Les besoins des légumes
Le contenu qui suit est issu de :
Oeuvre originale : Weill, A. et Duval, J. (2009). Guide de gestion globale de la ferme maraîchère biologique et diversifiée. Équiterre.
Révision : Weill, A., Legault, G., Bergeron, E., Méthé, A., La France, D., St-Arnaud, R., Roy, J., Khanna, R. et Gagné, G. (2022).
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La fertilisation des légumes en champ est présentée dans les sections ci-dessous. Pour la fertilisation en tunnel, il est possible de consulter un document intitulé Guide de production : Poivron et tomate biologiques sous abris (Guimont et al., 2020).
Modes de fertilisation
La fertilisation en azote, phosphore, potassium, calcium et magnésium des légumes de champ se fait principalement au sol sous forme solide (fumiers, composts, engrais granulaires et chaulage).
Il peut toutefois être nécessaire de faire des apports liquides de potassium, magnésium ou calcium (principalement en tunnel) par pulvérisation foliaire ou dans l’eau d’irrigation avec un système de goutte-à-goutte. Ces applications sont surtout faites lorsqu'il y a un risque de carence.
Les éléments mineurs sont principalement appliqués à l’aide de pulvérisations foliaires. Une application de zinc ou bore est aussi possible sous forme solide.
Fertilisation solide au sol : apports de fumiers, composts et engrais granulaires
Les apports de fumier peuvent s’effectuer la saison qui précède la culture, soit à l'été avant de semer un engrais vert, soit à l’automne. En général, les fumiers sont appliqués à pleine largeur du champ avec un épandeur à fumier solide.
Le compost peut être appliqué à l’automne précédent ou au printemps avant la plantation. Il peut être appliqué avec l’épandeur à fumier pleine largeur ou avec des épandeurs en bande, conçus pour appliquer seulement sur la planche cultivée.
Les fertilisants organiques azotés (fumier de poule cubé, farine de plume ou de sang, granules de luzerne) sont fractionnés en plusieurs applications selon les cultures pour les cultures qui ne sont pas sur plastique. Le fractionnement n’est pas toujours nécessaire en sol argileux, ou lorsqu’une combinaison d’engrais ayant des taux de minéralisation différents est utilisée. Une première dose sera appliquée avant la plantation ou le semis et une à deux applications sont à prévoir en post-levée, environ 4 semaines après la plantation ou lorsque les plants ont 15 cm. Chaque culture possède ses besoins propres de fractionnement (Tableau 1). Les applications des granules peuvent s’effectuer à l'aide d'applicateurs d’engrais qui possèdent des trémies de grande capacité (les doses à appliquer sont 2 à 4 fois plus importantes que pour les engrais de synthèse). Il existe également des applicateurs de fertilisants en bande pour appliquer les fractionnements d’azote lors du sarclage, ce qui permet l'incorporation en un même passage.
Les fertilisants solides concentrés en phosphore ou potassium sont appliqués juste avant la plantation ou le semis. Ils peuvent être appliqués à la volée pleine largeur avant la formation des buttes ou des planches de culture dans des épandeurs à engrais standards. L’application en bande est également possible. Si plusieurs engrais granulaires doivent être appliqués en même temps, il est possible de les mélanger avant leur application (à la main ou au mélangeur à béton). Il est à noter que les fertilisants en phosphore sont rarement utilisés car peu efficaces.
Pour le maraîchage sur petite surface, quelques équipements sont disponibles tels que des épandeurs pour rotoculteur, des épandeurs à engrais pour terrain de golf ou espaces verts.
Lorsque les fertilisants sont positionnés en bande près des plants, la dose ne doit pas être réduite à la surface fertilisée. On considère la surface totale, c'est-à-dire la longueur de la planche multipliée par la distance centre-à-centre des planches (les allées plus la largeur occupée par la culture, ou largeur utile). Par exemple, pour une largeur utile de 30 po (75 cm) avec une allée de 18 po (45 cm), soit un total de 48 po de largeur ou 4 pi centre-à-centre, la surface totale à considérer pour 100 pieds de planche est de : 100 pi * 4 pi = 400 pi2 = 37 m2. Les calculs de dosage doivent donc être basés sur cette surface totale, même si la matière fertilisante est appliquée de façon localisée sur la planche.
À noter que certaines recherches ont démontré que pour les doses recommandées à la volée, il était possible de réduire cette même dose lorsque l’engrais était positionné en bande, cela sans compromettre le rendement.
Fertilisation foliaire : calcium, magnésium et oligo-éléments
Les plantes absorbent les éléments nutritifs dont elles ont besoin principalement par les racines. Les pores des feuilles (stomates) peuvent également absorber une petite quantité d’éléments, dans certaines conditions. Par conséquent, la fertilisation foliaire est surtout utilisée pour combler les besoins en éléments mineurs. Pour les éléments majeurs, elle doit uniquement être considérée comme une fertilisation d’appoint; elle ne peut pas remplacer la fertilisation par les racines.
L’efficacité de l'absorption par le feuillage dépend de l’espèce cultivée, de la forme chimique du composé appliqué, mais également des conditions (température, humidité) lors de l’application (Maltais, 2006). Il est primordial d’appliquer les solutions fertilisantes foliaires dans des conditions optimales pour obtenir un résultat visible. Les fertilisants doivent être appliqués lorsque les stomates des feuilles sont ouverts, soit en période de photosynthèse (en présence de lumière), mais idéalement lorsque l’assèchement du produit sur le feuillage est lent (pas de vent, humidité élevée). Ainsi, sont à privilégier les applications en début et fin de journée, lorsque les températures sont modérées (entre 15 et 28 °C) (CRAAQ, 2013, p. 276), l’humidité relative élevée, l’intensité lumineuse faible (journée nuageuse) et le vent absent. Le jeune feuillage aura également plus de facilité à absorber les éléments que le feuillage plus âgé. Il faut éviter les applications en plein soleil qui peuvent causer des brûlures. Le volume d’eau doit être suffisant pour bien couvrir le feuillage incluant les points de croissance (de 500 à 1000 l/ha).
Des précautions de base devraient être prises avant d’appliquer un fertilisant sur le feuillage des plantes (ainsi que dans de petits volumes de substrat comme l'on retrouve dans les plateaux multicellulaires par exemple). Certains produits concentrés sont naturellement très basiques ou très acides. Il est conseillé de tester le pH et la salinité de la solution et de connaître les propriétés de l’eau utilisée pour la dilution (pH, salinité) afin de réduire les risques de phytotoxicité sur le feuillage et sur les jeunes transplants. La présence de sodium (Na+) et d’ammonium (NH4+) peut causer une forte salinité des solutions. Afin d'éviter les problèmes, cette dernière devrait se situer entre 0,8 et 1,2 mS/cm pour une application sur du feuillage ou des transplants. L’exposition à un fort rayonnement solaire après l’application peut aussi causer des brûlures au feuillage.
L’effet visuel des fertilisations foliaires à base d’azote, de phosphore et de potassium en champ peut être marqué, mais l’effet sur les rendements n’est pas garanti. Dans certains cas, elles peuvent augmenter les rendements, mais elles ne remplacent pas la fertilisation de base du sol. L'exemple qui suit, basé sur les besoins en azote, permet de comprendre pourquoi. L’application de 5 l/ha d’émulsion de poisson ayant une teneur en azote de 5 % apporte 0,25 kg N/ha (5 l/ha * 0,05 kg N/l), ce qui est très loin des besoins en azote des légumes qui varient de 50 à 130 kg N/ha.
Pour plus d'information sur la fertilisation foliaire, voir le document en anglais Foliar Fertilization (Kuepper, 2003).
Fertilisation via l’irrigation : calcium et potassium
La fertilisation via l'irrigation est appelée fertigation. En ce qui concerne le calcium, ce mode de fertilisation est utilisé pour prévenir ou corriger un désordre physiologique qui provient d’un déplacement trop lent du calcium dans la plante. Il est plus efficace que la pulvérisation foliaire.
Le potassium est parfois mis dans l’eau d’irrigation, mais principalement pour la production de tomate en tunnel. La fertilisation en tunnel n’est pas couverte dans ce chapitre. Pour plus d’information sur la fertilisation en tunnel, voir le Guide de production : Poivron et tomate biologiques sous abris (Guimont et al., 2020).
Éléments majeurs : N, P, K
Pour déterminer les doses en azote, phosphore et potassium, on se réfère aux grilles de référence en fertilisation. À noter que celles publiées avant 2010 n’ont pas été réalisées à partir d’essais au champ au Québec. Il faut donc les utiliser avec discernement. Les grilles publiées à partir de 2010 ont fait l’objet de nombreux essais et validations statistiques par des équipes de recherche au Québec, ce qui a amené à réduire les recommandations en phosphore et potassium pour plusieurs cultures légumières. La mise à jour des grilles est constante, les plus récentes publications peuvent être consultées sur le site du MAPAQ.
Lors des essais scientifiques, il a été démontré qu’en culture en champ, il n’existe pas de lien de cause à effet entre les quantités d’éléments prélevés ou exportés (ou le rendement visé ou réel) et les besoins des cultures en éléments nutritifs. Les recommandations de référence peuvent toutefois être ajustées en fonction de la réalité du champ (p. ex.: état de santé du sol, irrigation).
La section qui suit traite des besoins en sols minéraux, ce qui correspond à la situation de la majorité des fermes maraîchères biologiques au Québec. Pour connaître les recommandations en sol organique (betterave, carotte, céleri, chou chinois, épinard, laitue, oignon sec, pomme de terre et radis), voir le Guide de référence en fertilisation (CRAAQ, 2013).
Azote
En général, les besoins des légumes en azote demeurent élevés (Tableau 1). Pour plusieurs légumes racines et la laitue, souvent classés dans la catégorie des légumes peu ou moyennement exigeants en agriculture biologique, on constate que les besoins en azote sont tout de même appréciables. Les recommandations en azote publiées par le MAPAQ en 2021-2022 varient selon la texture du type de sol (G1, G2 et G3[1]) et le taux de matière organique des sols. Pour la majorité des cultures, les apports en azote doivent être fractionnés, sauf dans le cas des cultures sous plastique.
Pour calculer la fertilisation, les légumes peuvent être rassemblés en quatre groupes en fonction de leurs besoins moyens en azote :
- légumes très exigeants : 150 à 200 kg/ha (moyenne 160 kg/ha);
- légumes exigeants : de 135 à 140 kg/ha;
- légumes moyennement exigeants : de 70 à 120 kg/ha (moyenne 95 kg/ha);
- légumes peu exigeants : de 30 à 60 kg/ha (moyenne 40 kg/ha).
Les moyennes par groupe de culture peuvent être pondérées en fonction des surfaces occupées par les différents légumes.
Tableau 1. Besoins en azote totaux de différents légumes et fractionnement selon les modes et moments suggérés en sols minéraux
| Légumes | Année de publication | Besoins total en azote (kg/ha) | Fractionnements suggérés (kg N/ha) | |
|---|---|---|---|---|
| À la plantation | 2e et 3e applications | |||
| Légumes très exigeants | ||||
| Chou | 2010 | 150 à 230 | En bande : 80 | 2 semaines après plantation : 50 % du résiduel
4 à 5 semaines après plantation : le restant |
| Brocoli
Chou-fleur |
2010 | 130 à 190 | En bande : 80 | |
| Pomme de terre de conservation | 2010 | 125 à 175 | En bande à la plantation | 30 jours après la plantation |
| Légumes exigeants | ||||
| Poivron
Aubergine |
2003 | 140 | À la volée avant la plantation : 70
À la plantation : 35 |
À l’apparition des fruits : 35 |
| Tomate | 2003 | 135 | À la volée avant la plantation : 100 | Lorsque les fruits ont 2,5 cm : 35 |
| Maïs sucré | 2010 | 95 à 140 | En bande au semis : 20 à 50
(ne pas appliquer plus de 100 kg (N+K2O) en bande au semis) |
En bande au stade 6 à 7 feuilles : 45 à 120 |
| Légumes moyennement exigeants | ||||
| Betterave - gros calibre | 2022 | MO > 4,5 % : 80 à 120
MO < 4,5 % : 160 à 200 |
Au semis : 50 à 100 | Au stade 6 feuilles : 30 à 60 |
| Betterave - petit calibre | 2022 | 80
(65 à 120) |
Au semis : 50 à 70 | Au stade 6 feuilles : 0 à 50 |
| Épinard | 2003 | 120 | À la volée avant le semis : 80 | 3 à 4 semaines plus tard : 40 |
| Cucurbitacées | 2003 | 115 | À la volée avant le semis : 80 | En bande à l’apparition des fleurs : 35 |
| Pomme de terre hâtives | 2010 | 80 à 110 | En bande à la plantation | 30 jours après la plantation |
| Ail
Oignon jaune Poireau |
2003 | 110 | À la volée : 55 | En bande, au stade 15 cm de hauteur : 55
(avant 25 juin pour l’oignon) |
| Oignon espagnol | 2022 | 40 à 80 | À la transplantation, incorporé : 40 à 50 | Stade 5-7 feuilles : 30 |
| Radis | 2003 | 110 | À la volée avant le semis : 110 | |
| Panais | 2003 | 80 | À la volée avant le semis : 80 | |
| Laitue | 2003 | 70 | Enfouir avant la plantation : 70 | |
| Légumes peu exigeants | ||||
| Haricot jaune ou vert | 2021 | 40
(20 à 60) |
En bande au semis, jusqu’au 1er sarclage : 20 à 60 | |
| Carotte | 2021 | 50 | Au semis : 25 | Au stade 6-10 feuilles : 25 |
| Rutabaga
Rabiole |
2003 | 35 | À la volée avant le semis : 35 | |
| Pois vert | 2021 | 30 | À la volée avant le semis et incorporé : 30 | |
Source : Adapté de CRAAQ (2003), CRAAQ (2013), MAPAQ (2021) et MAPAQ (2022)
Phosphore
En général, les besoins de fertilisation en phosphore sont assez faibles dans les sols contenant plus de 150 kg/ha de phosphore ou ayant un ISP1[2] de plus de 2,6 %. Les recommandations en phosphore basées sur l’ISP1 ont grandement baissé les apports recommandés.
Comme mentionné précédemment, les sols argileux ayant un ISP1 supérieur à 7,6 % ou les sols de texture moyenne ou grossière ayant un ISP1 supérieur à 13,1 % doivent limiter les apports de phosphore. Les nouvelles recommandations en phosphore varient selon la texture de sol (G1, G2 et G3[1]) et sont résumées dans les tableaux 2 et 3. À noter que les valeurs de ces tableaux présentent une simplification des données existantes dans le but de fournir un ordre de grandeur des besoins moyens en phosphore des différents groupes de légumes. Les recommandations de fertilisation devraient être basées sur les documents officiels : CRAAQ (2013), MAPAQ (2021) et MAPAQ (2022).
Tableau 2. Besoins moyen en phosphore des différents groupes de légumes en sols minéraux en fonction de la richesse du sol en P analysé avec la méthode Mehlich-3
| Analyse de sol | Solanacées (poivron, aubergine, tomate) | Légumes-feuilles (laitue, épinard), alliacées et cucurbitacées | Légumes-racines (radis, panais, rutabaga, rabiole) |
|---|---|---|---|
| Phosphore (kg PM-3/ha) | Besoins moyens
(kg P2O5/ha) | ||
| 0 - 50 | 240 | 185 | 160 |
| 50- 100 | 215 | 160 | 140 |
| 100 - 150 | 190 | 140 | 110 |
| 150 - 200 | 165 | 120 | 95 |
| 200 - 300 | 120 | 90 | 75 |
| 300 - 400 | 70 | 55 | 50 |
| > 400 | 40 | 30 | 30 |
Source : Adapté de CRAAQ (2013)
Tableau 3. Besoins moyen en phosphore des différents groupes de légumes en sols minéraux en fonction de l'ISP1
| Analyse de sol | Pomme de terre | Brassicacées (Brocoli, chou, chou-fleur) | Maïs sucré, betterave, carotte | Haricot, pois | Oignon espagnol |
|---|---|---|---|---|---|
| Phosphore - ISP1
(%) |
Besoins moyens
(kg P2O5/ha) | ||||
| 0 - 2,5 | 200 | 150 | 85 | 30 - 60 | 45 |
| 2,6 - 5 | 150 | 120 | 75 | 30 | 45 |
| 5,1 - 7,5 | 150 | 75 | 65 | 30 | 45 |
| 7,6 - 10 | 150 | 75 | 35 | 0-30 | 0-45 |
| 10,1 - 15 | 120 | 40 | 0-35 | 0 | 0 |
| 15,1 - 20 | 75 | 30 | 0 | 0 | 0 |
| 20,1 - 25 | 75 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 25,1 et + | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Source : Adapté de CRAAQ (2013), MAPAQ (2021) et MAPAQ (2022)
Potassium
La plupart des légumes sont exigeants en potassium. Les besoins de fertilisation en potassium sont faibles dans les sols qui contiennent plus de 350 kg/ha de potassium. Les solanacées incluant la pomme de terre, les chénopodiacées (betterave, épinard), les alliacées (oignons, poireaux, etc.) et les légumes-racines sont considérés comme des cultures exigeantes en potassium. Toutefois, la nouvelle grille de la carotte a réduit significativement les recommandations en potassium. Celle-ci est considérée maintenant comme une culture peu exigeante en potassium avec des besoins de seulement 60 kg K/ha en sol pauvre. Les recommandations en potassium sont résumées dans le tableau 4.
Tableau 4. Besoins moyens en potassium des différents groupes de légumes en sols minéraux en fonction de la richesse du sol en K analysé avec la méthode Mehlich-3
| Analyse de sol | Solanacées (poivron, aubergine, tomate, pomme de terre*) et épinard | Betterave | Oignon espagnol | Légumes racines et bulbes (radis, rutabaga, rabiole, panais, alliacées) | Laitue et cucurbitacées | Brocoli, chou et chou-fleur2 | Maïs sucré | Carotte | Haricot, pois |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Année publication | 2003 et *2010 | 20221 | 20221 | 2003 | 2003 | 2010 | 2010 | 20211 | 20211 |
| Potassium (kg KM-3/ha)1 | Besoin moyen en potassium
(kg K2O/ha)1 | ||||||||
| 0 - 100 | 240 | 125-210 | 180 | 200 | 175 | 120 | 80 | 60 | 30-45 |
| 100 - 200 | 200 | 70-140 | 180 | 170 | 150 | 100 | 60 | 60 | 30 |
| 200 - 300 | 160 | 70 | 150 | 135 | 125 | 60 | 40 | 50 | 0-30 |
| 300 - 400 | 100 | 35 | 100 | 100 | 95 | 30 | 40 | 50 | 0-30 |
| 400 - 500 | 50 | 35 | 60 | 70 | 70 | 0 | 40 | 0 | 0 |
| 500 - 600 | 30 | 0-35 | 0-60 | 45 | 45 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| > 600 | 0-20 | 0 | 0 | 25 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Notes
1 Les nouvelles grilles 2021-2022 sont présentées en ppm. La conversion vers kg/ha est : ppm * 2,24 = kg/ha.
2 Le chou-fleur a des besoins de 240 kg/ha de K2O en sol pauvre (0-100 kg K/ha).
Les valeurs de ce tableau présentent une simplification des données existantes permettant de donner un ordre de grandeur des besoins moyens en potassium des différents groupes de légumes. Les recommandations de fertilisation devraient être basées sur les documents officiels : CRAAQ (2013), MAPAQ (2021) et MAPAQ (2022).
Source : Adapté de CRAAQ (2013), MAPAQ (2021) et MAPAQ (2022)
Calcul des quantités de N, P et K à apporter
L’azote est le premier élément à considérer lors de la planification de la fertilisation. L’azote est apporté principalement par les composts, les fumiers et les engrais organiques qui contiennent un quantité importante, et souvent suffisante de phosphore, ainsi que du potassium. Les engrais verts de légumineuses sont également une source d’azote et rendent disponible aux cultures une certaine quantité de phosphore et de potassium contenus dans le sol. Pour les cultures exigeantes en azote, les apports des fertilisants organiques peuvent apporter trop de phosphore pour la capacité de réception du sol.
La section qui suit permet de comprendre les étapes de calcul à l’aide d’un exemple. Les données doivent être ajustées en fonction de chaque ferme. Les calculs de disponibilité des éléments issus des fertilisants organiques sont des estimés basés sur des facteurs de disponibilité qui sont imprécis et encore mal documentés. La contribution en fertilisation des engrais verts est également une approximation qui ne considère pas la biomasse racinaire ni tous les effets bénéfiques sur la santé des sols qui améliore significativement la productivité et la santé des cultures.
Exemple : Planification de la fertilisation pour une ferme maraîchère diversifiée dont la rotation inclut un engrais vert d’une année complète tous les trois ans
Rotation sur 3 ans :
- Engrais vert de légumineuses ou foin;
- Légumes exigeants et très exigeants - apport de 20 t/ha de compost;
- Légumes moyennement ou peu exigeants - apport de 20 t/ha de compost.
Les matières disponibles pour la fertilisation sont le compost, le fumier de volaille granulé et l’engrais vert.
La valeur fertilisante de ces trois matériaux est calculée respectivement aux tableaux 5, 6 et 7.
Tableau 5. Calcul de la valeur fertilisante d’une tonne de compost de ferme
| N | P2O5 | K2O | |
|---|---|---|---|
| Analyse (kg/t en base humide)a | 7,6 | 9,1 | 5,4 |
| Disponibilité des éléments (%)b | 30 | 65 | 100 |
| Contenu en éléments disponibles (kg/t) | 7,6 * 30 % = 2,3 | 9,1 * 65 % = 5,9 | 5,4 * 100 % = 5,4 |
Notes
a Les analyses de laboratoire “engrais organique” sont sur base humide. Les analyses de compost commerciaux provenant des fournisseurs en % sont en base sèche; il faut les convertir en base humide pour pouvoir calculer les apports de nutriments. Voir l'exemple d’analyse provenant de la section Caractéristiques des fumiers, lisiers et composts et exigences pour la production biologique.
b Le coefficient d’efficacité (CE) de l’azote est à estimer en fonction du compost. Pour le phosphore et le potassium, les données sont celles des fumiers et proviennent du Guide de référence en fertilisation - 2e édition (CRAAQ, 2013; chapitre 10).
Tableau 6. Calcul de la valeur fertilisante d’une tonne de fumier de poule cubé
| N | P2O5 | K2O | |
|---|---|---|---|
| Analyse garantie (%) en base sèche (Matière sèche (MS): 95%) | 5 % | 3 % | 2 % |
| Analyse (kg/t en base humide) | 50 kg/t sèche * 95 % MS = 47,5 | 30 kg/t sèche * 95 % = 28,5 | 20 kg/t sèche * 95 % = 19 |
| Disponibilité des éléments (%)a, b | 85a | 65b | 100b |
| Contenu en éléments disponibles (kg/t) | 47,5 * 85 % = 40 | 28,5 * 65 % = 19 | 19 * 100 % = 19 |
Notes
a La disponibilité de l’azote du fumier de poule cubé a été estimée par plusieurs essais menés par l’IRDA. Pour les cultures nitrophiles (brassicacées, pomme de terre, solanacées, maïs sucré) le CE suggéré est de 90 % et de 80 % pour les cultures non nitrophiles. Le CE moyen pour les légumes variés est estimé à 85 %.
b Pour le phosphore et le potassium, les données sont celles des fumiers et proviennent du Guide de référence en fertilisation - 1re édition (CRAAQ, 2003).
Dans cet exemple, l’engrais vert produit une biomasse sèche de 4 t/ha et contient 3 % de N, 0,5 % de P2O5 et 3,5 % de K2O, soit 30 kg/t de N, 5 kg/t de P2O5 et 35 kg/t de K2O.
Pour connaître la biomasse en matière sèche de l’engrais vert, il est possible de le couper sur une surface d'un mètre carré (une zone représentative doit être choisie) et de le peser. Cet échantillonnage devrait être répété plusieurs fois dans le même champ afin d'obtenir une biomasse moyenne représentative. Il faut ensuite évaluer le pourcentage en matière sèche. Un sous-échantillon issu de l'ensemble de l'engrais vert échantillonné est alors prélevé, pesé humide, séché, puis pesé à nouveau. Le taux de matière sèche est calculé comme suit : (Poids sec / Poids humide) * 100 %. Ensuite, pour calculer les quantités de N, P2O5 et K2O contenu dans l'engrais vert, on peut utiliser les données fournies dans Jobin et Douville (2000) ou envoyer un échantillon au laboratoire pour fin d'analyse. Plusieurs méthodes de calcul existent pour estimer la disponibilité de l’azote des engrais verts; elles sont détaillées dans le Guide des cultures de couverture (Vanasse et al., 2022, Chapitre 5, p. 149-165).
Tableau 7. Calcul de la valeur fertilisante de l’engrais vert
| N | P2O5 | K2O | |
|---|---|---|---|
| Analyse (kg/t) | 30 | 5 | 25 |
| Disponibilité des éléments (%)a | 60 | 65 | 100 |
| Contenu en éléments disponibles (kg/t) | 30 * 60 % = 18 | 5 * 65 % = 3,25 | 25 * 100 % = 25 |
L’apport en phosphore et potassium des engrais verts n’est souvent pas comptabilisé, car il n’y a pas assez de résultats de recherche qui valident leur efficacité fertilisante pour ces deux éléments. Toutefois, il est logique de penser que ces matières végétales mettent à la disposition de la culture suivante des quantités non négligeables de phosphore et potassium. Dans notre exemple, la valeur fertilisante de l’engrais vert en phosphore et potassium est comptabilisée de la même façon que celle des fumiers.
Les quantités totales d’azote, de phosphore et de potassium apportées par ces matières fertilisantes sont calculées aux tableaux 8 et 9. Dans cet exemple, la quantité de compost utilisée est de 20 t/ha. Cette dose est choisie pour minimiser les apports de phosphore. Le fumier de poule cubé, qui permet d’apporter moins de phosphore par unité d’azote, est utilisé pour compléter les besoins en azote. La quantité à apporter est estimée en fonction des besoins en azote qui restent à combler après l’apport de compost.
Tableau 8. Quantités d’éléments nutritifs apportées par l’engrais vert, le compost et le fumier granulé au cours de l’année 1 de la rotation (légumes exigeants)
| Quantité appliquée (t/ha) | Ndisponible (kg/ha) | P2O5 total (kg/ha) | K2Ototal (kg/ha) | |
|---|---|---|---|---|
| Apport de l’engrais vert | 4 | 4 t/ha * 18 kg/t = 72 | 4 t/ha * 3,25 kg/t = 13 | 4 t/ha * 25 kg/t = 100 |
| Apport du compost | 20 | 20 t * 2,3 kg/t = 46 | 20 t * 5,9 kg/t = 118 | 20 t * 5,4 kg/t = 108 |
| Apport du fumier granulé | 0,5 | 0,5 t * 40 kg/t = 20 | 0,5 t * 19 kg/t = 9,5 | 0,5 t * 19 kg/t = 9,5 |
| Total disponible | 138 | 141 | 218 |
Tableau 9. Quantités d’éléments nutritifs apportées par l’engrais vert, le compost et le fumier granulé au cours de l’année 2 de la rotation (légumes moyennement ou peu exigeants)
| Quantité appliquée (t/ha) | Ndisponible
(kg/ha) |
P2O5 total
(kg/ha) |
K2Ototal
(kg/ha) | |
|---|---|---|---|---|
| Apport de l’engrais vert | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Apport du compost | 20 | 20 t * 2,3 kg/t = 46 | 20 t * 5,9 kg/t = 118 | 20 t * 5,4 kg/t = 108 |
| Apport du fumier granulé | 1 à 2 (selon les légumes) | 1 à 2 t/ha * 40 kg/t = 40 à 80 | 1 à 2 t/ha * 19 kg/t = 19 à 38 | 1 à 2 t/ha * 19 kg/t = 19 à 38 |
| Total disponible | 86 à 126 | 137 à 156 | 127 à 146 |
Ces calculs comportent plusieurs approximations :
- l’arrière-effet des fumures et des résidus végétaux précédents n’est pas connu;
- la contribution en azote de la matière organique (voir la section Les analyses de sol (Matière organique)) n’est pas considérée. La matière organique peut apporter entre 15 et 45 kg N/ha pour chaque 1 % de teneur en matière organique du sol au-dessus de 4 %, pour un maximum de 45 kg N/ha/année.
- la qualité du sol n’est pas prise en compte;
- le taux de minéralisation de l’engrais vert peut varier (il peut être plus élevé dans de bonnes conditions de sol et de climat);
- la disponibilité de l’azote du compost peut être plus faible;
- lorsque le sol a une faible teneur en potassium, il vaut mieux ne pas trop se fier à l’engrais vert comme source de potassium. Dans cet exemple, les apports de potassium sont élevés l’an 1 donc une fertilisation d’appoint n’est probablement pas nécessaire. Pour l’an 2, si le sol est pauvre en potassium, un apport de sulfate de potassium (0-0-50) ou de sulfate de potassium et magnésium (0-0-22 Mg-11) pourrait être requis pour combler les besoins. Il faut comparer les résultats d’analyse de sol et les besoins de la plante pour le confirmer.
Le suivi au champ est donc primordial pour permettre des réajustements.
D’autre part, les apports de phosphore totaux sont élevés et risquent de dépasser les dépôts maximaux autorisés par le Règlement sur les exploitations agricoles (REA) si le sol est saturé. Si la fertilisation était uniquement basée sur le compost, la situation serait pire en regard du bilan phosphore. Il est toutefois possible de trouver des composts moins riches en phosphore ou de remplacer le fumier granulé par la farine de plume ou la farine de sang.
Éléments secondaires : Mg, Ca, S
Magnésium
Les besoins en magnésium des légumes de champ peuvent être comblés par les engrais organiques utilisés, mais il est important de faire une fertilisation en magnésium lorsque le sol contient moins de 200 kg/ha. Seule la pomme de terre possède des recommandations spécifiques en magnésium. Le magnésium doit également être apporté dans les légumes de serre, ce qui ne fait pas l’objet de ce chapitre.
Calcium
Les besoins en calcium des légumes sont élevés et sa carence cause des nécroses des jeunes tissus comme la pourriture apicale dans les tomates et poivrons, la nécrose marginale dans la laitue ou le coeur noir dans le céleri.
Les apports de chaux pour ajuster le pH ajoutent beaucoup de calcium dans les sols. Si le pH est élevé et que la calcium est faible dans le sol, le gypse naturel peut être utilisé pour ajouter du calcium. La majorité des engrais organiques comme le fumier de poule granulé, le compost et les fumiers contiennent des quantités intéressantes de calcium qui ont un impact sur l’augmentation du contenu en calcium des sols en régie biologique.
Même si le sol est suffisamment pourvu en calcium, les nécroses peuvent provenir d’un désordre physiologique, ce qui nécessite un apport foliaire ou via l’eau d’irrigation (voir la section suivante).
Soufre
Le soufre est un élément essentiel aux plantes. Les apports atmosphériques annuels et la minéralisation du soufre de la matière organique apportent suffisamment de soufre pour combler les besoins des plantes. L’utilisation d’amendements organiques comme les fumiers et lisiers aident aussi à prévenir les carences en soufre. Plusieurs engrais minéraux utilisés en agriculture biologique contiennent du soufre (p. ex. : sulfate de potassium et magnésium, gypse, cendres de bois). Les brassicacées et l’ail ont des besoins en soufre plus élevés que les autres légumes. Bien que les carences sur les cultures soient rares, des cas de carence en soufre dans le maïs conventionnel ont été documentés.
Éléments mineurs (oligo-éléments) et calcium
Exigences des légumes en oligo-éléments
Les oligo-éléments sont nécessaires aux plantes en très petite quantité. Plusieurs cultures légumières sont naturellement exigeantes en certains éléments mineurs ou oligo-éléments (Tableau 10).
La majorité des sols au Québec sont carencés en bore. Les carences en bore pour les betteraves et brassicacées, en molybdène pour les brassicacées et en calcium pour plusieurs cultures sont les plus fréquentes.
Les carences en zinc ou manganèse sont plus rares. L’analyse de sol permet de connaître la richesse du sol en zinc et manganèse, ce qui aide à évaluer le risque de carence. Les risques de carence en zinc et manganèse sont plus élevés dans les sols légers ayant un pH élevé. Il n’y a généralement pas de carence en cuivre en sol minéral. Une telle carence est toutefois fréquente en sol organique.
Les sols sont en général bien pourvus en fer et les carences sont très rares.
Tableau 10. Cultures légumières ayant des exigences élevées en éléments secondaires (magnésium, calcium) et mineurs (bore, manganèse, zinc, molybdène) en sols minéraux
| Culture | Exigence élevée |
|---|---|
| Betterave | Bore
Manganèse |
| Concombre | Manganèse |
| Brassicacées (brocoli, chou, chou-fleur) | Bore
Molybdène Fer1 |
| Céleri | Bore
Calcium |
| Épinard | Manganèse
Molybdène |
| Haricot | Manganèse
Zinc |
| Laitue | Calcium
Manganèse Molybdène |
| Maïs sucré | Zinc |
| Oignon | Manganèse
Zinc Molybdène |
| Pois | Manganèse |
| Pomme de terre | Magnésium
Calcium Bore Manganèse1 |
| Radis | Manganèse |
| Rutabaga, rabiole | Bore |
Diagnostic des carences en oligo-éléments
Le diagnostic des principales carences dans les cultures de légumes est souvent fait visuellement. Les analyses foliaires peuvent aussi aider à réaliser un diagnostic.
Voir les tableaux 12 et 13 pour les recommandations curatives en cas de carence visible.
Évaluation visuelle des carences
Le tableau 11 donne une synthèse des principales carences.
Tableau 11. Principales carences observées dans les cultures de légumes
| Légumes | Oligo-élément souvent déficitaire | Symptômes1 |
|---|---|---|
| Brassicacées | Molybdène | Carence légère facilement visible sur le chou-fleur : limbe petit et pétiole trop grand;
Signes d’une carence plus grave : feuilles en forme de cuillère ou encore en queue de fouet, taches diffuses de chlorose. |
| Brassicacées | Bore | Carence légère facilement visible sur le brocoli : feuilles gaufrées;
Signes d’une carence plus grave : cavités brunes dans les tiges, apparition de taches fermes, ocre et huileuses sur l’inflorescence du chou-fleur. Attention! La tige creuse du brocoli et du chou-fleur est souvent liée à un désordre physiologique et pas forcément à une carence en bore.
|
| Céleri | Bore | Gerçure des pétioles |
| Céleri | Calcium | Cœur noir. L’extrémité des feuilles atteintes est noircie. |
| Tomate, poivron | Calcium | Pourriture apicale |
| Brassicacées, laitue | Calcium | Nécrose ou brunissement de l’extrémité des nouvelles feuilles (brûlure de la pointe ou nécrose marginale) |
Notes
1 Les symptômes de carence peuvent varier selon les légumes. Il est préférable de consulter des documents qui comportent des photographies tel le livre d’Howard et al. (1994) ou certains sites internet, tel que IRIIS Phytoprotection ou Ephytia.
Pour plus d’information sur les carences minérales dans les légumes, voir :
- Howard, R. J. et al. (1994). Maladies et ravageurs des cultures légumières au Canada. Société canadienne de phytopathologie et Société d'entomologie du Canada.
- Lacroix, M. (1999). Nutrition en calcium : problèmes et prévention. Conseil des productions végétales du Québec (CPVQ).
- Vitosh, M.L., Warncke, D.D. et Lucas, R.E. (1994). Secondary and Micronutrients for vegetables and field crops. Michigan State University Extension.
- The American Phytopathological Society (APS). Compendium of Plant Diseases & Pests.
Analyse foliaire
Les analyses foliaires ou de tissus végétaux permettent de prévenir ou de valider des symptômes de carence visible (voici un exemple de résultats d’analyse). Elles peuvent être réalisées avant la détection de symptômes lorsque des grilles d'interprétation existent. Dans ce cas, l’échantillonnage doit être réalisé à un stade précis de croissance sur des parties précises de la plante (CRAAQ, 2013, Tableau 8.4 p. 240; A&L Laboratories, 2019). Pour une bonne représentativité, l'échantillon doit être composé de sous-échantillons prélevés sur 20 à 50 plantes. Les résultats doivent être comparés à des grilles d’interprétations. Les grilles d’interprétation sont souvent très variables selon les sources d’information et manquantes pour certaines cultures. Les principales grilles d’interprétations sont :
- CRAAQ (2013), Tableau 8.5, p. 243 (brocoli, carotte, chou, laitue, maïs sucré, pois, rutabaga, tomate);
- Quinche et Parent (2021) et Parent et Quinche (2021) (pomme de terre en sol minéral);
- OMAFRA (2009);
- A&L Laboratories (2013).
En l’absence de grille d’interprétation, il est possible de comparer des échantillons symptomatiques d’échantillons non symptomatiques afin de confirmer la carence suspectée.
Doses d’oligo-éléments et de calcium en application foliaire
Certaines cultures nécessitent des applications préventives d’oligo-éléments lorsque les sols sont carencés. Le bore doit être appliqué de façon préventive dans les cultures sensibles (brassicacées, betteraves, céleri, pomme de terre) puisque les sols au Québec sont pauvres en bore. Attention! Les doses de bore nécessaires pour les betteraves et les brassicacées sont toxiques pour les céréales, les haricots, les pois et les concombres. Les carences en manganèse ou en zinc sont plus fréquentes en sol léger.
Quant aux carences en calcium, elles sont souvent dû à un désordre physiologique ou à la faible mobilité du calcium dans la plante. Le sol n’est pas forcément déficient en calcium. Ce problème est souvent occasionné par une croissance trop rapide de la plante en présence d’un excès d’azote ou d’un régime hydrique irrégulier causant un déficit en évapotranspiration responsable du transport du calcium dans la plante.
Les apports de plusieurs oligo-éléments doivent être justifiés par un diagnostic des symptômes visuels et peuvent être confirmés par des analyses de tissus végétaux. Si des carences sont visibles, les traitements foliaires ne doivent pas tarder pour réduire le risque de perte de rendement.
Lorsqu’une carence est détectée, les doses d’oligo-éléments à appliquer sont indiquées au tableau 12.
Tableau 12. Recommandations relatives aux oligo-éléments en prévention ou en cas de carence observée
| Oligo-élément | Cultures nécessitant souvent un apport | Besoins en élément actif (kg/ha) | Exemple de produita | Dose de produit commercial
(1000 l/ha) |
Période d’application |
|---|---|---|---|---|---|
| Boreb | Brassicacées | 0,2-0,4 | Solubor 21 % | 1,1-2,2 kg
(1,1-2,2 g/l/10 m2) |
1er traitement foliaire 10 jours après la reprise des plants, puis
2e traitement foliaire au début de l’inflorescence pour le brocoli et le chou-fleur |
| Betterave | 0,2-0,4 | Solubor 21 % | 1 à 3 kg de Solubor | 1er traitement foliaire quand les plants ont 15 cm, puis
2e traitement foliaire 15 jours plus tard | |
| Céleri-branche | 0,2-0,4 | Solubor 21 % | 1,4 kg/ha | En période de sécheresse; application foliaire avant l’apparition des symptômes | |
| Pomme de terre | Application préventive au sol ou foliaire de bore si le sol en contient moins de 0,5 kg B/ha (0,22 ppm) (analyse eau chaude). | ||||
| Rutabaga, rabiole | 0,5 | Solubor 21 % | 2,38 kg | Application foliaire préventive lorsque le rutabaga atteint 2 cm de diamètre, répéter 2 semaines plus tard | |
| Calciumc | Poivron, tomate | 3,2 | Chlorure de calcium 33 % Ca | 9 kg | Application foliaire dès l’apparition des fruits de la première grappe |
| Laitue | 3,2 | Chlorure de calcium 33 % Ca | 9 kg | Application foliaire dès l’apparition des symptômes (la solution doit atteindre le cœur) ou préventivement en période de sécheresse. | |
| Céleri-branche | 1,8 | Chlorure de calcium 33 % Ca | 5 kg | En période de sécheresse; application foliaire avant l’apparition des symptômes | |
| Manganèse | Général | 0,5-1 | Sulfate de manganèse 28 % | 1,8-3,6 kg | |
| Manganèse | Oignon | 1-2 | Sulfate de manganèse 28 % | 3,6-7,2 kg | Lorsque le risque de carence est élevé, application dès que les oignons ont deux feuilles vraies |
| Molybdène | Brassicacées | 0,1-0,25 | Molybdate de sodium 46 % | 0,22-0,54 kg (0,35 g/l/10 m2) | Application foliaire dès l’apparition des symptômes |
| Zinc | Général | 0,6 | Sulfate de zinc 36 % | 1,6 kg |
Notes
a Consultez les normes biologiques en vigueur et vérifiez auprès de l'organisme certificateur.
b Respectez les taux de dilution pour prévenir les phytotoxicités. Un excès de bore est toxique. Le volume d’eau visé est de 1000 l/ha.
c Dans la tomate et le poivron, il est préférable d’appliquer le calcium par le biais de l’irrigation goutte-à-goutte lorsque c’est possible : 3 à 5 kg/ha de calcium deux fois par semaine selon la sensibilité de la variété. Attention aux dépôts de sel qui peuvent boucher les conduites.
Sources : CRAAQ (2013), MAAARO (2007) et Valk (1989)
Doses d’oligo-éléments en application au sol
Il est possible d’appliquer une très faible dose de bore au sol de l’ordre de 1 à 2 kg B/ha/an. Cependant, l’année suivante, l’effet résiduel de l’application au sol peut avoir un effet négatif sur d’autres cultures sensibles aux toxicités au bore comme le haricot, le pois, le concombre et la tomate. Les applications foliaires préventives et curatives sont donc davantage suggérées dans un système en maraîchage diversifié. Le cuivre, le zinc et le bore peuvent aussi être appliqués au sol (Tableau 13).
Tableau 13. Recommandation préventives à l’application au sol d’éléments secondaires et mineurs
| Oligo-élément | Quantité d’élément actif | Produit et dosea |
|---|---|---|
| Boreb | 1 à 2 kg B/ha à la volée | Borax 11 % : 10 kg/ha |
| Manganèse | Application au sol non recommandée;
Application foliaire dans les cultures sensibles. |
|
| Molybdène | Application au sol non recommandée;
Application foliaire dans les cultures sensibles. |
|
| Zinc | 2-3 kg/ha en bande;
4-8 kg/ha à la volée. |
Sulfate de zinc 27,9 % : 7-11 kg/ha en bande
ou 14-28 kg à la volée |
Notes
a Toujours lire l’étiquette et respecter les dilutions. Toujours s’assurer de la conformité d’un produit commercial auprès du certificateur biologique.
b Attention! Des applications de bore au sol peuvent nuire (toxicité) à certaines cultures sensibles l’année suivante.
Source : Adapté de CRAAQ (2013)
Aucun mot clé.
- ↑ 1,0 et 1,1
Groupes de sol :
G1 : Sols lourds (Argile lourde, Argile, Argile limoneuse, Argile sableuse, Loam argileux, Loam limono-argileux, Loam sablo-argileux);
G2 : Sols moyens (Loam, Laom limoneux, Limon);
G3 : Sols légers (Loam sableux, Sable loameux et Sable).
Source : Gauthier et Champagne (2017) - ↑ ISP1 : Indice de saturation en phosphore. Pour plus d'information, voir la section Les analyses de sol.
