"L’écologisation de la Chine : En Chine, les sols sont ruinés par l’utilisation excessive des engrais chimiques" par le Dr. Mae-Wan Ho

Rapport de l’ISIS en date du 30/03/2010
L’article original en anglais, avec toutes les références, intitulé China’s Soils Ruined by Overuse of Chemical Fertilizers est accessible par les membres de l’ISIS sur le site suivant : MATERIAL ON THIS SITE MAY NOT BE REPRODUCED IN ANY FORM WITHOUT EXPLICIT PERMISSION. www.i-sis.org.uk/chinasSoilRuined.php
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L’agriculture chimique intensive acidifie les sols

Il y a eu une baisse significative du pH des sols depuis les années 1980 dans les principales terres cultivées en Chine, principalement due à l’utilisation excessive des engrais azotés. C’est ce que révèle une étude réalisée par des chercheurs Chinois, Américains et du Royaume-Uni, et dirigée par Zhang Fu Suo de l’Université agricole de Chine à Pékin [1].

« L’acidification des sols présente une menace grave pour la sécurité alimentaire et pour la sécurité environnementale dans le monde entier », a déclaré Zhang [2]. « Notre travail a montré qu’une attention plus grande devrait être accordée aux systèmes intensifs de productions agricoles, qui reçoivent de fortes fertilisations azotées et d’autres apports d’intrants divers ».

Les chercheurs recommandent des stratégies optimales de gestion des éléments nutritifs qui peuvent réduire considérablement les taux d’apports d’engrais azoté sans compromettre le rendement des cultures, mais ils n’ont pas envisagé tout à fait d’adopter l’agriculture biologique et l’élimination progressive des engrais azotés.

Les sols sont fortement tamponnés, équilibrés du point du vue chimique, par les ions inorganiques, par l’altération des minéraux du sol, et en ce qui concerne l’acidité, par des interactions avec l’aluminium et de fer, de sorte que son pH reste relativement constant. Le pH est une mesure de l’acidité et de l’alcalinité sur une échelle de 0 à 14, 7 étant neutre, il est à peu près égal au logarithme négatif (base 10) de la concentration en ion hydrogène (H+).

Les sols deviennent acides très lentement dans des conditions naturelles, sur des centaines de millions d’années. Les sols qui se sont formés il y a très longtemps et les sols dans les régions à fortes précipitations ont tendance à être plus acides. Naturellement, les sols acides occupent environ 30 pour cent des terres non recouvertes de glace sur la planète et ils sont généralement associés à une carence en phosphore, une toxicité par l’aluminium, ainsi qu’une réduction de la biodiversité et de la productivité.

L’agriculture chinoise s’est intensifiée considérablement depuis le début des années 1980 sur une superficie agricole limitée, et avec des apports importants d’engrais chimiques. La production des céréales et la consommation d’engrais azotés ont atteint 502 Mt et 32,6 Mt respectivement en 2007, en augmentation de 54 et 191 pour cent respectivement depuis 1981.

Des niveaux élevés d’engrais azotés peuvent acidifier les sols à la fois directement et indirectement, et les taux d’azote appliqués dans certaines régions de Chine sont très élevés, comparés à ceux qui sont courants en Amérique du Nord et en Europe. Cela a conduit à une dégradation des sols et de la qualité de l’environnement dans les plaines de Chine du Nord et dans la région du lac Taihu, dans le sud de la Chine, traditionnellement réputée pour sa beauté, mais maintenant tristement célèbre pour sa putréfaction et ses pollutions. [3, 4].

Une enquête par sondage des sols a été réalisée au niveau national pendant les années 1980, et le pH a été déterminé dans la partie supérieure de tous les sols échantillonnés. A titre de comparaison, l’équipe a recueilli et publié toutes les données concernant le pH, de 2000 à 2008 et qui ont été compilées en deux bases de données (non appariées) sur la base de six groupes de sols, selon la géographie, et deux sous-groupes pour les cultures de céréales et pour les cultures plus spéculatives, ou de rentabilité économique. Les deux systèmes de culture reçoivent des apports très élevés d’engrais, comparativement à d’autres systèmes agricoles à travers le monde, en particulier les cultures spéculatives comme les légumes sous serres qui ont augmenté rapidement depuis les années 1980.

Les résultats ont montré des baisses significatives du pH de 0,13 à 0,8, sauf dans les sols de pH plus élevé, qui ne représentent qu’un faible pourcentage de sols chinois cultivés. Dans tous les groupes des autres sols, l’acidification a été plus forte dans les cultures spéculatives (le pH a diminué de 0,3 à 0,8) que dans les sols à céréales (0,13 à 0,76) (voir le tableau 1). Comme il a été utilisé une échelle logarithmique, une diminution de pH de 0,3 correspond à un doublement de l’activité des ions hydrogène.

Les sols dans le groupe 1 sont les plus acides dans le sud de la Chine et ils se sont acidifiés davantage depuis les années 1980. Bien que la diminution nette du pH a été faible pour le groupe des sols I, comparativement aux autres groupes, l’impact peut être plus prononcé parce que ces sols se rapprochent du seuil d’acidité à partir duquel les métaux lourds potentiellement toxiques, comme l’aluminium et le manganèse, peuvent être solubiisés.

Table 1. Acidification of Chinese soils - Tableau 1. Acidification des sols chinois

L’utilisation excessive d’engrais azotés est en grande partie responsable

Ces résultats comparatifs généraux sont corroborés par les données obtenues à partir de 154 domaines agricoles dans lesquels des mesures de données appariées, strictement enregistrées sur les mêmes sites, dans les années 1980 et les années 2000, sont disponibles. La baisse moyenne du pH dans ces sites est bien supérieure à 0,5.

De plus, d’autres données provenant de 10 sites contrôlés sur une longue période sur les terrains pour lesquels le pH du sol a été mesuré régulièrement pendant 8 à 25 ans, a également montré une diminution de pH allant de 0,45 à 2,20, seulement dans les parcelles fertilisées avec des apports d’engrais complets NPK ; cette baisse du pH n’a pas été observée dans les sols non fertilisés, ni sur des sols maintenus sans cultures.

Dans les trois principaux systèmes de double culture annuelle, courants en Chine, - blé-maïs, riz-blé et riz-riz – les quantités d’application d’engrais azotés sont généralement supérieures à 500 kg N / ha, avec des efficacités de l’azote de 30 à 50 pour cent. (L’efficacité de l’azote utilisé est généralement définie comme la production ou la fixation du carbone par unité d’azote fixée). Dans ces systèmes, l’azote nitrique et ammoniacal indique que le chargement en azote contribue à un accroissement de 20 à 33 kmol H+ / ha / an. Les systèmes culturaux de légumes sous serres, qui sont les principales cultures commerciales, reçoivent encore plus d’engrais azotés.

Dans la province de Shandong, les doses d’engrais azotés au dessus de 4.000 kg N / ha / an sont courants, avec une efficacité d’utilisation de cet azote qui est bien en dessous de 10 pour cent. Avec ce mode de gestion, il s’accumule environ 220 kmol H+ / ha / an. En Chine, la génération en ion (H+) ou protons liée à l’azote – de 20 à 221 kmol / ha / an - est extrêmement élevée par rapport aux valeurs de 1,4 à 11,5 kmol / ha / an qui sont liées aux doses d’engrais plus faibles que l’on utilise dans d’autres pays.

L’absorption par les plantes des cations basiques (des ions chargés positivement en métal), qui sont ensuite exportés du sol avec les récoltes en provenance des champs, conduit également à l’acidification des sols, car elle laisse derrière elle plus d’anions (ions négatifs) qui sont compensés par un montant équivalent de protons H+ libérés dans le sol.

Actuellement, environ 25 tonnes de biomasse sèche sont récoltées chaque année dans les trois systèmes de culture double : il en résulte une fuite estimée de 15 à 20 kmol H+ / ha / an qui compense les cations basiques déplacés. Dans les systèmes de légumes sous serres, l’importance de l’absorption des cations basiques varie beaucoup avec les espèces végétales et le rendement, mais elle paraît dans l’ensemble similaire aux systèmes de production des céréales.

Ainsi, le total des protons H+ ajoutés au sol, à cause des engrais azotés et de l’élimination des cations basiques, est de 30 à 50 kmol H+ / ha / an pour les systèmes des céréales, et de 230 kmol / ha / an pour les systèmes de légumes sous serres. En comparaison les dépôts acides provenant des pluies acides sont négligeables, de l’ordre de 0,4 à 2,0 kmol / ha / an.

Chaque kg de nitrate d’ammoniaque appliqué et qui est lessivé sous forme de nitrate exige 7.2 kg du CaCO3 pour le neutraliser, ce qui coûte très cher.

Les engrais azotés polluent l’environnement et ils augmentent les émissions de gaz à effet de serre

L’acidification des sols ne se produit pas seulement en Chine, mais partout et chaque fois que l’agriculture intensive est pratiquée avec une fertilisation chimique en réponse à la pression pour produire plus de nourriture, et, plus récemment, les cultures de plantes bioénergétiques pour produire les ‘biocarburants’, ou agrocarburants, ce qui signifie qu’il reste même moins de terres disponibles pour la production alimentaire dans les pays en développement. [5] * Biofuels : Biodevastation, Hunger & False Carbon Credits
La version en français intitulée ‘Energie Biocarburants : dévastation biologique, famines et crédits de carbone faussés’ est accessible sur le site suivant : www.i-sis.org.uk/pdf/BiofuelsBiodevastattionHungerFR.pdf

La surutilisation des engrais chimiques est une source majeure de pollution de l’environnement par l’agriculture, que le récent recensement national des pollutions en Chine a identifié comme étant supérieure aux pollutions liées aux activités industrielles [6] ] China’s Pollution Census Triggers Green Five-Year Plan
La version en français intitulée "Pour une Chine verte écologique Un recensement des pollutions en Chine" est accessible sur le site suivant : http://yonne.lautre.net/spip.php?article4041

Les contributeurs scientifiques Keith Goulding et David Powlson du Rothamsted Research Institute du Royaume-Uni ont mis en évidence un autre aspect important de la fertilisation chimique [7] : « ’impact de la fertilisation azotée sur l’utilisation des émissions de gaz à effet de serre est souvent négligé. Il résulte que le dioxyde de carbone est émis lors de la fabrication industrielle des engrais, et que l’oxyde nitreux, un gaz à effet de serre puissant, est émis lorsque l’engrais azoté N est appliqué sur le sol ».

Notre travail avec nos collègues Chinois montre que des réductions de l’utilisation de l’azote de 30 pour cent, et dans certains cas beaucoup plus, sont possibles sans aucune menace pour la sécurité alimentaire de la Chine : et cela apporterait une contribution significative à la réduction des émissions totales de gaz à effet de serre totales en Chine.

Éviter la sur-utilisation des engrais azotés est un moyen d’être gagnants sur plusieurs points : les agriculteurs économisent de l’argent, il y a moins de pollution des eaux, les émissions de gaz à effet de serre sont plus faibles et on évite aussi une charge des eaux et des sols par le phénomène d’acidification.
La vraie solution est d’éliminer totalement les engrais chimiques de synthèse au profit des engrais organiques [8] (voir Sustainable Agriculture, Green Energies and the Circular Economy, SiS 46).
L’article en français est intitulé ‘ISIS Agriculture Energie Economie - L’écologisation de la Chine. L’agriculture durable, les énergies vertes et l’économie circulaire’

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Définitions et compléments en français :

voir PDF à demander à Yonne.lautre@laposte.net (bien spécifier le titre de l’article)

Traduction, définitions et compléments :

Jacques Hallard, Ing. CNAM, consultant indépendant.
Relecture et corrections : Christiane Hallard-Lauffenburger, professeur des écoles
honoraire.
Adresse : 19 Chemin du Malpas 13940 Mollégès France
Courriel : jacques.hallard921@orange.fr
Fichier : ISIS Agriculture Pollutions China’s Soils Ruined by Overuse of Chemical Fertilizers French version.4
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