Une application d’engrais plus intelligente : engrais à libération contrôlée et engrais solubles

Une application d’engrais plus intelligente : engrais à libération contrôlée et engrais solubles

Auteur : Jack Bobo – Conseiller en R&D auprès des producteurs, Berger

Les stratégies de fertilisation restent au cœur d’une production réussie en serre et en pépinière. Les producteurs doivent constamment trouver un équilibre entre efficacité, coût, performance et durabilité lorsqu’ils déterminent la façon d’apporter les éléments nutritifs. Deux méthodes courantes se démarquent, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients : les engrais à libération contrôlée (CRF : Controlled Release Fertilizers) et les engrais solubles (WSF : Water Soluble Fertilizers). Comprendre leurs différences, ainsi que la façon dont ils interagissent avec les substrats, les cycles de culture et les pratiques de gestion, permet aux producteurs de maximiser l’efficacité des engrais tout en améliorant la croissance des plantes.

Principes fondamentaux des engrais

Les engrais sont fabriqués sous diverses formes (poudres, cristaux, granules ou avec un enrobage) et peuvent être organiques ou inorganiques. Ils peuvent soit fournir un seul élément nutritif, soit un mélange d’azote, de phosphore et de potassium (NPK), ainsi que d’oligo-éléments, souvent combinés à un agent de charge et/ou à des anti-agglomérants. Certains se dissolvent instantanément dans l’eau, tandis que d’autres sont conçus pour une libération lente, contrôlée. Ils peuvent être :

• Incorporés au substrat (comme charge de départ ou par l’ajout de CRF par exemple).
• Dissous dans l’eau d’irrigation (fertigation ou application foliaire).
• Appliqués en surface du substrat.

Un facteur clé à surveiller est l’impact sur le pH. Les engrais à base d’ammonium ont tendance à abaisser le pH du substrat, tandis que les engrais à base de nitrate l’augmentent. L’alcalinité de l’eau joue également un rôle important : une eau très alcaline a un effet tampon élevé et fera augmenter le pH au fil du temps, tandis qu’une eau peu alcaline n’offre aucun effet tampon. Il est donc essentiel d’analyser la ou les sources de l’eau utilisée avant de mettre en place un programme de fertilisation.

Engrais à libération contrôlée (CRF)

Les engrais à libération contrôlée sont des éléments nutritifs solubles enrobés d’un polymère semi-perméable formant une capsule. Lorsque l’humidité pénètre dans la capsule, elle dissout l’engrais à l’intérieur, lequel est ensuite libéré graduellement à travers les micropores de l’enrobage. Le granule finit par se vider, ne laissant que la coquille. La vitesse de libération des CRF est influencée par des facteurs environnementaux tels que la température et l’humidité, ainsi que par la formulation et les caractéristiques de l’enrobage.

Les CRF sont particulièrement populaires pour les cultures de plein air, de longue durée et demandant peu d’interventions, pour lesquelles les producteurs souhaitent réduire la main-d’œuvre et assurer une application d’engrais régulière. Pour obtenir de meilleurs résultats, il est important de choisir un CRF dont la durée correspond au cycle de la culture, de surveiller la qualité de l’eau et le pH du substrat, de maintenir des températures adéquates en serre, et de rester attentif aux signes de déséquilibre nutritionnel. Les mélanges contenant des CRF doivent être utilisés rapidement, car un stockage prolongé (en particulier à des températures élevées ou dans des conditions humides) peut compromettre l’intégrité de la capsule et entraîner une libération prématurée des nutriments, ce qui augmenterait la conductivité électrique.

Engrais solubles (WSF)

Les engrais solubles, parfois appelés fertilisation liquide, sont l’opposé des CRF en ce qui concerne la disponibilité des éléments nutritifs. Comme ils se dissolvent complètement dans l’eau, les WSF fournissent un accès immédiat aux éléments nutritifs dans toute la zone racinaire. Cela les rend idéaux pour la fertigation de précision, tant pour les cultures de courte durée que pour celles de longue durée. Avec les WSF, les producteurs peuvent :

• Ajuster les formulations au fur et à mesure de la croissance des plantes.
• Alterner entre des engrais acides et basiques selon l’eau utilisée et les besoins de la culture.
• Appliquer des mélanges personnalisés ou créer des mélanges sur place adaptés à leurs besoins.

Le principal défi des WSF réside dans leur gestion : des systèmes complexes, le suivi des bassins de fertilisants, l’étalonnage des injecteurs et le contrôle de la qualité de l’eau exigent tous une grande attention. Le personnel doit être adéquatement formé pour le suivi, la préparation des solutions mères et le respect des consignes de sécurité. Les producteurs doivent ajuster les concentrations en fonction des saisons et des stades de croissance, maintenir une fraction de lessivage pour éviter l’accumulation de sels, et vérifier le pH et la conductivité électrique chaque semaine.

Interactions avec le substrat

L’efficacité des engrais dépend également de la composition du substrat. Les composants peuvent en effet varier quant à leur capacité d’échange cationique (CEC), c’est-à-dire leur capacité à retenir et à libérer des éléments nutritifs sur le plan chimique.

• La tourbe et la vermiculite offrent une CEC élevée, retenant efficacement les éléments nutritifs.
• Les écorces et la fibre de coco se situent dans la plage intermédiaire.
• La perlite et la fibre de bois ont une faible CEC, voire nulle, ce qui entraîne un lessivage rapide des éléments nutritifs.

Le compost offre une CEC élevée et introduit une activité biologique bénéfique qui peut influencer la dynamique des nutriments (de manière positive dans la production biologique). Il convient donc de prendre certaines précautions.

Lorsque l’on utilise en grande quantité des composants de substrat à faible CEC, comme la fibre de bois, le risque de perdre des éléments nutritifs augmente, ce qui rend le choix de l’engrais crucial. Au-delà de la CEC, des facteurs tels que la rétention hydrique et la porosité influencent également la disponibilité des éléments nutritifs. Par exemple, la combinaison de fibre de bois et de tourbe améliore les propriétés physico-chimiques du substrat qui viennent renforcer la rétention des éléments nutritifs, en particulier dans les régies de fertigation très concentrées en éléments nutritifs. Cela augmente la capacité globale de rétention des éléments nutritifs d’un substrat malgré la faible CEC de la fibre de bois.

La fibre de bois introduit également une dynamique particulière des éléments nutritifs en raison de son rapport carbone sur azote (C/N) élevé. L’activité microbienne dans les mélanges riches en fibre de bois a tendance à immobiliser l’azote, le « volant » ainsi à la zone racinaire. L’utilisation de pourcentages très élevés de fibre de bois dans un substrat peut donc nuire aux performances des engrais et créer des carences inattendues. Si les producteurs tentent de compenser en ajoutant de grandes quantités de CRF, cela peut entraîner une accumulation de sels, ce qui nuit aux racines et diminue l’absorption d’eau. Il est essentiel de comprendre la dynamique du substrat pour choisir la meilleure stratégie d’applications d’engrais.

CRF vs WSF : comparaison des caractéristiques

Considérations économiques

Lorsqu’ils évaluent la rentabilité des CRF et des WSF, les producteurs doivent tenir compte de plusieurs facteurs. Les CRF ont un coût initial plus élevé, mais permettent de réaliser des économies de main-d’œuvre et demandent peu d’équipement ou d’installations supplémentaires. En revanche, les WSF nécessitent une surveillance quotidienne, des systèmes d’injection et davantage d’équipement, mais offrent une meilleure efficacité d’utilisation des éléments nutritifs lorsqu’ils sont bien gérés. La variabilité du climat joue également un rôle : les CRF présentent plus de risques dans des conditions imprévisibles, tandis que les WSF permettent des ajustements en temps réel. En pratique, les CRF sont généralement plus efficaces pour les cultures de longue durée et demandant peu d’interventions, tandis que les WSF conviennent mieux aux cultures à forte valeur ajoutée, souvent dans des serres à environnement contrôlé.

Apport initial et ajustement : pourquoi les applications d’engrais hybrides fonctionnent bien

L’incorporation de CRF lors de la plantation assure un apport constant et modéré d’éléments nutritifs, même en cas d’interruption dans les calendriers de fertigation. Cette « assurance nutritive » réduit le risque de carences pendant les phases critiques de croissance. Comme les CRF ne peuvent pas être ajustés une fois appliqués, une approche combinée avec les WSF permet aux producteurs de répondre de manière dynamique aux signaux des cultures. Que ce soit lorsque les plantes montrent des signes de stress, que les changements saisonniers exigent des formulations différentes ou que la pression des marchés nécessite une finition rapide des cultures, les WSF permettent une intervention précise et immédiate. Les approches hybrides sont de plus en plus privilégiées dans les serres commerciales, car elles offrent le meilleur des deux mondes : la réduction de la main-d’œuvre et la constance des CRF, associées à la flexibilité et à la réactivité des WSF.

Conclusion

Une application d’engrais plus intelligente signifie choisir la stratégie de fertilisation la mieux adaptée à chaque exploitation. Les CRF excellent dans les applications de longue durée avec peu de main-d’œuvre, mais demeurent vulnérables à la variabilité de l’environnement. Les WSF offrent une précision et une flexibilité inégalées, mais exigent une gestion rigoureuse et davantage d’équipement. Les systèmes les plus performants combinent souvent les deux, en tirant parti des CRF pour un apport de base constant et des WSF pour une application d’engrais adaptative et réactive.

En définitive, une gestion réussie de la fertilisation repose sur la compréhension des substrats, des cycles de culture et des propriétés de l’eau utilisée. En adoptant les meilleures pratiques et en effectuant un suivi rigoureux, les producteurs peuvent optimiser la santé des plantes, réduire le gaspillage et améliorer la rentabilité. Notre équipe de conseillers aux producteurs est à votre disposition pour appuyer vos décisions, que ce soit en évaluant les options d’engrais, en interprétant les réactions des cultures ou en alignant vos pratiques sur vos objectifs de production. Contactez-nous pour découvrir comment notre expertise peut contribuer au succès de votre entreprise.

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