L'influence des engrais humiques sur le rendement du maïs dans les conditions de la région de Zaporizhzhya
Considérant le besoin croissant d’année en année de réserves supplémentaires pour augmenter les rendements des cultures, notamment par l’utilisation d’engrais humiques.
Des expériences à long terme sur l’utilisation d’engrais humiques sur diverses cultures agricoles et plantations d’arbres dans un certain nombre de régions d’Ukraine ont montré des résultats positifs.
Des expériences avec l'utilisation d'Adept et d'humate de potassium sur des chernozems ordinaires de la partie centrale de la région de Zaporizhia ont été menées en 2018-2020 à la station expérimentale agricole régionale de Zaporizhia, ainsi que dans différentes zones de la région.
La zone où les expériences ont été menées est un chernozem ordinaire de faible puissance et à faible teneur en humus avec les paramètres agrochimiques suivants (tableau 1).
Tableau 1. Composition chimique du sol
| Horizon, cm | Humus, % | Azote, mg/100 g de sol | Bases absorbées, mg-eq/100 g de sol | K₂O, mg/100 g de sol | P₂O₅, mg/100 g de sol | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nitrate | Hydrolysable | |||||
| 0-16 | 3,84 | 6,25 | 10.0 | Californie | 39,0 | 7.8 |
| 25-35 | 3,70 | Traces | 10.3 | Mg | 44,7 | 7.14 |
Selon sa composition mécanique, le sol appartient aux chernozems limoneux lourds et moyens. L'horizon supérieur est faiblement dispersé et peu structuré. La capacité d'humidité moléculaire maximale est de 12 à 16 %. La réaction du sol est presque neutre (pH de l'extrait aqueux 6,8-6,9).
L'article présente les résultats d'études de deux et trois ans sur l'utilisation d'Adept et d'humate de potassium comme engrais pour le maïs.
Méthodologie de recherche
Les expériences ont été réalisées sur des parcelles avec labour profond en automne ; le prédécesseur du maïs était le blé d'hiver. Les engrais ont été appliqués conformément au plan expérimental : Adept - directement lors de l'arrosage du maïs, humate de potassium - sous forme d'une solution de 2 litres pour 100 litres d'eau pour 1 hectare, en pulvérisant les plantes trois fois dans les phases : 4-5 feuilles, à une hauteur de plante de 50-60 cm, ainsi que pendant la période d'émergence de la couronne et de formation des épis. Dans la variante témoin, les plantes ont été pulvérisées avec de l'eau propre dans la même quantité qu'avec une solution d'humate de potassium. Les expériences ont été répétées trois fois.
Le programme de recherche comprenait :
- observations et relevés phénologiques;
- détermination des réserves de nutriments et d'humidité dans le sol;
- analyse des paramètres physiologiques;
- observations de la croissance et du développement des plantes.
La récolte a été prise en compte selon la méthode de récolte continue.
Résultats de la recherche
Les observations ont montré que les plants de maïs traités avec des engrais humiques se distinguaient pendant la saison de croissance par une coloration des feuilles plus intense et un pouvoir de développement global par rapport aux autres variantes expérimentales. Cela était particulièrement visible lors de l’alimentation foliaire avec une solution d’humate de potassium.
Les analyses menées par le laboratoire de physiologie végétale de la station en 2021 ont montré que l'application foliaire d'humate de potassium contribuait à une teneur en pigments plus élevée dans les feuilles de maïs par rapport au témoin (tableau 2).
Tableau 2. Effet de l'alimentation foliaire avec de l'humate de potassium sur la teneur en pigments des feuilles de maïs (mg/g de matière première)
| Date | Option | Chlorophylle A | Chlorophylle B | Carotène |
|---|---|---|---|---|
| 30.06 | Expérimenté | 1 870 | 1 256 | 0,621 |
| Contrôle | 1 527 | 0,994 | 0,500 | |
| 21.07 | Expérimenté | 1 920 | 0,683 | 0,481 |
| Contrôle | 1 736 | 0,628 | 0,472 | |
| 22.08 | Expérimenté | 1 200 | 0,609 | 0,290 |
| Contrôle | 1 100 | 0,534 | 0,235 |
La différence la plus significative a été observée dans la teneur en chlorophylle A. Au cours de la saison de croissance, toutes les plantes (expérimentales et témoins) ont connu une diminution progressive de la teneur en chlorophylle A, chlorophylle B et carotène, probablement en raison de leur destruction au cours du processus de vieillissement des plantes, accéléré par des conditions sèches. Cependant, lorsqu'il est traité avec de l'humate de potassium, ce processus se déroule plus lentement, ce qui indique l'effet protecteur de l'alimentation foliaire, qui favorise une activité synthétique plus active des feuilles.
Cette conclusion est étayée par les données sur la teneur en glucides solubles et en vitamine C des feuilles de maïs (tableau 3).
Tableau 3. Effet de l'alimentation foliaire avec de l'humate de potassium sur la teneur en glucides et en vitamine C des feuilles de maïs
| Date | Option | Vitamine C, mg% | Sucres réducteurs, % | Saccharose, % |
|---|---|---|---|---|
| 30.06 | Expérimenté | 168,0 | 0,28 | 1.06 |
| Contrôle | 71,2 | 0,30 | 0,94 | |
| 21.07 | Expérimenté | 24.0 | 0,99 | 1,05 |
| Contrôle | 17.4 | 0,78 | 1.01 | |
| 22.08 | Expérimenté | 80,66 | 0,58 | 1.46 |
| Contrôle | 62,33 | 0,49 | 1.36 |
L'alimentation foliaire avec de l'humate de potassium a contribué à une légère augmentation de la teneur en glucides et à une augmentation significative de la teneur en acide ascorbique (vitamine C) dans les feuilles, en particulier dans la première moitié de la saison de croissance. Ce modèle s’est poursuivi jusqu’à la fin du développement culturel. La teneur accrue en acide ascorbique, qui participe aux réactions d'oxydoréduction, indique l'activation de ces processus dans les plantes traitées avec de l'humate de potassium.
Des études physiologiques et biochimiques montrent que le traitement du maïs avec de l'humate de potassium active l'activité synthétique des feuilles, ce qui conduit à une augmentation du rendement (tableau 4).
Tableau 4. Effet de l'apport foliaire d'humate de potassium sur le rendement du maïs (c/ha)
| Variante expérimentale | Rendement en grains, c/ha | Rendement en grains, c/ha | Augmentation, c/ha |
|---|---|---|---|
| Pulvérisation triple de 2 litres pour 100 litres d'eau pour 1 hectare avec une solution d'humate de potassium | 105,92 | 89 | 10.16 |
| Contrôle (pulvérisation d'eau propre) | 95,76 | 63,56 | 25.44 |
L’utilisation d’Adept lors du semis du maïs s’est également avérée efficace (tableau 5).
Tableau 5. Éléments clés de la productivité des plantes et rendement du maïs (2018-2020)
| Variante expérimentale | Année | Hauteur de la plante, cm | Nombre moyen d'épis par plante | Rendement en grains d'un épi, g | Poids absolu du grain, g | Rendement en grains, c/ha | Augmentation du rendement, c/ha |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Contrôle (sans engrais) | 2018 | 192,3 | 1.20 | 155,3 | 294,7 | 94,4 | 0 |
| 2019 | 156,7 | 1.10 | 104,9 | 265,4 | 47,2 | 0 | |
| 2020 | 192,8 | 1,12 | 152,9 | 296,5 | 91,4 | 0 | |
| Moyenne | 180,6 | 1.14 | 137,7 | 285,5 | 77,6 | 0 | |
| Humus + P₂O₅ en mélange (2:1) | 2018 | 185,5 | 1h30 | 164,0 | 309,0 | 105 | +10,6 |
| 2019 | 155,0 | 1.06 | 109,3 | 267,6 | 50,8 | 0 | |
| 2020 | 191,2 | 1.14 | 154,9 | 300,3 | 95,2 | +0,8 | |
| Moyenne | 177,2 | 1.17 | 142,7 | 292,3 | 83,6 | 0 | |
| Adepte, assimilé à P₂O₅ | 2018 | 183,9 | 1.20 | 155,0 | 294,9 | 101,6 | +7,2 |
| 2019 | 157,3 | 1.10 | 105,6 | 261,3 | 49 | 0 | |
| 2020 | 197,1 | 1.16 | 158.1 | 304,4 | 98,6 | +4,2 | |
| Moyenne | 179,4 | 1.15 | 139,6 | 286,9 | 83 | 0 | |
| P₂O₅ dans du superphosphate granulé (à 4-5 cm des graines) | 2018 | 185,2 | 1h30 | 156,2 | 292,0 | 96 | +1,6 |
| 2019 | 158,5 | 1,08 | 107,8 | 261,2 | 46 | 0 | |
| 2020 | 188,0 | 1.10 | 156,8 | 294,3 | 99 | +4,6 | |
| Moyenne | 177,2 | 1.16 | 140,3 | 282,5 | 80,2 | 0 | |
Les engrais humiques ont eu un effet positif sur la croissance de la masse aérienne des plants de maïs (tableau 6).
Tableau 6. Effet d'Adept sur le gain de poids du maïs séché à l'air (2020)
| Variante expérimentale | Moment de l'échantillonnage | Poids sec à l'air de 10 plantes, g | Poids à contrôler, ± g | Pourcentage de gain de poids par rapport au premier poids témoin |
|---|---|---|---|---|
| Contrôle (sans engrais) | 30.06 | 280 | 0 | --- |
| 5.10 | 4830 | 0 | 17.2 | |
| Humus + P₂O₅ en mélange (1:2) | 30.06 | 330 | +50 | --- |
| 5.10 | 4300 | -530 | 15.4 | |
| Adepte, équivalent P₂O₅ | 30.06 | 430 | +150 | --- |
| 5.10 | 5200 | +370 | 18,6 | |
| P₂O₅ dans du superphosphate granulé (à 4-5 cm des graines) | 30.06 | 260 | -20 | --- |
| 5.10 | 4350 | -480 | 15,5 |
Déjà au 45-46ème jour après l'émergence des plants de maïs, la plus grande augmentation de poids (15 g par plante) a été observée dans les parcelles fertilisées avec Adept. À la fin de la saison de croissance, cette augmentation a atteint 37 g contre 5 g dans la variante avec mélange organo-minéral par rapport aux parcelles non fertilisées.
Les recherches ont également montré que l’application d’Adept contribuait aux économies d’eau pendant la période de croissance et de développement du maïs. Par exemple, en 2019, pendant la saison de croissance (du 30 septembre au 16 octobre), la consommation d'eau dans les parcelles avec Adept était de 369,7 mm contre 376-378,1 mm dans les autres options. En moyenne, sur trois ans, la consommation d’eau dans les parcelles équipées d’Adept était de 375,3 mm, contre 378,1–383,7 mm dans les autres variantes.
Ces données sont confirmées par les résultats obtenus en conditions agricoles. En utilisant Adept et de l'humate de potassium en combinaison avec d'autres engrais organo-minéraux, des rendements élevés en maïs ont été obtenus chaque année. Malgré des conditions climatiques défavorables en 2021, la ferme a produit un rendement de maïs-grain de 82,6 c/ha sur une superficie de 100 hectares.
Conclusions
- Les engrais humiques appliqués aux chernozems ordinaires des parties centrales et nord-est de la région de Zaporizhzhya ont un effet positif sur l'augmentation du rendement en grains et de la masse aérienne du maïs, en particulier avec une alimentation foliaire avec une solution d'humate de potassium.
- L’augmentation du rendement dépend des conditions météorologiques et des réserves d’humidité du sol. L'augmentation moyenne du rendement en grains de maïs sur trois ans avec Adept est de 7,2 c/ha, celle avec humate de potassium (sur deux ans) de 4,2 c/ha.
- Les engrais humiques activent les processus physiologiques, principalement l'activité synthétique des feuilles, ce qui conduit à une augmentation du rendement et de la masse des grains.
- L'utilisation massive d'Adept dans les conditions de la région de Zaporizhia peut être économiquement avantageuse si le coût d'utilisation d'1 litre d'Adept ne dépasse pas le coût de 0,5 tonne de fumier semi-décomposé. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour tirer des conclusions définitives sur l’utilisation de l’humate de potassium.