Rapport final

No projet : IA215472

Évaluation de différents programmes d’irrigation et de placements des engrais à libération contrôlée sur le dégagement des éléments minéraux en pépinière ornementale

Responsable scientifique : Émilie Lemaire, M. Sc., agr

Institut québécois du développement de l’horticulture ornementale (IQDHO)

28 février 2018

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Table des matières Section 1 - Chercheurs impliqués et responsable autorisé de l’établissement................................. iii

Section 2 - Partenaires..................................................................................................................... iii

Section 3 – Fiche de transfert .......................................................................................................... iv

Section 4 - Activité de transfert et de diffusion scientifique ..............................................................vii

Section 5 - Activités de diffusion et de transfert aux utilisateurs ..................................................... viii

Section 6 – Grille de transfert des connaissances ........................................................................... ix

Section 7 - Contribution et participation de l’industrie réalisées ........................................................ x

Section 8 - Rapport scientifique et/ou technique ............................................................................. 11

Liste des figures .......................................................................................................................... 11

Liste des tableaux ....................................................................................................................... 11

Introduction .................................................................................................................................. 12

Objectifs ...................................................................................................................................... 13

Matériel et méthodes ................................................................................................................... 13

Dispositifs et traitements .......................................................................................................... 13

Prises de données ................................................................................................................... 14

Résultats ..................................................................................................................................... 16

Effet du programme d’irrigation sur les pertes d’eau par percolation et le lessivage des nitrates ................................................................................................................................................. 16

Effet de la méthode de placement de l’engrais sur le lessivage des nitrates ........................... 19

Croissance et floraison des plants ........................................................................................... 23

Discussion ................................................................................................................................... 24

Conclusion ................................................................................................................................... 25

Références .................................................................................................................................. 25

Annexe 1 Programme de la journée des producteurs en pépinière ................................................ 27

Annexe 2 Exemple de randomisation dans un bloc du dispositif au Site 2 ..................................... 28

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Section 1 - Chercheurs impliqués et responsable autorisé de l’établissement Responsable scientifique* : Émilie Lemaire M.Sc. agr., chargée de projet, IQDHO Responsable de l’établissement* : Marc André Laplante, directeur général, IQDHO Collaborateurs : Audrey St-Pierre, assistante de projets, IQDHO Benoît Champagne, DTA, conseiller en serre, IQDHO Caroline Martineau, DTA, agr., coordonnatrice de projets, IQDHO Caroll-Ann Lapierre, étudiante Julie Bilodeau, Comptable Marc Légaré, DTA, conseiller en pépinière, IQDHO Marie-Claude Lavoie, B. Sc. (Biol), agr., assistante de projets, IQDHO Mario Comtois, agr., conseiller en pépinière, IQDHO Nicolas Authier, DTA, agr., conseiller en pépinière, IQDHO Patricia Néron, assistante de projet, IQDHO Susanne Simard, assistante de projet, IQDHO *Seules ces personnes feront parvenir un courriel attestant l’approbation du rapport

Section 2 - Partenaires Producteurs : Plant Select Pépinière François Lemay La collection florale Fournisseurs : Fafard & Frères Ltée Teris Services d’approvisionnement, distributeur de Everris Kam’s Grower Supply Québec Multiplants Inc. Dubois Agrinovation Inc.

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Section 3 – Fiche de transfert

ÉVALUATION DE DIFFÉRENTS PROGRAMMES D’IRRIGATION ET DE PLACEMENT DES ENGRAIS À LIBÉRATION CONTRÔLÉE POUR RÉDUIRE LES PERTES D’EAU ET

D’ENGRAIS EN PÉPINIÈRE ORNEMENTALE Émilie Lemaire, M. Sc., agr.

No de projet : (réservé à l’administration) Durée : 04/2016 – 02/2018

FAITS SAILLANTS Les quantités d’eau et d’engrais perdus lors des irrigations par aspersion peuvent être significatives (Fitzpatrick et al., 2000; Karam et al. 1994) ce qui est préoccupant pour le risque de contamination de l'eau de surface et souterraine (Chong, 2010). En pépinières ornementales au Québec, l’irrigation par aspersion demeure la plus utilisée. L’utilisation d’engrais à libération contrôlée est également une pratique largement répandue. Dans ce projet, ces deux pratiques ont été étudiées en interaction pour identifier la combinaison qui permet de réduire le plus significativement les pertes d’eau et d’engrais. Contrairement à ce qui est présenté dans la littérature sous les conditions de réalisation de ce projet, l’irrigation en 2 séquences (séquentielle) n’a pas eu l’effet de réduire significativement les pertes d’eau et d’éléments minéraux. Par contre, les pertes de nitrates par lessivage ont été significativement plus élevées lorsque l’engrais à libération contrôlée était incorporé au substrat comparativement à lorsqu’il était appliqué à la surface. Néanmoins, l’engrais incorporé a favorisé une meilleure croissance des plants de Leucanthemum. Le résultat le plus intéressant et important à considérer est que la majorité des nitrates sont lessivés dans les 10 premières semaines ou moins après l’empotage. Une attention particulière devrait donc être apportée pour réduire la fraction de lessivage au cours de cette période. Les résultats recueillis au cours de ce projet permettront certainement aux producteurs de maximiser l’efficacité des engrais à libération contrôlée tout en minimisant les pertes par lessivage. OBJECTIF(S) ET MÉTHODOLOGIE L’objectif principal du projet était d’évaluer différents programmes d’irrigation et de placements des engrais à libération contrôlée (ELC) sur le lessivage des éléments minéraux de 3 types d’ELC. Le projet d’une durée de 2 ans, s’est déroulé chaque année sur 2 sites de pépinières commerciales avec 2 espèces : Leucanthemum x superbum 'Becky' et Hydrangea arborescens 'Annabelle'. Pour les 4 dispositifs, les plants fraîchement empotés ont été disposés selon un plan en tiroirs (split-plot) avec, en parcelle principale, les programmes d’irrigation : irrigation séquentielle (arrosage avec la quantité totale d’eau quotidienne appliquée en 2 séquences) et irrigation conventionnelle (arrosage avec la quantité totale d’eau quotidienne appliquée en 1 séquence). Dans chacune des parcelles principales, 6 traitements (parcelles secondaires) combinant 3 formulations d’ELC d’une durée de libération de 5-6 mois et 2 méthodes de placement de l’engrais (incorporé au substrat ou à la surface) ont été randomisés. Les traitements d’engrais étaient les suivants : Osmocote (15-9-12) incorporé, Osmocote surface, Polyon (16-6-12) incorporé, Polyon surface, Plantacote (14-9-15) incorporé, Plantacote surface. L’effet des traitements a été évalué en mesurant les volumes d’eau percolée, leur ph, CE et concentration en nitrates et la croissance des plants.

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RÉSULTATS SIGNIFICATIFS POUR L’INDUSTRIE Effet du programme d’irrigation sur les pertes d’eau et de nitrates Les résultats indiquent peu de différences significatives entre les programmes d’irrigation pour le volume d’eau percolée des pots. Les échantillonnages où le volume d’eau était significativement supérieur dans le programme d’irrigation conventionnelle ont été aussi fréquents que l’inverse. Lors des 2 années, aux 2 sites, les concentrations en nitrates des lixiviats n’étaient pas significativement différentes entre les programmes pour l’ensemble des échantillonnages. Effet du type de placement de l’engrais sur les pertes de nitrates Pour les 4 essais, il y a eu une augmentation moyenne de 27 % de l’azote perdu sous forme de nitrates par lessivage lorsque l’engrais était incorporé au substrat comparativement à lorsqu’il était placé à la surface. Au minimum, en 2016 et 2017 aux sites 1 et 2, 3 à 13 % de l’azote appliqué a été lessivé par pot avec l’engrais incorporé et 2 à 11 % avec l’engrais en surface (figure 1). Les résultats indiquent qu’avec un volume de lessivage assez constant au cours de la saison, la majorité de l’azote est lessivée au cours des 10 premières semaines suivant l’empotage.

Figure 1 Pertes cumulatives d’azote (nitrates) par pot en fonction des programmes d’irrigation, des sites et des années

Effet du programme d’irrigation et du placement d’engrais sur la croissance et la floraison Le seul effet significatif du programme d’irrigation a été observé en 2017, alors que les plants de Leucanthemum sous irrigation séquentielle ont eu une croissance en hauteur supérieure (48,5 vs 43,4 cm) et ont produit plus de fleurs (51 vs 46 fleurs) par plant. Le placement de l’engrais a eu également un effet significatif sur la croissance seulement sur Leucanthemum, mais lors des 2 années. La différence moyenne entre la hauteur initiale et la hauteur finale des plants étaient de 37,4 et 35,3 cm en 2016 et de 47,7 et 44,2 cm en 2017. En 2016, significativement plus de fleurs ont été produites dans les traitements avec engrais Incorporé. Les plants avec engrais Incorporé avaient en moyenne 53 fleurs comparativement à 47 pour les plants avec engrais en Surface. Par contre en 2017, il y avait une interaction Placement x Type significative (P=0,0225). La différence entre les traitements Incorporé et Surface n’était pas significative pour les plants fertilisés avec Polyon (51 et 52 fleurs)

Figure 2 Effet du placement d’engrais; gauche : surface, droite : incorporé

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et Plantacote (54 et 53 fleurs). Par contre, avec Osmocote il y avait plus de fleurs lorsque l’engrais était incorporé (45 fleurs) que placé à la surface du substrat (35 fleurs). APPLICATIONS POSSIBLES POUR L’INDUSTRIE ET/OU SUIVI À DONNER Les résultats obtenus au cours de ce projet ont permis d’identifier des pratiques et des périodes de production où surviennent de plus grandes pertes d’azote par lessivage. Ils permettront certainement aux producteurs de maximiser l’efficacité des engrais à libération contrôlée tout en minimisant les pertes par lessivage. POINT DE CONTACT POUR INFORMATION Nom du responsable du projet : Émilie Lemaire Téléphone : 450-778-6514 Télécopieur : 450 778-6537 Courriel : elemaire@iqdho.com REMERCIEMENTS AUX PARTENAIRES FINANCIERS Ces travaux ont été réalisés grâce à une aide financière du Programme de soutien à l’innovation en agroalimentaire, un programme issu de l’accord du cadre Cultivons l’avenir conclu entre le ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation et Agriculture et Agroalimentaire Canada.

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Section 4 - Activité de transfert et de diffusion scientifique Aucune activité de transfert et de diffusion scientifique n’était prévue et n’a été réalisée dans le cadre de ce projet.

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Section 5 - Activités de diffusion et de transfert aux utilisateurs Le rapport d’étape a été diffusé sur le site Web et la page Facebook de l’IQDHO, dans le bulletin de liaison destiné aux membres «Les Nouvelles de L’IQDHO», sur le site Agri-Réseau du CRAAQ . Le rapport final du projet et la fiche de transfert seront diffusés sur le site Web et la page Facebook de l’IQDHO, dans le bulletin de liaison destiné aux membres «Les Nouvelles de L’IQDHO» et sur le site Agri-Réseau du CRAAQ. Émilie Lemaire et Nicolas Authier ont présenté les résultats du projet aux producteurs, fournisseurs et autres intervenants de l’industrie lors de la Journée des producteurs en pépinière organisée par l’IQDHO, le 1er février dernier à Drummonville. Le programme de la journée et le PowerPoint de la présentation sont joint dans les Annexes 1 et la présentation est disponible au lien suivant : https://www.agrireseau.net/documents/97057/engrais-a-liberation-contr%C3%B4lee-une-question-d_irrigation

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Section 6 – Grille de transfert des connaissances

1. Résultats

Présentez les faits saillants (maximum de 3) des principaux

résultats de votre projet.

2. Utilisateurs

Pour les résultats identifiés, ciblez les utilisateurs qui bénéficieront des connaissances ou des produits provenant de

votre recherche.

3. Message

Concrètement, quel est le message qui devrait être retenu pour chacune des catégories d’utilisateurs identifiées? Présentez un message concret et vulgarisé. Quels sont les gains possibles en productivité, en rendement, en argent,

etc.?

4. Cheminement des connaissances

a) Une fois le projet terminé, outre les publications scientifiques,

quelles sont les activités de transfert les mieux adaptées aux utilisateurs ciblés? (conférences, publications écrites, journées thématiques, formation, etc.) b) Selon vous, quelles pourraient être les étapes à privilégier en vue de maximiser l’adoption des résultats par les utilisateurs.

L’azote est majoritairement libéré en dix semaines ou moins après l’empotage. Les pertes les plus importantes surviennent au cours de cette période si la fraction de lessivage est élevée

Tous les producteurs en pépinière qui fertilisent leurs plants avec des engrais à libération contrôlée et qui irriguent par aspersion.

Réduire le lessivage au cours de cette période se traduira par moins d’engrais perdu par lessivage et donc plus de disponibles pour la plante. Il y aura donc un gain en productivité et pour l’environnement.

La structure organisationnelle de l’IQDHO facilite le transfert aux utilisateurs. En effet, les conseillers ont un accès direct à tous les

résultats et observations recueillies au cours des projets. Ils peuvent par la suite les transférer directement à leurs clients

(producteurs en pépinière) en les adaptant à la réalité de chaque entreprise.

Les pertes de nitrates par lessivage ont été significativement plus élevées lorsque l’engrais à libération contrôlée était incorporé au substrat comparativement à lorsqu’il était appliqué à la surface. Néanmoins, l’engrais incorporé a favorisé une meilleure croissance des plants de leucanthemum.

Tous les producteurs en pépinière qui fertilisent leurs plants avec des engrais à libération contrôlée et qui irriguent par aspersion.

La réponse des plantes à l’engrais incorporé est variable. Si le risque de verse des pots est faible et ainsi le risque de pertes de l’engrais appliqué à la surface, il peut également y avoir un gain environnemental et une plus grande quantité d’engrais disponible pour la plante en privilégiant cette pratique.

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Section 7 - Contribution et participation de l’industrie réalisées L’expérimentation a été réalisée chez 3 entreprises de production en pépinière soit l’entreprise Plant Select, Pépinière François Lemay Inc. et La Collection Florale (Note : la numérotation des sites (1 et 2) n’est pas nécessairement liée à l’ordre de nomination des entreprises.) Elles ont contribué en fournissant un espace de culture, des plantes, des supports pour les pots et de la main-d’oeuvre pour la gestion des séquences d’irrigation et pour vider les chaudières de leur contenu, en plus de la responsabilité quotidienne de lecture des pluviomètres. Au Site 1 seulement, des lectures de tensiomètres étaient saisies avant et après les irrigations lors de la première année du projet. Toutefois, les données ne sont pas présentées dans ce rapport. Plusieurs discussions ont eu lieu entre les responsables des entreprises et la chargée de projet au sujet de la fréquence et durée des irrigations et ce tout au long du projet. C’est avec beaucoup de conscience et de dévouement que les 3 entreprises ont participé au projet. Plusieurs fournisseurs ont participé à la réalisation de ce projet en fournissant des intrants, soit : Fafard & Frères Ltée qui a gracieusement fourni le terreau AgroMix no.7 (DE) qui a servi à l’empotage des plants aux 2 sites. En plus, ce fournisseur a prêté des tensiomètres pour la durée du projet, afin de mieux déterminer les besoins en eau des plants. Trois compagnies ont contribué en offrant des engrais : Teris Services d’approvisionnement, distributeur de Everris, a fourni Osmocote, Kam’s Grower Supply a fourni le Plantacote Québec Multiplants Inc. a fourni le Polyon. Dubois Agrinovation Inc. a généreusement fourni des tensiomètres et M. Christian Houle a gracieusement offert une formation aux responsables du projet sur leur utilisation.

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Section 8 - Rapport scientifique et/ou technique

Liste des figures

Figure 1 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 1 en 2016 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) .... 16

Figure 2 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 2 en 2016 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) .... 17

Figure 3 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction des programmes d’irrigation et des sites en 2016 ...................................................................................................................................................... 17

Figure 4 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 1 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) .... 18

Figure 5 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 2 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) .... 18

Figure 6 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction des programmes d’irrigation et des sites en 2017 ...................................................................................................................................................... 19

Figure 7 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 1 en 2016 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) ...................................................................................................................................................................... 19

Figure 8 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 2 en 2016 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) ...................................................................................................................................................................... 20

Figure 9 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction du placement de l’engrais et des sites en 2016 .......................................................................................................................................................... 21

Figure 10 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 1 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) ................................................................................................................................................... 21

Figure 11 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 2 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.) ................................................................................................................................................... 22

Figure 12 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction du placement de l’engrais et des sites en 2017 .......................................................................................................................................................... 22

Liste des tableaux

Tableau 1 Quantités d’engrais et d’azote appliqués par pot en fonction des types d’engrais ................................................ 14 Tableau 2 Concentrations en azote des lixiviats, substrats et tissus foliaires analysés en laboratoire en 2017 ...................... 23

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Introduction

Les quantités d'eau et d'engrais perdus lors des irrigations par aspersion peuvent être significatives (Fitzpatrick et al., 2000; Karam et al. 1994) ce qui est préoccupant pour le risque de contamination de l'eau de surface et souterraine (Chong, 2010). La micro-aspersion est la méthode la plus efficace en ce qui a trait à l'utilisation de l'eau et la croissance des plants (Fitzpatrick et al., 2000). Cependant, les coûts reliés à son installation et son entretien (Haydu et al., 2004), et surtout la difficulté d'utilisation avec plusieurs grosseurs de contenant (Haman et al., 1997) en font une méthode d'irrigation plus rarement utilisée par les grandes pépinières. Ainsi, l'arrosage par aspersion demeure la plus utilisée (Witcher, 2003). L'irrigation conventionnelle par aspersion se définit par une seule irrigation en continu (Lumis et al., 1993). L'irrigation cyclique ou séquentielle est une variante de l'irrigation par aspersion conventionnelle en divisant la durée de l'arrosage en 2 ou plusieurs phases. La durée des phases d'irrigation peut varier. Il est rapporté dans la littérature que l'irrigation séquentielle peut réduire la quantité d'eau utilisée de 30 % de même que réduire le lessivage des nitrates de 90 % (Karam et al., 1994). De plus, Witcher (2003) rapporte que la programmation de l'irrigation par aspersion peut réduire les pertes d'eau en ajustant la durée et le volume de l'arrosage. L'étude démontre que l'irrigation séquentielle répétée 3 fois par jour peut augmenter la croissance des plants, réduire les éléments lessivés et maintenir un plus haut niveau de fertilité dans les pots. Des observations similaires ont été faites par Locascio et al. (1996). Ceci peut s'expliquer par le fait que les pauses entre les irrigations séquentielles permettent à l'eau de mieux infiltrer les micropores et les macropores ainsi que les composantes du substrat plus hydrophobes (Lumis et al., 1991). Selon Karam et al. (1994), l'efficacité de l'eau appliquée peut être supérieure de 4 % lorsque que les cycles d'irrigation passent de 20 à 60 minutes entre chaque application. Lumis et al. (1993) ont observé dans une étude que des plants arrosés par aspersion conventionnelle produisent en moyenne un lessivage de 162 ml d'eau par pot par irrigation, alors que ceux arrosés par aspersion séquentielle en produisent 11 ml, une réduction de 93%. Il a été démontré que l'emploi des engrais à libération contrôlée (ELC) en pépinière permet une utilisation plus efficace des éléments minéraux en réduisant les quantités d'azote, de phosphore et de potassium comparativement à l'application des engrais par fertigation (Broschat, 1995; Wilson et Albano, 2011). Cette pratique est maintenant utilisée par plusieurs pépiniéristes au Québec. Il existe 3 principaux modes de placement de l'engrais à libération contrôlée en pépinière de contenant : en surface, en pocket ou incorporé au substrat. L'engrais mis en surface peut provoquer beaucoup de pertes lors de la verse des plants. L'engrais contenu dans les granules qui tombent au sol ne sera pas prélevé par les plants, et les minéraux seront lessivés. Dr. Zheng de l'Université de Guelph a révélé que 10 % de l'ELC était perdu lorsque les pots étaient renversés 2 jours après l'application (Zheng et al., 2013). De plus, l'engrais appliqué en surface peut contribuer à la prolifération des mauvaises herbes dans les contenants. Fain et al. (2003) ont d'ailleurs démontré que 90 jours après l'empotage le poids foliaire des mauvaises herbes étaient jusqu'à 888 % plus élevé pour les pots ayant reçu l'engrais en surface comparativement à ceux dont l'engrais était appliqué en pocket. Cependant, Alam et al. (2009), Carbrera (1997) ainsi que Cox (1993) rapportent que moins de nitrates sont lessivés des pots lorsque l'ELC est mis en surface comparativement à lorsqu'il est incorporé au substrat. Dans un essai sur Viburnum produit en pot, Million et al. (2007) rapporte également que l'engrais mis en surface diminuait les pertes par lessivage de N, P et K respectivement de 42, 42 et 25 % comparativement à l'incorporation. Cependant, Witcher (2003) a montré dans un essai que l'ELC incorporé au substrat a permis de produire des plants statistiquement plus gros plus tôt et de maintenir un niveau de fertilité plus élevé dans les pots qu'avec l'ELC placé en surface. Peu d'études combinant différentes méthodes

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d'irrigation et de placements d'engrais ont été réalisées. Plusieurs articles scientifiques rapportent plus de lessivage avec l'engrais placé en incorporation. L'efficacité de l'engrais peut également être réduite lorsqu'il est incorporé au terreau comparativement appliqué en surface (Comtois et al., 2006). Par contre, la verse des pots en pépinière apporte une importante perte d'engrais lorsqu'il est appliqué en surface. Il est donc pertinent de se demander si l'irrigation séquentielle pourrait contribuer à diminuer ces pertes lorsque l'engrais est incorporé tout en gardant une bonne efficacité. Les pertes d'engrais sont tributaires de la régie d'irrigation et au placement de ceux-ci dans ou sur le terreau.

Objectifs

L’objectif principal du projet était d’évaluer différents programmes d’irrigation et de placements des engrais à libération contrôlée (ELC) sur le lessivage des éléments minéraux de 3 types d’ELC. Les objectifs spécifiques étaient de :

1) Évaluer l’effet de 2 programmes d’irrigation sur le lessivage des éléments minéraux; 2) Évaluer l’effet de 2 programmes d’irrigation sur la quantité d’eau perdue par percolation; 3) Évaluer l’effet de 2 méthodes de placements des ELC sur le lessivage des éléments

minéraux

Matériel et méthodes

Le projet d’une durée de 2 ans a été réalisé en 2016 et 2017. La même méthodologie a été répétée la 2e année en débutant avec de nouveaux plants.

Dispositifs et traitements

Lors des 2 années, l’expérimentation a eu lieu simultanément à 2 sites d’essai chez des entreprises de production de pépinière en contenants. Au Site 1, l’espèce cultivée était le Leucanthemum x superbum 'Becky' et au Site 2, l’Hydrangea arborescens 'Annabelle'. En 2016, les dispositifs ont été mis en place au Site 1 et au Site 2 les 19 et 11 mai et en 2017, les 9 et 2 juin. Pour les 4 dispositifs, les plants fraîchement empotés ont été disposés selon un plan en tiroirs (split-plot) avec, en parcelle principale, les programmes d’irrigation : irrigation séquentielle (arrosage avec la quantité totale d’eau quotidienne appliquée en 2 séquences) et irrigation conventionnelle (arrosage avec la quantité totale d’eau quotidienne appliquée en 1 séquence). Dans chacune des parcelles principales, 6 traitements (parcelles secondaires) combinant 3 formulations d’ELC d’une durée de libération de 5-6 mois et 2 méthodes de placement de l’engrais ont été randomisés (schéma à l’Annexe 2). Les traitements d’engrais étaient les suivants : Osmocote (15-9-12) incorporé, Osmocote surface, Polyon (16-6-12) incorporé, Polyon surface, Plantacote (14-9-15) incorporé, Plantacote surface. Chacun des 3 blocs contenait donc 12 combinaisons de traitements (3 types d’engrais appliqués selon 2 méthodes de placement d’engrais et soumis à 2 programmes d’irrigation). Dans chacun des blocs, les 6 traitements d’engrais étaient appliqués à un groupe de 5 plants (unité expérimentale secondaire) et les 2 traitements d’irrigation à un groupe de 30 plants (unité expérimentale principale) pour un total de 180 plants dans le dispositif. Tous les pots des plants à l’essai ont été déposés par-dessus une chaudière étanche permettant de recueillir le lixiviat. Ils étaient donc tous à la même hauteur. Ils ont également été placés dans des supports de métal pour éviter qu’ils ne versent et perdent de l’engrais. Au Site 1, la planche de culture où se trouvait le dispositif était très exposée au vent, le substrat séchait très rapidement et, en juillet 2016, les réserves en eau de la pépinière étaient insuffisantes

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pour les besoins des plants. Pour cette raison et pour réduire l’assèchement du substrat, les supports ont été retirés afin de permettre de rapprocher les pots et les entourer de plants de bordures. Cette disposition a été conservée pour 2017. Au Site 1, le système en place ne permettait pas d’installer des valves solénoïdes pour automatiser l’irrigation. Le système a donc été déclenché manuellement, par un employé, pendant toute la durée de l’essai. La gestion du système d’irrigation étant complexe, pour assurer l’uniformité de l’irrigation, les traitements d’irrigation n’ont pas été randomisés. Au Site 2, le système d’irrigation était automatisé et les traitements d’irrigation ont pu être randomisés. L’engrais a été apporté individuellement à chaque pot lors de l’empotage. La quantité d’engrais préalablement pesée a été appliquée autour du plant à la surface du substrat ou incorporée manuellement dans 6 litres de substrat avant d’être mise dans le pot de production. La quantité d’engrais par pot a été déterminée en considérant la dose moyenne d’azote recommandée par litre de substrat sur l’étiquette des 3 types de produits. Pour que ces derniers soient sur une base comparable, 4,8 grammes d’azote ont été appliqués dans chacun des pots (6L). Le tableau 1 indique la quantité d’engrais et la quantité d’azote sous forme nitrates et ammonium appliqués en fonction des types d’engrais. Le substrat d’écorces AGRO MIX N7 de Fafard a été utilisé. Tableau 1 Quantités d’engrais et d’azote appliqués par pot en fonction des types d’engrais

Quantité par pot (g)

Engrais N total NO3

-- N NO4+- N

Osmocote plus 15-9-12 32 4,8 2,1 2,7

Plantacote pluss 14-9-15 34,3 4,8 2,2 2,6

Polyon 16-6-12 30 4,8 2,5 2,3

Prises de données

Mesure des volumes de lixiviat Le volume de lixiviat, qui s’accumulait dans la chaudière étanche sous chaque pot, a été mesuré individuellement pour 3 des 5 plants des traitements de fertilisation, et ce, aux 2 semaines. Afin que le volume d’eau recueilli dans la chaudière ne dépasse pas la capacité de cette dernière, des employés des pépinières ou de l’IQDHO étaient responsables, une semaine sur 2, de vider le lixiviat au sol et de remettre les chaudières vides sous les pots, et ce, une semaine avant la date d’échantillonnage prévue la semaine suivante. Les volumes mesurés représentaient ainsi une semaine de collecte. Ils ont été mesurés aux sites 1 et 2 à 11 reprises en 2016 et à 7 et 9 reprises en 2017. Les tests d’irrigation réalisés avant la mise en place des dispositifs ont permis d’identifier les zones les plus uniformes sur les planches de culture. Néanmoins, l’irrigation n’était pas à 100% uniforme à l’intérieur des UE principales. Ainsi, aux 1 ou 2 visites, une rotation des supports (UE secondaires) a été faite pour éviter qu’un même traitement ne reçoive plus ou moins d’eau pendant toute la durée de l’expérimentation.

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Des pluviomètres ont été installés à chacun des sites pour mesurer la quantité d’eau quotidienne apportée par chacun des programmes d’irrigation. Au Site 2, il y avait 12 pluviomètres, soit 2 par parcelle d’irrigation. Au Site 1, il y en avait 2 par programme d’irrigation en 2016 et 4 en 2017.

Évaluation du lessivage des éléments minéraux À la même fréquence que les mesures de volumes de lixiviats soit aux 2 semaines, des mesures de pH, de conductivité électrique (CE) et de teneur en nitrates ont été prises à partir des échantillons de lixiviats de 3 plants par traitements de fertilisation (UE secondaire). Au début août, la sonde utilisée pour quantifier les nitrates (Laqua Twin Nitrate meter) a dû être remplacée, car la cellule de lecture était endommagée. Pour terminer la saison, un appareil de la même compagnie, mais d’un autre modèle a été acheté. Les échantillons prélevés ont été congelés en attendant de recevoir le nouvel appareil. Des échantillons composés d’un volume égal de lixiviats de chacun des 3 plants de chacune des 36 UE secondaires ont été envoyés au laboratoire de Berger pour analyse complète des lixiviats. Les échantillons ont été envoyés au laboratoire aux dates suivantes : Site 1 :14 juin, 30 août et 12 octobre 2016; 3 juillet, 9 août et 12 septembre 2017 Site 2 : 22 juin, 16 août et 6 octobre 2016; 3 juillet, 9 août et 26 septembre 2017 Des volumes de lixiviats insuffisants ou trop importants (pots qui trempaient dans l’eau des chaudières étanches) ont retardé l’envoi des échantillons au laboratoire au milieu de l’été 2016. Des échantillons de substrat pour fins d‘analyses complètes de substrat (SME) en laboratoire ont également été récoltés dans les 2 pots des UE qui ne servaient pas aux mesures de volume de lixiviat. Pour avoir un portrait de la libération des engrais au cours de la saison, à 3 moments des sous-échantillons prélevés dans les 3 blocs ont été combinés pour former un échantillon composite pour chacune des 12 combinaisons de traitements. Les analyses de substrat (SME) au laboratoire ont été faites aux dates suivantes : Site 1 : le 14 juin, 28 juillet et 12 octobre 2016; 3 juillet, 9 août et 12 septembre 2017 Site 2 : 22 juin, 2 août et 6 octobre 2016; 3 juillet, 9 août et 26 septembre 2017 Des analyses foliaires ont également été faites à 2 ou 3 reprises au cours de la saison. Comme pour le substrat, des échantillons composites des 3 blocs ont été analysés. Des échantillons de feuilles ont été pris sur tous les plants. Les analyses foliaires au laboratoire ont été faites aux dates suivantes : Site 1 : 28 juillet et 29 août 2016; 3 juillet, 9 août et 12 septembre 2017. Site 2 : 1er septembre et 13 septembre; 3 juillet, 9 août et 26 septembre 2017 En 2016, la repousse lente des plants d’Hydrangea après la taille a retardé l’échantillonnage pour les analyses foliaires.

Croissance et floraison Des mesures de hauteurs et de largeurs ont été prises en fin de saison pour évaluer la croissance des plants. Pour ramifier les plants, le 20 juillet 2016 les plus longues tiges ont été mesurées et les plants ont été taillés au-dessus d’un noeud à une hauteur de 25 cm. En 2017, les plants ont été taillés un peu moins sévèrement au-dessus d’un nœud à environ 33 cm de hauteur le 11 juillet. Les tiges plus courtes n’ont pas été taillées.

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Pour déterminer si les plants fleurissaient plus tôt dans certains traitements, les 19 et 28 juillet 2016 et le 27 juillet 2017, le nombre de fleurs ouvertes sur les Leuchanthemum a été compté sur 2 ou 3 plants par UE. Vers la fin de la période de floraison, le 23 août 2016 et le 24 août 2017, le nombre de fleurs totales a été compté sur 3 plants par UE.

Analyses statistiques Les résultats ont été soumis à une ANOVA selon un plan en tiroir et les moyennes ont été comparées avec un test de LSD protégé à l’aide du logiciel R.

Résultats

Effet du programme d’irrigation sur les pertes d’eau par percolation et le lessivage des nitrates

En 2016, au Site 1 (Leucanthemum), les analyses statistiques indiquent un effet simple significatif des programmes d’irrigation sur le volume d’eau percolé le 14 juin (P=0,0383) et le 29 août (P=0,0224). Lors de ces 2 dates, les volumes recueillis étaient plus importants dans le programme d’irrigation Séquentielle. Par contre, en étudiant les mesures des pluviomètres, il a été constaté que durant la semaine avant la collecte du 29 août, le nouvel employé responsable de l’irrigation n’a pas bien appliqué les consignes d’irrigation. Ainsi, une plus grande quantité d’eau a été appliquée dans le traitement Séquentielle que dans le traitement Conventionnelle ce qui fausse les résultats. Le 14 juin, la différence entre les volumes moyens des 2 traitements n’était que de 41 ml (figure 1).

Figure 1 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 1 en 2016 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

Toujours au Site 1, pour cette même variable, les analyses statistiques montrent une interaction double (Irrigation*Placement) significative le 11 août (P=0,0199), alors que dans le programme Conventionnelle le volume moyen était significativement plus élevé dans le placement Incorporé (1413,5 ml) que Surface (1212,2 ml). Dans le programme Séquentielle, le volume moyen en fonction des placements Incorporé (673 ml) et Surface (812,9 ml) était comparable, mais significativement inférieur à ceux du programme Conventionnelle. Au Site 2 (Hydrangea), les analyses statistiques indiquent que les programmes d’irrigation n’ont pas eu d’effet significatif sur les volumes d’eau percolés et ce pour les 11 dates d’échantillonnage (figure 2).

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Figure 2 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 2 en 2016 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

Aux 2 sites, les analyses statistiques n’indiquent pas d’effet significatif du programme d’irrigation sur la concentration en nitrates des lixivitats, et ce pour tous les échantillonnages. La figure 3 présente les pertes d’azote sous forme de nitrates cumulées par pot en fonction des sites et des programmes d’irrigation. Les pertes sont calculées à chaque échantillonnage en considérant le volume et la concentration en azote du lixiviat. La quantité totale d’azote perdue sous forme de nitrates a été légèrement plus élevée dans le programme d’irrigation Conventionnelle au Site 1, alors que c’était l’inverse au Site 2. En effet, considérant que 4800 mg d’azote a été appliqué par pot dans les traitements Conventionnelle et Séquentielle, au moins 2,5 et 2 % au Site 1 et 5,9 et 6,8 % au Site 2 de l’azote totale ont été perdus au cours des échantillonnages. Il est important de rappeler que les échantillons ont été prélevés 1 semaine sur 2 et que l’azote se trouvant sous forme ammoniacale n’est pas quantifié.

Figure 3 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction des programmes d’irrigation et des

sites en 2016

En 2017, au Site 1, les analyses statistiques indiquent que le volume moyen de lixiviat était significativement plus élevé dans le traitement Séquentielle que dans le traitement Conventionnelle le 21 juin (P=0,0472) et le 1er août (P=0,0413). L’inverse a été observé le 30 août (figure 4).

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Figure 4 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 1 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

Pour aucun des échantillonnages, la concentration en nitrates des lixiviats n’était significativement différente entre les programmes d’irrigation. Au site 2, une erreur survenue dans la programmation de l’irrigation empêche l’utilisation des données du bloc 3 et l’analyse statistique des données des 3 premiers échantillonnages. Par la suite, une différence significative entre les traitements a été observée seulement le 9 août (figure 5), alors qu’en moyenne plus d’eau a été percolée dans le programme d’irrigation Conventionnelle (1579,4 ml) que dans le Séquentielle (1429,8 ml) (P=0,0293).

Figure 5 Volumes moyens d’eau percolée par pot en fonction du programme d’irrigation au Site 2 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

Aux 2 sites, pour aucun des échantillonnages, la concentration en nitrates des lixiviats n’était significativement différente entre les programmes d’irrigation. Par contre, du fait que les volumes de lixiviat étaient en moyenne légèrement plus élevés dans le traitement Séquentielle, la quantité totale d’azote perdue sous forme de nitrates a été plus élevée dans ce traitement. La figure 6 présente les pertes cumulées par pot en fonction des sites et des programmes d’irrigation. Ici également, il faut rappeler que les échantillons ont été prélevés 1 semaine sur 2 et que l’azote se trouvant sous forme ammoniacale n’est pas quantifié. Considérant que 4800 mg d’azote a été appliqué par pot dans les traitements Conventionnelle et Séquentielle,

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5,8 et 7 % au Site 1 et 11,5 et 12,6 % au Site 2 de l’azote totale ont été perdus au cours des échantillonnages.

Figure 6 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction des programmes d’irrigation et des sites en 2017

On peut remarquer lors des 2 années que le volume de lixiviat a un impact important sur les pertes.

Effet de la méthode de placement de l’engrais sur le lessivage des nitrates

En 2016, au Site1, le lessivage des nitrates a grandement été influencé par la méthode de placement de l’engrais (figure 7). En effet, du 14 juin au 7 septembre, la concentration en nitrates était significativement plus élevée dans les lixiviats des traitements avec engrais Incorporé. À l’inverse, le 12 octobre, plus de nitrates ont été lessivés des pots avec engrais en Surface. Pour les 2 traitements, la concentration en nitrates des lixiviats a été faible durant toute la durée de l’essai. Les valeurs maximales, pour le traitement Incorporé (41,7 ppm) et Surface (35 ppm) ont été mesurées le 11 août, soit 12 semaines après l’empotage.

Figure 7 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 1 en 2016 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

Les analyses statistiques indiquent une interaction Placement x Type significative lors de 2 échantillonnages. D’abord, pour l’échantillonnage du 13 juin, où il y a eu significativement plus de

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nitrates lessivés dans le traitement de Polyon Incorporé que dans tous les autres traitements (P=0,0134). Ensuite, pour l’échantillonnage du 28 juillet, où il y a eu significativement plus de nitrates lessivés dans les traitements de Polyon et Plantacote Incorporé que dans les quatre autres traitements de fertilisation (P=0,017). En 2016, au Site 2, la méthode de placement de l’engrais a eu une influence sur le lessivage des nitrates moins prolongée qu’au Site 1 (figure 8). En effet, les analyses statistiques indiquent des différences significatives seulement lors de 2 échantillonnages. Le 7 juin, la concentration en nitrates était significativement plus élevée dans les lixiviats des traitements avec engrais Incorporé (P<0,001). À l’inverse le 8 juillet, plus de nitrates ont été lessivés des pots avec engrais en Surface (P=0,0234). Le pic de concentration en nitrates est survenu plus tôt qu’au Site 1, soit le 7 juin (4 semaines après l’empotage) dans les 2 traitements. De plus, les concentrations maximales atteintes étaient supérieures, soit 229,1 et 133,8 ppm dans les traitements Incorporé et Surface.

Figure 8 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 2 en 2016 (Les

moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

Dès le premier échantillonnage, les analyses indiquent une interaction Placement x Type significative, où il y a eu plus de nitrates lessivés dans le traitement de Polyon Incorporé que dans tous les autres traitements (P=0,0442). Par la suite, il n’y a eu que des effets simples significatifs. La figure 9 présente les pertes d’azote sous forme de nitrates cumulées par pot en fonction des sites et du placement de l’engrais. Aux 2 sites, la quantité totale d’azote perdue sous forme de nitrates a été plus élevée lorsque l’engrais a été incorporé au substrat. En effet, considérant que 4800 mg d’azote a été appliqué par pot dans les traitements Incorporé et Surface, au moins 2,7 et 1,8 % au Site 1 et 7,5 et 5,1 % au Site 2 de l’azote totale ont été perdus au cours des échantillonnages.

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Figure 9 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction du placement de l’engrais et des sites en 2016

En 2017, le patron des courbes de concentrations en nitrates des lixiviats est plus semblable entre les sites. Le lessivage des nitrates a débuté rapidement après l’empotage et s’est poursuivi sur une période de 8 à 10 semaines. Au Site 1, pour les 3 premiers échantillonnages la concentration en nitrates des lixiviats était significativement plus faible dans le traitement Surface (P<0,005) (figure 10). Par la suite, les concentrations ont été faibles dans les 2 traitements jusqu’à la fin de la saison. Les concentrations maximales, pour les traitements Incorporé (180 ppm) et Surface (113,6 ppm) ont été mesurées le 3 juillet, soit 4 semaines après l’empotage.

Figure 10 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 1 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

Le lessivage en fonction du placement de l’engrais a été peu influencé par le type d’engrais. En effet, les analyses statistiques indiquent une interaction Placement x Type significative seulement pour l’échantillonnage du 18 juillet, où il y a eu significativement plus de nitrates lessivés dans le traitement de Polyon Incorporé que dans tous les autres traitements (P=0,0008). Au Site 2, les concentrations de nitrates sont demeurées élevées dans le lixiviat pour une plus longue période (figure 11). Il semble y avoir une différence entre les traitements pour les 3 premiers

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échantillonnages. Par contre, comme mentionné précédemment, les données ne sont pas analysées statistiquement. Dès le premier échantillonnage, 2 semaines après l’empotage, les concentrations maximales moyennes de 2 des 3 blocs ont été mesurées dans les traitements Incorporé (191,3 ppm) et Surface (162,9 ppm). Pour les données analysées, il n’y avait aucune intéraction Placement x Type significative.

Figure 11 Concentrations en azote sous forme de nitrates des lixiviats en fonction du placement de l’engrais au Site 2 en 2017 (Les moyennes accompagnées de lettres différentes pour un même échantillonnage sont significativement différentes à p<0,05.)

La figure 12 présente les pertes d’azote sous forme de nitrates cumulées par pot en fonction des sites et du placement de l’engrais. Aux 2 sites, la quantité totale d’azote perdue sous forme de nitrates a été plus élevée lorsque l’engrais a été incorporé au substrat. En effet, considérant que 4800 mg d’azote a été appliqué par pot dans les traitements Incorporé et Surface, au moins 7,6 et 5.2 % au Site 1 et 13 et 11,1 % au Site 2 de l’azote totale ont été perdus au cours des échantillonnages.

Figure 12 Pertes cumulatives par lessivage d’azote sous forme de nitrates d’un pot en fonction du placement de l’engrais et des

sites en 2017

Comme déjà mentionné, le suivi de la concentration en azote des lixiviats réalisé aux 2 semaines ne quantifiait que l’azote sous forme de nitrates. Par contre, des analyses de laboratoire quantifiant l’azote totale (nitrates + ammonium) ont été réalisées. Le tableau 2 présente les résultats des

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analyses complètes de substrats, de tissus foliaires et de lixiviats faites en laboratoire en 2017. Les valeurs présentées sont les moyennes des 6 traitements Incorporés et des 6 traitements Surface. Les analyses complètes de lixiviats indiquent également qu’une plus grande quantité d’azote a été lessivée au début de l’été (3 juillet) lorsque l’engrais était incorporé. À partir du début août, les concentrations d’azote sont très faibles et la différence entre les 2 placements est minime. Le 3 juillet, les analyses indiquent qu’il y avait en moyenne plus d’azote dans le substrat avec engrais incorporé au Site 1, mais les résultats du Site 2 ne peuvent être considérés pour cette date. Par contre, en août et septembre, il y avait en moyenne plus d’azote dans le substrat avec engrais incorporé aux 2 sites. En août, les 3 types d’engrais sont responsables de la moyenne plus élevée, alors qu’en septembre seul l’Osmocote fait monter la moyenne en incorporé. Tableau 2 Concentrations en azote des lixiviats, substrats et tissus foliaires analysés en laboratoire en 2017

Site 1 Site 2

Analyses Placemen

t 03-juil 09-août 12-sept 03-juil 09-août 26-sept

lixiviat Incorporé 181,4 7,7 1,3 252,3 4,0 1,6

lixiviat Surface 75,5 1,6 1,3 83,0 5,7 1,8

sme Incorporé 154,9 69,5 29,7 nd 11,5 19,4

sme Surface 39,1 9,9 1,4 nd 0,9 0,9

foliaire Incorporé 3,3 2,0 2,0 nd 1,8 1,4

foliaire Surface 2,5 1,9 2,2 nd 1,9 1,5

Croissance et floraison des plants

En 2017 seulement, le programme d’irrigation a eu un effet significatif sur la croissance (P=0,0296) et la floraison (P=0,0454) des plants de Leucanthemum au Site 1. Les plants sous irrigation Séquentielle et Conventionnelle ont eu une croissance en hauteur moyenne de 48,5 et 43,4 cm et avaient en moyenne 51 et 46 fleurs à la fin août. Le placement de l’engrais a eu un effet sur la croissance et la floraison lors des 2 années. Les plants de Leucanthemum avec engrais Incorporé ont eu une croissance supérieure à ceux avec engrais en Surface en 2016 (P=0,016) et en 2017 (P=0,0428). La différence moyenne entre la hauteur initiale et la hauteur finale des plants étaient de 37,4 et 35,3 cm en 2016 et de 47,7 et 44,2 cm en 2017. En 2016, le 23 août, significativement plus de fleurs avaient été produites dans les traitements avec engrais Incorporé (P<0,001). Les plants avec engrais Incorporé avaient en moyenne 53 fleurs comparativement à 47 pour les plants avec engrais en Surface. Par contre en 2017, il y avait une interaction Placement x Type significative (P=0,0225). La différence entre les traitements Incorporé et Surface n’était pas significative pour les plants fertilisés avec Polyon (51 et 52 fleurs) et Plantacote (54 et 53 fleurs). Par contre, avec Osmocote il y avait plus de fleurs lorsque l’engrais était incorporé (45 fleurs) que placé à la surface du substrat (35 fleurs). Aucun traitement n’a eu d’influence sur la rapidité des plants à fleurir. Pour les 2 années, les analyses statistiques n’indiquent aucun effet significatif des programmes d’irrigation et du placement de l’engrais sur la croissance des Hydrangea au Site 2.

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Discussion

Le présent projet visait à étudier l’effet de différentes pratiques d’irrigation et de fertilisation utilisées en pépinière et leur interaction sur les pertes d’eau par percolation et le lessivage des éléments minéraux. L’irrigation séquentielle ou cyclique est une approche reconnue pour augmenter l’efficacité des irrigations et réduire les pertes d’eau et d’éléments nutritifs par lessivage (Fain et al. 1999, Fare et al. 1994, Karam et al. 1994, Lumis et al. 1993, Witcher 2003). Les résultats du présent projet ne confirment pas les précédents. En effet, il y a eu peu de différences significatives entre les volumes d’eau percolée avec l’irrigation séquentielle et conventionnelle. De plus, lors de 3 des 4 essais, légèrement plus d’azote sous forme de nitrates a été lessivé lorsque les plants étaient irrigués en 2 applications au lieu d’une seule. Aussi, l’effet de l’irrigation séquentielle sur la croissance des plants peut être variable (Fare et al. 1994). En effet, ces auteurs ont constaté que la réponse des plantes au type d’irrigation dépend de l’humidité du substrat au moment de l’irrigation; une irrigation séquentielle appliquée lorsque le substrat a une forte teneur en eau aura le même effet qu’une irrigation conventionnelle en continu. Dans le cas présent, l’irrigation séquentielle a eu un effet positif seulement sur la croissance des leucanthemum en 2017. En 2016, les conditions de sécheresse dans la première partie de l’été ont affecté la croissance des plants, indépendamment du programme d’irrigation. Malgré les précautions prises, la distribution de l’eau par aspersion n’était pas parfaitement uniforme et la différence de volume de lixiviat entre 2 plants adjacents d’un même traitement pouvait être importante. Il est donc difficile de tirer des conclusions sur les résultats obtenus. Les pertes d’éléments nutritifs par lessivage sont directement reliées à la proportion d’eau appliquée qui est lessivée (fraction de lessivage) (Alam et al. 2009, Niemiera et Leda, 1993). Dans le présent projet, la fraction de lessivage n’a pas été directement mesurée. Néanmoins, l’observation en parallèle des graphiques de volumes de lixiviats et des pertes d’azote cumulées permet de voir clairement qu’une fraction de lessivage élevée dans les 10 premières semaines entraîne des pertes importantes d’azote. Les présents résultats de lessivage de l’azote en fonction du placement de l’engrais concordent avec ceux de Alam et al. (2009), Carbrera (1997) et Million et al. (2007) qui indiquent que moins de nitrates sont lessivés des pots lorsque l’engrais à libération contrôlée est appliqué en surface comparativement à lorsqu’il est incorporé. Dans le présent projet, les pertes de nitrates ont été réduites en moyenne de 27 % lorsque l’engrais a été appliqué en surface, ce qui est nettement inférieur à ce qui a été rapporté par Million et al. (2007) (42 %) et Alam et al. (2009) (73%). Alam et al. 2009 ont observé une meilleure croissance des plants de Forsythia lorsque l’engrais était incorporé et que les plants étaient irrigués par micro-aspersion avec une faible fraction de lessivage. L’inverse a été observé lorsque les plants étaient irrigués par aspersion avec une fraction de lessivage élevée, tandis qu’il n’y avait pas de différence significative de croissance lorsque cette même méthode d’irrigation était utilisée, mais avec une fraction de lessivage faible. Dans le présent projet, le placement par incorporation a eu un effet positif sur la croissance et la floraison des plants de Leucanthemum, mais pas d’Hydrangea. De plus, le placement d’engrais

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n’a pas eu d’effets en interaction avec le programme d’irrigation. Par contre, les volumes de lixiviats au cours de la période où la majorité de l’engrais semble être libéré (2 à 10 semaines après l’empotage) étaient en moyenne plus faible au Site 1, ce qui pourrait expliquer que l’incorporation a été plus avantageuse sur ce site. Broschat et Klock- Moore (2003) ont également observé que la réponse des plantes aux méthodes de placement de l’engrais est variable entre les espèces, mais aucun lien avec l’irrigation ou les volumes de lixiviats n’est fait dans cette étude.

Conclusion

Bien qu’il est rapporté dans la littérature que les pertes d’eau et d’élément minéraux peuvent être réduites en utilisant l’irrigation séquentielle, sous les conditions de réalisation de ce projet, l’irrigation en 2 cycles n’a pas eu d’effet global significatif sur les pertes d’eau par percolation et d’éléments minéraux par lessivage comparativement à un seul cycle d’irrigation. Pour les entreprises qui n’ont pas la structure en place pour adopter cette approche, le gain potentiel ne justifie peut-être pas d’apporter des changements importants pour faire la transition vers l’irrigation séquentielle. Peu importe la régie d’irrigation, l’incorporation de l’engrais au substrat a été favorable au lessivage de l’azote, alors que le gain sur la croissance des plants a été variable selon l’espèce cultivée. Faire incorporer l’engrais au substrat par le fournisseur permet à certains producteurs de gagner du temps. Pour ce paramètre également, les résultats ne sont peut-être pas encore assez concluants pour recommander un changement de pratiques. Le résultat le plus important à considérer est que lorsque les volumes de lixiviats sont constants durant toute la saison de croissance, la majorité des nitrates sont lessivés dans les 10 premières semaines après l’empotage. La première action à poser avant de revoir complètement la régie d’irrigation et de fertilisation serait de réduire la fraction de lessivage au cours de cette période.

Références

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Annexe 1 Programme de la journée des producteurs en pépinière

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Annexe 2 Exemple de randomisation dans un bloc du dispositif au Site 2

Bloc 1

T6- Plantacote

Incorporé

T4- Polyon

Incorporé

T5- Plantacote

Surface

T3- Polyon

Surface

T1- Osmocote

Surface

T2- Osmocote

Incorporé

T4- Polyon

Incorporé

T3- Polyon

Surface

Bloc 1

T6- Plantacote

Incorporé

T2- Osmocote

Incorporé

T1- Osmocote

Surface

T5- Plantacote

Surface

A - Séquentielle

B - Conventionnelle