Potentialités de méthodes rapides non destructrices (chlorophyllométrie, réflectance) pour la mesure in situ du statut azoté des cultures.

Contexte

Pour des raisons économiques et environnementales, la gestion raisonnée de la fertilisation azotée des cultures de plein champ reste une priorité majeure des systèmes de production agricole. Les systèmes prévisionnels de conseils ou les systèmes d'aide à la décision de fumure azotée à l'échelle de la parcelle pour les cultures tendent à intégrer au maximum les facteurs qui influencent les fournitures en azote et les besoins en azote des cultures. Cependant une imprécision non négligeable persistera toujours sur l'estimation prévisionnelle de ces deux postes du bilan N d'une culture. Des mesures du statut en azote du végétal et/ou du sol en cours de saison culturale sont une solution envisageable pour réduire cette imprécision. Elles peuvent alors fournir des informations sur la nécessité d'apport complémentaire en azote en cours de saison. Plusieurs types d'outils de mesures destructrices ou non destructrices de l'échantillon de plante ou de parties de plantes ont été développés ces dernières années par la recherche publique ou privée. Depuis 1997, le CRA-W a étudié les potentialités d'utilisation de mesures rapides de la teneur en nitrate de la sève des plantes (Nitrachek), de la teneur en chlorophylle des feuilles (chlorophyllométrie) ou de la réflexion de la lumière par la végétation (Cropscan, GPN). Le développement et la mise en œuvre pratique de ce genre d'outils et de nouveaux outils basés sur la télédétection aéroportée et spatiale sont en cours de généralisation à l'échelle internationale. Il est essentiel que leurs potentialités régionales soient évaluées et diffusées en permanence.

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont de tester les potentialités et les conditions de mise en application pratique d'outils de mesure du statut en azote des cultures in situ, c'est-à-dire basé sur un échantillonnage au champ non destructif et rapide des plantes ou de parties de plantes. Pour être utilisables dans la pratique, ces outils doivent répondre aux caractéristiques suivantes: - Sensibilité (détection précoce d'une déficience en azote de la plante) - Spécificité ( mesures idéalement exclusivement corrélées à la concentration en azote de la plante) - Précision (justesse et répétabilité des mesures) - Faisabilité (information rapidement disponible, procédure simple, équipement et matériel peu coûteux). La mise en œuvre de l'outil demande l'établissement de valeurs seuils de détection d'un besoin en azote complémentaire associées à la variable mesurée. Ces valeurs doivent être validées en situation réelle de plein champ. L'étape finale est de proposer une procédure pratique d'utilisation de l'outil seul ou intégré à un système d'aide à la décision pour la fertilisation azotée de la culture.

Description des tâches

L'évaluation de ces outils sur base des critères retenus demandent la mise en place d'essais agronomiques régionaux pluriannuels pour les cultures concernées, intégrant des doses croissantes d'engrais azoté, et des variétés différentes. Des suivis hebdomadaires de la biomasse et du prélèvement d'azote par la culture sont couplés à des mesures avec les outils testés. Des valeurs seuil de détection d'un besoin en azote complémentaire sont établies sur des bases agronomiques et physiologiques spécifiques à chaque espèce étudiée. Elles sont renforcées par les résultats pluriannuels, et sont validées et vulgarisées par des tests en conditions pratiques de plein champ.

Résultats attendus

De 1997 à 2004, des essais de recherche et d'établissement de valeur seuils et de validation ont été réalisés en culture de pomme de terre à l'aide du chlorophyllomètre HNT. Ils ont abouti à l'intégration de cet outil dans une stratégie complète de gestion de la fertilisation azotée en pomme de terre de consommation (publié dans *). D'autres outils, basés sur la mesure de la réflexion de la lumière par la culture et intégrables dans le SAD, sont actuellement à l'étude en pomme de terre; il s'agit du Cropscan et du GPN. Les utilisations du HNT, du GPN et Cropscan sont actuellement à l'étude en cultures de froment d'hiver, d'épinard et d'endives frisées. Les mesures de télédétection aéroportée et spatiale sont également envisagées dans cette approche. Un nouveau projet (MIMOSA) a débuté en 2008 pour étudier les possibilités d'intégration des données des images satellites en culture de pomme de terre et de froment d'hiver.

Contribution

Orientation et coordination de la recherche, gestion des expérimentations, analyse et synthèse des résultats, rapports de recherches, diffusion scientifiques et techniques des acquis de la recherche.

Analyse de la teneur en azote des plantes par NIR.

Compétence en analyse des images satellites et SIG.

Partenaires

SCRI (Scottisch Crop Research Institute), UK Wageningen UR (PRI, Plant Research International), NL Arvalis, Institut du Végétal, F UCL (Unité de géomatique), Louvain-La-Neuve, B FIWAP asbl (Filière Wallonne de la Pomme de Terre) CMH (Centre Maraîcher de Hesbaye), B CIM asbl (Centre Interprofessionnel Maraîcher), B