La synthèse industrielle de l’azote de l’air: Les engrais industriels

Les engrais font partie, avec les amendements, des produits fertilisants. Les engrais sont des substances organiques ou minérales destinées à apporter aux plantes des compléments d’éléments nutritifs (du type azote, phosphore, potassium, magnésium) de manière à améliorer leur croissance et à augmenter le rendement et la qualité des cultures. L’action consistant à apporter des engrais à un milieu de culture se nomme la fertilisation. Les engrais peuvent ainsi être de trois types : organiques, minéraux et organo-minéraux. Les amendements sont quant à eux des produits destinés à améliorer les propriétés du sol, à faciliter la nutrition de la plante, et à lui fournir de meilleures conditions, mais ce ne sont pas directement des éléments nutritifs. Un troisième type de produits peut être développé par certains des acteurs du domaine de la fertilisation : il s’agit de produits de nature plus biologique, regroupés sous le terme de bio-stimulants, qui à nouveau ne sont pas directement des éléments nutritifs.
L’UNIFA fait partie de ces acteurs du domaine de la production de fertilisants qui promeut ce dernier type de produit et qui développe de fait trois gammes de fertilisants distincts : les engrais, les amendements et les bio-stimulants.

Qu’est-ce qu’un engrais minéral?

Les engrais minéraux

Les engrais minéraux sont des substances d’origine minérale, produites par l’industrie chimique, ou par l’exploitation de gisements naturels de phosphate et de potasse. La production des engrais azotés est réalisée grâce à l’industrie chimique et au processus de synthèse de l’ammoniac à partir de l’azote de l’air. Cette étape nécessite un apport important d’énergie, fournie par le gaz naturel (principalement le méthane).
Au sein des engrais minéraux, on distingue deux catégories d’engrais : les engrais simples, qui ne contiennent qu’un seul élément nutritif, et les engrais composés, qui peuvent en contenir deux ou trois. L’appellation des engrais minéraux est normalisée, par la référence à leurs trois composants principaux: NPK. Les engrais simples peuvent être azotés, phosphatés ou potassiques. Les engrais binaires sont notés NP ou PK ou NK, les ternaires NPK. Ces lettres sont généralement suivies de chiffres, représentant la proportion respective de ces éléments. Les engrais chimiques produits industriellement contiennent une quantité minimale garantie d’éléments nutritifs, et elle est indiquée sur le sac.

L’apport azoté est exprimé en azote N et est apporté sous forme de nitrate NO3-, d’ammonium NH4+ ou d’urée CO(NH2)2. Les contraintes d’entreposage de la forme nitrate incitent les distributeurs d’engrais à se tourner vers des formes ammoniacales uréïques.

Les engrais organo-minéraux

Les engrais organo-minéraux résultent du mélange d’engrais minéraux et d’engrais organiques. Les matières organiques azotées représentent généralement 25 à 50 % des produits finis. Les autres constituants du fertilisant, sels simples et minéraux, apportant N. P. K.. sous des formes appropriées, sont dilués dans les matières organiques.

Le plus intéressant est de combiner les deux: c’est là qu’à mon avis, on est le plus efficace sur bien des cultures.
Philippe Eveillard

Comment définit-on la dose d’un engrais?

La dose d’engrais est la quantité d’engrais à apporter pour une certaine surface, ou à un certain nombre de plantes. Idéalement, la quantité apportée devrait :
- être suffisante pour couvrir les besoins des plantes, de façon à garantir le rendement, la qualité, le taux de croissance
- sans toutefois les excéder, de façon à limiter le coût de la fertilisation, ainsi que l’impact environnemental (une dose trop élevée peut aussi endommager une culture).

Les jardiniers ont pour habitude de dire que l’excès d’engrais se montre pire que son manque. Selon les plantes et végétaux, l’apport devra être plus ou moins important et se présenter sous une forme optimale.L’utilisateur de fertilisants se fiera souvent à la notion de dose recommandée.

La dose recommandée est la dose d’application suggérée par les instituts de recherche agricoles, publics ou privés, certaines associations ou ONG, ou par les entreprises de commercialisation. Elle va être donnée en termes de nombre de sacs à utiliser, avec indication des proportions NPK contenues dans un sac, ou, directement en termes de quantité de chaque élément à apporter par hectare, ou en quantité à apporter par plante.
Les doses recommandées varient en fonction de la culture, de la variété utilisée, du type de sol, du climat, etc.

Quelle est la vitesse d’action des engrais minéraux?

Pour les engrais azotés minéraux, la mise à disposition de l’azote aux plantes est de l’ordre de quelques jours à quelques semaines. La forme d’engrais la plus utilisée en France et en Europe est l’ammonitrate (nitrate d’ammonium), qui est un engrais soluble, pour lequel le délai de mise à disposition est quasiment inexistant : dès que l’engrais fond, la racine est capable de commencer à utiliser l’azote.

Mais les engrais minéraux sont-ils réellement nécessaires ?

Bien que l’utilisation d’engrais minéraux pour améliorer le rendement des cultures et la croissance des plantes soit considérée comme une chose acquise, on peut se demander si un tel apport est réellement nécessaire. Un des objectifs actuels de l’UNIFA est de produire plus et mieux tout en raisonnant la fertilisation. Selon ce syndicat, « Produire mieux avec moins d’engrais, c’est déjà en pratique ce que font les agriculteurs en raisonnant leur fertilisation et en l’apportant avec de plus en plus de précision »[1].

En fait, l’engrais n’est que le complément de ce qui est déjà fourni aux plantes par la minéralisation du sol.
Philippe Eveillard

La FNE soutient pour sa part le principe « d’élevage lié au sol » dans des régions comme celles de la Bretagne, où il y a beaucoup d’élevages, très concentrés. Ce principe consiste à faire en sorte que l’alimentation au bétail soit produite, soit sur l’exploitation soit sur le territoire, de façon à ce que les déjections puissent être absorbées par les terres de l’exploitation ou du territoire. Ces déjections servent par la suite d’engrais pour faire pousser les plantes. Le surplus d’azote que l’on trouve dans les sols viendrait en partie du fait qu’une bonne partie de l’alimentation pour les élevages est importée (notamment de l’Amérique du Sud) et celle-ci est très riche en protéines et contient donc beaucoup d’azote, que l’on finit par retrouver dans les sols. La bonne démarche serait de « repenser l’organisation des territoires » selon Antonin Pépin, avec une meilleure répartition de l’élevage en France et une autonomie alimentaire de l’élevage.
Selon Antonin Pépin, on pourrait envisager de se soustraire à cette omniprésence des engrais minéraux, du fait que l’on dispose d’un excès d’azote dans le sol et qu’il existe certaines manières de récupérer de l’azote, comme les légumineuses qui captent l’azote atmosphérique.

Agronomiquement, il est possible de se débarrasser des engrais minéraux. Le principe de la polyculture / élevage permet de s’y soustraire: les cultures peuvent alimenter les animaux, et les animaux produisent des déjections qui peuvent alimenter les cultures.
Antonin Pépin

Néanmoins Antonin Pépin reconnaît qu’il est parfois compliqué de s’en passer dans la mesure ou ce type présente certains avantages indéniables, tels que sa simplicité d’utilisation, une meilleure maîtrise de ce qu’on apporte (les doses sont connues et précises) ou encore une meilleure acceptation de la part du voisinage de l’agriculteur (les déjections peuvent incommoder notamment par l’odeur). Il déplore la sur-fertilisation des parcelles qui en découle.

Les engrais verts: un exutoire aux engrais minéraux?

Selon Antonin Pépin, de nombreux céréaliers n’utilisent pas d’azote minéral et préfèrent opter pour une solution plus « verte » en ayant recours à des légumineuses par exemple. C’est ce que l’on désigne par un engrais vert : c’est une plante capable de fixer l’azote atmosphérique ou de libérer des minéraux pour son propre développement, mais aussi pour une ou plusieurs espèces d’accompagnement. Une fois la plante détruite, les minéraux contenus dans celle-ci sont libérés pour la culture suivante par minéralisation[2]. Un engrais vert en lieu et place d’un sol laissé nu l’hiver permet également de limiter le ruissellement sur la parcelle et donc de lutter contre l’érosion. Les agriculteurs biologiques notamment ont recours à de telles pratiques.

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[1] Source: Rapport d’activité 2012-2013 de l’UNIFA
[2] Source: Le Petit Larousse