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"L’azote N2 : élément essentiel à la production végétale, au développement de l’agriculture biologique, à la vie du sol avec notamment les fumiers issus de l’élevage et les ’urino-fertilisants’ pour les champs, potagers, jardinières" par Jacques Hallard

mercredi 25 septembre 2024, par Hallard Jacques


ISIAS Agriculture Fertilisation Azote Urine

L’azote N2 : élément essentiel à la production végétale, au développement de l’agriculture biologique, à la vie du sol avec notamment les fumiers issus de l’élevage et les ’urino-fertilisants’ pour les champs, potagers, jardinières

Jacques Hallard , Ingénieur CNAM, site ISIAS – 24/09/2024

Un engrais naturel beaucoup moins cher - L’agri

Un engrais naturel beaucoup moins cher - 6 mai 2022 E-site66agri111212 – Source : https://www.lagri.fr/un-engrais-naturel-beaucoup-moins-cher

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Plan du document : Préambule Introduction Sommaire Auteur


Préambule

L’azote est un élément essentiel à la production végétale. Il est très présent sur la surface du globe, notamment dans l’atmosphère sous forme de N2. Cependant, seules les formes de l’azote dites réactives (formes minérales oxydées, comme l’azote nitrique NO3- ou réduites, azote ammoniacal NH4+) peuvent être utilisées par la plupart des organismes vivants. Chez les plantes, seules les légumineuses, grâce à la fixation symbiotique, peuvent accéder à des sources d’azote sous forme non réactive.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d3/Cycle_azote_fr.svg/300px-Cycle_azote_fr.svg.png

Cycle de l’azote dans le sol.

Quel engrais est autorisé en bio ? - Les engrais utilisables en agriculture biologique sont d’origine naturelle, ou organique : farine de plumes, poils, cornes, sang desséché etc… ; soit minérale : phosphate naturel, sulfate de potasse… 08 avril 2012

Quels sont les engrais utilisés en agriculture biologique ? - Les engrais qui sont utilisés en priorité en agriculture biologique sont des matières organiques provenant directement de la ferme tels que : le lisier, le fumier, le compost, les broyas… On parle alors d’amendements plutôt que d’engrais car ces matières ont également un effet sur la structure du sol. 15 septembre 2020

La fourniture d’azote aux cultures en agriculture biologique repose essentiellement sur les fumiers issus de l’élevage et, dans une moindre mesure, sur la fixation de l’azote atmosphérique dans le sol, effectuée par les légumineuses. Cependant, ces deux sources ne sont pas infinies ni inépuisables. 17 mai 2021

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Introduction

Ce dossier – conçu dans une optique didactique – est consacré à l’azote, un élément chimique N, qui est envisagé ici sous l’angle de la fertilisation pour les plantes…

Les cycles biologiques des engrais azotés et phosphorés sont tout d’abord rappelés, ainsi que les fondamentaux de la fertilisation azotée et la définition de ce qu’est l’azote : un élément clé pour le développement de l’agriculture biologique (AB)

Une opportunité pour revenir plus généralement sur les avantages et les apports de l’agriculture biologique…

Les articles choisis à la suite signalent la curiosité, l’intérêt et les applications en cours qui consistent à récupérer et à réutiliser les urines dans le but, notamment, de la fertilisation azotée pour les plantes cultivées, une technologie oubliée qui va se montrer très utile, dès lors que les disponibilités en pétrole vont se raréfier pour produire les engrais azotés de synthèse largement employés pour les productions agricoles dominantes actuellement :

* Comment, en Belgique, de la bière et de l’engrais sont fabriqués à partir de nos urines

* Comment, en différents lieux en France, l’urine humaine est mise en œuvre pour fertiliser les champs, les potagers et les jardinières : les ’urino-fertlisants’, moins coûteux et plus écologiques que les engrais azotés de synthèse y suscitent en effet de plus en plus d’intérêt…

* Comment de l’urine est transformée en légumes grâce à un premier point de collecte français, inauguré dans les Hauts-de-Seine…

Pour terminer ce dossier, une vidéo de ‘C Jamy’, d’une durée de 5 minutes 15, expose brièvement l’usage des urines comme engrais naturel  !

Les documents sélectionnés pour construire de dossier sont indiqués avec leur accès dans le sommaire ci-après

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Sommaire

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§§§

  • Rappel - Les cycles biologiques des engrais azotés et phosphorés - Mis à jour le 16 septembre 2019 | Commissariat général au développement durable – Document diffusé par ‘notre-environnement.gouv.fr’
    Sommaire :

1.Le cycle de l’azote

2.Le cycle du phosphore

3.Les conditions de l’eutrophisation des cours d’eau

4.Les ressources

L’azote et le phosphore existent sous différentes formes grâce à des processus de transformations cycliques entre les grands réservoirs que sont le sol, l’eau et l’air. Contrairement au phosphore qui ne possède pas de composante gazeuse, l’azote est retrouvé successivement sous forme neutre et sous forme réactive (diazote, nitrates, nitrites, ammoniac ou azote organique).

Le cycle de l’azote{{}}

Principal constituant des protéines, composants essentiels de la matière vivante, l’azote joue un rôle primordial dans le métabolisme des plantes. Facteur de croissance, il intervient également comme facteur améliorant la qualité des produits. Par exemple, une teneur en protéines des céréales minimale est requise pour la fabrication du pain.

Dans le sol, l’azote se trouve sous forme organique (humus) ou minérale (ammonium NH4+, nitrate NO3-). Les plantes, à l’exception des légumineuses (luzerne, trèfle, petit pois…), ne peuvent pas absorber l’azote sous sa forme gazeuse. L’azote doit donc être apporté par les fertilisants. Les bactéries présentes dans le sol le transforment en nitrates pour pouvoir être assimilé par les plantes ; c’est le processus de minéralisation. L’essentiel de la nutrition azotée des plantes est assuré par les nitrates.

L’azote est un facteur de risque important pour l’environnement dès lors qu’il se trouve en excès dans le sol. En effet, l’azote sous forme d’ions nitrate est un élément très soluble, peu retenu par les sols et non dégradable. Apporté en trop grande quantité aux cultures, la fraction excédentaire peut être entrainée hors de la zone racinaire dans les profondeurs du sol et être à l’origine de la pollution des eaux superficielles et souterraines.

L’azote doit donc être apporté, autant que possible, en quantité adaptée et juste avant son absorption par la plante, afin d’éviter ce lessivage. Une culture couvrant le sol pendant l’hiver permet de limiter ce lessivage, favorisé par l’infiltration des précipitations.

Par ailleurs, une partie de l’azote, provenant plus particulièrement des effluents d’élevage, se volatilise dans l’air, lors des épandages, sous forme :

  • d’ammoniac (NH3) qui participe à l’acidification des milieux ;
  • ou de protoxyde d’azote (N2O), puissant gaz à effet de serre.
    Les principaux leviers de maîtrise et d’amélioration de l’impact environnemental de la fertilisation azotée reposent sur :
  • le choix d’assolement ;
  • la rotation des cultures par l’introduction de plantes légumineuses capables de fixer l’azote atmosphérique ;
  • la mise en place de « Culture intermédiaire piège à nitrates (CIPAN) » pour éviter les sols nus et par conséquence le lessivage ou de Cultures intermédiaires à valorisation énergétique (CIVE) ;
  • les bonnes pratiques de fertilisation « juste à temps et au bon moment » au regard des besoins des plantes et des apports naturels (sol, déposition atmosphérique) ;
  • le développement d’agriculture alternative telle que l’agriculture biologique qui exclut tout apport d’engrais synthétique dans ses pratiques.
    Le cycle du phosphore{{}}

Constituant indispensable pour la croissance des plantes et le stockage ou le transfert d’énergie, le phosphore est un élément indispensable pour les plantes, même s’il est utilisé par celles-ci en moins grande quantité que l’azote ou le potassium.

Son cycle est relativement complexe. La déposition atmosphérique étant négligeable, les entrées se font essentiellement par les apports minéraux et organiques. Les plantes absorbent principalement les ions phosphates sous la forme de H2PO4- et HPO42-. Principalement présent sous ces formes, il est moins soluble que l’azote. Relativement immobile dans le sol, il peut tout de même être acheminé en partie par les sédiments dans les eaux superficielles et se retrouver fréquemment dans les rivières et les ruisseaux.

La concentration excessive de phosphore dans les eaux superficielles peut entraîner l’eutrophisation des rivières à débit lent, des lacs, des réservoirs et des zones côtières. Ce phénomène se manifeste par une prolifération d’algues bleu-verte, une moindre infiltration de la lumière, la raréfaction de l’oxygène dans les eaux de surface, la disparition des invertébrés benthiques et la production de toxines nuisibles aux poissons, au bétail et aux humains.

Les sols sont également exposés au risque d’eutrophisation lorsque la quantité excessive de substances nutritives entraîne une raréfaction de l’oxygène et empêche donc les micro-organismes naturels de fonctionner correctement.

Les conditions de l’eutrophisation des cours d’eau{{}}

Seules les zones d’élevage intensif de porcs et volailles connaissent des apports en phosphore total (minéral et organique) parfois trop importants par rapport aux besoins des cultures. En effet, les épandages d’effluents organiques y sont encore souvent effectués sur la base des quantités d’azote apportées, sans tenir compte du phosphore.

Au sein des plantes, le phosphore, prélevé dans l’environnement, est accumulé principalement sous forme de phytate. Des enzymes particulières, les phytases, hydrolysent le phytate pour libérer du phosphore, utilisable pour la croissance de l’organisme.

À la différence des plantes, les animaux d’élevage comme le porc et le poulet (monogastriques) ne peuvent utiliser comme source de phosphore le phytate présent dans une alimentation riche en matière d’origine végétale. En effet, contrairement aux ruminants, ils ne possèdent pas de phytases dans leur tube digestif. Le phosphate leur est alors apporté sous forme dite inorganique (sel minéral) ou en rajoutant une phytase dans leur alimentation. La présence de trop grandes quantités de phosphore (sel minéral et phytate) dans l’alimentation animale entraîne son rejet partiel dans l’environnement s’il n’est pas utilisé par l’animal..

Les principaux leviers de maîtrise et d’amélioration de l’impact environnemental de l’excès phosphore reposent sur la limitation de l’érosion des sols.

Agriculture, pêche et aquaculture : l’actualité{{}}

À propos

Source : https://www.notre-environnement.gouv.fr/themes/economie/l-agriculture-ressources/article/les-cycles-biologiques-des-engrais-azotes-et-phosphores

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2.

Les fondamentaux de la fertilisation azotée – Document ‘agriressources.fr’{{}}

https://agriressources.fr/fileadmin/_processed_/b/d/csm_Fiche_II.6_c5dccc4883.jpg

L’azote est un élément essentiel à la production végétale. Il est très présent sur la surface du globe, notamment dans l’atmosphère sous forme de N2. Cependant, seules les formes de l’azote dites réactives (formes minérales oxydées, comme l’azote nitrique NO3- ou réduites, azote ammoniacal NH4+) peuvent être utilisées par la plupart des organismes vivants.

Chez les plantes, seules les légumineuses, grâce à la fixation symbiotique, peuvent accéder à des sources d’azote sous forme non réactive. Ainsi, la grande majorité de plantes cultivées accède aux formes d’azote réactives via les apports d’engrais et les fournitures du sol. Un sol cultivé moyen contient environ 2 à 5 tonnes d’azote total par hectare, dans son horizon de surface, 10 pour une prairie naturelle. La majeure partie de cet azote est sous forme organique. Cependant, cette quantité d’azote n’est pas immédiatement disponible pour la plante.

A découvrir dans cette fiche : {{}}

A voir aussi sur fertisols : {{}}

Le poster et le résumé

Intérêts et limites de la localisation d’azote pour des maïs conduits en technique strip till, COMIFER-GEMAS

Le posteret lerésumé

Coefficient d’équivalence azotée d’engrais de ferme en cultures de printemps, COMIFER-GEMAS

Le poster et le résumé

Etude de l’intêret agronomique du N-PROCESS : caractérisation physiologique chez le colza et impact agronomique chez le blé tendre d’hiver, COMIFER-GEMAS

Le poster et le résumé

Visual soil evaluation. Methods used in France, ccoproduction Terre INNVIA, ARVALIS, ISARA Lyon, INRAE, AgroParis TECH, AGROTRANSFERT

FERTISOLS

Etat des lieux - Connaissances

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        • Qu’est-ce que l’engrais azoté ? ‘ Document ‘gazdetect.com’{{}}
          L’azote (N2) est un élément chimique constituant la majorité de l’atmosphère terrestre, ceci fait donc de lui un élément essentiel à la croissance des plantes et des végétaux. Assimilé par ceux-ci sous forme de nitrates (NO3), il peut tout de même être insuffisant pour leur développement. Pour de meilleurs rendements, une dose d’azote supplémentaire à celle déjà présente dans les sols est nécessaire. 

Cet ajout d’azote peut se faire de deux façons différentes : 

  • via un additif organique (lisier, fumier, etc…)
  • via un additif minéral (des engrais qui ne contiennent qu’un seul élément nutritif majeur tels que l’azote, le sulfate de potassium ou encore le phosphate)
    L’engrais azoté fait donc référence à un apport minéral dans les sols, réalisé à partir de l’azote déjà présent dans l’atmosphère.

Les engrais azotés sont principalement composés d’ammoniac (NH3), obtenus par la combinaison de l’azote contenu dans l’air et l’hydrogène (H2).

croissance_plantes

Son rôle dans la croissance des plantes : {{}}

L’azote constitue une partie majeure de l’ADN des plantes. En effet, cet élément chimique est contenu dans toutes les protéines, les acides nucléiques ainsi que les différents acides aminés composant les végétaux. 

Si ces végétaux se voient subir des changements de couleurs ou encore un ralentissement soudain de leur croissance c’est qu’ils ont de potentielles carences en azote, car l’azote participe activement au développement des plantes et végétaux, principalement sur les parties externes de ceux-ci. C’est donc l’azote qui leur offre cette verdoyance et ces feuillages (ex : la chlorophylle).

Ci-dessous la liste des principaux engrais azotés existants : 

  • Ammonitrates, à base de nitrate d’ammonium
  • Nitrate d’ammonium + urée
  • Nitrate d’ammonium + urée + sulfate d’ammonium
  • Urée
  • Ammoniac anhydre
  • Sulfate d’ammonium
  • Cyanamide calcique
  • Nitrate de soude du Chili
  • Nitrate de chaux
  • Nitrate de calcium
    Les risques liés à l’utilisation d’engrais azoté{{}}

L’utilisation d’engrais azotés entraîne inévitablement certains risques et dangers. Il peut s’agir de risques d’exposition à des substances toxiques et chimiques ou explosives. Ils peuvent aussi être une menace pour la biodiversité et l’écologie. 

Les risques chimiques {{}}

Le nitrate d’ammonium, qui est le composant principal de l’engrais azoté, peut devenir dangereux si on y est exposé en forte concentration (les accidents dans le secteur professionnel agricole restent tout de même relativement rares). Les répercussions pouvant être observées suite à une forte exposition à ces substances chimiques peuvent aller de l’irritation oculaire, des muqueuses et des voies respiratoires, de la toux ou encore des difficultés respiratoires. Des larmoiements, des douleurs, des troubles de la vision et autres irritations de la cornée peuvent aussi apparaître.

Les risques d’explosion et d’incendie des engrais {{}}

Ce même composant qu’est le nitrate d’ammonium est un “explosif occasionnel”, même si sa concentration doit être très élevée pour produire une explosion. Celle-ci pourrait se produire si le nitrate d’ammonium et l’ammonitrate était soumis à un fort apport d’énergie (projectiles explosifs ou flammes).

Si un incendie ou une explosion se produit, l’engrais azoté libérera des gaz toxiques (monoxyde de carbone - CO, dioxyde de carbone - CO2, ammoniac - NH3 ou encore de l’oxyde d’azote - NxOy) ainsi que certains composés organiques volatils en se décomposant.

Les risques biologiques{{}}

En plus des risques chimiques et d’explosions, les engrais azotés représentent une certaine menace pour l’environnement. Les résidus d’azote des engrais azotés seraient, en partie, responsables de la prolifération d’algues nuisibles par le processus d’eutrophisation causant la détérioration des eaux de surface. La baisse de fertilité des sols est aussi l’un des dommages collatéraux de l’utilisation d’engrais azotés, cela étant dû à l’acidification des sols. L’emploi de ces engrais contribu aussi au réchauffement climatique causé par de fortes émissions de protoxyde d’azote (N2O) entraînant donc une augmentation de l’effet de serre. Celui-ci participe aussi au trou dans la couche d’ozone.

L’engrais azoté pousse à l’utilisation de pesticides {{}}

Une consommation trop importante d’engrais de synthèse, soit d’engrais azoté, peut aussi avoir de terribles conséquences sur l’agriculture à proprement parler. 

En effet, son utilisation en trop grandes quantités pousse les agriculteurs à se servir de fortes doses de pesticides. Pour faire simple, plus de l’engrais azoté sera utilisé dans les cultures, plus les feuilles et tissus des végétaux vont stocker le nitrate et les acides aminés. Le problème étant que les insectes sont très friands de ces substances et vont donc finir par se multiplier. Sachant que ces insectes peuvent causer de graves dégâts sur les récoltes, les agriculteurs n’ont pas d’autres choix que d’utiliser d’énormes quantités de pesticides afin de neutraliser ces nuisibles.

Comment se protéger lors de l’utilisation d’engrais ? {{}}

Dans le secteur agricole il est nécessaire d’être équipé de protections adéquates pour l’utilisation de produits chimiques tels que l’engrais azoté et autres traitements pesticides etc. Le masque de traitement phytosanitaire est donc la solution la plus efficace. Il existe des demi-masques avec lunettes de sécurité ou encore des masques complets conçus pour offrir une protection respiratoire et oculaire optimale. Ces masques doivent être utilisés avec des cartouches de protection respiratoire de type A2-P3 (à base de charbon actif). Porter une combinaison microporeuse ou une combinaison chimique est aussi recommandé.

Normes et réglementations sur les engrais de synthèse{{}}

Comme la plupart des substances chimiques, l’engrais azoté est soumis à des normes et réglementations strictes. La principale norme à respecter lors de la production ou de l’utilisation d’engrais de synthèse est la NFU 42001 de décembre 1981 destinée aux engrais organo-minéraux. Selon cette norme, certaines informations de marquage doivent impérativement être présentes sur le produit (voir amendement A10 : 2009). 

Parmi ces éléments de marquages devant apparaître : 

Suivant La protection NRBC

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Source : https://www.gazdetect.com/blog/lengrais-azote

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        • L’azote : un élément clé pour le développement de l’agriculture biologique - Publié le 17 mai 2021 – Document ‘inrae.fr’{{}}
          COMMUNIQUE DE PRESSE - Assurer la transition des systèmes agricoles pour garantir un niveau de production suffisant, de qualité, et durable est un enjeu majeur pour nos sociétés. Le développement de l’agroécologie repose sur plusieurs leviers dont l’agriculture biologique fait partie.

Or, l’une des limites du développement du bio est la ressource restreinte en azote dans le sol, indispensable à la croissance des plantes. Cette variable n’a jusqu’à présent jamais été prise en compte dans les travaux explorant la possibilité de satisfaire la demande alimentaire mondiale par l’expansion de l’agriculture biologique. Une équipe de recherche d’INRAE et de Bordeaux Sciences Agro a développé un modèle simulant, à l’échelle mondiale, l’offre et la demande en azote des cultures pour de tels scénarios, excluant l’usage d’engrais azotés de synthèse. Leurs résultats, publiés le 13 mai dans Nature Food, montrent que le déploiement mondial de l’agriculture biologique peut être limité par la disponibilité en azote. Ils montrent également que, pour être soutenable, il doit s’accompagner d’une transformation des systèmes d’élevage, d’un rééquilibrage de l’alimentation humaine et d’une baisse importante du gaspillage alimentaire.

illustration L’azote : un élément clé pour le développement de l’agriculture biologique

Illustration L’azote : un élément clé pour le développement de l’agriculture biologique © Air papillon

L’azote est un élément indispensable à la croissance et au développement des plantes cultivées qu’elles trouvent dans le sol et dont dépend la productivité agricole. En agriculture conventionnelle, cet élément est apporté par des fertilisants de synthèse qui sont interdits en agriculture biologique. La fourniture d’azote aux cultures en agriculture biologique repose essentiellement sur les fumiers issus de l’élevage et, dans une moindre mesure, sur la fixation de l’azote atmosphérique dans le sol, effectuée par les légumineuses. Cependant, ces deux sources ne sont pas infinies ni inépuisables. Représentant aujourd’hui environ 8% de la production agricole française, et moins de 2% à l’échelle mondiale, le développement de l’agriculture biologique à grande échelle pose des questions majeures à la recherche : son développement pourrait–il être limité par la disponibilité en ressources azotées compatibles avec le cahier des charges de l’agriculture biologique ? Et cette disponibilité limitée est-elle susceptible d’avoir des impacts sur le rendement des cultures et la sécurité alimentaire mondiale ?

Pour répondre à cette question, les scientifiques d’INRAE et de Bordeaux Sciences Agro ont mis au point un modèle qui simule l’offre et la demande en azote des cultures agricoles en fonction de différents scénarios de développement de l’agriculture biologique à l’échelle mondiale : scénarios de 20, 30, 40%… jusqu’à 100% des cultures mondiales en agriculture biologique. Sur la base des pratiques d’élevage et de la consommation alimentaire actuels, leurs résultats montrent que le développement de l’agriculture biologique s’accompagne dans de nombreuses régions du monde d’un déficit marqué en azote et donc d’une baisse importante du rendement des cultures.

Agir sur les systèmes d’élevage et la demande alimentaire{{}}

L’élevage est indispensable au développement de l’agriculture biologique du fait de sa capacité à fournir de l’azote pour enrichir les sols grâce au fumier. Mais il faut un équilibre, car les animaux consomment également ce qui est issu des cultures et peuvent ainsi être en compétition avec l’alimentation humaine. Dès lors, il semble nécessaire de combiner plusieurs leviers dont la réduction du nombre global des animaux d’élevage, en particulier dans les élevages porcins et aviaires qui sont en compétition directe avec l’alimentation humaine car principalement nourris avec des céréales, et la relocalisation des élevages de ruminants au plus près des cultures, notamment dans les prairies, pour reconnecter productions végétales et animales et optimiser le recyclage de l’azote.

En rééquilibrant la a consommation alimentaire mondiale et en réduisant le gaspillage alimentaire d’au moins 50%, il serait possible d’augmenter la part de l’agriculture biologique mondiale jusqu’à 60%.{{}}

Un des autres leviers serait de rééquilibrer la consommation alimentaire mondiale. En moyenne, elle est estimée à 2890 kcal par personne et par jour, alors que 2.200 kcal seraient suffisants. Ce rééquilibrage passerait par une baisse de la consommation alimentaire moyenne dans les pays développés (consommation d’environ 3000 kcal en Europe et Amérique du Nord) accompagnée d’une augmentation dans les pays en voie de développement, notamment en Afrique. Enfin la réduction du gaspillage alimentaire d’au moins 50% serait incontournable.

En agissant sur ces points, il serait possible d’augmenter la part de l’agriculture biologique mondiale jusqu’à 60% au moins tout en répondant à la demande alimentaire mondiale. Les scientifiques explorent actuellement d’autres pistes pour développer l’agriculture biologique comme l’augmentation de la part des cultures de légumineuses, qui fixent l’azote d’origine atmosphérique dans le sol, et qui pourraient être valorisées dans l’alimentation humaine et des élevages.

{{}}
Développement de l’agriculture biologique (AB) : effet sur la production agricole (en rouge) et leviers activables pour soutenir la production et satisfaire la demande alimentaire (en vert). La figure indique le nombre de personnes pouvant être alimentées par la production agricole (biologique + conventionnelle) à l’échelle mondiale. La figure présente deux situations correspondant à 20% (panneau A) ou 60% (panneau B) de la surface agricole mondiale occupé par l’AB (le reste de la surface agricole étant occupé par l’agriculture conventionnelle, notée AC dans la figure). © Nature Food

Référence : Pietro Barbieri, Sylvain Pellerin, Verena Seufert, Laurence Smith, Navin Ramankutty, Thomas Nesme. Global option space for organic agriculture is delimited by nitrogen availability. Nature Food 2021 DOI : 10.1038/s43016-021-00276-y

CP_Modelisation-azote-ABpdf - 809.54 KB

agriculture biologiquedisponibilité de l’azoteAdaptation des systèmes de culturetransformation de l’agriculture- Service presse INRAE (Envoyer un courriel)

Contacts scientifiques :{{}}

Pietro Barberi (Envoyer un courriel) Maître de conférences à Bordeaux Sciences AgroUMR Interaction Sol Plantes Atmosphère (ISPA)

Thomas Nesme (Envoyer un courriel) Directeur de recherche INRAEUMR Interaction Sol Plantes Atmosphère (ISPA)

Le centre Nouvelle-Aquitaine Bordeaux Consulter le centre

Le département AGROECOSYSTEM Voir le département

En savoir plus thematic Alimentation, santé globale

Transitions pour la sécurité alimentaire mondiale : bilan du métaprogramme de recherche GloFoodS

COMMUNIQUE DE PRESSE - Assurer la sécurité alimentaire mondiale, c’est-à-dire nourrir durablement, sainement et équitablement l’ensemble des habitants de la planète dont le nombre avoisinera 10 milliards à l’horizon 2050, est un enjeu crucial. Disponibilité des terres agricoles, conséquences de la malnutrition, accès à l’alimentation en lien avec les problématiques de pauvreté, instabilités des prix sur les marchés et changements globaux sont autant de dimensions impactant cet enjeu. C’est pourquoi de 2014 à 2020, INRAE et le Cirad ont co-piloté le métaprogramme interdisciplinaire GloFoodS pour éclairer les différentes dimensions de la sécurité alimentaire mondiale, en lien avec les changements globaux. Ce dispositif unique, associant des chercheurs d’INRAE et du Cirad et leurs partenaires internationaux, sur une grande diversité de disciplines et d’approches, a permis d’aboutir à des résultats concrets à disposition des acteurs de terrain et des acteurs publics.

10 décembre 2020

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Pour une meilleure comparaison entre agriculture biologique et conventionnelle

COMMUNIQUE DE PRESSE - L’évaluation des effets environnementaux de l’agriculture et de l’alimentation fait l’objet de nombreuses études et est au cœur de nombreux débats. Cependant, la méthode d’analyse la plus largement utilisée néglige bien souvent certaines questions essentielles, telles que la biodiversité, la qualité des sols, les impacts des pesticides ou les changements sociétaux. Un chercheur d’INRAE et deux collègues suédois et danois rapportent dans la revue Nature Sustainability que ces oublis peuvent conduire à des conclusions erronées lorsqu’il s’agit de comparer agriculture conventionnelle et biologique.

10 mars 2020

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L’agriculture biologique favorise la régulation des bioagresseurs

COMMUNIQUE DE PRESSE - Les chercheurs de l’Inra, de l’université de Rennes 1 et leurs collègues mettent en évidence que l’agriculture biologique (AB) favorise la régulation naturelle et la maîtrise des bioagresseurs - pathogènes, ravageurs et plantes adventices. Ces résultats, publiés dans la revue Nature Sustainability le 16 juillet 2018, ouvrent des perspectives intéressantes pour réduire l’usage des pesticides de synthèse.

09 mars 2020

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Source : https://www.inrae.fr/actualites/lazote-element-cle-developpement-lagriculture-biologique

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        • Découvrir le bio - Les apports de l’agriculture biologique – Document ‘agencebio.org’{{}}
          Un sol vivant et fertile{{}}

Nourrir le sol pour nourrir la plante constitue un des principes clés de l’agriculture biologique grâce l’introduction de légumineuses et engrais verts dans la rotation et par l’épandage d’effluents d’élevage ou de matières organiques de préférence compostés. Plus riches en matière organique, les sols agricoles des parcelles cultivées en agriculture biologique accueillent davantage d’animaux, parfois microscopiques.

Le rapport de L’ITAB relatif aux bénéfices de l’agriculture biologique souligne que la plupart des articles issus de la littérature internationale concluent à des teneurs en matières organiques élevées dans les sols conduits en agriculture biologique.

Le même rapport indique que la vie du sol est également plus importante notamment grâce à la non-utilisation de pesticides chimiques de synthèse. Ainsi, l’activité biologique du sol est plus développée. Les organismes vivants du sol – comme les vers de terre, les champignons, les insectes de surface – sont plus nombreux, diversifiés, avec une activité biologique plus intense.

La richesse en matière organique améliore les caractéristiques physiques des sols : stabilité structurale accrue, meilleure porosité, capacités de rétention en eau plus élevées. Ces dernières permettent une plus grande résistance des cultures à la sécheresse.

Une eau de qualité{{}}

La non-utilisation de pesticides chimiques de synthèse préserve la flore et la faune aquatiques, le milieu écologique des eaux des rivières, donc la qualité des eaux.

L’introduction de culture de légumineuses dans les rotations de cultures et l’apport de matières organique aident à réguler la fertilité des sols et limitent le passage de l’azote dans l’eau sous forme de nitrates.

La fertilisation des sols en agriculture biologique est effectuée grâce aux engrais organiques. L’azote d’origine organique se lie aux argiles du sol et ainsi il est libéré de façon progressive sous forme de nitrates solubles : les risques de lessivage sont donc réduits. La pratique des cultures d’engrais verts, la forte présence de prairies réduit également le risque de lessivage des nitrates.

Ainsi, selon le rapport de l’ITAB sur les aménités de l’agriculture biologique, plusieurs études concordent sur un moindre lessivage des nitrates en AB. Alors que ce même rapport conclut également au fait « qu’une réduction à la source des pollutions agricoles est bien moins onéreuse qu’un traitement des eaux avant distribution », la présence de parcelle s en agriculture biologique dans les zones de captage d’eau constitue donc l’un des leviers les plus efficaces pour reconquérir et préserver la qualité de l’eau.

De nombreux sites en France se sont engagés. Vous pouvez les consulter sur le site «  Eau et Bio  ». Vous y trouverez une information complète et régulièrement actualisée pour accompagner les acteurs de l’eau et du monde agricole dans la transition agricole de leur territoire, notamment sur les zones à enjeu eau, vers l’agriculture biologique.

Une biodiversité préservée{{}}

L’agriculture biologique permet de protéger les espèces et de restaurer des écosystèmes terrestres et aquatiques grâce à :

  • la non utilisation des pesticides de synthèse,
  • la présence de prairies, haies, bandes enherbées,
  • des rotations de cultures plus diversifiées et plus longues offrent des abris et des ressources alimentaires plus variées et continues.
    Le rapport de l’Itab relatif aux bénéfices de l’agriculture biologique reconnait que l’agriculture biologique contribue à une diversité et une abondance d’espèces et permet également la préservation des services écosystémiques tels que la pollinisation ou la régulation.

D’ailleurs cette faune diversifiée est également précieuse pour les agriculteurs bio :

  • les abeilles pour polliniser les cultures et les arbres fruitiers,
  • les vers de terre pour fertiliser le sol,
  • les coccinelles, les crapauds, les hérissons pour protéger les cultures.
    Un atout pour le climat{{}}
  • La production alimentaire est responsable de 57% des émissions de gaz à effet de serre de notre assiette, selon une note du Commissariat général au développement durable. (Le point sur – Numéro 158 – Mars 2013)
    L’agriculture biologique, de par ses pratiques culturales, permet de contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique d’une part en limitant les rejets polluants et d’autre part en stockant davantage de CO2 dans le sol.

Les émissions de gaz à effet de serre sont limitées grâce à :

  • la non-utilisation d’engrais azotés chimiques de synthèse. L’emploi d’engrais organique permet de ne pas contribuer à l’émission de CO2 nécessaire pour la fabrication industrielle d’engrais chimiques de synthèse ;
  • la culture de plantes légumineuses permet la fixation biologique de l’azote dans le sol et réduit donc les émissions de protoxyde d’azote (NO2). Ces cultures contribuent non seulement à limiter les émissions de gaz à effet de serre mais servent aussi à améliorer la fertilité du sol.
    La séquestration du carbone est favorisée grâce à :
  • des rotations de cultures longues et limitant le nombre de labours ;
  • l’élevage en plein air sur des prairies permanentes fixent le carbone dans le sol et compensent les émissions de méthane des animaux ;
  • la protection des structures écologiques telles que les haies, les arbres et le maintien de bandes enherbées. Ces éléments sont également favorables à la
    Des emplois dans les territoires{{}}

En 2017, on estime que les métiers de l’agriculture biologique comptent près de 134 500 emplois directs (les emplois dans les fermes bio et ceux liés aux activités de transformation et de distribution), soit 16 500 de plus qu’en 2016. Ce sont 49 200 emplois directs qui ont été créés depuis 2012, avec une croissance annuelle moyenne de +9,5 % depuis 5 ans.

Alors que l’emploi agricole diminue à un rythme de -1,1 % en moyenne annuelle entre 2010 et 2015, l’emploi dans la production agricole biologique a progressé de 10 669 emplois en temps plein entre 2017 et 2016, soit +13,7 % : une performance. (Source Bilan annuel de l’emploi agricole (BAEA), Agreste Chiffres et Données Agriculture n°238, juillet 2017)

Ces créations d’emplois contribuent au dynamisme des territoires français. Outre les bénéfices pour l’environnement et le bien-être animal, les filières biologiques apportent une valeur ajoutée importante à la vie économique et sociale locale. Avec un marché dynamique, qui s’approvisionne à près de 69 % en France, lorsqu’un consommateur achète un produit bio, il soutient l’emploi en France.

Une alimentation de qualité{{}}

L’agriculture biologique constitue en France l’un des signes officiels d’identification de la qualité et de l’origine.

Contrôlé par des organismes certificateurs indépendants, ce mode de production permet d’obtenir des produits aux qualités sanitaires et nutritionnelles avérées.

Dès 2003, l’AFSSA (Agence française de sécurité sanitaire des aliments) avait conclu à une concentration en certains nutriments plus élevée dans les produits bio. Les résultats des études suivantes sur ce sujet et en particulier les dernières méta-analyses conduites par l’université de Newcastle en 2014 (les fruits et légumes) et 2016 (les produits laitiers et la viande) ont de nouveau démontré que le mode de production et de transformation bio est à l’origine de réels atouts nutritionnels :

  • une teneur supérieure en polyphénols dans les fruits et légumes car ils sont produits naturellement par les plantes pour se protéger en cas d’attaque environnementale,
  • une richesse naturelle du lait en Oméga 3 car les vaches bio sont nourries essentiellement avec de l’herbe,
  • des teneurs plus fortes en acides gras polyinsaturés dans la viande bio car les rythmes naturels sont mieux respectés et la croissance des animaux est plus lente.

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Source : https://www.agencebio.org/decouvrir-le-bio/les-apports-de-lagriculture-biologique/

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        • Belgique : de la bière et de l’engrais à partir de nos urines - Article rédigé par La rédaction d’Allodocteurs.fr - France Télévisions - Publié le 22/08/2016 16:00
          On pourrait croire à une blague belge, mais il n’en est rien. Et il ne faut pas s’arrêter au dégoût que l’initiative peut inspirer au premier abord. Des chercheurs belges ont réussi à transformer de l’urine en eau potable, puis en bière. Et même à en faire de l’engrais.

https://www.francetvinfo.fr/pictures/8PSOpPYL111oZVmyQo8Ab_v8lBE/100x100/2021/12/14/61b8b9925e803_allodocteurs.png

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Si dans la bible, l’eau est transformée en vin, en Belgique, c’est l’urine qui est transformée en bière. Et c’est de la science.

Le nom du concept ? Explicite. ’Pee for science’, soit littéralement ’Pipi pour la science’. Des chercheurs de l’université de Gand ont recueilli plus de 1.000 litres d’urine lors d’un festival de musique, qu’ils ont transformés en eau potable, puis en bière, mais aussi en engrais à destination des pays en voie de développement. Rien que ça.

Une machine filtrante et écolo{{}}

C’est surtout la simplicité de la machine ’tout-en-un’ qui a été utilisée par les scientifiques belges qui est innovante. Elle est en plus particulièrement écologique.

’Nous sommes en mesure de récupérer de l’engrais et de l’eau potable dans l’urine à partir d’un processus simple et de l’énergie solaire’, a expliqué Sébastien Derese, un des participants au projet, à l’agence de presse Reuters.

L’urine des généreux donateurs a été recueillie dans un grand réservoir et chauffée grâce à l’énergie solaire. Elle a ensuite été mise en contact avec une membrane filtrante qui de séparer le liquide en eau, potassium, azote et phosphore. Les 950 litres d’eau ainsi récupérés ont servi à brasser de la bière. Les éléments chimiques, aux propriétés fertilisantes, ont, eux, été transformés en un engrais bon marché destiné aux agriculteurs dans les pays en voie de développement.

De l’urine pour un monde meilleur ?{{}}

Les résultats de l’expérience font rêver. Les chercheurs estiment que 1.000 litres d’urine suffisent à fournir de l’engrais pour la culture de 135 kg de maïs dans les pays en voie de développement.

Et ils espèrent aussi un grand avenir pour leur machine. Sébastien Derese souhaite qu’elle puisse être utilisée dans d’autres festivals, ainsi que dans les pays en développement exposés à la sécheresse, où l’eau potable et les engrais manquent. Ou comment résoudre trois problèmes avec un peu de bon sens.

Source : https://www.francetvinfo.fr/sante/decouverte-scientifique/belgique-de-la-biere-et-de-l-engrais-a-partir-de-nos-urines_1600333.html

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        • L’urine humaine pour fertiliser les champs, les potagers et les jardinières - Vendredi 16 juin 2023 – Texte avec enregistrement 2 minutes ‘France Inter’

          Des toilettes publiques à Lyon ©AFP - Nicolas Liponne / Hans Lucas

Des toilettes publiques à Lyon ©AFP - Nicolas Liponne / Hans Lucas

La chronique environnement

Les ’urino-fertlisants’, moins coûteux et plus écolo que les engrais de synthèse suscitent de plus en plus d’intérêt. {{}}

Il y a quelques semaines à Paris, une boulangerie à la mode proposait des pâtisseries japonaises Dorayaki fabriquées avec de la farine de blé fertilisée à l’urine.

La semaine prochaine, au festival de musique Solidays à Longchamps on faire récupérer l’urine des toilettes sèches et en faire du biofertilisant.

Et ces pauses pipi d’un nouveau genre se multiplient. La ville de Lyon teste des urinoirs récupérateurs d’urine dans la rue, le groupe Vinci sur certaines aires d’autoroute, le Futuroscope de Poitiers s’y met aussi.

Il y a aussi une école pionnière dans le Gers ou encore le cinéma d’art et d’essai de Pont-Sainte-Marie dans l’Aube qui a réussi à convaincre l’agence régionale de santé.

Alors, sur le principe, on n’a rien inventé, ça se faisait dans le temps pour fertiliser les champs. La pratique s’est perdue avec l’arrivée des engrais de synthèse. 
Ce qui est nouveau, c’est qu’aujourd’hui, des citoyens, des entreprises, des collectivités s’y intéressent de nouveau. Il existe même un programme de recherche de référence OCAPI à l’école des Ponts ParisTech de Marne la Vallée qui étudie ces ’urino-fertilisants’ sous tous ses aspects à priori ?

Dépendance aux importations d’engrais de synthèse
L’urine humaine est bourrée d’azote, de phosphore et du potassium. Bien plus écolo que les engrais de synthèse dont la fabrication énergivore rejette beaucoup de gaz à effet de serre. Les engrais azotés sont issus de l’industrie pétrochimique et le phosphate utilisé vient de l’extraction minière.

Sans compter que l’Europe est très dépendante des importations. Or, le conflit en Ukraine a fait exploser le prix des engrais de synthèse.

Et puis, au moment où l’on s’inquiète de plus en plus des sécheresses, certains se posent des questions en tirant la chasse d’eau : est-ce que cela a du sens de faire pipi dans de l’eau potable qui va être acheminée vers une station d’épuration pour être nettoyée alors qu’on pourrait utiliser l’urine comme une ressource plutôt que comme déchet ?

Collecte d’urine testée à l’échelle d’un écoquartier de Paris - À Paris, justement, la collecte d’urine va être testée à l’échelle de tout un quartier. C’est une première !
Le futur écoquartier de Saint-Vincent de Paul, près de Montparnasse, 600 logements avec des toilettes d’un nouveau genre. À première vue, une cuvette en émail blanc de facture classique une chasse d’eau, mais à regarder de plus près ce modèle suisse est doté d’un système qui permet d’évacuer l’urine séparément du reste. Tous les appartements seront raccordés à une mini-usine de traitement située au pied des immeubles. L’urine des habitants du quartier servira comme engrais pour les espaces verts.

Sciences et Savoirs Sciences - L’équipe : Sandy Dauphin Production

Source : https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/la-chronique-environnement/chronique-environnement-du-vendredi-16-juin-2023-8927469

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Souvent considéré comme un déchet, l’urine a pourtant des avantages multiples quand elle est utilisée comme engrais. [©yanadjan/Adobe] - Par CNEWS

Le premier point d’apport volontaire d’urine de France a été inauguré ce mercredi 18 septembre à Chatillon (Hauts-de-Seine). Cette innovation, issue du projet Enville (Engrais humain des villes), a pour vocation de réduire l’utilisation d’engrais chimiques et de s’intégrer progressivement dans le quotidien de chaque Français.

Une alternative écologique aux bénéfices multiples et insoupçonnés. Le premier point d’apport volontaire d’urine de France a été inauguré ce mercredi dans le parc Henri-Matisse, à Châtillon (Hauts-de-Seine). Financé par l’Agence de la transition écologique (ADEME) en Ile-de-France à hauteur de 50.000 euros, le projet Enville, pour Engrais humain des villes, permet de transformer l’urine en engrais naturel.

Depuis janvier dernier, 15 des 50 foyers adhérents de l’Association pour le maintien d’une agriculture paysanne (Amap) locale ont ainsi contribué à remplir la cuve de 300 litres installée à Châtillon. Aujourd’hui, l’ensemble de la chaîne de production est au point, que ce soit la dépose au point de collecte ou la récupération de l’urine par l’agriculteur via un dispositif aménagé dans son camion.

Une méthode ancestrale remise au goût du jour{{}}

Longtemps mise en avant dans l’Hexagone avant l’avènement des engrais chimiques à la fin du siècle dernier, cette technique a largement fait ses preuves et présente des avantages considérables sur le plan sanitaire et écologique.

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Depuis janvier dernier, 15 des 50 foyers adhérents de l’Amap locale ont contribué à remplir la cuve de 300 litres installée à Châtillon.©Thomas SAMSON/AFP

« Jusqu’au milieu du XXe siècle, on a valorisé les urines. La dernière usine de transformation d’urine de la région n’a fermé qu’en 1975 avec l’essor des engrais chimiques. On revient à des solutions qui ont fonctionné pendant des siècles », a synthétisé Fabien Esculier, le fondateur du programme de recherche et d’action OCAPI derrière ce projet, pour Le Parisien.

Des avantages multiples{{}}

Souvent considéré comme un déchet, l’urine a pourtant des avantages multiples quand elle est utilisée comme engrais. Il s’agit d’un fertilisant naturel riche en nutriments, à l’inverse des engrais chimiques utilisant comme ressources des énergies fossiles. Cela a un impact direct sur la production agricole mais aussi sur les cours d’eau, qui ne sont plus pollués par les produits chimiques que comportent les engrais.

Le procédé utilisé dans le cadre de ce projet permet aussi de supprimer les résidus de médicaments qui pourraient être présents dans les urines collectées puisque le bidon de collecte fermé entraîne une hausse du pH et une présence d’ammoniaque, qui dissipent les potentielles traces médicamenteuses.

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Sur le même sujet Des combinaisons capables de transformer l’urine en eau potable pourraient être utilisées dès 2030 par la NasaLire

Autre avantage non négligeable, à l’inverse des matières fécales aussi utilisées comme engrais dans l’agriculture, l’urine présente très peu de risques biologiques puisque les maladies peinent à s’y développer.

De l’engrais pour 15% des cultures si chaque Français participe{{}}

D’après les défenseurs du projet, si chaque Français contribuait à donner son urine, cela permettrait d’avoir de l’engrais pour 15% des cultures françaises. En d’autres termes, les urines d’une personne pourraient permettre de fertiliser 500 m2 de champ chaque année. 

Dans les faits, le principe de collecte est simple et voulu pour être le moins contraignant possible. Les donneurs sont dotés de bidons colorés avec entonnoirs adaptés aux morphologies féminines ou masculines. 

« Quand c’est plein, ils viennent le vider ici. Sur ce point d’apport, il n’y a aucune nuisance, pas de renversement, pas d’odeur », a souligné Louise Raguet, la porteuse du projet aux Pont et chaussées, pour le journal local.

Une fois récoltée, l’urine est stockée environ 6 mois afin de faire grimper le taux de PH et de pouvoir utiliser cette dernière dans les champs avoisinants. Pour le moment, la matière collectée est épandue sur des haies de la ferme de l’Amap dans le Loiret, dans l’attente d’autorisations complémentaires pour les déverser dans les champs prévus à cet effet.

Un programme identique mis en place au village olympique{{}}

Lors des JO 2024 à Paris, le Village olympique s’est doté d’un système identique afin d’équiper un immeuble de 50 logements. Dans la même lignée, un projet mené dans le futur écoquartier Saint-Vincent de Paul (XIVe arrondissement) concernera 600 foyers et devrait générer 2.000 litres d’urine par jour.

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Sur le même sujet JO 2024 : Le cycliste allemand Nils Politt s’arrête dans un bar parisien pour uriner en pleine épreuve (vidéo)Lire

La mise en œuvre progressive de ces projets a pour vocation de s’intégrer progressivement dans le quotidien des Français, à l’image des composteurs de déchets alimentaires déjà bien implantés dans la vie quotidienne en France.

Source : https://www.cnews.fr/environnement/2024-09-19/de-lurine-transformee-en-legumes-le-premier-point-de-collecte-francais

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        • Vidéo 5 minutes 15 - L’urine comme engrais naturel ! - C Jamy - L’urine comme engrais naturel ! - C Jamy - Le Monde De Jamy - France Télévisions - 17 mars 2022
          Retrouvez encore plus de vidéos ’C Jamy’ sur france.tv ➡️ https://bit.ly/C_Jamy Découvrez la chaîne YouTube de Jamy - Epicurieux ➡️ https://bit.ly/3ufngjq L’urine comme engrais naturel ! - C Jamy Aujourd’hui, nous faisons une pause pipi ! Figurez-vous que notre urine vaut de l’or, elle contient de l’azote, du phosphore et du potassium, trois nutriments indispensables à l’agriculture, un bon fertilisant pour nos sols. Nous sommes allés voir Mickael du côté de Bordeaux, il transforme notre urine en engrais naturel. Du lundi au vendredi à 16h55 sur France 5, ’C Jamy’ éclaire les sujets de l’actualité par le prisme de la connaissance, avec pédagogie, gourmandise et expertise. Eveiller notre curiosité, questionner le quotidien qui nous entoure, pour nous éclairer sur tous les sujets y compris les plus surprenants, rien n’échappe à l’appétit de savoir de Jamy et de ses chroniqueurs.

https://yt3.ggpht.com/JYID5y72adIHGKJBUABo1oPXC9ON_njL8zB7zvQ1Squ9sOy7i7r0BSlOrCF77nylabt4S-EmBw=s88-c-k-c0x00ffffff-no-rjLe Monde De Jamy - France Télévisions

Source : https://www.youtube.com/watch?v=qj5keccx7ZM

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Collecte de documents et agencement, [compléments] et intégration de liens hypertextes par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 24/09/2024

Site ISIAS = Introduire les Sciences et les Intégrer dans des Alternatives Sociétales

Site : https://isias.info/

Adresse : 585 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France

Courriel : jacques.hallard921@orange.fr

Fichier : ISIAS Agriculture Fertilisation Azote Urine.5.docx

Mis en ligne par le co-rédacteur Pascal Paquin via Yonnelautre.fr : un site des alternatives, d’éducation populaire, un site inter-associatif, coopératif, gratuit, sans publicité, sans subvention, indépendant de tout parti, un site sans Facebook, Google+ ou autres GAFA, sans mouchard, sans cookie tracker, sans fichage, et à empreinte numérique réduite, un site entièrement géré sous Linux et avec l’électricité d’Énercoop , géré par Yonne Lautre : https://yonnelautre.fr –

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