Je pensais que la séquence des réactions qui se produit lorsque de l’ammoniac anhydre est ajouté au sol était comprise par les producteurs agricoles et ceux qui les conseillent.
Cependant, à en juger par les appels téléphoniques et les messages électroniques qui ont fait surface l’automne dernier, il y a encore une certaine confusion sur ce qui se passe lorsque cette source populaire d’azote est ajoutée au sol. Afin de dissiper une partie de la confusion, il pourrait être utile de décrire et de discuter des réactions chimiques qui se produisent lorsque de l’ammoniac anhydre est appliqué.
La chimie n’est pas compliquée. Du point de vue de la production végétale, il y a trois réactions qui se produisent. Ces réactions sont énumérées ci-dessous.
L’ammoniac anhydre quitte l’orifice de la tige de l’applicateur sous forme de gaz (NH3). Le gaz est rapidement absorbé par l’eau dans le sol (voir équation #1). Il s’agit d’une réaction standard régie par les règles de la chimie. Les microoganismes ne sont pas impliqués. Si l’humidité du sol est adéquate, il n’y a pas de perte de NH3.
Si l’humidité du sol est courte ou très limitée comme à l’automne 2011, rien n’empêche le retour du NH3 dans l’atmosphère sous forme de gaz. La quantité de N perdue par ce processus de volatilisation est presque impossible à prédire. Plusieurs facteurs influent sur la quantité de NH3 perdue de cette manière.
De plus, il n’y a pas d’accord général sur l’ampleur de cette perte. Certaines recherches menées à l’Université d’État du Kansas suggèrent que la perte d’azote due aux pertes de volatilisation peut être importante lorsque les sols sont secs au moment de l’application. La perte a diminué à mesure que la profondeur d’application augmentait. À en juger par les conditions du sol à l’automne 2011, de l’ammoniac anhydre a probablement été appliqué à faible profondeur, augmentant à nouveau le potentiel de perte.
Il n’y a aucun doute. La volatilisation du NH3 était une préoccupation majeure à l’automne 2011. Le sol était très sec. De plus, le travail du sol était très difficile. L’utilisation d’une charrue à ciseau produisait de grosses mottes et les sols n’étaient pas moelleux après cette opération de labour. En raison de ces deux facteurs, la perte de NH3 appliquée l’automne dernier aurait pu avoir lieu sans détection. Les producteurs devraient donc porter une attention particulière à la croissance précoce du maïs dans ces champs au début de la saison de croissance.
Après absorption par l’eau, le NH3 est converti en ammonium (NH4+) et OH- (ion hydroxyle) comme indiqué dans l’équation #1. Le OH- provoque une augmentation temporaire du pH du sol qui retombe à la valeur initiale en peu de temps. Les bactéries, y compris celles impliquées dans la réaction de nitrification, ne se développent pas et ne se reproduisent pas normalement aux valeurs de pH élevées. Par conséquent, l’ammoniac anhydre peut agir comme son propre inhibiteur de nitrification.
Après que N est sous la forme ammonium (NH4), la réaction de nitrification a lieu (voir équations 2 et 3). Dans la réaction #2, l’ammonium-N est converti en nitrite-N (NO 2-N). Cette réaction ne peut avoir lieu sans la présence de la bactérie Nitrosomonas. La réaction #3 est la deuxième étape du processus de nitrification. Avec l’oxygène, l’azote-nitrate est converti en azote-nitrate (NO3-N). Les bactéries Nitrobacter sont nécessaires à l’achèvement de cette réaction.
Nous savons que nous pouvons réduire le potentiel de perte d’azote due à la lixiviation ou à la dénitrification en retardant la conversion de l’azote ammoniacal en azote nitrate. Puisque les produits N-Serve et Instinct réduisent la population des bactéries Nitrosomonas, ils ralentissent la réaction de nitrification. Mais, pouvons-nous utiliser ces produits pour réduire la perte par volatilisation? Bonne question.
Dans un monde parfait, ce serait bien d’avoir un tel produit qui peut être utilisé lorsque les sols sont très secs (automne 2011). Malheureusement, aucun produit ne peut être utilisé à cette fin.
La perte d’azote par volatilisation n’est pas affectée par l’utilisation de N-Serve ou d’Instinct. Le produit, Agrotain, affecte la conversion de l’urée-N en ammonium-N et n’affecte pas la perte de volatilisation du NH3. Le produit, Nutrisphere, n’a aucun effet sur l’une des réactions discutées. Par conséquent, rien ne justifie l’utilisation de ce produit lorsque le sol est sec.
Je ne suis pas sûr que nous ayons déjà connu des conditions de sol comme celles présentes à l’automne 2011. Espérons que de nombreux producteurs de cultures ont décidé de reporter les demandes de N à la saison de croissance 2012. Sinon, faites très attention aux champs qui ont été fertilisés avec de l’ammoniac anhydre l’automne dernier.