minéralisation du N provenant de la
matière organique, la contribution directe de N de l’atmosphère et la contribution provenant de l’engrais
appliqué doivent tous être considérées (Lorimer 1995; FB 1994; Goss et al. 1996).