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  • Nitrogen (N)
    714.0067
    N
  • Forme ionique
  • Anion/Cation
    NO3-
  • Leaf
  • Origine: Air
  • >40 mm around the root

Nitrogen

(N)

L’azote joue, avec le carbone, un rôle fondamental dans la constitution de la matière végétale. Alors que l’air que nous respirons contient 78% d’azote, nous ne pouvons satisfaire nos besoins en azote qu’à partir des protéines végétales ou animales. Hormis les légumineuses, les végétaux eux-mêmes n’y ont accès qu’au terme d’un processus de minéralisation d’autres matières organiques les ayant précédés. 
La découverte il y a plus de 100 ans du process de fabrication de l’ammoniac par combinaison de l’azote de l’air et de l’hydrogène a révolutionné l’agriculture (procédé Haber-Bosch, prix Nobel 1918 et 1931), Sans cet azote minéral, la production agricole mondiale chuterait de moitié. 

N
Plant
Plant
Soil
Soil
Crops
Crops
Origin
Origin
Keys
Keys
IMPORTANCE POUR LE VÉGÉTAL
L'azote entre, avec d'autres éléments (carbone, oxygène, hydrogène…), dans la composition des acides aminés formant les protéines. L'azote est un élément essentiel pour la constitution des cellules et la photosynthèse (chlorophylle). C'est le principal facteur de croissance des plantes. Il influence la qualité, principalement la teneur en protéines des végétaux.  
MÉCANISMES D’ABSORPTION

L’azote est absorbé par les plantes principalement sous forme de nitrate (NO3- ) dissous dans la solution du sol. L’azote organique, ammoniacal ou uréique présent dans le sol passe progressivement sous cette forme nitrate à l’issue de différentes transformations microbiennes et physico-chimiques.

En absorbant l’eau du sol pour compenser les pertes par évaporation, la plante absorbe les nitrates présents de manière passive, dans un flux ascendant jusqu’aux feuilles où ils sont réduits pour être réorganisés sous forme organique et redistribués ensuite dans la plante.

INTERACTIONS, SPÉCIFICITÉ
L’azote est généralement le premier facteur limitant la croissance des végétaux, sauf pour les légumineuses, seule famille botanique capable de capter directement l’azote de l’air via une symbiose développée avec des bactéries présentes sous forme de nodosités sur ses racines.
La teneur et la qualité de l’humus et les apports de matières organiques fraîches sont les principales sources d’azote naturelles dans les sols. 
La minéralisation de cet azote organique ainsi que les formes ammoniacales et uréiques des engrais minéraux sont dépendantes de l’activité biologique du sol (bactéries nitrificatrices notamment), autrement dit des conditions d’acidité, d’aération, d’humidité et de température plus ou moins favorables à leur développement.
La quantité d’azote minéral présente dans le sol est très faible comparée à celle sous forme organique. Sous climat tempéré, 1 à 2% des réserves organiques passent à l’état minéral disponible pour la plante. 
CYCLE DE L’AZOTE

L’ammonium, le nitrate et l’urée sont les trois formes de l’azote (N) présentes dans les engrais. Alors que le nitrate (NO3-) et l’ammonium (NH4+) sont immédiatement disponibles pour les cultures après leur application (1), l’urée doit être convertie (hydrolyse, 7) en NH4+. Le nitrate est la forme d’azote préférée, car il est hydrosoluble et donc immédiatement disponible pour les plantes (2). Cela améliore l’absorption des cations tels que K+, Ca2+, Mg2+. Une partie de l’ammonium peut également être prélevée directement par les cultures (3) et selon les caractéristiques du sol, le NH4+ est aussi converti en NO3- (nitrification, 4).

La dénitrification est un processus au cours duquel le NO3- est réduit en nitrite (NO2-), oxyde nitrique (NO), oxyde nitreux (N2O) et N2. Cette réaction est assistée par une bactérie anaérobique, elle se déroule donc dans des environnements anoxiques et par conséquent, elle est rare dans les sols agricoles bien aérés. En tant qu’anion, le NO3- est aussi relativement mobile dans le sol et peut être lessivé par des pluies excessives (lessivage, 9). Par conséquent, il est important de fractionner les grandes quantités d’engrais azoté en plusieurs doses d’applications plus faibles et de fertiliser au bon moment, quand la demande de la culture est élevée. Les microorganismes du sol consomment principalement du NH4+ mais également du NO3- (immobilisation, 6). La présence de matière organique riche en carbone, mais pauvre en azote (par exemple, de la paille) augmente l’immobilisation. Cependant, cette proportion d’azote n’est pas perdue et devient disponible pour la plante ultérieurement quand la biomasse contenant la biomasse microbienne se décompose (minéralisation, 6).

Après application sur le sol, l’urée ((NH2)2CO) se décompose en deux molécules d’ammoniac (NH3) et une molécule de dioxyde de carbone (CO2). Le NH3 gazeux peut s’échapper dans l’atmosphère (volatilisation, 8). La réaction du NH3 avec l’eau (H20) pour former du NH4 libère un ion hydroxyde (OH-), ce qui augmente le pH du sol. La volatilisation de l’ammoniac est particulièrement importante dans les sols alcalins (pH > 7). Donc, cette augmentation temporaire du pH du sol facilite les pertes élevées par volatilisation, même dans les sols acides.

Tableau de sensibilité

Echelle de sensibilité:
  • Hautement

  • Moyennement

  • Modérément

N
Spring Wheat
Winter Wheat
Grain Maize
Silage Maize
Potato
Fodder Grass
Sunflower
Fiber Flax
Winter Rapeseed
Cabbage
Carrot
Lettuce
Peas
Beans
Tomato
Sugar Beet
Apple
Pear

Tableau sensibilités & Symptômes

Tableau sensitivité

L’azote est un élément nutritif indispensable à la croissance de la plante car il permet de fabriquer protéines, chlorophylle, enzymes, vitamines. Il est ainsi le principal facteur de croissance des plantes et un facteur de qualité. Lorsque l’alimentation azotée est perturbée, les différents organes des plantes sont plus petits, et les rendements diminués. 

Pour les céréales à paille, l’azote est déterminant pour obtenir un taux de protéine élevé : après la variété, il est le principal levier pour augmenter la teneur en protéines. Toutes les variétés de blé tendre sont pénalisées par une carence en azote. Les pertes dépendent de l’intensité de la carence et de sa durée (temps total en carence et périodes du cycle concernées). Les carences précoces de début de montaison sont les plus préjudiciables sur le rendement car elles interviennent au moment où les besoins en azote sont les importants. 

Symptômes

Une alimentation azotée insuffisante entraîne une diminution de la synthèse protéique, ce qui perturbe profondément la croissance et le développement des plantes.

Les plantes déficientes en azote présentent des jaunissements liés à un déficit de synthèse de la chlorophylle et un desséchement des feuilles âgées. 

Excès & Besoins

Excès

Une fertilisation azotée excessive n’est pas souhaitable tant d’un point de vue agronomique (risque de verse), économique (gaspillage), qu’environnemental (risque de lessivage).

Pour cette raison, de nombreux outils sont développés pour piloter la dose à apporter afin d’atteindre le rendement optimal. Borealis L.A.T recommande ainsi l’usage du N-Pilot®

Besoins

Le besoin en azote de la plante dépend de l’espèce, de la variété et de l’objectif de rendement. Il est en relation avec le niveau de biomasse à atteindre, dont dépend le résultat économique de la production.

Le calcul de la fertilisation azotée se raisonne en fonction des besoins de la culture et des fournitures du sol.

LES PROCÉDÉS DE FABRICATION
TENEUR DANS LE SOL

La mesure de l'azote minéral en sortie d'hiver par analyse de terre permet d'évaluer la disponibilité de l'élément pour la plante avant la reprise de végétation, phase d’intense absorption. En saison, les outils d’aide à la décision permettent un ajustement de la dose d’azote.

TENEUR EN MATIÈRE ORGANIQUE
La principale forme d'azote dans les sols est sous forme organique, la teneur en matière organique est le principal indicateur du potentiel de minéralisation de l'azote. Des outils de modélisation de la minéralisation se développent permettant d’estimer une dynamique de mise à disposition de l’azote.
TEXTURE
Les textures filtrantes, type sableuse, sont sujettes è de plus forts risques de lixiviation de l'azote.
CLIMAT
La pluviométrie hivernale engendre des pertes par lixiviation, la quantité d'eau et la fréquence des pluies conditionnent le risque de perte. Les conditions sèches et excédentaires en eau limitent la disponibilité de l'azote, soit due à une faible absorption par la plante soit du fait d’une faible minéralisation de la matière organique. A noter que la réussite de l'application d'azote est fortement conditionnée par une quantité suffisante d'eau après l'apport, en général 10 à 15mm d'eau sont nécessaires pour dissoudre le granulé correctement. Enfin un attention particulière doit être apportée au risque de volatilisation ammoniacale, les engrais de type uréique (urée et solution azotée) y sont sensibles avec un risque accru en l’absence de pluie après l’apport, en cas de vent et de températures supérieures à 6°C.
PH
En terre acide, l'activité des bactéries nitrificatrices est ralentie, provoquant une diminution de la minéralisation.