Betterave sucrière : les fondamentaux de la fertilisation

Les rendements de la betterave sucrière continuent à progresser sans connaître la stagnation des rendements en céréales. Classée très exigeante en phosphore et potasse, la betterave pour un rendement de 90t/ha mobilise 80 kg/ha de P₂O₅ et près de 390 kg/ha de potasse. Pour le phosphore, sur ces 80 kg mobilisés, 50 sont contenus dans la racine contre 30 dans les verts, tandis que pour la potasse la répartition est 180 kg dans la racine et 210 kg dans les verts.

Les mobilisations en soufre et magnésium sont plus limitées respectivement de 40 (dont 18 dans la racine, 22 dans les verts) et  55 kg/ha (dont 35 dans la racine et 22 dans les verts). Pour l’azote, les besoins de la culture sont établis forfaitairement à 220 kg N/ha indépendamment du niveau de rendement.

Une poursuite de l’évolution de la productivité de la betterave pourrait amener à reconsidérer ce niveau de besoin.

Nutrition de la betterave sucrière

Le cycle reproductif complet de la betterave s’étale normalement sur 2 ans et par conséquent, la betterave sucrière a une croissance végétative continue du semis à sa récolte sans interruption d’absorption des éléments minéraux à la différence de la pomme de terre ou de autres grandes cultures.

Pendant la période la plus active (de mi-mai à mi-juillet), la betterave va prélever environ 5.5 kg/jour d’azote, 2 kg de phosphore et 14 kg de potassium. Pendant la première moitié de son cycle, l’azote va êtrele moteur de la croissance du bouquet foliaire ensuite les besoins en azote seront plus limités et la culture bénéficiera pleinement de la minéralisation de l’azote fourni par la matière organique du sol. Depuis de nombreuses années, plus des 2/3 des parcelles de betterave font l’objet d’une mesure de reliquat d’azote minéral pour ajuster la dose totale d’azote par la méthode du bilan prévisionnel. La betterave fait ainsi figure de bon élève dans le raisonnement de la fertilisation azotée mais il est vrai que les industriels sucriers ont fortement contribué à cette situation afin de d’améliorer la richesse et diminuer la teneur en azote alpha aminé qui pénalise significativement le rendement en sucre et son extractibilité.

La betterave est capable de d’enraciner très profondément si aucun obstacle ne s’y oppose, il est important de mesurer le reliquat dans les horizons profonds. Ne pas prendre en compte l’azote situé en profondeur peut conduire à des sur-fertilisations de 30 à 40 kg N/ha qui, si elles n’ont pas d’incidence sur le rendement, pénalisent la richesse dans plus de 50% des situations. Près de 60% des surfaces betteravières sont précédées d’un apport de produit organique d’origine diverses : effluents d’élevage ou effluents agro-industriels (vinasses de sucrerie notamment) et 80% des surfaces sont implantées après une culture intermédiaire implantée pendant l’inter-culture; ces deux particularités, compte tenu de l’importante variabilité de la minéralisation des apports organiques et des résidus de cipan renforcent encore l’intérêt de raisonner au mieux la fertilisation azotée de la betterave.

Pratiques et recommandations

Comme pour la plupart des cultures, les apports d’engrais minéraux phosphatés et potassique sur betterave ont reculés depuis les années 90 avec des baisses respectivement de 45 à 55% entre 2000 et 2014 (Institut Technique de la Betterave) mais parallèlement l’augmentation des apports sous forme organique a partiellement compensé cette baisse pour limiter la baisse totale à environ 20-25%. Actuellement, environla moitié du phosphore appliqué sur betterave est d’origine organique.

Raisonnement et pratique :

En 2012, l’ITB a établi que 43% des parcelles ne disposaient pas d’une analyse de sol récente (<5 ans). De fortes disparités existent selon les régions et les tailles d’exploitation. Dans les parcelles sans analyse, le bilan apport/exportation de phosphore est déficitaire dans plus de 40% des situations alors que la situation est meilleure dans les parcelles disposant d’analyse de sol.

Les tendances sont moins claires en potasse. Pour le phosphore, les pratiques réelles sont souvent en décalage à la baisse avec la préconisation (méthode Comifer). Dans ces situations, le recours à une fertilisation de printemps plus efficace à court terme plutôt qu’à des apports d’automne est recommandée. Dans le cas de fertilisation volontairement diminuée, de sols de craie, cranette, argilo-calcaire, le recours à la localisation au semis d’un engrais NP permettra de placer le phosphore au plus près des racines de la jeune plantule et ainsi de faire face au stade le plus critique entre 2 et 4 feuilles vraies.

D’une manière générale, plus les doses P&K diminuent, plus il sera opportun de rapprocher la période d’apport du semis de la betterave des pratiques moyennes d’apport de phosphore et de potasse sous forme d’engrais minéral se situent actuellement autour de 70-80 kg P₂O₅ et 160-170 kg K₂O pour les parcelles en recevant en baisse de 25-30% entre 2006 et 2011, soit 47 et 105 kg/ha toutes parcelles confondues. Une betterave à 90t/ha exporte respectivement 45 kg de P₂O₅ et 160 kg de K₂O.

Fertilisation azotée : théorie et  pratique 

4 enjeux majeurs guident la bonne gestion de la fertilisation azotée de la betterave :

• enjeu de rentabilité de la culture pour le producteur
• enjeu de productivité
• enjeu de qualité industrielle
• enjeu environnemental

Ils peuvent finalement du point de vue opérationnel se résumer à : quelle quantité apporter, quand l’apporter, quels engrais utiliser, comment l’apporter.

Depuis 25 ans, l’utilisation du bilan prévisionnel Comifer, couplé aux mesures des reliquats d’azote a montré que c’était le meilleur choix technique pour accéder à une dose d’azote optimale. Dans les années 80, trop d’azote était apporté sur betterave : la diminution des doses ont baissé de plus de 30% depuis cette période alors que le rendement augmente de 2% chaque année. Aujourd’hui la dose se stabilise autour de 100-110 kg N. L’ITB a montré que les apports totaux d’azote (organique et minéral) étaient stables sur plusieurs années permettant ainsi une meilleure prise en compte de l’effet azote des apports organiques. On constate également que les variations inter annuelles des doses d’azote s’expliquent essentiellement par les variations du niveau de reliquat azoté mesuré en sortie d’hiver. 

La période de présence de la betterave lui permet de bénéficier à plein de la minéralisation de l’humus du sol. Les fournitures du sol (reliquat, minéralisation du sol et des cipans) représentent plus de 65% des besoins de la culture, néanmoins l’azote minéral grâce à sans grande souplesse d’emploi permet de venir compléter précisément ces fournitures.
Avec une période d’inter-culture souvent très longue (230 à 250 jours) entre la récolte du précédent, la betterave est majoritairement précédée d’une CIPAN.

La fenêtre d’apport de l’azote sur betterave se trouve encadrée par deux dates butoirs : la date réglementaire d’apport pour les engrais minéraux imposée par les programmes d’action de la Directive Nitrate, le 15 février, et la date de semis. Avec la précocification des dates de semis, cette fenêtre d’intervention tend à se réduire. Pour éviter les risques de brûlures lorsque l’engrais est concentré autour de la graine en germination, il est recommandé d’apporter l’azote 10 à 15 jours avant le semis. Que ce soit pour des raisons réglementaires ou bien à cause de conditions climatiques défavorables (excès d’eau), le fractionnement d’une partie de la dose en post semis constitue une alternative qui permet d’éviter une trop forte concentration d’engrais dans le sol à la germination. L’ITB a montré que du point de vue des brûlures, tous les engrais azotés ne présentent pas le même niveau de risque. « la forme solution azotée est plus agressive qu’une forme ammonitrate, mais c’est avec l’urée qu’il convient d’être le plus prudent ». Dans le cas de doses d’apport élevées, les pertes de population peuvent dépasser 10%.  

Sur la base d’expérimentations récentes de l’ITB (2014 & 2015) , il se confirme que la betterave sucrière est assez peu adaptée au fractionnement de la fumure azotée. Des pratiques de fractionnement pour des doses supérieures à 80 kg N/ha répartissant la dose prévisionnelle entre pré-semis suivi d’un 2° apport au stade cotylédon- 2 feuilles ou plus tardivement au stade 6 feuilles n’ont pas démontré d’amélioration du rendement. Pour des apports tout en post-levée pour des doses totales inférieures à 80 kg N/ha, le fractionnement à 6 feuilles est équivalent à l’apport au semis tandis que des améliorations de rendement sont mesurées dans le cas d’apport au stade 2 feuilles.

On retiendra que dans le cas d’apport importants rapprochés de la date de semis ou bien d’apport fractionnés, la forme nitrique sera préférée (Ammonitrate ou binaire NP à base nitrates)  à la solution azotée pour limiter les risques de brûlures des germes et les pertes par  volatilisation. En tout état de cause, il faut éviter des apports au-delà du stade 4 feuilles.

Alternativement, si le matériel est disponible, la localisation au semis d’un engrais N ou mieux NP permettra d’améliorer l’efficacité du N en soustrayant cet azote à la volatilisation ammonicale et positionnant du phosphore à plus proche des jeunes racines. Sur betterave en sol profond, il est admis que les pertes d’azote dues au lessivage des nitrates sont exceptionnelles, le printemps 2016 avec sa pluviométrie anormalement élevée fait partie de ces exceptions. Les deux principaux phénomènes de pertes sur culture de betterave sont l’organisation microbienne. Les micro-organismes du sol captent l’azote de l’engrais pour assurer leur développement. L’intensité de l’organisation microbienne dépend de la quantité de carbone disponible : résidus du précédent (paille) et de cipan retournée et du climat automne-hiver. Les pratiques courantes d’apport d’azote anticipés, notamment avec la solution azotée, favorise cette organisation. Plusieurs dizaines de kg d’azote peuvent être ainsi immobilisés. Un des moyens d’y pallier est de réduire ce délai et de retarder les apports en privilégiant l’ammonitrate. La seconde source de perte est la volatilisation ammoniacale qui survient principalement dans les quelques jours qui suivent l’apport.

L’intensité de ces pertes dépend de différents facteurs :

• Type d’engrais
• Les conditions climatiques
• La typologie de sol
• Le travail du sol

Urée et solution azotée sont plus largement exposées à ces pertes que l’ammonitrate. Les conditions climatiques au moment de l’apport sont également déterminantes : un apport sur sol sec, des températures élevées et du vent les favorisent, des pluies suivant l’apport permettent une migration de l’engrais dans les premiers centimètres du sol et diminuent les pertes d’ammoniac. Un long temps de présence de l’engrais en surface du sol augmente les émissions d’ammoniac tandis qu’une incorporation par le travail du sol limitera le phénomène. Enfin, les sols à pH élevé (craie, argilo calcaires profonds, limons calcaires) sont beaucoup plus exposés que les sols à texture argileuse.

Ne pas négliger les oligo-éléments

Mobilisés en faibles quantités : quelques dizaines à centaines de grammes par ha, ils n’en sont pas moins indispensables à la betterave pour assurer une croissance et un développement normal. L’oligo-élément emblématique de la betterave est le bore dont la carence est extrêmement préjudiciable au rendement sucre. Soluble dans l’eau, entraînée par les eaux de pluie, le bore est un élément mobile dans le sol, dont la teneur doit être surveillée grâce à l’analyse de sol. Le bore est impliqué dans le transport des sucres des feuilles vers la racine. En cas de carence, des symptômes très caractéristiques sont visibles sur les feuilles, les pétioles et la racine et apparaissent tardivement.

Il est capital d’anticiper afin d’éviter des chutes de rendement en sucre  jusque 20%. La fertilisation en bore fait partie de la conduite normale de la betterave. En fonction de la teneur en bore à l’analyse de sol et des types de sol différentes stratégies combinant apport au sol et apports foliaires sont proposées. Même en sol à teneur élevé, (> 1 ppm Bore), l’apport foliaire de bore  sera cependant systématique positionné entre 70% de couverture et 3 semaines après couverture.

Après le Bore, le manganèse est l’oligo-élément dont la carence est plus fréquemment rencontrée sur la betterave. La carence en manganèse se rencontre plus particulièrement en sol calcaires et/ou humifères. L’apport d’amendement minéral basique peut être un facteur favorisant l’apparition de la carence. Nous recommandons des apports foliaires de YaraVita™ Photrel Pro™ pour couvrir simultanément les risques bore et manganèse (ou bien d’utiliser YaraVita™ Bortrac™ 150 ( 450 g/ha au stade 4-6 feuilles) d’une part pour la carence en bore et YaraVita™ Mantrac Pro™ pour le manganèse (500 g de manganèse/ha au stade 4-6 feuilles).