La fertilisation en maraîchage combine les apports d'un large nombre de produits d'origines organique et minérale. Comprendre le devenir de ces éléments dans le sol est crucial pour optimiser la productivité tout en préservant l'environnement.
Les processus biologiques de transformation des fertilisants
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 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. À 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, présent dans les engrais ammoniacaux (sulfate et phosphates d'ammoniaque, nitrate d'ammonium) et certains effluents d'élevage bruts, est ensuite transformé en azote nitrique par des bactéries au cours du processus de nitrification. L'azote nitrique est la forme préférentiellement prélevée par les plantes.
Gestion des risques et efficience de la fertilisation
Un apport d'engrais azoté minéral a pour conséquence une rapide augmentation des concentrations en azote dans le sol qui peut favoriser des pertes par volatilisation, lixiviation ou dénitrification. Pour réduire ces risques, le fractionnement en plusieurs apports, basé sur la méthode COMIFER, est une stratégie classique.
Comprendre la volatilisation de l’ammoniac au champ pour réduire la pollution de l’air
L'incorporation au sol des fertilisants est un moyen efficace de limiter la volatilisation de l'ammoniac, particulièrement pour les produits riches en azote ammoniacal comme les lisiers ou les digestats. Placer ces éléments à une profondeur de 5-10 cm permet également une meilleure exploration par les racines. L'utilisation de matériels adaptés comme les coutres enfouisseurs ou les disques est préconisée, notamment pour les cultures à large écartement comme le maïs.
Spécificités de l'agriculture biologique
En agriculture biologique, les engrais azotés minéraux de synthèse sont interdits. Le recours aux légumineuses, qui fixent l'azote de l'air, et aux apports organiques réguliers est essentiel. Les engrais azotés utilisables doivent être rapidement minéralisables (Corg/Norg < 8), tels que les guanos, les fientes de volaille, les vinasses de betterave, ou les poudres de sang et de plumes.
Le phosphate naturel tendre, le phosphate alumino-calcique et les scories de déphosphoration sont les seuls engrais phosphatés minéraux autorisés. Pour le potassium, le sel brut de potasse, la vinasse et le sulfate de potassium naturel sont privilégiés. La gestion de la fertilité en AB repose sur une approche systémique où le sol est nourri par la matière organique, plutôt que la plante nourrie par des sels solubles.
Le rôle crucial des engrais verts
Un engrais vert, aussi appelé « culture de couverture », est une culture semée dans le but d'améliorer l'état du sol. Les engrais verts touchent à tous les principes du maraîchage en sol vivant. Leurs racines profondes ameublissent le sol, favorisent la formation d'agrégats et limitent l'érosion ainsi que le lessivage.
En nourrissant la vie du sol par la photosynthèse, ils stimulent les champignons mycorhiziens qui rendent les nutriments plus accessibles. Pour optimiser leur effet, la diversification des espèces, notamment le mélange de légumineuses et de graminées, est recommandée. La fauche au stade optimal - entre l'apparition des boutons floraux et la pleine floraison - permet d'optimiser la biomasse et la teneur en azote tout en préservant un rapport C/N favorable à une minéralisation rapide.
Les effluents d'élevage et produits résiduaires organiques (PRO)
Les effluents d'élevage représentent 94 % des matières fertilisantes d'origine résiduaire épandues. Bien que leur valeur fertilisante soit élevée, leur composition est plus variable que celle des engrais minéraux. Il est recommandé de demander une analyse pour chaque lot, notamment pour les fumiers.
Le fumier de poules cubé est l'engrais organique le plus utilisé en maraîchage biologique pour sa richesse et sa disponibilité rapide. Cependant, une attention particulière doit être portée à la teneur en sodium et au pH pour éviter les dommages racinaires. L'utilisation conjointe de plusieurs sources de fertilisants qui se minéralisent à des vitesses différentes permet un relâchement prolongé des éléments nutritifs.
Prospective et équilibre des gisements
L'agriculture biologique fait face à un défi de dépendance aux ressources fertilisantes. À l'échelle nationale, les gisements de matières fertilisantes organiques utilisables en AB (MAFOR UAB) sont largement constitués d'effluents d'élevage. L'interdiction des effluents issus d'élevages industriels restreint toutefois l'accès à certaines sources.
La gestion future reposera sur une meilleure valorisation des nouvelles ressources comme les digestats de méthanisation, les biodéchets et les composts de déchets verts. L'optimisation des bilans de fertilisation nécessitera une gestion intégrée à l'échelle régionale, en tenant compte des effets biologiques complexes, comme la mycorhization, souvent sous-estimés par les modèles conventionnels.
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