Matière organique du sol et rendements des cultures

La matière organique occupe un rôle central dans plusieurs mécanismes essentiels dans les sols agricoles. Les sols sont des milieux vivants et non des milieux inertes où il ne suffirait que d’ajouter des intrants pour obtenir de bons rendements. En effet, la matière organique est au centre de plusieurs processus chimiques, physiques et biologiques qui permettent aux sols d’être fertiles. L’azote, l’élément fertilisant généralement limitant le plus les rendements des cultures, est intimement lié à la matière organique des sols qui est elle-même fortement liée aux contenus en azote total du sol. Le contenu en matière organique des sols est-il un bon indicateur de la fertilité des sols et du rendement des cultures?

Des données récentes (1) provenant d’une trentaine d’essais de fertilisation azotée du maïs-grain réalisés au Québec en 2019 semblent indiquer peu de liens entre les contenus en matière organique des sols et les rendements. Ces résultats d’essais, réalisés chez des producteurs, démontraient aussi le peu de liens entre les contenus en matière organique des sols et les doses économiques optimales d’azote.

Il existe peu de résultats d’études sérieuses réalisées sur ce sujet au Québec. L’une d’elles a été réalisée et publiée par l’Institut de recherche et développement en agroenvironnement (IRDA) en 2010 dans la revue Agronomy Journal et portait sur la fertilisation azotée du maïs (2). Les résultats de la première année de l’étude indiquaient qu’il n’existait aucun lien significatif entre les contenus en azote total du sol et les rendements et les doses économiques optimales observées. Les résultats de la seconde année indiquaient que les rendements étaient liés négativement aux contenus en azote total du sol. Autrement dit, plus il y avait d’azote total, moins il y avait de rendements. Ce dernier constat est un peu paradoxal puisqu’il est généralement admis qu’un sol bien pourvu en matière organique ou en azote total est potentiellement plus productif.

Une autre étude publiée par l’IRDA sur le même sujet en 2014 indiquait cette fois-ci qu’il y avait des liens significatifs entre les doses économiques optimales d’azote et les contenus en matière organique des sols (3). Bien que significatifs, ces liens n’étaient toutefois pas très forts. La faiblesse des liens liant les contenus en matière organique des sols et les rendements constituait d’ailleurs les conclusions d’une autre étude sur ce sujet publié en 2002 (4). Les auteurs avaient déterminé que les contenus en matière organique des sols ne pouvaient être utilisés à eux seuls pour recommander les doses d’azote à appliquer à une culture.

Bien que les contenus en matière organique soient une propriété fondamentale des sols, cette donnée ne peut être utilisée ou interprétée isolément. En effet, un sol peut être bien pourvu en matière organique, mais peut tout de même être soumis à d’autres contraintes qui limitent la croissance optimale des plantes. La loi de Liebig s’impose alors. Cette loi est celle qui conditionne la croissance normale des plantes au facteur le plus limitant d’un système vivant. Il peut s’agir du pH, du manque d’eau ou d’air (compaction), de la présence de pestes (mauvaises herbes, insectes ou maladies) ou d’autres stress abiotiques (température, lumière, etc.). Les conjonctures sociales et économiques peuvent aussi avoir leur importance dans les choix réalisés par les producteurs pour surmonter les contraintes rencontrées au champ.

Donc, bien que le contenu en matière organique d’un sol soit une propriété fondamentale associée à la qualité de ce dernier, il ne constituerait pas un bon indicateur de la santé du sol lorsqu’il est considéré isolément du reste du système vivant.
 
Par Gilles Tremblay, agronome, Direction régionale de la Montérégie-Est du ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation

Références
(1) Projet structurant visant l’amélioration de la gestion de l’azote dans la culture du maïs-grain au Québec. Conférence WEB de G. Deslauriers présentée lors d’un Atelier d’échanges CCAE-MAPAQ. 26 mars 2020.
 
(2) Nyiraneza, J., N'Dayegamiye, A., Gasser, M.O., Giroux, M., Grenier, M., Landry, C. and Guertin, S. (2010), Soil and Crop Parameters Related to Corn Nitrogen Response in Eastern Canada. Agron. J., 102: 1478-1490. doi:10.2134/agronj2009.0458
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(3) Michaud, A.R., A. Drouin, I. Beaudin, L. Belzile, M.-O. Gasser, J. Desjardins et N. Côté. 2014. REZOTAGE : Réalisation de ZOnes Technico-économiques Agricoles de Gestion. Rapport final. Projet réalisé dans le cadre du Programme canadien d’adaptation agricole (PCAA) en collaboration avec le Conseil pour le développement de l’agriculture du Québec (CDAQ). Institut de recherche et de développement en agroenvironnement inc. (IRDA), Québec, Canada, 181 pp.
 
(4) Schmidt, J.P., DeJoia, A.J., Ferguson, R.B., Taylor, R.K., Young, R.K. and Havlin, J.L. (2002), Corn Yield Response to Nitrogen at Multiple In-Field Locations. Agron. J., 94: 798-806. doi:10.2134/agronj2002.7980.


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