L'agriculture biologique est un mode de production agricole qui a gagné en popularité en France, représentant 10 % des surfaces agricoles et 13 % des agriculteurs. Ce modèle est plébiscité par les Agences de l'eau et les scientifiques pour ses multiples bienfaits sur l'environnement et la santé publique, et il a prouvé sa viabilité économique avec un taux d'emplois locaux plus élevé que la moyenne. L'essence de l'agriculture biologique réside dans la production avec la nature, en respectant les cycles naturels et en excluant les engrais et pesticides chimiques de synthèse, ainsi que les OGM. Pour les agriculteurs qui choisissent cette voie, une période de conversion de plusieurs années est nécessaire, suivie de contrôles annuels rigoureux par des organismes certificateurs indépendants, couvrant l'ensemble de la chaîne de production.
Le phosphore (P) est un nutriment essentiel à la croissance des plantes, au même titre que l'azote (N) et le potassium (K). Historiquement, l'apatite, un minerai riche en sels de phosphate, a été une source importante de phosphore pour l'agriculture. Cependant, son utilisation, notamment sous forme d'engrais, est de plus en plus sous surveillance, en particulier dans le contexte de l'agriculture biologique. Cet article explore les raisons de cette préoccupation, les réglementations spécifiques à l'agriculture biologique concernant les engrais phosphatés, et les alternatives privilégiées pour une fertilisation durable et respectueuse de l'environnement et de la santé.
L'Agriculture Biologique : Un Changement de Paradigme pour une Production Durable
L'agriculture biologique représente un changement de paradigme qui touche l'ensemble des techniques agricoles, de l'élevage aux cultures, avec l'objectif de produire avec ce que la nature offre. Elle se caractérise par des pratiques agricoles qui agissent en prévention sur la santé des plantes et des animaux. En agriculture biologique, les rotations culturales sont plus longues, c'est-à-dire qu'on alterne différentes cultures sur une même parcelle pour amener de la diversité au sol. On combine des variétés et des espèces pour augmenter les résistances et on protège les auxiliaires (organismes vivants fournissant des services écosystémiques) pour lutter contre les ravageurs.
Concrètement, faire de la prévention signifie par exemple qu'une rotation, succession des cultures dans le temps sur une même parcelle, est en moyenne de 5 à 7 ans en agriculture biologique, contre 3 ans au mieux en agriculture non biologique. Cette technique vise à enrichir le sol avec différentes productions et à éviter que les mêmes ravageurs ne reviennent trop souvent sur la parcelle. Cette pratique agricole a prouvé son efficacité, si bien que l'allongement des rotations est aussi de plus en plus testé par l'agriculture non biologique.
Les Intrants Autorisés et Interdits en Agriculture Biologique
La réglementation biologique prévoit que le recours à des produits de traitement n'intervient que si les techniques agricoles biologiques ne sont pas suffisantes. La loi en bio, c'est qu'on ne traite qu'en dernier recours. Il est fondamental de faire confiance à la nature et il est interdit de sur-stimuler la croissance des plantes, car cette sur-stimulation rend les plantes plus fragiles et nécessite plus de traitements. En bio, on n'utilise pas d'azote de synthèse, c'est interdit. Les plantes sont donc en meilleure santé et ont moins besoin d'être soignées.
Le terme « pesticides » désigne un ensemble de produits utilisés pour augmenter la production en agriculture en luttant contre les mauvaises herbes (herbicides), les champignons (fongicides) et les insectes (insecticides). Parfois très toxiques pour la nature et l'homme, leur type et leurs usages sont drastiquement réduits en agriculture biologique. Le principe même de l'agriculture biologique est d'adapter la production au potentiel naturel des sols et des écosystèmes. En n'artificialisant pas la production, l'agriculture biologique limite le besoin de soigner les plantes et les animaux. En travaillant sur l'immunité et les défenses naturelles, l'agriculture biologique agit en préventif et non en curatif.
Cependant, la réglementation biologique prévoit qu'en dernier recours, les agriculteurs peuvent utiliser des produits naturels pour soigner les plantes et les animaux. Sur les 455 substances utilisées en agriculture en général, seulement 57 sont autorisées en agriculture biologique. Il est interdit d'utiliser des herbicides en bio ; le désherbage se fait mécaniquement. Pour lutter contre les champignons et les invasions d'insectes, lorsque ceux-ci sont trop invasifs et menacent la récolte, les agriculteurs bio peuvent utiliser les produits autorisés par la réglementation européenne, qui sont exclusivement des produits naturels. De plus, ces produits naturels sont soumis à la loi qui stipule des Limites Maximales de Résidus (LMR) autorisées.
Un Cadre Réglementaire Strict et en Constante Évolution
Passer en bio est une démarche volontaire. L'agriculteur qui passe en bio décide de s'imposer plus de contraintes et de payer un contrôleur indépendant, certifié par l'État, pour s'assurer qu'il respecte la réglementation biologique. L'agriculture biologique est une agriculture dont les pratiques sont les plus contrôlées et réglementées. La fréquence des contrôles est réglementée au niveau national : il y a en moyenne 1,5 contrôle par opérateur et par an réalisé sur toute la chaîne de production, depuis le blé jusqu'au pain en passant par la farine. Sous l'autorité de l'INAO (Institut national de l'origine et de la qualité), ce sont les organismes certificateurs, au nombre de 10 en France, qui assurent ces contrôles annuels.
Sur les fermes, les organismes certificateurs vérifient que les pratiques respectent bien le cahier des charges bio : ils cherchent la présence éventuelle de produits non utilisés en bio, mais aussi de produits autorisés en bio en vérifiant les achats de substances et en réalisant des analyses aléatoires sur des échantillons pris sur la ferme (branches, fruits, feuilles…). En 2021, 124 251 contrôles ont été réalisés (dont 84 141 au titre du contrôle annuel obligatoire et 40 110 au titre des contrôles supplémentaires). 4 388 produits issus de l'agriculture biologique ont été échantillonnés et analysés, soit 5,24 % des opérateurs ayant fait l'objet d'un prélèvement pour analyse. Sur une période d'un an, 7 340 sanctions allant du déclassement de produits jusqu'au retrait de l'habilitation de l'opérateur ont été prononcées.
Les produits naturels autorisés en agriculture biologique sont régulièrement évalués par les autorités sanitaires. Dès l'apparition d'un doute sur un produit, même autorisé, des mobilisations sont entreprises pour chercher des alternatives, sensibiliser les utilisateurs sur le risque potentiel et alerter les pouvoirs publics sur la nécessité d'investir dans la recherche d'alternatives. La FNAB et son réseau accompagnent les agriculteurs pour réduire leurs besoins en produits de traitement, car l'agriculture biologique repose d'abord sur des techniques de prévention. Par exemple, la réduction des doses de cuivre en viticulture est un accompagnement de longue date, et des projets sont en cours depuis 2019 pour tester des alternatives au Spinosad.
Le Cadmium dans les Engrais Phosphatés : Un Enjeu Majeur pour la Santé et l'Environnement
Le cadmium est un métal toxique naturellement présent dans notre environnement. Cependant, certaines activités humaines peuvent en augmenter la concentration dans les sols, en premier lieu l'agriculture, par l'apport de fertilisants contenant du phosphore. En 2021, Santé Publique France a publié une étude sur l'exposition de la population française au cadmium, révélant que les enfants sont particulièrement exposés par l'alimentation, notamment à travers des aliments très consommés comme les céréales du petit-déjeuner, le pain, les pâtes et les pommes de terre.
Le cadmium est reconnu cancérogène certain pour l'humain par le Centre International de Recherche sur le Cancer (CIRC). Mutagène et toxique pour la reproduction, il s'accumule dans l'organisme au fil des années et peut causer de graves effets à long terme sur la santé. Selon l'Anses, 14 % des 3 à 17 ans ont des expositions alimentaires au cadmium supérieures à la dose journalière tolérable, contre 0,6 % des consommateurs adultes.
Santé - Alerte sur la contamination au cadmium
Historiquement, la minette lorraine (minerai de fer) contenait aussi de l'apatite, et le procédé Thomas permettait d'obtenir un acier de qualité et de récupérer un coproduit, les scories Thomas, riches en silicophosphates et phosphates de calcium (12 à 18 % de P2O5) et d'autres éléments. Cet engrais phosphaté fut le plus utilisé en France, représentant 40 % de la consommation en 1966. Cependant, les phosphates naturels et les superphosphates simples sont loin d'être des produits purs et peuvent comporter des éléments autres que le phosphore dont la présence peut être souhaitable ou non.
La Réglementation Biologique Face au Cadmium
Face à cette menace, l'agriculture biologique adopte une approche plus stricte. Le règlement bio interdit l'utilisation des phosphates traités chimiquement, qui sont largement utilisés en agriculture conventionnelle et sont les principaux responsables de l'apport de cadmium dans les sols. Par ailleurs, le règlement bio impose des limitations de la teneur en cadmium dans les engrais naturels plus drastiques qu'en conventionnel. C'est le cas notamment des phosphates miniers non-traités chimiquement, pour lesquels la limite en cadmium est fixée à 60 mg/kg en bio, contre 90 mg/kg pour le conventionnel. De même, pour les composts de biodéchets, la limite est de 0,7 mg/kg en bio, contre 3 mg/kg en conventionnel.
Dans la pratique, les agriculteurs bio utilisent peu de phosphore minier, préférant les engrais organiques et la rotation des cultures. Une méta-analyse de 2014 a montré que les aliments bio contiennent statistiquement moins de cadmium que les aliments non bio. Cela pourrait s'expliquer par la moindre utilisation de phosphate minier en bio, mais également par les autres pratiques culturales propres à l'agriculture bio. En effet, selon Thibault Sterckeman de l'INRAE, les agriculteurs bio utilisent davantage d'engrais organiques comme les fientes et le compost, qui augmentent la teneur en humus du sol. Or, cet humus a la capacité de retenir le cadmium et de le rendre moins absorbable par les racines des plantes.
Initiatives Législatives et Recommandations Scientifiques
En France, les choix politiques n'ont pas toujours suivi les recommandations européennes en matière de seuils de cadmium. L'Anses, dans son rapport, recommande de limiter la teneur en cadmium des engrais phosphatés à 20 mg/kg pour endiguer la contamination. Pourtant, les normes françaises en autorisent jusqu'à 90 mg/kg, contre 60 mg/kg au niveau européen.
Le lundi 2 juin 2025, un collectif de médecins libéraux a alerté le gouvernement sur l'exposition des Français au cadmium, visant notamment les pratiques agricoles conventionnelles de fertilisation. En décembre 2025, Benoît Biteau, agriculteur et député (Les Écologistes) de la Charente-Maritime, a déposé une proposition de loi visant à protéger l'alimentation des Français des contaminations au cadmium. Cette proposition comprend un article unique visant à interdire au 1er janvier 2027 « l'importation », « la vente » et « l'utilisation sur le territoire national d'engrais inorganiques ou organo-minéraux phosphatés contenant du cadmium ».
Benoît Biteau a souligné que, une fois dans les sols, le cadmium est difficile à éliminer, d'où la nécessité d'arrêter d'importer ces engrais. Il a également évoqué des alternatives, comme l'agroforesterie ou l'agriculture biologique, et a plaidé pour un accompagnement renforcé des agriculteurs vers une transformation des pratiques agronomiques afin de réduire les dépendances à de grandes firmes agro-industrielles.
Le Rôle des Phosphates au-delà de l'Agriculture et les Perspectives d'Avenir
Au-delà de l'agriculture, les phosphates, dérivés de l'apatite, ont de multiples usages dans l'industrie et la vie quotidienne. En chimie minérale, les ions orthophosphates sont les formes chimiques les plus fréquentes du phosphate dans l'environnement (H2PO4−, HPO42−, PO43−), tous dérivés de l'acide phosphorique. Ils sont utilisés dans certains engrais, lessives, comme inhibiteurs de corrosion ou additifs alimentaires (E338 à E343 pour les orthophosphates, E450 à E455 pour les polyphosphates).
Les phosphates augmentent l'efficacité des produits nettoyants, car ils adoucissent l'eau, aident à mettre la saleté en suspension, rendent soluble l'huile et la graisse et contribuent à réduire la présence des germes. Riche en phosphore, les rejets lessiviels augmentent le risque d'eutrophisation. C'est pourquoi, depuis le 1er juillet 2007, les phosphates sont interdits dans les lessives en France, ce qui a amélioré la qualité des eaux de nombreux lacs.
L'industrie alimentaire utilise fréquemment des additifs à base de phosphate pour améliorer la conservation ou encore donner une couleur ou une saveur particulière aux aliments transformés (boissons gazeuses, produits surgelés, mélanges déshydratés, charcuteries) ou servis dans la restauration rapide. Le phosphore extrait du phosphate est également utilisé comme agent polisseur dans les dentifrices.
Les Phosphates dans les Technologies Émergentes
L'émergence des énergies vertes nécessite la fabrication de plus en plus de batteries de type Lithium-ion (Li-ion). Le phosphate, issu de l'apatite, est utilisé pour fabriquer les cathodes des batteries Lithium-Fer-Phosphate (LFP ou Li-FePO4, apparues en 2007). Les batteries LFP sont moins chères à produire que les batteries NMC ([Li]-NiMnCo) et leur impact environnemental est moindre, car elles utilisent du fer et du phosphate au lieu du nickel, du manganèse et du cobalt. Bien que le phosphate soit principalement utilisé dans les engrais en agriculture, les nouvelles exploitations visent principalement à répondre à la demande croissante de production de batteries.
Le Québec présente un bon potentiel pour les minéralisations d'apatite. Pour le moment, le projet Lac à l'Orignal au Saguenay-Lac-Saint-Jean constitue la seule minéralisation en apatite au Québec au stade de la mise en valeur. Aucune production d'apatite ne se fait actuellement au Québec. Cependant, des quantités relativement importantes d'apatite ont été extraites dans la région de l'Outaouais vers la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle. De 1870 à 1890, cette région a été un centre important de production d'apatite pour la production de fertilisants jusqu'à l'arrivée de phosphates sédimentaires moins coûteux.
La fabrication de batteries Lithium-Fer-Phosphate nécessite du phosphate de haute pureté, c'est-à-dire un minerai contenant de faibles proportions de métaux lourds et de sulfures. L'exploitation de l'apatite dans les roches ignées ou métamorphiques est préconisée pour cette utilisation. Dans ce contexte, la concentration en phosphore peut être moins importante (environ 5 % à 15 %) que dans les roches sédimentaires (phosphorite, environ 8 % à 35 %). Cependant, la présence d'éléments en traces, qui peuvent nuire à la qualité du minerai, est présente en moins grande quantité dans les roches ignées. Ce dernier type de gisement est donc recherché comme source de phosphore de haute pureté pour la fabrication des batteries LFP.
Vers une Gestion Durable du Phosphore
L'utilisation d'engrais est une des bases de la production agricole moderne. Cependant, des problèmes concrets concernant l'utilisation du phosphore (la plus grande partie du phosphore du sol se trouve sous forme insoluble bloquée par la matière minérale ou organique) et les particularités de son assimilation sont mis en lumière par les agronomes et les agriculteurs, surtout par les praticiens de l'agriculture biologique. Ces problèmes seront peu à peu élucidés par les travaux sur la structure du sol et les interactions plantes-microorganismes.
Les phosphates naturels minéraux (guano ou phosphates d’origine sédimentaire) ont été très utilisés, notamment dans les sols acides où le phosphore est un des nutriments limitant pour les plantes mais facilement mobilisable. Dans les sols à pH neutre ou basique, on utilise plutôt les superphosphates plus facilement assimilables, comme les superphosphates ammoniés. La fertilisation phosphatée est considérée comme indispensable à l'agriculture actuelle.
Les transferts horizontaux ou verticaux de phosphates vers les eaux de surface varient fortement (de 0,1 à 2,5 kg ha−1 an−1), selon le type de sol, son pH, sa teneur en humus, et ses usages (labour, prairie permanente, etc.). Ils sont aussi source de « métaux lourds », qui sont pour certains éventuellement radioactifs, car le phosphore d’origine minérale est souvent, dans les engrais, associé à des métaux toxiques (cadmium, chrome, mercure et plomb), et à des éléments radioactifs, dont l’uranium. Certains engrais phosphatés contiennent des quantités importantes d’uranium, donc de radium et conduisent à une émanation plus importante de gaz radon.
Au vu des connaissances acquises sur les organismes du sol et en particulier sur les mycorhizes depuis 1990, une nouvelle approche de la fertilisation phosphatée semble possible. En favorisant le développement des mycorhizes et éventuellement en les inoculant, technique déjà éprouvée, il serait envisageable de réduire drastiquement le niveau de la fertilisation phosphatée. La récupération des phosphates contenus dans les eaux usées améliore le fonctionnement des stations d’épuration, limite l’eutrophisation des cours d’eau et constitue un complément de ressource phosphatée. Cette activité, encore peu développée, fait l’objet de nombreuses recherches.
La Chine, le Maroc et les États-Unis sont les trois principaux pays producteurs de phosphate, assurant plus de 70 % de la production mondiale. Le Maroc détient plus des trois quarts de la réserve mondiale confirmée, avec une grande portion de sa réserve située en dehors du Sahara occidental. Ces données soulignent l'importance de développer des stratégies de gestion du phosphore qui intègrent les impératifs de production agricole, les enjeux environnementaux et sanitaires, ainsi que les nouvelles demandes industrielles.
La Récupération du Phosphore : Une Voie Prometteuse
Nous avons en fait assez de phosphore en Suisse. Les stations d’épuration des eaux produisent davantage de phosphore que ce dont l’agriculture a besoin. On sait bien qu’il est actuellement interdit d’utiliser les boues d’épuration parce que les risques de pollution avec des molécules organiques (PCB, hormones, médicaments, etc.) et des métaux lourds sont trop grands. De nombreux projets de recherche étudient actuellement les possibilités de recycler le phosphore présent dans les boues d’épuration. Un congrès organisé par le FiBL a permis de présenter différentes méthodes qui le permettraient.
La récupération des phosphates contenus dans les eaux usées est une activité encore peu développée, mais elle fait l’objet de nombreuses recherches. Elle offre une double opportunité : améliorer le fonctionnement des stations d’épuration en éliminant un polluant majeur, et constituer une source complémentaire de phosphore pour l'agriculture, réduisant ainsi la dépendance aux phosphates miniers dont l'extraction est souvent associée à des problèmes de contamination aux métaux lourds.
L'Agriculture Biologique et l'Amélioration Continue
L'agriculture biologique est une démarche de progrès continu. Quand un doute apparaît sur un produit, les acteurs du bio se positionnent toujours dans une démarche de progrès. Ils commencent toujours par informer leurs adhérents et par qualifier les usages ; ensuite ils regardent les alternatives qui existent, puis ils alertent les pouvoirs publics afin de mobiliser des fonds pour la recherche ou pour tester des solutions sur le terrain. Ils vont au-delà de l’interdiction, cherchant des alternatives avant même que l’interdiction soit prononcée.
Cependant, la recherche en agriculture biologique doit être renforcée. L’institut technique de l’agriculture biologique (ITAB) n’a aujourd’hui pas les moyens qu’ont les autres instituts techniques agricoles pour avancer sur les impasses techniques spécifiques à l'agriculture biologique. Les orientations de recherche mériteraient d’être parfois plus orientées vers les besoins des agriculteurs et agricultrices biologiques.
Les moyens des autorités sanitaires devraient également être renforcés. En agriculture biologique, il y a globalement un problème de moyens. Des produits naturels parfois parfaitement inoffensifs ne peuvent pas être utilisés parce que les entreprises qui les commercialisent n’ont pas les moyens de financer les études nécessaires pour autoriser leur commercialisation. Il n’est pas normal que cette charge incombe aux entreprises, d’abord parce que cela met en doute la fiabilité des études produites et parce que cela exclut du marché toutes les petites entreprises et parfois les produits les moins dangereux.
Le Rôle de la Biodynamie et des Partenariats
L'agriculture biodynamique, comme celle pratiquée par les fermes labellisées Demeter, va encore plus loin que la réglementation biologique européenne. Leur cahier des charges est l'un des plus exigeants au monde. Il encourage les fermes céréalières à avoir aussi des animaux, ce qui leur permet de produire leurs propres compost et fumier, limitant fortement l’achat d’engrais du commerce. Si la présence d’animaux n’est pas possible, l’agriculteur doit travailler avec une ferme d’élevage voisine ou faire des rotations de cultures encore plus longues et plus variées, en plantant notamment des légumineuses (comme les pois ou les haricots).
Les engrais phosphatés solubles sont interdits dans les cahiers des charges Demeter, tout comme en agriculture biologique. Les fermes Demeter peuvent avoir un recours limité aux engrais phosphatés sous forme de roche, à condition qu’ils soient pauvres en métaux lourds.
Conscients des enjeux liés à la contamination des sols, certains acteurs du bio, comme Demeter, sont partenaires de startups telles que Biomede. Cette dernière a développé une méthode écologique pour extraire les métaux lourds par la phytoremédiation (extraction par les plantes). Ces plantes ont la capacité d’absorber des métaux lourds dangereux comme le plomb, le mercure ou le cadmium, et de les extraire petit à petit du sol. Ce partenariat facilite l’accès des agriculteurs Demeter qui le souhaitent aux analyses de sol et à la technique de phytoremédiation. Il est plus que jamais temps d’agir pour réduire la contamination au cadmium de notre environnement et de notre alimentation.
