Fertilisation
Comprendre la fertilisation organique
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Les mécanismes de nutrition des plantes
Les plantes, comme tous les êtres vivants, ont besoin pour assurer leur croissance et leur développement de se nourrir. Les racines prélèvent dans le sol, l’eau et tous les autres éléments nutritifs (N, P, K, Mg, oligos éléments…). Grâce au mécanisme d’évapotranspiration, ce mélange appelé sève brute, est conduit dans les feuilles. Les feuilles sont le siège de la photosynthèse, processus unique de tout le règne vivant, au cours duquel l’énergie lumineuse est convertie en sucre (énergie du biologique). Le gaz carbonique (CO2) prélevé par les feuilles est associé à l’eau (H2O) puisé par les racines pour former des sucres (CnHnOn). Lors de cette étape, il y a émission d’oxygène (O2) dans l’atmosphère. Les glucides simples sont alors conduits par la sève élaborée vers les zones de croissance des végétaux. Ils sont alors associés lors de mécanismes biochimiques complexes avec les éléments minéraux. À titre d’exemple, le phosphore (P) sera un élément clé de la constitution des membranes cellulaires ; l’azote (N) permettra la formation des protéines et les oligo-éléments participeront à l’activation enzymatique ; le fer (Fe) sera à la base de la chlorophylle. Les plantes sont ainsi capables de créer plus de 3000 types de molécules des plus simples aux plus complexes. Elles leur permettent d’assurer toutes les fonctions nécessaires à leur développement : croissance, communication, reproduction, protection…
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L’origine de la fertilité des sols
Le sol est le support du développement des plantes. Il doit fournir la nutrition et aussi l’environnement propice au développement racinaire.
Le sol est un milieu complexe en perpétuelle évolution issu de la dégradation lente des roches mères. Cette altération des roches mères donne au sol son assise physique (la texture) au travers des cailloux, graviers, sables, limons et à son stade ultime de l’argile. Ce qui lui donne sa fertilité, sa capacité à développer la vie végétale, c’est l’association intime de ses composés minéraux avec les matières organiques.
L’humus ou matière organique « stable » se forme essentiellement par transformation biochimique des débris végétaux sous l’action des macro-organismes (vers, acariens, collemboles…) et des micro-organismes telluriques (champignons et bactéries).
De cette évolution, dans ce que l’on nomme le cycle des agrégats, naissent la mise à disposition des éléments nutritifs, la stabilisation de la structure, les interactions du vivant.
Le complexe argilo-humique
L’une des « constructions » représentatives de la synergie entre matière organique et éléments minéraux du sol est le Complexe Argilo-Humique (C.A.H.). Cette entité électrostatique, stabilisée par les cations, est un véritable réservoir d’éléments nutritifs pour la plante en équilibre dynamique avec la solution du sol et détermine sa Capacité d’Échange en Cations (C.E.C.). Le C.A.H. par ses propriétés d’adsorption et d’échange des ions présente un double avantage :
– en milieu calcaire, de diminuer les risques de chlorose ferrique, en protégeant le fer de l’insolubilisation par les carbonates.
– en milieu acide, de diminuer les risques de rétrogradation des ions phosphates (insolubilisation par l’aluminium et le fer).
Sous nos pieds, tout un orchestre d’organismes vivants s’accorde au rythme de l’humus
Au centre des préoccupations, étroitement liée à son état organique, se situe principalement la qualité biologique des sols. Elle constitue l’élément clé de leur fonctionnement et de leur fertilité, comme le souligne Rémi CHAUSSOD, expert en microbiologie des sols INRA : « On ne peut envisager d’agriculture durable sans chercher à préserver la qualité des sols. Les composantes biologiques, en interaction avec les propriétés physiques et physico-chimiques, participent très largement à la qualité globale du sol ».
Le sol : une usine de recyclage
Dans l’horizon « organique » de surface d’un sol de prairie tempéré, vit une grande diversité d’organismes de toutes tailles. Ils participent à la décomposition de la matière organique en humus puis à sa minéralisation. Les éléments minéraux ainsi produits contribuent à nourrir les végétaux.
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Importance de l’humus dans les sols cultivés
L’humus joue un rôle majeur dans la fertilité des sols. Véritable architecte du sol, l’humus stabilise sa structure, il facilite la circulation de l’air et de l’eau, agit sur la capacité de rétention en eau. Associé à l’argile pour former le complexe argilo-humique, l’humus constitue une réserve nutritive essentielle pour la plante. Véritable moteur de la vie des sols, il favorise une vie biologique active et diversifiée.
Naturellement, en production végétale où il y a exportation des récoltes, les matières organiques des sols ne sont pas renouvelées (restituées). Il est nécessaire de compenser ces pertes en carbone et en éléments nutritifs pour maintenir la fertilité. L’objectif de la fertilisation organique est double : 1. D’apporter les éléments nécessaires au développement de la plante (majeurs et secondaires) et 2. De compenser les pertes en carbone des sols. La finalité pour le producteur est d’approcher le meilleur rendement, la meilleure qualité tout en préservant l’environnement dans des conditions économiquement acceptables.
Bien choisir un fertilisant organique
Bien choisir un fertilisant organique
Leurs rôles sont multiples et vont de l’amélioration des propriétés du sol à la nutrition de la plante. Afin de distinguer les rôles des différents produits, des normes ont été mises en place dès les années 80. Deux grandes familles se distinguent :
> Les amendements organiques (normes 44 051), comme leur nom l’indique sont des « améliorateurs » de la qualité des sols tels que nos produits VÉGÉTHUMUS, VÉGÉVERT, ORGANIC VÉGÉTAL. L’apport de ce type de produit dans le sol va agir sur les propriétés physiques, chimiques et biologiques et ainsi apporter une assurance aux productions végétales. Ils agissent sur le cycle du carbone (stockage du carbone dans les sols) et sur l’activation biologique (biodiversité fonctionnelle). Ils ont plus une visée à long terme.
> Les engrais organiques ou organo minéraux (normes 42 001-2 ou 42 001-3) ont une action ciblée sur la nutrition des plantes, notion d’« engraissage». Ils peuvent être utilisables en agriculture biologique comme ORGA 3, EVER, ORGANIC ÉQUILIBRE, l’ACTIMUS ou non comme le TÉNOR 5 5 10, l’OZIX VITI. La spécificité des formulations Frayssinet est d’allier à la fois une action sur le sol (base organique compostée) et une action sur la nutrition de la plante. Les compléments organiques concentrés et/ou minéraux contenus dans le engrais vont assurer une alimentation équilibrée et continue des végétaux. La technicité des formulations est un élément majeur dans la performance nutritionnelle.
Derrière ces différents types de produits et ces normes, se cache une grande diversité de composition et donc d’efficacité. L’origine des matières constituantes et la composition ont un rôle majeur dans l’efficacité des fertilisants organiques.
Origines, compositions et actions des différentes sources de matières organiques
Contrairement aux minéraux, les matières organiques présentent une très grande diversité d’origine et de composition.
Schématiquement, les matières organiques ont deux origines : animale et végétale. Frayssinet distingue dans cette classification la composition (teneur en lignine et cellulose) et l’effet des matières sur le sol. Il ne s’agit pas d’une approche réglementaire. Ainsi, les déjections sont une évolution d’une matière dans le système digestif (un milieu « extérieur » à l’animal). Ce sont des résidus non métabolisés par l’animal. Un herbivore aura des déjections avec un comportement végétal et un carnivore avec un comportement animal.
Les matières animales regroupent donc l’ensemble des produits issus du métabolisme animal. Elles sont rapidement dégradées et minéralisées par les micro-organismes dans le sol (au plus long dans l’année). Ainsi, elles participent plus à un rôle nutritionnel pour la plante et n’apporteront pas de source d’ « humus ». Cette catégorie englobe des sources d’azote et de phosphore. Ces sources d’éléments nutritifs auront des dynamiques différentes, des cinétiques de libération plus ou moins rapide, selon leur nature et leur traitement.
Les matières végétales, contiennent généralement peu de phosphore, se subdivisent en 3 grandes catégories :
> Riches en azote (exemple tourteaux de colza), elles auront un comportement type nutritif, avec des cinétiques de libération généralement plus progressive.
> Les matières dites annuelles (fruits, pailles, herbe), riches en cellulose et lignine, sont des sources dynamiques de carbone dans les sols. Elles ont un pouvoir de digestibilité qui leur permet de s’intégrer rapidement aux cycles de matières organiques. On retrouve le rôle d’amendement organique pour le sol.
> Les matières ligneuses et riches en tanins contiennent des éléments de blocage pour la vie du sol. Elles ont donc une digestibilité plus faible. Elles stockeront du carbone mais au risque de bloquer la biologie des sols et donc d’impacter les cultures.
Au-delà de leur origine, le traitement aura aussi un impact. Le compostage stabilise les matières et ralentit la dégradation dans le sol, le broyage peut conférer plus de surface spécifique pour les micro-organismes donc une meilleure accessibilité à la source nutritionnelle.
Cette connaissance sur l’origine des matières organiques nous permet de mieux sélectionner nos matières premières pour les actions et dynamiques des produits formulés.
Les indicateurs pour bien sélectionner son amendement
Taux de matière organique et Taux d’humidité
L’humidité (ou son pendant, la matière sèche) donne une information sur le niveau de concentration d’un produit. Un produit humide devra être apporté en quantité importante (BIOMASSE, BIODYMAS). Un amendement élaboré granulé se situe généralement entre 12 % et 20 % d’humidité.
Le taux de matière organique permet de réaliser les bilans humiques (Fertissimo) et de connaître la quantité de matière organique apportée pour compenser les pertes du sol. Attention le taux de matière organique doit être exprimé sur brut.
C/N Rapport carbone azote
Le rapport carbone sur azote est un des indicateurs de la qualité de la matière organique. Il éclaire sur la capacité d’un produit organique à se décomposer. Le rapport C/N idéal d’un amendement organique doit être compris entre 12 et 18. Il définit son niveau de maturité et sa rapidité d’action.
Un C/N au-delà de ce taux, le produit a une faible maturité et on risque d’augmenter la faim d’azote du sol (déchets verts, tourbe…).
Un C/N en dessous de ce taux, le produit a une minéralisation trop rapide et aura pas ou peu d’effet amendant, plus une action d’engrais.
Indice de Stabilité de la Matière Organique
L’ISMO est un indicateur permettant de caractériser la stabilité de la Matière Organique. Il remplace depuis 2009, les indicateurs K1, ISB et CBM/Tr anciennement utilisés. Cet indicateur permet de comparer rapidement la qualité de la matière organique et ainsi de classer les produits organiques en fonction de leurs actions sur le sol et les plantes. L’ISMO s’exprime en % de la MO et varie de 0 à 100 %.
Sur les produits élaborés, avec des diversités de sources de matières, il est parfois difficile de relier cet indicateur avec un rendement humigène. L’ISMO est pertinent sur des produits monomatières. Il apporte cependant un regard sur la qualité du produit organique. L’indicateur a le mérite de comparer les produits dans un même référentiel.
Rendement humigène
Le rendement humigène correspond à la quantité de carbone restant dans le sol (stable) après 91 jours en condition d’incubation contrôlée (28°C, sol de référence). Cet indicateur reflète le comportement du produit sur une année en condition tempérée. Il est exprimé en kilogrammes d’humus apportés par tonne de produit brut.
Par exemple, un fumier de bovin a un rendement humigène de 70 à 120 kg d’humus par tonne de produit brut. Alors qu’une tonne de VEGETHUMUS amène 450 kg d’humus.
Les indicateurs pour bien sélectionner son engrais organique ou organo-minéral
La teneur en éléments nutritionnels
Les engrais organiques ou organo-minéraux présentent des équilibres en éléments majeurs (N, P, K, Mg…) et oligo-éléments différents en fonction de la formulation avec les matières premières.
Par exemple, l’ACTIMUS a un équilibre nutritionnel N-P-K + Mg de 4-3-5 + 3 soit pour 1000 kg de produit brut : 40 kg d’N, 30 kg de P2O5, 50 kg de K2O et 30 kg de MgO. L’équilibre nutritionnel de l’engrais est à adapter aux ressources déjà présentes dans le sol et aux besoins de la culture.
Le taux et le poids de matière organique
Des engrais organiques ou organo-minéraux présentent toujours un taux de matière organique (TMO) qui représente la teneur en matière organique en % sur le produit brut. Ce TMO est toujours à regarder en pourcentage du produit brut (PB).
Le poids de matière organique (PMO) donne une information supplémentaire sur la quantité d’ingrédients organiques constituant la recette . Cet indicateur, non normé et mis au point par Frayssinet, permet de comparer les produits entre eux et d’évaluer l’efficacité organique du produit.
C/N Rapport carbone azote
Le rapport carbone sur azote est un indicateur qui permet de juger le degré d’évolution de la matière organique avec son aptitude à se décomposer plus ou moins rapidement dans le sol. Un engrais organo-minéral ou organique a idéalement un C/N inférieur à 10.
En dessous de ce taux, le produit a une action minéralisante rapide. L’engrais fournira rapidement des éléments minéraux à la culture.
Au-dessus de ce taux, le produit amène plus de carbone et a une activité minéralisante plus faible.
Le C/N est un indicateur qui permet également de classer les fertilisants pour utilisation en fonction de la Norme Nitrate.
Type I : C/N supérieur à 8 : amendements organiques, amendements de masse et engrais organiques
Type II : C/N inférieur à 8 : engrais organo-minéraux et organiques
Type III : engrais minéraux.
Marché de la fertilisation organique
Le marché global de la fertilisation
Pour comprendre le contexte, le marché des organiques élaborés représente une petite partie du marché global de la fertilisation qui est composé de 5 familles de produits :
– Les organiques élaborés : engrais, amendements et organo-minéraux sous forme de poudre ou de granulés (pellets).
– Les organiques bruts : amendements de masse sous forme brute.
– Les minéraux : engrais et amendements minéraux sous forme de billes et engrais organo-minéraux sous forme de pellets.
– Les produits résiduaires : boues de station d’épuration, biodéchets des collectivités et déchets verts.
– Les supports de culture.
Les engrais et amendements minéraux, issus de la chimie et/ou de l’exploitation minière représentent la plus grande partie du marché de la fertilisation. Le marché des fertilisants ne cesse d’évoluer depuis 10 ans en proposant de nouveaux produits comme les biostimulants, les engrais à libération progressive ou contrôlée. Les fertilisants organiques, qui existent depuis les débuts de l’agriculture, ont un marché en bonne tenue. Ces produits, utilisables en agriculture biologique, répondent parfaitement aux attentes sociétales actuelles. Les consommateurs sont de plus en plus regardants sur leur alimentation, avec une consommation croissante en produits bio. Ils demandent à l’agriculture d’être plus respectueuse de l’environnement mais aussi de leur santé. Depuis 150 ans, Frayssinet accompagne cette agriculture plus vertueuse au service de l’économie circulaire, en produisant des fertilisants organiques élaborés qui font référence sur le marché.
Définitions des produits organiques
Engrais organiques : matière fertilisante directement utile et utilisable par la plante. Ces engrais doivent contenir au moins 1 % d’azote organique d’origine animale ou végétale et au moins 3 % d’un des trois éléments nutritifs majeurs : azote, phosphore ou potassium. (UNIFA, 2014)
Amendements organiques : matière fertilisante apportée aux sols dont la fonction principale est d’améliorer leurs propriétés physiques, chimiques et/ou l’activité biologique. Ces amendements doivent contenir au moins 20 à 25 % de matière organique d’origine animale ou végétale dans le produit brut et moins de 3 % pour chacun des trois éléments nutritifs majeurs : azote, phosphore ou potassium. (UNIFA, 2014)
Engrais organo-minéraux : associent fertilisants organiques à des matières fertilisantes minérales. Ils doivent contenir 1 % d’azote organique au minimum et sont généralement composés de NPK, NP ou NK mais il existe aussi des engrais azotés simples organo-minéraux. (UNIFA, 2014)
Les fertilisants organiques élaborés sont des produits issus d’un mélange de matières premières (organiques) constituant une formule, et ayant souvent subi un traitement physique (granulés) avec une valeur élevée à la tonne. Ils permettent un épandage précis répondant au plus proche des besoins du sol.
Les fertilisants organiques bruts sont des produits peu ou pas transformés, épandus dans des masses importantes à l’hectare et de faible valeur à la tonne. Par exemple, certains effluents d’élevage suffisamment concentrés en matière sèche et en éléments nutritifs entrent dans la définition des engrais organiques bruts (volaille, porcs, bovins) ; mais on retrouve également la vinasse ou le compost.
Les produits résiduaires organiques (PRO) sont un ensemble de déchets et de sous-produits organiques issus d’activités humaines et agricoles destinés à être épandus au champ. Ils comprennent les boues de stations d’épuration, les sous-produits industriels, les effluents d’élevage, les digestats de méthanisation et les composts de déchets verts, d’ordures ménagères ou de boues, qu’ils soient sous statut de déchets ou normalisés.
Les chiffres du marché de la fertilisation organique
Le marché de la fertilisation est plutôt stable depuis 10 ans. Entre 17,5 et 18 millions de tonnes de fertilisants ont été commercialisées en France chaque année. En 2017 sur 17,6 millions de tonnes de fertilisants, 11,2 sont des minéraux (64 %) et 6,4 sont des organiques (36 %) soit un peu plus d’un tiers du volume commercialisé.
Parmi ces 17,6 millions de tonnes d’engrais commercialisées, plus de la moitié sont des engrais minéraux. La part des amendements organiques bruts est deux fois plus importante que celle des amendements minéraux. Cela est principalement dû à l’épandage d’effluents d’élevage. Les engrais et amendements élaborés ainsi que les organo-minéraux ne représentent que 3 % du marché soit 497 000 T en 2017. Frayssinet commercialise environ 80 000 T de fertilisants organiques élaborés par an, ce qui représente autour de 17 % de ce marché en volume et en fait le leader. Le marché de la fertilisation organique peut être considéré comme un marché de niche. Le marché est stable même si les conversions en bio tirent tendanciellement ce dernier à la hausse. Lionnel Faber, Directeur commercial et marketing chez Frayssinet, déclare pour le magazine Agro-distribution (HS Novembre 2018) « Cela fait 20 ans que j’entends dire que le marché de la fertilisation organique élaborée tourne autour de 400 000 à 450 000 tonnes ».
Typologie des acheteurs de produits organiques élaborés
Les fertilisants organiques élaborés sont essentiellement utilisés sur les cultures spécialisées : viticulture, arboriculture, maraîchage, espaces verts et jardin. Le marché de la grande culture est aujourd’hui en exploration, notamment en bio, avec des formules associées à des biostimulants.
Sources: ANPEA France, UNIFA, AFAÏA