29 mars 2022

Comprendre le cycle de l’azote

Plus ou moins disponible naturellement dans le sol, l’azote joue un rôle majeur dans la santé des cultures au champ, puisqu’il est vital pour leur développement. Mais comment comprendre son cycle naturel dans le sol et sa disponibilité pour les plantes ? Quelle est son utilité pour l’écosystème du sol et de la plante ?

Émission du 29 mars 2022

Résumé de l’émission

Décidément, C dans l’sol est une émission d’actualité comme, oserai-je dire, sa grande sœur C dans l’air. La guerre en Ukraine continue et l’on découvre que l’agriculture a besoin d’engrais. Artificiels. Minéraux. Conçus à partir de l’azote de l’air et de l’hydrogène extrait du gaz naturel, du méthane, après un grand chauffage. Or, le gaz est russe et l’engrais va donc manquer, alors on s’interroge : ainsi on a tant besoin d’engrais venus d’ailleurs ? Et cet engrais… c’est donc de l’azote ! ?

Azote. En grec, cela veut dire à peu près « privé de vie. » Lavoisier, qui l’a découvert, avait par cette construction voulu signifier que dans l’air que nous respirons, l’élément N ne sert à rien de concret pour la vie des animaux. L’azote est neutre, il constitue pourtant les acides nucléiques qui font de bonnes protéines. Le grand Lavoisier s’était trompé : sans l’azote, il n’est point de plantes.

« On ne peut pas s’en passer », appuie Sylvie Recous, directrice de recherches au laboratoire Fare de l’Inrae de Reims. « Si on n’avait pas inventé les engrais de synthèse, la démographie aurait été moins élevée, » c’est un fait que l’on ne peut nier. Madame Recous a fait sa thèse sur, cela tombe bien, le devenir de l’azote des engrais dans les systèmes cultivés. « Se passer des engrais ? C’est difficile, car il faut compenser en améliorant la disponibilité naturelle de cet élément. » Avant eux, on sortait 11 quintaux de blé à l’hectare. Dès qu’ils sont arrivés sur les terres, entre les deux guerres, on est passé à une trentaine de quintaux. Depuis, on stagne, tout de même entre 70 et 100 quintaux. Comment faire sans eux ?

L’azote est présent dans la matière organique, capté notamment dans l’air par les plantes de la famille des légumineuses (le trèfle, la fève etc.), et à disposition dans les bouses et l’urine des animaux. « L’homme a toujours compris le rôle de l’azote. Avant, l’agriculture était basée sur un équilibre à l’échelle de l’exploitation, sur la polyculture élevage, avec les engrais naturels – légumineuses et fumiers, au centre du système. L’invention des engrais minéraux a contribué à spécialiser l’agriculture, puisqu’il n’a plus été nécessaire d’avoir ensemble élevage et cultures. » Revenir en arrière demandera du temps sans certitudes que cela puisse soutenir les besoins de l’humanité.

Madame Recous insiste sur un point : l’azote est indissociable du carbone, car tous deux entrent ensemble dans les systèmes de culture et sont recyclés ensemble. Le système est couplé. Avant, il était bouclé par la polyculture. Il ne l’est plus. L’inquiétude liée à la guerre en Ukraine est fondée. « Du jour au lendemain, on ne va rien changer. D’autant qu’il va falloir produire plus pour compenser la chute des exportations de céréales par l’Ukraine et la Russie. » L’Europe envisage d’utiliser les 4 % de sa surface agricole utile en jachères. « À court terme, cultiver toutes les surfaces cultivables, pourquoi pas, mais ça ne peut être que temporaire, car il y aura un impact sur la biodiversité et la régénération de la matière organique. Il ne faudra pas en tout cas y déverser des engrais. » Car le problème des engrais, c’est qu’il y en a souvent trop. Le surplus passe dans l’atmosphère, dans les eaux, les nappes et la mer. L’azote sous forme d’ammoniaque ou de nitrates devient un polluant.

Sylvie Recous voudrait combattre une idée reçue. « Que l’azote soit sous forme d’engrais ou de fumier, il n’y a pas de différence pour la plante, même si l’on sait bien qu’une plante qui ne reçoit pas directement d’azote a tendance à développer ses racines pour aller le chercher. » Paysan, épandez du fumier, vous aurez de belles racines qui travailleront votre sol ! Madame Recous insiste : « la différence est que l’engrais se retrouve sur les feuilles et la surface du sol. Son azote reste donc dans le premier centimètre du sol. Tandis que l’azote produit par la minéralisation se trouve partout où l’est la matière organique. Mais en définitive ça ne fait pas de différence pour la plante. Car la transformation de l’azote se fait sous le contrôle des activités microbiennes, » lesquelles ont besoin… de carbone. Les microbes mangent du carbone pour métaboliser l’azote. Autrement dit, un sol de qualité, riche en vie, est plus à même de rendre disponible l’azote pour les cultures qu’un sol réduit à l’état de farine.

Invitée

Sylvie RECOUS

Sylvie Recous est directrice de recherches à INRAE, et exerce au laboratoire FARE à Reims, associé à l’Université de Reims Champagne Ardenne. Après avoir effectué sa thèse en Ecologie microbienne à l’université Claude Bernard à Lyon sur le devenir de l’azote des engrais dans les systèmes cultivés, elle s’est consacrée à l’étude des cycles biogéochimiques du carbone, de l’azote et du soufre dans les sols. Elle a étudié en particulier leur couplage dans les sols cultivés, et l’influence des pratiques agricoles sur la décomposition des résidus de culture et matières organiques des sols, et leurs impacts environnementaux ( minéralisation de l’azote, stockage du carbone dans les sols, émissions de gaz à effet de serre) de la matière organique du sol et du cycle de l’azote. Elle s’est aussi attachée à la valorisation de ses travaux avec le COMIFER auprès de la profession et dans le cadre des politiques publiques (appui à la mise en œuvre de la directive européenne concernant les nitrates). Elle assure des responsabilités éditoriales. Elle a animé le réseau mixte technologique (RMT) Fertilisation et Environnement de 2011 à 2019. Elle est actuellement vice-présidente et animatrice d’AgroTransfert Ressources et Territoires. Elle a reçu le prix de la fondation Xavier Bernard de l’Académie d’Agriculture de France pour ses travaux sur le cycle de l’azote en 2012, Académie dont elle est membre titulaire depuis 2021.

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