La Vinasse de Levure comme Fertilisant : Une Approche Durable pour l'Agriculture

L'agriculture moderne est confrontée au défi de concilier productivité et respect de l'environnement. Dans ce contexte, l'utilisation d'engrais plus "verts" gagne en importance. Parmi les solutions prometteuses, la vinasse, un sous-produit issu de l'industrie sucrière et de la production de levure, se positionne comme une alternative écologique aux engrais chimiques. Cette valorisation s'inscrit pleinement dans une démarche de développement durable et d'économie circulaire, transformant un déchet en une ressource précieuse pour les cultures, la nutrition animale et même certains usages industriels. Des entreprises comme Lesaffre ont investi dans cette voie, développant des gammes de produits dérivés pour optimiser l'utilisation de ces co-produits.

De la Mélasse à la Vinasse : Un Cycle Vertueux

Le processus de fabrication de levure, notamment par des entreprises comme Lesaffre, utilise comme matière première la mélasse, un co-produit issu de l'industrie du sucre de betterave ou de canne. Ce processus entraîne la production de produits dérivés qui subissent une nouvelle étape industrielle. La vinasse est un résidu naturel issu de ce processus de production de levure à base de mélasse. Concrètement, les betteraves sucrières sont pressées pour obtenir le sirop de canne de betterave qui est ensuite mis en fermentation par des levures. La vinasse est le produit qu'il reste après la transformation de la betterave en sucre, une substance pâteuse et liquide qui peut être directement valorisée. C'est après la distillation des jus sucrés ou des mélasses fermentées que les vinasses sont obtenues.

Le Processus de la Betterave au Sucre et ses Co-produits

La betterave, composée à 75% d'eau, subit plusieurs étapes de transformation. L'eau est notamment utilisée pour le lavage. Après diffusion, on obtient des fibres de betteraves dépourvues de leur sucre. Le jus sucré est clarifié avec de la chaux, puis filtré, donnant des écumes riches en calcium. Grâce à l'évaporation, une partie de l'eau de la betterave est récupérée et réutilisée, notamment aux étapes de lavage et de diffusion. La mélasse, un sirop épais, est obtenue après la dernière cristallisation du sucre. Ce cycle complexe génère divers co-produits, dont la vinasse, dont la valorisation est essentielle dans une perspective d'économie circulaire.

La Vinasse comme Fertilisant : Une Source de Nutriments Essentiels

La vinasse de betterave est un engrais organique, encore relativement confidentiel chez les jardiniers, mais riche en nutriments. Un engrais est dit organique lorsqu'il est issu de matières vivantes, animales ou végétales. La vinasse de betterave est essentiellement riche en potasse (K), en contenant environ de 30 à 35 %. On y trouve aussi, à moindres doses, de l'azote (N) et du phosphore (P), mais aussi du soufre à 45 %. La potasse fait partie des trois nutriments incontournables pour la croissance des plantes, apportés par les engrais. L'azote est utile pour le développement du feuillage, des tiges et des bourgeons, tandis que le phosphore est nécessaire pour le développement racinaire, la floraison et la fructification. Le potassium, élément minéral clé, est en partie responsable du mûrissement des fruits. La vinasse est très concentrée en potassium : environ 15 fois plus qu'en azote.

Rôle des Nutriments Clés dans la Croissance Végétale

• Azote (N) : Indispensable à la croissance des végétaux, il favorise le développement des parties vertes de la plante (feuilles, tiges).
• Phosphore (P) : Essentiel pour un bon développement racinaire, il joue également un rôle crucial dans la floraison et la fructification.
• Potassium (K) : Particulièrement abondant dans la vinasse, le potassium est vital pour le mûrissement des fruits, la résistance des plantes aux maladies et au stress, et améliore la qualité gustative des récoltes. En cas de carence en potassium, les plantes deviennent fragiles, la production diminue et les fruits sont moins savoureux.
• Soufre (S) : Contribue à la synthèse des protéines et à la formation de la chlorophylle.
• Oligo-éléments : La vinasse de mélasse contient également des quantités considérables d'azote minéral, de phosphore et d'oligo-éléments indispensables pour les plantes, notamment le bore et le fer.

Utilisation de la Vinasse au Jardin et en Agriculture

La vinasse de betterave est vendue sous forme de poudre ou de solution soluble dans l'eau. La poudre s'épand directement au pied des plantes potagères ou des fruitiers. Il suffit de l'incorporer légèrement en griffant le sol. Les dosages dépendent des marques, mais sont indiqués sur les emballages. Généralement, on conseille d'apporter 20 à 50 g / m² selon le type de plante. Pour des légumes feuilles, ce sera autour de 20 g / m². Comptez 50 g / m² pour des cultures plus gourmandes comme les tomates ou de jeunes arbres. Les apports sont généralement faits au printemps, avant l'implantation de la culture. Un seul apport annuel suffit dans la majorité des cas. La potasse organique s'applique au moment de la plantation ou dès le redémarrage de la végétation. La vinasse de betterave est recommandée pour la production de légumes-fruits (tomates, courgettes, courges, poivrons) ou encore de légumes-racines comme la pomme de terre, le radis et la carotte. Elle est également bénéfique pour les arbres fruitiers et les petits fruits.

Avantages et Inconvénients de la Vinasse de Mélasse

L'épandage de matière organique provenant de sous-produits tels que la vinasse sur les terres agricoles est une pratique culturale très courante compte tenu de la richesse de ces produits en éléments fertilisants. Il assure des rendements équivalents à une fertilisation à base d'engrais, voire parfois supérieurs en raison de leurs effets bénéfiques sur les propriétés physiques et biologiques du sol. Les sous-produits organiques issus des industries agro-alimentaires représentent une source intéressante de nutriments, spécialement pour l'agriculture biologique.

Avantages de l'Utilisation de la Vinasse

• Engrais plus écologique : La vinasse peut être employée directement au champ comme engrais par épandage, réduisant la dépendance aux engrais chimiques et/ou d'importation.
• Richesse en potassium : Sa forte concentration en potasse en fait un allié précieux pour la floraison, la fructification et le mûrissement des fruits.
• Polyvalence : Efficace sur de nombreuses cultures, y compris les plantes à bulbes et tubercules (radis, tulipes, betteraves, pommes de terre) et les légumes gourmands.
• Amélioration du sol : La vinasse de mélasse, sous forme de liquide marron foncé ayant une viscosité moins élevée que celle de la mélasse, contient tous les composés organiques de la mélasse, à l'exception du sucre. Elle offre une opportunité pour l'amélioration de la productivité agricole et pour une gestion conservatrice des déchets industriels.
• Alternative locale : Certains produits dérivés de la vinasse sont destinés à la nutrition des ruminants comme source de protéines essentielles, remplaçant l'importation de sources comme les tourteaux de soja par un produit local issu de la betterave.

Précautions et Inconvénients

• Teneur en sodium : La vinasse de mélasse peut présenter une teneur relativement élevée en sodium, un élément causant la détérioration de la structure du sol s'il est apporté en fortes doses. Cependant, des travaux de recherche ont montré que ce problème peut être pallié par l'application de doses raisonnées en tenant compte du type de sol et de la plante considérée. Il est également rapporté que ce problème est atténué en cas d'irrigation suite au grand lessivage du sodium.
• Libération d'azote : La difficulté d'assurer la libération d'azote nitrique en quantité souhaitée aux périodes voulues diminue l'intérêt de la vinasse pour certaines cultures, notamment les blés.
• Salinité du sol : L'effet de la vinasse sur la salinité du sol reste mitigé. Généralement, la salinité reste inchangée avec une tendance à la baisse sous l'application de la vinasse. Cependant, dans certains cas, une augmentation significative de la salinité du sol a été observée, suggérant la nécessité de tester ce co-produit sous différents niveaux de salinité.

Expériences et Résultats d'Études sur l'Utilisation de la Vinasse

Plusieurs essais ont été conduits dans différentes régions du monde, notamment en France, où des rapports signalent que les premiers épandages de cette vinasse ont été réalisés après la Seconde Guerre mondiale. Des études similaires ont été également menées en Allemagne, au Venezuela, au Brésil et plus récemment en Espagne. Ces épandages ont été testés sur différentes cultures (annuelles et pérennes) afin d'évaluer les avantages et inconvénients du produit en tant que source de matière organique.

Impact sur les Rendements et la Qualité des Cultures

• Betterave : En France, des essais sur betterave, au niveau de huit champs, ont révélé une amélioration moyenne du rendement racine et du rendement sucre par hectare de 10% avec un apport de 2,5 t/ha de vinasse concentrée à 55 %.
• Pomme de terre : Dans plusieurs régions allemandes, des essais comparant des doses de 2,5 et 5 t/ha de vinasse concentrée à 65 % à une fumure purement minérale ont montré une amélioration du rendement tubercules de 2 à 20% et de la teneur en amidon de 15 à 30% avec la vinasse, à unités fertilisantes égales.
• Oignon : L'apport de 3,2 t/ha de vinasse concentrée à 65% a permis une amélioration de 20% du rendement par rapport à une fumure purement minérale.
• Blé : Le rendement et la qualité pour la panification ont été améliorés, de 6% en moyenne, en apportant des doses de 2 à 3 t/ha de vinasse concentrée à 65%. Cependant, il a été rapporté que la difficulté d'assurer la libération d'azote nitrique en quantité souhaitée aux périodes voulues diminue l'intérêt de la vinasse pour les blés.

Études Spécifiques sur l'Olivier, le Pêcher, le Pommier, la Vigne et la Pomme de Terre

Des recherches ont été menées pendant trois années consécutives sur diverses cultures, apportant ce co-produit en substitution à la fertilisation potassique en raison de sa grande richesse en cet élément (8.6 kg/m3 de K2O), bien qu'il s'agisse d'un produit complexe contenant plusieurs éléments fertilisants.

• Olivier : Une dose de 26 m3/ha, apportée au goutte à goutte (50% au stade de durcissement du noyau, 50% au stade de grossissement final du fruit), a été retenue comme optimale. Les résultats indiquent une tendance à l'amélioration du rendement en fruit et en huile de 5% en moyenne comparativement à une fertilisation potassique chimique, grâce à une amélioration du calibre des fruits.
• Pêcher : La dose retenue est de 30 m3/ha, fractionnée en trois apports (1/3 en première phase de croissance du fruit, 1/3 en phase de grossissement final du fruit, 1/3 au stade véraison). Les résultats montrent une tendance à l'augmentation du calibre du fruit, entraînant une amélioration du niveau de rendement de 7% par rapport à la fertilisation potassique chimique. Une amélioration de la qualité des fruits a également été notée, marquée par une augmentation significative du ratio degré Brix/acidité titrable.
• Pommier : Une augmentation significative du calibre du fruit a été enregistrée à la dose de 24 m3/ha de vinasse de mélasse, fractionnée en trois apports (1/3 juste après le stade nouaison, 1/3 au début du grossissement du fruit, 1/3 en plein grossissement du fruit). L'augmentation du calibre était équivalente à un gain de rendement de 27%, comparativement à la fertilisation par engrais potassique.
• Vigne : Bien que les résultats n'aient pas permis de quantifier avec précision l'effet sur le rendement, il a été constaté que ce co-produit agit favorablement sur l'allongement des grappes et leur charge en baies à la dose de 30 m3/ha, fractionnée en deux apports (50% au stade nouaison et 50% en plein grossissement du fruit).
• Pomme de terre : L'apport de vinasse de mélasse est plus bénéfique pour le niveau de production comparativement à une fertilisation potassique chimique. À la dose de 16 m3/ha de vinasse, fractionnée en deux apports (50% en 2ème buttage et 50% en 3ème buttage), l'effet était significatif sur le niveau de rendement, le poids des tubercules et leur nombre par plant. L'apport de vinasse a entraîné une amélioration du niveau de rendement d'environ 24% et 43% respectivement pour la variété Désirée et la variété Paramount.

• Blé tendre : À la dose de 12 m3/ha, apportée en totalité avant le semis, la vinasse de mélasse permet d'obtenir le même niveau de rendement qu'une fertilisation potassique chimique. Bien qu'une certaine tendance à l'augmentation du rendement et de toutes ses composantes sous traitement par la vinasse de mélasse ait été observée, elle reste statistiquement non significative.

Les analyses de sol réalisées en post-récolte des différentes cultures montrent que la vinasse de mélasse a eu le même effet qu'une fertilisation potassique sur la teneur du sol en potassium. Les taux de matière organique et de phosphore n'étaient également pas affectés.

Alternatives Naturelles au Potassium

Si la vinasse de betterave est très efficace pour enrichir votre sol en potassium, il existe des alternatives naturelles tout aussi efficaces. Parmi ces substituts, on peut notamment citer le Patenkali, un résidu minéral très riche en potassium, soufre et magnésium. On retrouve également la potasse pure qui est très riche en potassium. Par ailleurs, on retrouve du potassium en quantité dans les guanos marins et dans les algues (souvent incorporées dans les engrais à base de compost de déchets verts pour l'enrichir en minéraux). Enfin, on retrouve du potassium dans de nombreux apports que l'on peut récupérer gratuitement pour le potager : la cendre de bois ou bien encore les purins et décoctions de consoude.

Engagement des Acteurs de l'Industrie

Des entreprises comme Lesaffre se mobilisent pour que l'ensemble de leurs usines puisse optimiser la valorisation de ces produits dérivés tout en s'adaptant aux besoins locaux. Ce soin accordé à la préservation de l'environnement par la valorisation de ses produits dérivés remonte à près d'un siècle, lors de l'installation de son premier évaporateur pour ses effluents d'usine. Aujourd'hui, l'investissement dans de nouvelles technologies permet de valoriser au maximum les substrats issus de l'agriculture utilisés pour la fabrication de ses produits, et ce, dans de nombreux pays où l'entreprise est implantée. Depuis 2018, une communauté d'experts dédiée à la valorisation des produits dérivés partage ses expériences et bonnes pratiques entre ses sites. Cette approche démontre un engagement continu à travailler en harmonie avec la nature, en allant toujours plus loin dans le développement durable et l'économie circulaire.

tags: #vinasse #levure #fertilisant