Réduire sa dépendance à l'azote : valoriser les apports de matière organique

Les matières organiques du sol regroupent l’ensemble des composés organiques qui sont ou ont été vivants. Elles ne représentent que quelques pourcents du volume du sol mais sont essentielles à la production végétale.

En se décomposant, ces matières organiques vont agir sur les caractéristiques physiques du sol (densité, stabilité, porosité), sur sa composition chimique en libérant des éléments minéraux, mais également sur l’activité biologique au travers des micro-organismes qui vont les dégrader.

Figure 1 : Rôles et actions des matières organiques du sol

Une fourniture d’azote qui dépend du rapport C/N

La libération d’azote disponible pour les plantes va dépendre du rapport des teneurs en carbone (C) et en azote (N) de la matière organique considérée (humus, résidus de cultures, couverts, produits organiques). Plus le rapport C/N est faible, plus la libération d’azote pour la culture va être rapide lors de la dégradation de cette matière organique. Par exemple, les légumineuses (rapports C/N assez faibles) libèrent de l’azote pour la culture suivante tandis que la dégradation des pailles (C/N plus élevés) va consommer de l'azote.

Les quantités d’azote fournies par la minéralisation du sol et par la dégradation des matières organiques sont accessibles pour une culture donnée au travers des modèles dynamiques ou via des valeurs de référence comme Mh (humus), Mr (résidus), MrCi (résidus de cultures intermédiaires) de la méthode des bilans. Ces valeurs sont disponibles dans la plaquette sur le raisonnement de la fertilisation azotée, éditée tous les ans par la Chambre d’agriculture de Région Ile-de-France.

Quel est l’effet des Produits Résiduaires Organiques ?

Les produits résiduaires organiques (PRO) ont des compositions variées et variables qui vont influencer leur comportement. Ils peuvent avoir un effet fertilisant à court et moyen terme et un effet amendant à plus long terme.

Lors d’un apport de PRO, une partie de l’azote contenu dans le produit est directement assimilable par les plantes : c’est la fraction minérale de l’azote. Une deuxième partie, sous une forme organique, doit se minéraliser pour être disponible au cours de l’année de l’apport ou la suivante. Enfin, une dernière fraction sera transformée avec l’humus du sol et sera minéralisée à la même vitesse que la matière organique du sol (2 à 6 % par an).

Les produits les plus stables, comme les composts, ont une action plus importante sur le long terme alors que les produits les plus labiles, souvent les plus riches en azote minéral, participeront plus rapidement à l’alimentation des plantes l’année suivante. A noter l’exception des digestats qui apportent à la fois des matières organiques stables et de l’azote en grande partie minéral.

A titre d’exemple, 50 % de l’azote apporté par un fumier de bovins sera stocké sous une forme organique humifiée dans le sol au bout d’un an. Cette valeur peut varier de 33 à 53 % selon les situations culturales.

Figure 2 : Formes et disponibilités de l’azote des PRO

(Source : ARVALIS)

APPORT D’UN PRO : ÉVALUER LES ÉLÉMENTS DISPONIBLES POUR LA CULTURE

Des coefficients d’équivalence (Keq) existent afin d’estimer les quantités NPK disponibles pour la culture. Ainsi, le Coefficient d'Equivalence azote (KeqN) correspond à la quantité d'azote d'un engrais minéral (ammonitrate) qui a le même effet sur l'alimentation azotée des plantes que 1 kg d'azote apporté par le produit organique.

L’azote contenu dans les PRO a une équivalence ammonitrate comprise entre 0 et 80 %.

Le potassium des PRO est disponible rapidement, son Keq au chlorure de potassium est égal à 1.

Quant au phosphore des PRO, il a une équivalence avec le super45 compris entre 60 et 95 % selon les produits. Le complément alimentera le stock de phosphore disponible du sol.

Un outil gratuit, développé par ARVALIS, permet d’estimer en quelques clics l’effet des PRO sur la fertilisation des cultures.

Plusieurs facteurs influencent l’efficience des PRO, en particulier la capacité de la culture ou de la suivante à capter l’azote libéré, les conditions climatiques au moment de l’apport et celles qui vont le suivre.

A noter que la diminution des risques de volatilisation de l’azote sous forme ammoniacale contribue à améliorer l’efficience de l’apport. Certaines pratiques au moment et après l’épandage permettent de limiter ces pertes :

• préparer le sol avant épandage pour faciliter l’infiltration des PRO dans le sol ;
• éviter les conditions trop sèches, trop chaudes et venteuses pour épandre des produits liquides ;
• utiliser des matériels permettant d’enfouir les PRO au moment de l’épandage (pendillard pour les PRO liquides) ;
• réaliser un travail du sol d’au moins 5 cm de profondeur immédiatement après épandage pour enfouir les PRO.

Finalement, pour raisonner la fertilisation azotée, il convient de connaître la composition et le comportement du PRO (teneur en azote, vitesse de libération de l’azote), d’adapter les doses en fonction du besoin de la culture suivante, de raisonner les dates d’épandage selon les périodes d’absorption des plantes et de privilégier les conditions climatiques limitant les pertes par volatilisation.

Fiche rédigée par ARVALIS, ITB, TERRES INOVIA, Chambre d’Agriculture Région Ile-de-France, DRIAAF, La coopération agricole Ile-de-France, Fédération du négoce agricole