Les prairies, souvent sous-estimées, constituent en réalité une ressource fourragère majeure, essentielle à la durabilité et à la rentabilité des élevages. Elles conditionnent l’autonomie alimentaire, influencent directement la santé des troupeaux et impactent la productivité en lait et en viande. Pourtant, leur gestion agronomique et leur fertilisation sont parfois traitées comme secondaires, voire négligées. Une prairie est une culture à part entière, qui puise des éléments nutritifs dans le sol pour produire de la biomasse et nécessite donc un retour raisonné de ces éléments, comme toute autre culture.
La fertilisation raisonnée des prairies vise plusieurs objectifs agronomiques simultanés, déterminant la performance globale du système fourrager. Il s’agit premièrement de sécuriser les rendements en évitant les phases de stagnation ou les repousses inégales après la coupe ou le pâturage. Une fertilisation adaptée contribue ensuite à maintenir la qualité nutritionnelle du couvert, indispensable pour limiter les compléments et assurer une bonne ingestion par les animaux. Elle permet également de maximiser l’utilisation des nutriments présents dans le sol, notamment l’azote, en réduisant les pertes par volatilisation ou lessivage, tout en préservant l’environnement.
L'Azote : Moteur de la Croissance Végétale
L'azote (N) est le principal constituant minéral des végétaux et le moteur de la croissance de l'herbe. La nutrition azotée a pour objectif de fournir des éléments nutritifs pour assurer la multiplication des cellules végétales et des tissus végétaux qui constitueront la matière sèche (MS) végétale. Il joue également un rôle en favorisant l'absorption des autres nutriments du sol par la plante.
Formes d'Azote et Assimilation par les Plantes
Chez les "non légumineuses", l'azote est prélevé par les plantes sous deux formes essentielles dans le sol :
- L'azote ammoniacal (ion ammonium NH4+) : Fixé par le sol, il n'est disponible pour la plante qu'à proximité des racines.
- L'azote nitrique (nitrate NO3-) : Élément préférentiel pour la plante, il est mobile dans le sol car soluble dans l'eau et facilement acheminé jusqu'aux racines.
Chez les légumineuses, le diazote atmosphérique (N2) est prélevé par des bactéries fixatrices situées au niveau des nodosités sur les racines. Ces plantes n'ont pas besoin d'apports azotés sous forme minérale. Il est important de noter que l’efficacité optimale de l’azote ne peut être obtenue que si les autres éléments nutritifs (P-K) ne sont pas limitants.
Impacts d'une Fertilisation Azotée Inappropriée
Une carence en azote affecte directement la production de chlorophylle, entraînant un jaunissement des feuilles chez les graminées. À l'inverse, un excès d'azote allonge la période végétative, retardant la maturité et pouvant entraîner une sensibilité accrue aux maladies et aux attaques de parasites. Il peut également provoquer une production élevée de matière sèche, sujette à la verse, ou favoriser l'apparition de zones de refus si l'herbe n'est pas exploitée à temps.
Pourquoi Apporter un Engrais Azoté ?
Chez les graminées, l'engrais azoté augmente la précocité, se traduisant par une production plus rapide en matière sèche, et la productivité, c'est-à-dire une production totale plus importante par cycle végétatif. L'apport d'azote favorise le développement des graminées mais est plutôt nuisible au système racinaire des légumineuses (trèfle, luzerne, etc.), qui fixent l'azote de l'air. Ainsi, on privilégiera un apport d'azote chimique tôt dans la saison (fin d'hiver), lorsque l'activité des légumineuses est faible par rapport aux grami
Stratégies de Fertilisation Azotée selon l'Usage de la Prairie
La fertilisation azotée est un choix stratégique qui dépend de l'utilisation de la prairie et des objectifs de production.
Pour le Pâturage
La fertilisation azotée est conseillée lorsque l'exploitation de l'herbe est intensive au printemps, par exemple avec un pâturage tournant et un chargement de 30 à 40 ares/UGB (Unité Gros Bétail). En revanche, une fertilisation azotée n'est pas nécessaire lorsque l'exploitation au printemps est extensive. Pour un pâturage de chevaux, une quantité de 10 m³ de fumier par hectare est suffisante.
Pour la Récolte de Fourrages
Une fertilisation azotée est conseillée si des rendements élevés en fourrages sont attendus. Un apport important (100 unités d'N/ha en 2 ou 3 apports, sans dépasser 50 unités d'N/apport) augmente le taux de protéines dans le fourrage récolté à un stade précoce (avant épiaison), ce qui est intéressant pour produire du fourrage de qualité (enrubanné, foin) destiné aux chevaux à forts besoins. Pour produire un fourrage fibreux, récolté tardivement (fin juin, juillet), à destination des animaux à faibles besoins, la fertilisation azotée ne sera en revanche pas nécessaire.
Sources d'Apport d'Azote
La fertilisation peut être assurée par l'épandage de matière organique (effluents d'élevage, compost) ou par un engrais chimique industriel. Il est préférable de privilégier le recyclage des déjections animales produites sur l'exploitation à l'achat de produits chimiques de synthèse.
’A tanu āna’e #2 : le compost et la fertilisation (fra)
Apport d'Azote par le Compost et les Effluents d'Élevage
Pour couvrir les besoins d'entretien d'une prairie naturelle moyenne, produisant 6 tonnes de MS/ha, il faut apporter 15 à 20 tonnes de fumier ou compost/ha. Par exemple, l'épandage de 15 tonnes de compost à base de fumier de cheval par hectare apporte environ 78 unités d'azote (N), 55 unités de phosphore (P) et 120 unités de potassium (K). Les unités d'azote apportées par le compost sont sous forme organique à libération progressive. La minéralisation (dégradation de la matière organique en ions nutritifs NO3-, HPO42-) est lente et maximale quand les températures sont chaudes (été). Ainsi, pour 78 unités d'N apportées par le compost, seulement 10-20 unités seront disponibles la première année, puis environ 10 unités la deuxième année.
En première année, l'apport d'azote disponible par le compost est faible en raison de la réorganisation de l’azote vers des formes stables au cours du compostage, avec une fraction organique qui se minéralise progressivement. Lorsque les apports de compost sont réguliers (annuels), les arrière-effets deviennent significatifs.
Les effluents d'élevage ont des valeurs agronomiques variables. La teneur en azote du lisier de bovin, par exemple, peut varier de 1 kg N/m³ à plus de 3 kg N/m³. La date d'épandage doit être adaptée à la nature des effluents :
- Lisier de porcs et de bovins : Effluents à effet azote rapide, à épandre au plus proche des besoins.
- Fumier vieilli ou composté : Effluents à effet azote lent, à épandre préférentiellement à l’automne pendant la période de repos de la prairie.
Il est déconseillé d'épandre du fumier frais sur les prairies car il s’émiette mal et les résidus de paille peuvent gêner le pâturage suivant. Au niveau sanitaire, seuls les fumiers et fientes de volaille non compostés sont déconseillés sur les prairies pour éviter les risques de botulisme.
Apport d'Azote Chimique
L'apport d'azote chimique se justifie lorsqu'on attend des rendements précoces en début de saison (pâturage intensif, récolte de fourrage enrubanné, fourrage de haute valeur en protéines). À la sortie de l'hiver, la minéralisation de la matière organique dans le sol est lente en raison des températures froides. Le départ en croissance du végétal induit des besoins en azote disponible élevés qui ne seront satisfaits que par un apport d'azote chimique en début de saison.
Il existe plusieurs types d'engrais chimiques azotés :
- Simples (N) : Ammonitrates, urées, solutions azotées.
- Binaires : Phosphate d'ammoniaque (N-P), nitrate de potasse (N-K).
- Tertiaires : NPK (engrais 17-17-17 par exemple).
Les engrais azotés simples sont fabriqués à partir de l'ammoniac, obtenu par la combinaison de l'azote de l'air et de l'hydrogène provenant du gaz naturel. Les ammonitrates, le produit azoté le plus utilisé en France et en Europe, sont obtenus à partir du nitrate d'ammonium avec adjonction plus ou moins importante d'une charge inerte (carbonate de calcium ou dolomie).
Des engrais spéciaux sont disponibles pour les pâturages de chevaux, avec un azote qui se libère très lentement, en 2 à 3 mois. Cette forme d'azote est appelée azote ENTEC et est produite par la société BASF. L'azote dans les engrais chimiques normaux se libère en quelques jours après l'épandage.
Agriculture Biologique et Azote
En agriculture biologique, les engrais azotés minéraux de synthèse (ammonitrates, urée, etc.) sont interdits. Les lisiers et les boues de station d'épuration sont également exclus. Pour fournir de l'azote aux plantes, l'agriculture biologique a recours aux légumineuses pour fixer l'azote de l'air et à des apports organiques plus réguliers. Les rendements des blés et des orges seraient inférieurs en moyenne de 44% en agriculture biologique comparés à ceux de l'agriculture conventionnelle en France.
Certains engrais organiques rapidement minéralisables (Corg/Norg <8) peuvent être utilisés en agriculture biologique : guanos, fumiers de volaille et fientes en provenance d'exploitations bio ou conventionnelles, vinasses de betterave, poudres de viande ou de plume, sang séché.
Calendrier et Fréquence des Apports d'Azote
La date du premier apport d'azote est cruciale pour optimiser la production d'herbe au printemps et est définie lorsqu'on a atteint la somme de 200 degrés jours. Cette somme de températures est calculée en cumulant les moyennes de températures min et max journalières positives à partir du 1er janvier. Ce calcul est disponible gratuitement sur le site d'Arvalis - Institut du végétal : date N'Prairie. Un apport précoce suppose de pouvoir exploiter l'herbe dans la parcelle le mois suivant par le pâturage. Ainsi, un apport précoce dans une parcelle peu portante en début de saison n'aura pas d’intérêt.
Les apports suivants se feront après un cycle de pâturage ou une fauche. Il faudra attendre au moins 48 heures le retour de jeunes pousses vertes sur la prairie pour réaliser un apport d'engrais azoté. Ces jeunes pousses sont en pleine croissance et ont un besoin d'éléments nutritifs important. Pour une bonne efficacité, une pluie de 15 à 20 mm dans les 15 jours suivant l'apport limite les pertes par volatilisation et favorise le transfert vers les racines.
L'engrais épandu n'est pas toxique pour les animaux. Cependant, il est préférable d'attendre environ trois semaines entre l'épandage et l'entrée des animaux pour bénéficier de la croissance végétale attendue. Il est recommandé d'apporter de l'azote plusieurs fois par an pour garantir une croissance adéquate de l'herbe tout au long de la saison.
Calcul de la Dose d'Azote
La dose d'azote à apporter pour une prairie pâturée et/ou fauchée doit tenir compte :
- Des exportations totales, c'est-à-dire de la quantité de MS ingérée ou récoltée. Cela dépend si l'exploitation de l'herbe est intensive (pâturage à rotation rapide) ou extensive (récolte de foin tardif).
- Des fournitures du sol : apports de matières organiques, fréquence des apports et taux de légumineuses.
- Des restitutions au pâturage : quantité de déjections fertilisatrices sur le nombre de jours de présence des animaux.
La méthode du bilan d'azote simplifiée, d'après Comifer (2013), permet de calculer la dose d'azote à apporter :Dose d'azote à apporter = (rendement objectif x 25) - (restitutions au pâturage + fournitures du sol + N des apports organiques)
Où :
- Rendement objectif (en tonnes de MS/ha) x 25 représente les besoins de la culture.
- Restitution au pâturage : Environ 40 unités d'N/ha/an pour un pâturage exclusif, et 20 unités d'N/ha/an pour un pâturage avec fauche.
- Fournitures du sol : 30 unités d'N/ha en sols superficiels et 90 unités d'N/ha en sols profonds.
- Apports de matières organiques en N : Par exemple, 15 unités d'N disponibles pour 15 tonnes de compost.
Teneurs en Matières Azotées Totales (MAT) de l'Herbe
Une idée préconçue consiste à penser que l'herbe azotée est néfaste pour le cheval et qu'elle entraîne des maladies métaboliques. Cependant, le cheval est adapté à ingérer de l'herbe à haute valeur azotée. Les valeurs de MAT varient selon la fertilisation et le stade de végétation. Par exemple, une prairie non fertilisée présente des valeurs de MAT comprises entre 120 et 180 g/kg MS, tandis qu'un apport de 300 unités d'N peut faire monter ces valeurs à 200-225 g/kg MS.
Le Phosphore et le Potassium : Fondations de la Santé Végétale
Si l'azote est le moteur des prairies, le phosphore et le potassium ne sont pas des éléments qu'il convient d'apporter systématiquement. Différentes études montrent que les situations de manque de phosphore et de potassium dans les prairies sont plutôt rares. En effet, la viande et le lait exportent très peu de ces éléments. Une production de 10 000 litres de lait exporte environ 2,5 kg de P2O5 et 3 kg de K2O. Ces faibles exportations sont comblées par les restitutions des animaux au pâturage ou par les apports de fumier, ce qui permet à la majorité des exploitations d’être autonomes. Les engrais seront donc utilisés pour compenser une répartition non homogène de l’épandage des engrais de ferme et des restitutions par les animaux.
Rôle du Phosphore (P)
Le phosphore est un élément essentiel au démarrage des racines et de la végétation au printemps. Il est utilisé par les plantes pour la formation de certaines protéines et d’autres composés organiques, et il favorise la croissance des racines. La lixiviation du sol est faible, et l’apport d’engrais peut permettre d’accumuler une réserve de phosphore dans le sol. Sur les pâturages pour chevaux, la fertilisation en phosphore est préférablement effectuée tôt au printemps (mars). Pour les cultures en général, le phosphate naturel tendre, le phosphate alumino-calcique et les scories de déphosphoration sont les seuls engrais phosphatés minéraux autorisés en agriculture biologique.
Rôle du Potassium (K)
Le potassium ne fait pas partie des composants de la matière organique dans la plante. Cependant, il joue un rôle dans la formation et le transport des glucides (notamment les sucres) et dans la régulation de l'hydratation de la plante. En cas de carence en potassium, l'herbe devient sensible à la sécheresse et au gel, et un excès de potassium peut entraîner une carence en minéraux pour le cheval. La luzerne, comme toutes les légumineuses, est autonome en azote, mais elle est relativement gourmande en potasse. Des apports réguliers sont donc nécessaires pour alimenter la plante durant tout son cycle.
Les besoins d’apports en P et K sont à prioriser sur les prairies fauchées qui ne bénéficient pas des restitutions par le pâturage. Il est intéressant d’effectuer une analyse foliaire au printemps pour valider sa pratique d’entretien phospho-potassique des prairies.
Carences et Besoins en Fertilisation P-K
Les systèmes de fauche en prairies de moyennes et longues durées sont très "miniers". Par exemple, trois coupes d’herbe sur une prairie de bon potentiel à 10 T de MS/ha exportent environ 320 unités de K2O. D’une manière générale, 1 T de matière sèche exporte de 4 à 4,5 kg de P2O5 et 17 à 40 kg de K2O. Ces éléments ne sont pas limitants dans le sol car ils sont présents en très grande quantité, mais seule une faible fraction est assimilable par les plantes. C’est au démarrage de la végétation, en fin d’hiver, que le phosphore et le potassium sont mieux valorisés. Seules 5 à 25 % des unités de P2O5 et de K2O des engrais apportées sont utilisées par la prairie l’année de l’apport, mais l’engrais organique ou minéral a un effet d’amorçage.
Sources de Phosphore et Potassium Organiques
Les engrais organiques sont particulièrement intéressants pour assurer l'entretien en phosphore et en potasse des prairies. Le phosphore et la potasse des engrais organiques sont presque aussi bien valorisés que les engrais minéraux : 80 à 95 % pour le phosphore (70 % pour le compost de fumier de bovin), et 100 % pour la potasse.
Oligo-éléments et Autres Nutriments Essentiels
Ces éléments représentent de petites quantités à l’échelle des besoins de la culture. Néanmoins, il ne faut pas négliger l’intérêt des différents oligo-éléments pour la flore prairiale. Le diagnostic minutieux des symptômes peut conduire à une intervention.
Soufre (S)
Le soufre illustre parfaitement les enjeux d’une fertilisation raisonnée. Autrefois apporté indirectement par les retombées industrielles, il se fait aujourd’hui plus rare dans l’environnement. Des carences en soufre peuvent être anticipées grâce à un accompagnement agronomique et des analyses de sol.
Calcium (Ca)
Le calcium est important pour la plante car il contribue au renforcement des parois cellulaires et à la neutralisation des acides organiques. Pour les chevaux, le calcium est essentiel à la formation des os et à la régulation de la contraction musculaire. Pour le sol, le calcium est particulièrement important en ce qui concerne la structure et l’acidité du sol. Lorsque le sol est trop acide, les nutriments pour les plantes sont mal absorbés. Le chaulage permet de réduire l’acidité du sol et de maintenir le taux de calcium.
Magnésium (Mg)
Le magnésium est essentiel à la plante pour la formation de la chlorophylle des feuilles. Il est important de maintenir un niveau adéquat de magnésium pour préserver la santé des animaux. Le magnésium est moins bien absorbé par les plantes par temps froid. Le carbonate de magnésium présent dans la dolomie et dans d'autres amendements minéraux calco-magnésiens est utilisable en agriculture biologique.
Sodium (Na)
Le sodium n’a pas d’effet sur la croissance de l’herbe, mais il rend l’herbe plus appétente pour les chevaux et il assure la fourniture en sodium des chevaux. Le sodium est très mal retenu dans le sol, il est donc nécessaire d'en fournir au sol chaque année.
Optimisation de l'Efficacité de la Fertilisation
La fertilisation optimale dépend de l’utilisation de la prairie. En cas de pâturage exclusif, peu de nutriments sont éliminés et la fertilisation de la prairie peut être beaucoup moins importante que lors de la fauche. Une fertilisation plus généreuse est nécessaire si la parcelle est fauchée une fois au printemps.
Gestion des Pertes d'Azote
Les formes d'azote présentes dans les fertilisants organiques et minéraux se transforment sous l'action des microorganismes et des enzymes présentes dans le sol : minéralisation, hydrolyse de l'urée, nitrification. La vitesse de transformation des formes dépend à chaque étape de la température du sol, de son humidité et de son aération. L'azote organique présent dans les fertilisants organiques évolue soit vers la fraction stable de la matière organique du sol (humus), soit vers la forme minérale, l'azote ammoniacal. L'azote uréique est transformé en azote ammoniacal par les enzymes uréases. L'azote ammoniacal est transformé en azote nitrique par des bactéries au cours du processus de nitrification. L'azote nitrique est la forme préférentiellement prélevée par les plantes, mais il est soluble dans l'eau et peut subir la dénitrification en conditions d'excès d'eau, entraînant des pertes gazeuses.
Pour réduire la perte d'ammoniac par volatilisation, il est recommandé d'incorporer certains engrais azotés minéraux ou organiques au sol. L'ajout à l'urée granulée d'un inhibiteur d'uréase permet également de limiter la perte d'ammoniac. L'incorporation au sol des fertilisants azotés organiques et minéraux est également intéressante pour placer ces éléments à une profondeur plus humide et mieux explorée par les racines qu'en surface. Cependant, si l'on réduit le risque de perte d'ammoniac, on peut augmenter celui de protoxyde d'azote par dénitrification en condition d'excès d'eau.
Pour réduire les risques de dénitrification et de lixiviation de l'azote nitrique, les retardateurs de nitrification sont efficaces. Les engrais enrobés limitent les risques de volatilisation et de lixiviation grâce à une libération progressive de l'azote à travers la coque du granulé. La proportion de l'azote enrobé et l'épaisseur de l'enrobant contrôlent la libération sur quelques semaines à quelques mois.
Fractionnement et Localisation des Apports
Un apport d'engrais azoté minéral a pour conséquence une rapide augmentation des concentrations en azote uréique, ammoniacal ou nitrique dans le sol, ce qui peut favoriser des pertes plus importantes par volatilisation, lixiviation ou dénitrification. Pour limiter ce risque, il est préférable de fractionner en plusieurs apports la quantité d'azote calculée par la méthode COMIFER. Les engrais à libération progressive et contrôlée offrent une alternative à ce fractionnement. La stratégie de fractionnement en deux ou trois apports s'applique également à d'autres cultures.
Le fractionnement est facilité en ferti-irrigation, qui permet d'apporter les éléments nutritifs avec l'eau d'irrigation. Un apport hebdomadaire ou bi-hebdomadaire est possible avec une solution nutritive complète et ajustée par élément en fonction de l'âge de la culture.
L'incorporation de l'engrais dans ou à proximité de la ligne de semis de la culture améliore l'efficience de la fertilisation, particulièrement pour l'azote lorsqu'il présente un risque de perte d'ammoniac ainsi que pour le phosphore peu mobile.
Analyse du Sol et Diagnostic Foliaire
La fertilisation du pâturage doit être adaptée à l’état nutritionnel du sol. Une analyse du sol est utilisée pour établir une recommandation de fertilisation. Le calcul de la recommandation de fertilisation est effectué pour trois années consécutives, en tenant compte des pertes par lessivage pendant les périodes hivernales intermédiaires et des éventuelles fertilisations déjà effectuées. Les conseillers techniques de TIMAC AGRO constatent un réel potentiel d’amélioration sur de nombreuses exploitations, où de simples ajustements basés sur des analyses de sol, des observations de la flore ou des diagnostics foliaires permettent de mieux valoriser les cycles de coupe et d’accroître la longévité des prairies conduites.
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