L’ammonitrate est un engrais azoté très prisé par les agriculteurs. La raison ? Les indéniables avantages de l’ammonitrate par rapport à d’autres engrais, comme l’urée granulée. L'ammonitrate granulé est un engrais azoté minéral composé de nitrate d'ammonium. Il contient de l'azote sous deux formes, ammoniacale et nitrique, à parts égales. Les atouts de l’ammonitrate sont nombreux, tant sur le plan pratique que du point de vue du rendement.
Les dynamiques de l'azote dans le sol
La fertilisation combine les apports d'un large nombre de produits d'origines organique et minérale. Les formes d'azote présentes dans les fertilisants organiques et minéraux se transforment sous l'action des microorganismes et des enzymes présentes dans le sol : minéralisation, hydrolyse de l'urée, nitrification. La vitesse de transformation des formes dépend à chaque étape de la température du sol, de son humidité et de son aération.
L'azote organique présent dans les fertilisants organiques évolue soit vers la fraction stable de la matière organique du sol (humus) soit vers la forme minérale, l'azote ammoniacal. Ainsi, l'azote organique des composts et plus généralement des fertilisants à Corg/Norg élevé > 10 ou 12, tend à rejoindre le stock de la matière organique du sol et minéralise très peu. A l'inverse, l'azote organique des fientes de volaille et du lisier de porc se minéralise en partie dans les mois qui suivent l'apport.
L'azote uréique présent dans l'urée et la solution azotée est transformé en azote ammoniacal par des enzymes présentes dans le sol appelées uréases. L'azote ammoniacal est présent dans les engrais ammoniacaux (sulfate et phosphates d'ammoniaque, nitrate d'ammonium appelé ammonitrates). Il est aussi présent dans certains effluents d'élevage bruts tels que les lisiers et dans les digestats de méthanisation. Il est ensuite transformé en azote nitrique par des bactéries au cours du processus de nitrification. L'azote nitrique ou nitrate est présent dans les ammonitrates et dans les engrais nitriques (nitrate de potassium, nitrate de calcium…). Il est la forme préférentiellement prélevée par les plantes.
Comparaison agronomique : Ammonitrate contre Urée
L'urée granulée a connu un intérêt croissant ces dernières années, s'étendant à diverses cultures, y compris le blé tendre et dur, après avoir été principalement utilisée pour le maïs. Cependant, l'urée présente un inconvénient pratique majeur. Avant d'être absorbée par les plantes, elle doit d'abord subir une hydrolyse pour se convertir en ammonium sous l'action des enzymes présentes dans le sol. Ce processus peut varier de quelques jours à une semaine en fonction de la température et nécessite un certain niveau d'humidité du sol. En effet, les racines des plantes ne peuvent pas assimiler directement l'azote uréique en quantité suffisante.
L'hydrolyse de l'urée provoque temporairement une forte augmentation du pH dans la proximité immédiate du granulé d'engrais. Cela déplace l'équilibre physico-chimique entre l'ammonium (NH4+) en solution dans le sol et l'ammoniac (NH3) gazeux en faveur de ce dernier. Cela entraîne des pertes d'azote par volatilisation ammoniacale, qui constituent la principale raison de l'efficacité souvent moindre de l'azote uréique.
L'ammonitrate est considéré comme l'engrais minéral le plus performant. Sa performance découle principalement de sa faible sensibilité à la volatilisation ammoniacale, malgré le fait que la moitié de son azote soit sous forme d'ions ammonium. Des essais menés entre 2002 et 2012, comparant l'utilisation répétée d'ammonitrate à celle d'urée, avec une dose d'azote équivalente, ont démontré la supériorité de l'ammonitrate. Ces essais, coordonnés par l'UNIFA, ont mis en évidence des différences notables en termes de rendements entre les deux types d'engrais azotés, malgré une dose et une période d'application identiques.
Engrais azotés : Pourquoi se précipiter ? Matière organique et azote.Economies possibles ? 2Q2R N°7
Précision et technologie d'épandage
L'épandage en agriculture à grande échelle a évolué au fil des décennies, privilégiant des largeurs de travail de 36 mètres, devenues la norme. Dans ce contexte, les épandeurs centrifuges ont bénéficié de progrès technologiques notables, incluant la pesée, la coupure de tronçons, et la modulation intra-parcellaire. La précision de l'épandage améliore la rentabilité et réduit l'impact environnemental. Même si les urées inhibées corrigent certains inconvénients associés à l'urée, tels que la volatilisation ammoniacale accrue et une efficacité agronomique réduite, elles partagent certains des problèmes de l'urée. Ainsi, les ammonitrates offrent une marge de sécurité significative pour garantir un épandage uniforme.
L'incorporation de certains engrais azotés minéraux ou organiques au sol est un moyen de limiter le risque de volatilisation d'ammoniac. L'incorporation au sol des fertilisants azotés organiques et minéraux est aussi intéressante pour placer ces éléments à une profondeur de 5-10 cm plus humide et mieux explorée par les racines qu'en surface. Cependant, si l'on réduit le risque de perte d'ammoniac, on peut l'augmenter du côté de la perte de protoxyde d'azote par dénitrification en condition d'excès d'eau.
Cadre réglementaire et sécurité industrielle
Conformément à l’article L, l’autorisation de mise sur le marché d’une matière fertilisante, d’un adjuvant pour matières fertilisantes ou d’un support de culture est délivrée par l’Anses, à l’issue d’une évaluation qui, dans les conditions d’emploi prescrites, révèle son absence d’effet nocif sur la santé humaine, la santé animale et sur l’environnement et son efficacité.
Le danger associé aux ammonitrates (engrais à haute teneur en azote provenant du nitrate d’ammonium) est la détonation. Cependant, le nitrate d’ammonium, même très concentré, n’est pas considéré comme un « explosif » mais seulement comme un explosif occasionnel. Une explosion ne peut survenir que dans des conditions particulières, par exemple, quand l’engrais est contaminé par des matières incompatibles. Dans ces conditions, c’est-à-dire lorsque les normes s’imposant aux engrais agricoles ne sont plus respectées, le risque de détonation se trouve fortement accru en cas d’incendie.
Les dépôts d’engrais solides à base de nitrate d’ammonium relèvent de la réglementation des installations classées (ICPE). La nomenclature des ICPE susceptibles de créer des accidents majeurs impliquant des substances dangereuses est modifiée pour tenir compte des dispositions issues de la directive n° 2012/18/UE du 4 juillet 2012, dite Seveso 3. Ce texte conduit à distinguer les engrais en fonction de leur potentiel de danger. Ainsi, sont différenciés les engrais à base de nitrate d’ammonium présentant un risque de décomposition auto-entretenue, ceux présentant un risque de détonation et ceux ne présentant aucun des deux risques mentionnés ci-dessus.
Stratégies de fertilisation en agriculture conventionnelle et biologique
L'azote sous forme d'ions ammonium (NH4+) qui se lient électrostatiquement aux argiles du sol, chargées négativement, est fixé dans le sol. L’azote présent dans les sols sous forme d’ions nitrate (NO3-) est directement assimilable (effet rapide) mais il est facilement entraîné, par les eaux de pluie, par lessivage. Dans les sols arables lors de basses températures et de faibles taux de minéralisation, l'ammonium est transformé en nitrate. Cet accès immédiat à l'azote fait de ces engrais le meilleur choix pour les agriculteurs.
Les engrais azotés minéraux de synthèse sont interdits en agriculture biologique (ammonitrates, urée, sulfate d'ammoniaque, solution azotée…). Pour fournir de l'azote aux plantes, l'agriculture biologique a recours aux légumineuses pour fixer de l'azote de l'air et à des apports organiques plus réguliers. Malgré cela, la fertilisation azotée est identifiée avec le désherbage comme une des limites techniques à la productivité des grandes cultures en agriculture biologique. D'après l'INRA (2013), les rendements des blés et des orges seraient inférieurs en moyenne de 44% en agriculture biologique comparés à ceux de l'agriculture dite « conventionnelle » en France.
La dynamique des besoins en azote de la culture est connue par sa courbe d'absorption, celle de la minéralisation de l'azote du sol est plus variable selon le climat. En rapprochant ces deux courbes, on peut faire le choix de plusieurs dates d'apport pour alimenter une culture. Une stratégie en trois apports est classique. La stratégie de fractionnement en deux ou trois apports s'applique aussi à d'autres cultures d'automne (colza, orge d'hiver) et de printemps (orge de printemps, maïs).
Marchés mondiaux et enjeux économiques
Le gaz naturel fournit, en 2015, dans le monde, 69 % de l’ammoniac nécessaire à la fabrication des engrais azotés. Le prix de revient des engrais azotés est lié au coût du gaz naturel (50 % du prix de revient des ammonitrates). L'urée est le principal engrais azoté utilisé dans le monde. Elle convient aux pays tropicaux car les ammonitrates sont trop solubles, en particulier pour la culture du riz, mais aussi aux régions froides ou tempérées, sauf dans les sols sablonneux ou très calcaires.
Le marché des engrais reste marqué par une forte nervosité. La Commission européenne doit présenter un plan d'action sur les engrais destiné à accélérer la décarbonation du secteur, tout en répondant aux difficultés d'accessibilité financière. En France, les premières offres pour la nouvelle campagne apparaissent, mais la demande demeure limitée. Les agriculteurs restent attentistes, faute d'un signal suffisamment porteur sur le prix du blé pour engager des achats significatifs. Sur l'azote, la situation internationale entretient la fermeté. L'Inde s'apprête à importer un volume record d'urée, à un prix très supérieur à celui observé il y a deux mois. Un tel appel d'offres pourrait absorber une part importante des disponibilités mondiales et accentuer la pression haussière. Toutefois, la baisse des surfaces de cultures fortement consommatrices d'azote, comme le maïs, au profit du tournesol en Europe ou du soja aux États-Unis, pourrait limiter partiellement la demande. Parallèlement, les marchés du phosphore et de la potasse conservent une grande fermeté.