Diagnostic de sol et recommandations potassiques pour la culture de pomme de terre en sol minéral

77 Pages·2016·1.95 MB·French

by  Pierre Lasou

Diagnostic de sol et recommandations potassiques pour la
culture de pomme de terre en sol minéral
Mémoire
Moussa Doumbouya
Maîtrise en sols et environnement
Maître ès sciences (M.Sc.)
Québec, Canada

© Moussa Doumbouya, 2015

RÉSUMÉ
Le potassium est l’élément requis en plus grande quantité par la pomme de terre (Solanum
tuberosum L.). L’effet de la fertilisation potassique sur la pomme de terre a été largement décrit en
bibliographie. Cependant, aucune méta-analyse n’a encore été effectuée sur la base de données québécoise
des essais de fertilisation potassique.
L’objectif de ce projet est d’évaluer les performances de trois méthodes diagnostiques du potassium
du sol en culture de pomme de terre au Québec, à savoir : la méthode du niveau de suffisance de nutriments
disponibles (SLAN), la méthode de saturation en base (BCSR) et la méthode d’analyse compositionnelle,
centred log ratio (CLR), afin de contribuer à des grilles de fertilisation pour cette culture. Pour ce faire, les
résultats de 57 essais de fertilisation potassique réalisés au Québec entre 1970 à 2013 ont été compilés dans
une base de données. La réponse de la pomme de terre aux ajouts de potassium a été analysée par la
méthode de Cate-Nelson et traitée par méta-analyse.
Le diagnostic par suffisance des nutriments du sol (SLAN) et l’analyse compositionnelle, l’indice log
centré, étaient les plus précis lors de la répartition Cate-Nelson. Le BCSR s’est montré peu performant. Le
SLAN a surévalué les cas de carences en K par rapport à l’indice log centré, soit 32 vrais positifs contre 21, et
avait tendance à sous-évaluer les cas de faible réponse au K, avec 10 vs. 23 vrais négatifs. Le SLAN tendait à
surévaluer la dose de K dans les sols de teneur intermédiaire en K échangeable par rapport au CLR.L’indice
CLR montre une diminution graduelle des besoins en K avec l’augmentation du poids du K dans le ratio, et se
prête donc mieux à la modélisation que l’indice SLAN. Il est suggéré que la dose de K dépasse les
exportations de K par la récolte lorsque le log centré se situe sous -2,9 et qu’au-delà de -2,9, la fertilisation
potassique complète la fourniture du sol. La recommandation potassique de la pomme de terre suggérée par
le CRAAQ (2010) pourrait donc être améliorée avec l’indice CLR.

iii

ABSTRACT
Potassium is the element required in largest quantities by the potato (Solanum tuberosum L.). The
effect of potassium fertilization on potato yield and quality has been extensively described in the bibliography.
However, no meta-analysis has yet been performed on the Quebec potato database on potassium fertilization
trials.
The objective of this project was to evaluate the performance of three diagnostic methods for soil
potassium to improve fertilizer recommendation for potato in Quebec: the traditional sufficiency level of
available nutrients (SLAN), basic catioon saturation ratios (BCSR) and and the new compositional data
analysis method of centred log ratios (CLR). The results of 57 trials of potassium fertilization in Quebec
between 1970 and2013 were compiled in a database. The database was analyzed by Cate-Nelson method
and meta-analysis.
Diagnosis by SLAN and CLR were more accurate compared to BCSR. SLAN generated 32 vs. 21true
positive specimens compared to CLR but over estimated cases of K deficiency with10 vs. 23 true negative
specimens, hence underestimating cases of small response to added K. The SLAN tended to overestimate the
K requirements in the intermediate soil K fertility class compared to CLR. It is suggested that the dose of K
should exceed K exportations through harvest when CLR is below -2,9 and that, above a CLR value of -2,9, K
fertilization should complement soil K supply. The potassium recommendation potato suggested by CRAAQ
(2010) could be improved with the index CLR.

V

Table des matières
RÉSUMÉ ....................................................................................................................................................... III
ABSTRACT .................................................................................................................................................... V
TABLE DES MATIÈRES ................................................................................................................................. VII
LISTE DES TABLEAUX .................................................................................................................................. IX
LISTE DES FIGURES ...................................................................................................................................... X
LISTE DES ABRÉVIATIONS ET DES ACRONYMES ............................................................................................ XI
DÉDICACE ...................................................................................................................................................XII
REMERCIEMENTS ........................................................................................................................................XIII
1. INTRODUCTION ....................................................................................................................................... 1
2. REVUE DE LITTÉRATURE ......................................................................................................................... 3
2.1. CARACTERISTIQUES DE LA CULTURE .......................................................................................................... 3
2.1.1. Aspect botanique ...................................................................................................................... 3
2.1.2. Croissance et développement ................................................................................................... 3
2.1.3. Exigences hydriques ................................................................................................................. 4
2.1.4. Exigences en fumure et en éléments minéraux .......................................................................... 4
2.2. LA POMME DE TERRE ET LA FERTILISATION POTASSIQUE ................................................................................. 5
2.2.1. Les différentes sources de fertilisants potassiques ................................................................... 5
2.2.2. Temps d'application de la fertilisation potassique ..................................................................... 5
2.2.3. Rôle du potassium dans les processus physiologique de la plante ............................................ 6
2.2.4. Les effets de la fertilisation potassique sur le rendement .......................................................... 7
2.2.5. Les effets de la fertilisation potassique sur la qualité des tubercules ......................................... 8
2.2.6. Calibre des tubercules ............................................................................................................... 8
2.2.7. Les effets de la fertilisation potassique sur la conservation ..................................................... 10
2.2.8. Les symptômes de déficience en potassium............................................................................ 10
2.2.9. Interaction du potassium avec les autres éléments .................................................................. 10
2.2.10. Engrais minéraux potassiques utilisés au Québec ................................................................... 12
2.3. PROBLEMATIQUE DE LA FERTILISATION ..................................................................................................... 13
2.3.1. Concept du SLAN .................................................................................................................... 14
2.3.2. Concept du BCSR .................................................................................................................... 14
2.3.3. Concept des balances ............................................................................................................. 15
2.3.4. Concept de méta-analyse ........................................................................................................ 17
3. HYPOTHÈSES ET OBJECTIF .................................................................................................................. 19
3.1. HYPOTHESES ...................................................................................................................................... 19
3.2. OBJECTIFS ......................................................................................................................................... 19
4. MATÉRIEL ET MÉTHODES ...................................................................................................................... 21
4.1. MATERIEL ........................................................................................................................................... 21
VII
4.2. METHODOLOGIE : ................................................................................................................................. 22
4.2.1. Établissement des classes de fertilité ...................................................................................... 22
4.2.2. ANALYSES STATISTIQUES : ................................................................................................................ 23
4.2.3. CALCUL DU TEST DE PUISSANCE. ........................................................................................................ 24
4.2.4. CALCUL ÉCONOMIQUE : .................................................................................................................... 25
5. RÉSULTATS .......................................................................................................................................... 27
5.1. LES PARTITIONS CATE-NELSON DES TROIS METHODES : .............................................................................. 27
5.2. META-ANALYSE DE LA METHODE DE SLAN ................................................................................................ 30
5.4. ÉVALUATION DES DOSES ECONOMIQUES POUR LA METHODE DE SLAN ........................................................... 34
5.5. META-ANALYSE DE LA METHODE DE CLR1 ................................................................................................. 39
5.6. LE MODELE DE RECOMMANDATION EN ENGRAIS SELON LE CLR1 : .................................................................. 41
5.7. ÉVALUATION DES DOSES ECONOMIQUES DE LA METHODE CLR1 ...................................................................... 42
6. DISCUSSION ......................................................................................................................................... 45
6.1. PERFORMANCES DES METHODES ............................................................................................................ 45
6.2. FERTILISATION POTASSIQUE ................................................................................................................... 45
7. CONCLUSION: ....................................................................................................................................... 47
BIBLIOGRAPHIE: .......................................................................................................................................... 51
ANNEXES ..................................................................................................................................................... 62
BASE DE DONNÉES ...................................................................................................................................... 63

VIII
Liste des tableaux
TABLEAU 1. LES EXPORTATIONS EN ÉLÉMENTS MAJEURS PAR LA POMME DE TERRE (KG T-1);DARIDO, (2000) ............................. 5
TABLEAU 2. GRILLE DE RÉFÉRENCE POUR LA FERTILISATION EN POTASSIUM DE LA POMME DE TERRE (CRAAQ, 2010) .............. 12
TABLEAU 3. DISTRIBUTION DES VRAIS NÉGATIFS (VN), VRAIS POSITIFS(VP), FAUX NÉGATIFS(FN) ET VRAIS POSITIFS(VP) SELON
L’INDICE DE FERTILITÉ DU SOL CLR1 PAR RAPPORT À LA MÉTHODE DU NIVEAU DE SUFFISANCE EN ÉLÉMENTS
FERTILISANT(SLAN) ...................................................................................................................................... 30
TABLEAU 4. RÉSUMÉ DES MÉTA-ANALYSES DES ESSAIS DE FERTILISATION POTASSIQUE SELON LA MÉTHODE DU NIVEAU DE
SUFFISANCE EN ÉLÉMENT FERTILISANT(SLAN) ................................................................................................... 32
TABLEAU 5. TEST DE PUISSANCE SELON LA MÉTHODE DU NIVEAU DE SUFFISANCE EN ÉLÉMENT FERTILISANT(SLAN) PAR CLASSE DE
FERTILITÉ POTASSIQUE .................................................................................................................................. 33
TABLEAU 6.RÉSUMÉ DES GAINS ET DES PERTES SELON LES RÉSULTATS DE LA MÉTA-ANALYSE POUR LA MÉTHODE DU NIVEAU DE
SUFFISANCE EN ÉLÉMENTS NUTRITIFS(SLAN)..................................................................................................... 35
TABLEAU 7. RÉSUMÉ DES MÉTA-ANALYSES DES ESSAIS SELON L’ANALYSE COMPOSITIONNELLE (CLR1) .................................. 40
TABLEAU 8. TEST DE PUISSANCE DE LA MÉTHODE DE L’ANALYSE COMPOSITIONNELLE (CLR1). .............................................. 41
TABLEAU 9. RÉSUMÉ DES GAINS ET DES PERTES SELON LES RÉSULTATS DE LA MÉTA-ANALYSE POUR L’ANALYSE COMPOSITIONNELLE
(CLR1). ...................................................................................................................................................... 43

IX
Liste des figures
FIGURE 1. CYCLE DE CROISSANCE ET DE DÉVELOPPEMENT DE LA POMME DE TERRE (KOTCHI, 2004) ....................................... 4
FIGURE 2. ÉVOLUTION DE L'ABSORPTION DES ÉLÉMENTS NUTRITIFS MAJEURS PAR LA POMME DE TERRE (HARRIS, 1978) ............. 6
FIGURE 3. RENDEMENT DE LA POMME DE TERRE EN FONCTION DE LA SOURCE DE POTASSIUM (PANIQUE ET AL., 1997) .............. 13
FIGURE 4.MIGRATION DE L’INTERVALLE DE CONFIANCE VERS L’ESPACE COMPOSITIONNEL AVEC LES TRANSFORMATIONS DE
DONNÉES COMPOSITIONNELLES EN LOG RATIO (WELTJE, 2002). ............................................................................ 16
FIGURE 5. CARTE DES EMPLACEMENTS DES SITES D’ESSAIS ........................................................................................... 22
FIGURE 6. GRAPHIQUE DU RENDEMENT RELATIF (%) DE LA POMME DE TERRE SELON LA TENEUR EN POTASSIUM DU SOL (MG KM-III
KG-1) EN UTILISANT LA MÉTHODE DE CATE-NELSON. (LA FLÈCHE ROUGE REPRÉSENTE LA PREMIÈRE RÉPARTITION CATE-
NELSON. LA FLÈCHE BLEUE EST UNE TENTATIVE VISUELLE POUR ÉTABLIR UNE AUTRE RÉPARTITION). ............................... 27
FIGURE 7. GRAPHIQUE DU RENDEMENT RELATIF (%) DE LA POMME DE TERRE SELON LE RATIO CA/MG DU SOL EN UTILISANT LA
MÉTHODE DE CATE-NELSON (PERFORMANCE DE 57%). ........................................................................................ 28
FIGURE 8. GRAPHIQUE DU RENDEMENT RELATIF (%) DE LA POMME DE TERRE SELON LE RATIO CA/K DU SOL EN UTILISANT LA
MÉTHODE CATE-NELSON (PERFORMANCE DE 59%). ............................................................................................ 28
FIGURE 9. GRAPHIQUE DU RENDEMENT RELATIF (%) DE LA POMME DE TERRE SELON LE RATIO MG/K DU SOL EN UTILISANT LA
MÉTHODE CATE-NELSON (PERFORMANCE DE 57%). ............................................................................................ 29
FIGURE 10. RÉPARTITION DES DONNÉES PAR LA MÉTHODE CATE-NELSON : RENDEMENT RELATIF (%) DE LA POMME DE TERRE
SELON LE CLR1=LN (K/MOYENNEGEOMETRIQUE (K:CA:MG:FV)) DU SOL (PERFORMANCE DE 75%). ..................... 30
FIGURE 11. RÉPARTITION DES DONNÉES PAR LA MÉTHODE CATE-NELSON : RENDEMENT RELATIF (%) DE LA POMME DE TERRE
SELON LE CLR2=LN (K/MOYENNEGEOMETRIQUE (K:CA:MG)) DU SO L(PERFORMANCE DE 56%). ......................... 30
FIGURE 12. REPRÉSENTATION GRAPHIQUE DES MODÈLES DE RECOMMANDATION EN K2O POUR LA POMME DE TERRE SELON LES
TENEURS MOYENS DU SOL EN K (MG KM-III KG-1) ................................................................................................... 33
FIGURE 13. REPRÉSENTATION GRAPHIQUE DES MODÈLES DE RECOMMANDATION EN K DE LA POMME DE TERRE EN FONCTION DES
CLR1 MOYENS DU SOL. .................................................................................................................................. 42

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