Le fumier de bovin pailleux constitue une ressource fondamentale dans les systèmes agricoles, particulièrement en maraîchage biologique. Dans le cadre de projets comme SOCLE Innovation AB, l'objectif est de proposer des repères technico-économiques sur des techniques de gestion de la fertilité biologique des sols. Composé de différents déchets de matière organique, issus de lisier (mélange d'excréments + urines d'animaux) associé à de la litière absorbante et structurante de composition plutôt carbonée de type pailles de céréales, fougères, granulés de bois, etc., il représente un levier majeur pour la productivité des exploitations.
Nature et caractérisation des effluents d'élevage
Les déjections animales peuvent être sous forme solide (fumier), semi-liquide ou liquide (lisier). C’est le mode de gestion dans les bâtiments (avec ou sans ajout de paille ou de ripe) et le mode d’entreposage qui déterminent la consistance. En maraîchage, ce sont surtout les fumiers qui sont utilisés. Ils proviennent principalement des élevages de bovins laitiers ou de boucheries, d’ovins et de volailles, et de chevaux. Ils permettent d’enrichir le sol en matière organique grâce à leur contenu en paille, copeau de bois ou ripe.
Il est important de souligner que les fumiers et composts sont souvent utilisés comme fertilisants en plus de servir à amender le sol. Les lisiers, quant à eux, sont peu utilisés en maraîchage biologique. Pour cette raison, les informations présentées sur le lisier sont moins détaillées. Les lisiers et les effluents semi-liquides proviennent souvent des élevages porcins ou bovins et même parfois des élevages de volaille. Ils sont peu utilisés en maraîchage, d’autant plus qu’il est recommandé de les appliquer au printemps pour minimiser les pertes, ce qui est incompatible avec les délais de 90 ou 120 jours avant la récolte qui sont exigés pour la certification biologique.
Variabilité de la composition : un enjeu majeur
Il est cependant illusoire de vouloir prendre des décisions de fertilisation sur la base de valeurs moyennes parce que les fumiers qu’on obtient sont très variables et diffèrent habituellement substantiellement des valeurs moyennes. Les facteurs de variation sont en effet multiples : le type d’animaux, le mode de logement, les pratiques d’élevage (alimentation, niveau de paillage des animaux), les conditions de stockage, la dilution éventuelle avec les eaux de pluie ou de salle de traite, etc. Ainsi, par exemple, un fumier de bovin peut avoir une teneur en azote qui varie du simple au double (4 à 8 kg/t brute).
Il est recommandé de faire analyser les fumiers, lisiers et composts utilisés sur la ferme de façon systématique car ils peuvent varier grandement. Il est important de faire analyser les fumiers, lisiers et composts par un laboratoire accrédité. L’analyse standard permet de connaître l’humidité, le contenu en matière organique, ainsi que les quantités d’azote total et ammoniacal, de phosphore sous forme de P2O5 total, de potassium sous forme de K2O total, de calcium, de magnésium et des éléments mineurs.
Dynamique des éléments fertilisants dans le sol
Les fumiers ou composts de fumiers bovins, porcins, caprins contribuent à améliorer les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol. Ils contiennent des matières organiques plus ou moins évoluées qui agissent directement sur la densité et la stabilité des agrégats et qui alimentent les micro-organismes du sol, favorisant ainsi leur activité. L’indice de stabilité de la matière organique (ISMO) qui permet d’estimer le potentiel humique d’un produit est d’environ 60 % pour les fumiers de bovins, mais il varie selon le niveau de paillage et la maturité.
L’azote contenu dans les fumiers est, quant à lui, principalement sous forme organique et devra se minéraliser dans le sol pour être assimilable. La minéralisation étant assez lente, une partie seulement sera disponible pour la plante (10 à 30 % environ sur l’année selon le type de fumier, son niveau de paillage et date d’apport). Le coefficient d’équivalent N minéral est estimé à 20 % pour un fumier de bovin pailleux quel que soit la période d’apport.
Peut-on prédire la minéralisation de l'azote en culture hors sol ?
En ce qui concerne les éléments de fond, le phosphore se trouve en majorité sous des formes minérales plus ou moins solubles, mais aussi sous des formes organiques très diverses, comme les phospholipides et les phytates. Elles doivent être minéralisées pour que le phosphore puisse être utilisé par les plantes. L’efficacité du phosphore se situe entre 70 et 95 % par rapport à celle d’un phosphore minéral. Le potassium dispose quant à lui d’une efficacité similaire à celle des engrais minéraux. Le potassium des PRO se trouve dans les urines et les litières. Sa solubilité est analogue à celle des engrais potassiques.
Optimisation de l'usage en exploitation
« Un fumier, c’est quelqu’un qui ne vaut pas grand-chose. Et pourtant, votre fumier est riche pour votre exploitation ! » Cette citation illustre la nécessité de considérer ces matières comme des ressources précieuses. Les fumiers de ruminants et de chevaux contiennent une proportion de phosphore par rapport à l’azote et au potassium plus faible que les fumiers de granivores. Cette caractéristique est à considérer si on veut limiter l’apport de phosphore et apporter le plus possible de potassium.
La gestion de ces produits demande une attention particulière à la couverture des andains lors du compostage. Un géotextile qui ne laisse pas passer l’eau mais qui laisse sortir les gaz doit être utilisé pour couvrir les andains sinon de l’azote et du potassium sont lessivés. De même, les apports élevés de fumiers, lisiers et composts tendent à augmenter les niveaux de zinc et de manganèse. Il est crucial de noter que le principe général est d’assurer chaque année à la plante une nutrition en phosphore et en potasse. Un sol pauvre reste pauvre, mais nécessitera des apports réguliers, alors qu’un sol riche autorisera quelques impasses.
Pour établir un plan de fumure organique intégrant l’épandage des produits résiduaires organiques (PRO), il est indispensable de connaître leurs valeurs fertilisantes. Pour chaque élément fertilisant, le Keq exprime l’efficacité de l’engrais organique par rapport à un engrais minéral de référence. Il est d’autant plus élevé que le PRO contient de l’azote minéral et de l’azote organique rapidement minéralisable. En somme, une bonne gestion des effluents d’élevage, basée sur l’analyse systématique et la compréhension de leur cinétique de minéralisation, permet de transformer une contrainte de gestion en un atout majeur pour la fertilité durable des sols maraîchers.