Dans un contexte de population croissante d’après seconde guerre mondiale, le défi majeur des acteurs des champs était de “nourrir le monde”. Les recherches sur les armes chimiques pendant les guerres ont par la ensuite contribué à celles sur les fertilisants minéraux. De même les avancées mécaniques pendant la guerre ont considérablement accéléré l’arrivée des tracteurs. Dès lors et ce pendant un demi siècle, les rendements agricoles connaissent une hausse continue. Pour exemple, le rendement du blé français passe de 15q/ha en 1945 à 70q/ha cinquante ans après. C’est au début du XXe siècle qu’apparaissent les premiers fertilisants azotés minéraux, synthétisés par l'industrie chimique : sulfate d'ammonium en 1913, nitrate d'ammonium en 1917 (procédé Haber-Bosch), urée en 1922.
Un siècle plus tard, l’agriculture et la sylviculture représentent 19% des émissions françaises de gaz à effet de serre, dont presque 40% sont issues de la fertilisation des cultures. Ainsi ces activités impactent la qualité des sols, la santé humaine et la biodiversité. En outre, l’agriculture est devenue très dépendante des engrais de synthèse. Selon l’INRAE, la France est le 7e consommateur d’engrais minéraux dans le monde, avec environ 3,5 millions de tonnes d’éléments fertilisants consommés chaque année, représentant environ 2% du marché mondial. L’agriculture française ne dépend pas uniquement de la fertilisation minérale, puisque celle-ci ne représente que 45% de la fertilisation totale, contre 55% pour les fertilisants organiques.
Les piliers de l’agriculture régénératrice
L’agriculture régénératrice aussi appelée agriculture régénérative prend alors le contre-pied des pratiques de l’époque. Ses 5 piliers sont : la couverture maximale du sol, la diversification et allongement des rotations culturales, la réduction du travail du sol, la réintégration de l’élevage et de l’agroforesterie et enfin la stimulation de la fertilité naturelle des sols en favorisant les apports d’engrais dits naturels ou organiques (fumier, compost etc..) plutôt que les engrais de synthèse. La fertilisation organique permet d’apporter les éléments nutritifs nécessaires aux micro-organismes et à la plante. L’épandage de produits résiduaires organiques (PRO) ou l’introduction de légumineuses dans le système de culture permettent ces apports de matière organique.
Les PRO regroupent les effluents d’élevage, les effluents agro-industriels et les effluents urbains. D’après l’Ademe, en 2018 :
- 94% des matières fertilisantes d’origines résiduaires épandues correspondent aux effluents d’élevage, soit 685 millions de tonnes.
- 73 % des boues de station d’épuration sont épandues.
- 35 % des déchets industriels organiques sont épandus.
Intérêts agronomiques et environnementaux des engrais organiques
D’un point de vue agronomique, certains fertilisants organiques possèdent un effet dit “amendant” que les fertilisants minéraux ne peuvent apporter. En s’associant à l’argile, les matières organiques accroissent la stabilité du sol et retiennent l’eau et de nombreux éléments nutritifs. La porosité du sol est améliorée, l’eau et l’air circulent mieux dans le profil du sol colonisé par les racines. De plus, un choix judicieux du fertilisant organique permet de jouer sur la rapidité de mise à disposition des éléments nutritifs pour la plante. L’azote organique n’est pas directement disponible ; une minéralisation par les micro-organismes du sol est nécessaire.
De quoi est fait le sol ? 🌍 Matière organique, minéraux, eau et air expliqués simplement
D’un point de vue environnemental, les fertilisants organiques limitent les pertes par lixiviation grâce à la libération progressive des éléments. Néanmoins, les ions nitrates et phosphates libérés peuvent être transférés vers les eaux souterraines s’ils ne sont pas assimilés par les plantes. Par ailleurs, l’utilisation de PRO permet de gagner en autonomie par rapport aux industries chimiques. Le prix des fertilisants organiques n’est pas corrélé à celui du gaz, contrairement aux engrais azotés de synthèse dont le coût est indexé sur le gaz naturel, représentant plus de 50 % du prix de vente.
Classification et efficacité des fertilisants organiques
Le coefficient d'équivalence engrais (Keq) permet d’exprimer l'efficacité d'un engrais organique par rapport à un engrais minéral de référence.
- Les fientes et les lisiers : Ils ont une valeur fertilisante azotée importante, proche des engrais minéraux, mais une valeur amendante faible. Ils sont à épandre sur une culture en croissance.
- Les fumiers : Ils présentent une valeur fertilisante azotée faible et une valeur amendante moyenne. Leur faible teneur en azote minéral permet un épandage à l’automne tout en limitant le risque de lixiviation.
- Les digestats de méthanisation : Ils possèdent une valeur fertilisante azotée et une valeur amendante élevées. Leur pH élevé accroît le risque de volatilisation d’ammoniac, nécessitant un enfouissement rapide.
- Les composts et biodéchets : Ils sont reconnus pour leur valeur amendante élevée avec une très faible disponibilité immédiate de l’azote. Leur compostage permet de détruire les graines adventices et de mieux digérer les résidus de paille.
L’engrais biologique comme levier de fertilité durable
L’agriculture biologique constitue un mode de production qui trouve son originalité dans le recours à des pratiques de cultures et d'élevage soucieuses du respect des équilibres naturels. Le rapport de l’ITAB souligne que les sols conduits en agriculture biologique présentent des teneurs en matières organiques plus élevées et une vie biologique plus intense, favorisée par la non-utilisation de pesticides chimiques de synthèse.
La fertilisation en agriculture biologique doit être une aide pour les plantes, sans se substituer à la nature. Un fertilisant UAB (« utilisable en agriculture biologique ») est issu de matières premières d’origine naturelle, organique ou minérale, n’ayant subi aucun traitement chimique. Parmi les solutions, on retrouve la poudre de corne broyée, la farine de sang, ou encore les amendements calciques pour lutter contre l’acidité des sols.
L’introduction de légumineuses dans les rotations permet une fixation biologique de l’azote, réduisant les émissions de protoxyde d’azote. La séquestration du carbone est favorisée par des rotations longues, le maintien de prairies permanentes et la protection des structures écologiques telles que les haies. En somme, nourrir le sol pour nourrir la plante constitue le principe clé de cette approche, transformant la fertilisation en un acte de gestion durable du territoire.
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