Valoriser toutes les sources d’azote organique

L’azote qui est présent dans le sol sous forme organique ou minéral est un composant important ET essentiel pour les plantes. En substitution de l’azote minéral la fertilisation des cultures peut s’appuyer sur l’azote organique. quelles sont ses origines et comment les valoriser ?

D’où vient l’azote organique ?

L’azote organique peut-être d’origine végétale ou animal et venir de différentes sources ou produits. Les sources d’azote organique :

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L’humus du sol contient 5 % d’azote organique. Un sol à 2 % de matière organique sur une profondeur de 30 cm contiendra 70 T /ha d’humus et pourra potentiellement libérer chaque année par minéralisation 50 unités d’azote minérale sous forme nitrique directement assimilables.

La teneur des matières organiques fraîches (organismes morts et résidus de cultures) ont des teneurs en azote organique très variables (0.3 et 15 %).

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L’azote organique provenant des micro-organismes et leur activité se trouve essentiellement sous forme protéique ou d’acides aminés (bactéries, champignons, lombrics…). Les micro-organismes du sol représentent 4 à 10 % de l’azote du sol.

Les effluents d’élevage, effluents Agro industriel (vinasses de sucreries de betterave…) et effluents urbain (boues de station d’épuration, composts…) peuvent contenir entre 2 et 20 % d’azote organique en fonction de leur origine. Ces coproduits sont regroupés dans la catégorie des produits résiduaires organiques (PRO) et compte tenu de leur diversité d’origine et de composition une analyse est indispensable pour estimer leur valeur en azote organique et minérale.

Les amendements organiques, organo-minéraux ou engrais organiques fabriqués à partir de matières première organiques, végétales ou animales et commercialisés sous forme de bouchons (amendements) ou de granulés (organo-minéraux) peuvent contenir entre

1 et 15 % d’azote organique. Pour avoir des produits plus concentrés en azote organique les industriels utilisent des produits animaux transformés (PAT) suivant une réglementation très strict au niveau hygiénisation (transformation à haute pression et température élevée).

L’azote organique peut être aussi apporté au sol par des plantes, les légumineuses qui ont la capacité de fixer l’azote de l’air et de le transformer en azote organique sous forme d’acides aminés ou de protéines. Il existe plusieurs façons de les introduire dans les rotations. La plus connue et la plus simple consiste à les implanter en tant que culture principal et de jouer sur leurs effets précédents. Elles peuvent également être introduites sous forme de cultures intermédiaires pendant l’Inter culture en espérant qu’elles restituent à la culture suivante une bonne partie de l’azote qu’ils ont accumulé via  leurs nodosités fixatrices de l’azote de l’air.

Quelles sont les intérêts de l’azote organique ?

L’azote organique de par son action lente et progressive a un intérêt par rapport à une nutrition adapté aux besoins des plantes tout au long de leur cycle végétatif. Cette action progressive de l’azote organique permet de limiter le lessivage et donc les pertes au niveau de l’environnement. Cependant l’azote organique est plus compliqué à gérer que l’azote minéral qui lui est directement disponible pour les plantes. L’azote organique associé à des résidus végétaux revêt un intérêt particulier de par l’apport simultané d’azote et de carbone (cellulose et lignine) qui permet à la fois de nourrir et d’activer les micro-organismes et d’enrichir le sol en humus. Un produit organique sera d’autant plus intéressant qu’il aura un rapport C/N ni trop élevé ni trop bas et autour de 15 qui sera la garantie d’une rapidité d’action. Un autre critère important sera sa teneur en matière sèche et son taux de matière organique. C’est tout l’intérêt des amendements organiques et organo-minéraux par rapport aux fumiers et autre engrais de ferme qui seront plus riches en eau (50 à 80 %), nécessiteront des apports massifs (30 T /ha) alors qu’un amendement organique plus sec (10 %) pourra s’appliquer à 1 T/ha pour un effet au moins similaire.

Quelle est la dynamique de l’azote organique dans le sol

Les plantes assimilent l’azote essentiellement sous forme minérale. Un apport d’azote organique nécessite donc une transformation, une minéralisation, effectuée par des micro-organismes présents dans le sol. Cette minéralisation aboutit à la formation d’azote ammoniacal et nitrique assimilables par les cultures. En conséquence la valorisation optimale de l’azote organique nécessite une bonne fertilité biologique des sols.

La minéralisation de l’azote organique est plus ou moins longue en fonction des conditions Pédoclimatiques. Une bonne activité biologique nécessite un pH du sol proche de la neutralité ainsi que la présence d’oxygène, d’eau et de chaleur au moment de la transformation. Les acteurs microbiens sont des bactéries et des champignons présents naturellement dans les sols.

L’azote organique a un comportement très différent de l’azote minéral. La forme organique est retenue par le pouvoir adsorbant du sol. Son évolution vers les formes ammoniacales et nitriques étant progressive, les risques de phytotoxicité et de pertes d’un apport massif sont supprimés.

L’azote organique des effluents d’Elevage

L’utilisation des engrais de ferme (fumier, lisier, fiente…), dans le cadre d’une fertilisation raisonnée, nécessite en premier lieu de connaître leur valeur ajoutée. L’azote est l’élément qui aura l’impact le plus direct sur la culture et il convient donc d’éviter le manque comme l’excès.

Dans les engrais organique seul une partie de l’azote est sous forme minéral essentiellement ammoniacale. Les lisiers et les fientes contiennent une majorité d’azote minéral sous forme ammoniacal. Le fumier de bovins, quant à lui, est le plus riche en azote organique (80 %).

Seulement une partie de l’azote organique contenu dans les fumiers est minéralisée dans l’année (20%), les 80 % restants sont minéralisés les années suivantes. On considère que le taux de minéralisation de cette matière organique dite Labile est de 5 à 10 % par an alors qu’il n’est que de un à 2 % pour la matière organique stable du sol résultant d’une humification à plus long terme. Ces fournitures correspondent à l’arrière effet qui est indépendant de l’apport de l’année mais liée aussi à l’historique de la parcelle c’est-à-dire aux apports des années précédentes. Cet arrière effet de l’azote organique se produit tous les ans, même en année sans apport.

L’azote organique des légumineuses En cultures associées

Les associations de culture sont utilisées depuis l’aube de l’agriculture mais elles ont progressivement disparu avec l’intensification des Agrosystème, durant le XXe siècle, au profit de système fondé sur des peuplements cultivés mono spécifiques. Ces systèmes sont actuellement remis en cause avec l’émergence des préoccupations d’économie d’intrants, la nécessité d’améliorer l’efficience des facteurs de production et de préserver l’environnement et la biodiversité.

Les légumineuses assimile l’azote de l’air et le transforme en azote organique, elles n’ont donc pas besoin d’apport d’azote minéral. Leur association avec une culture (colza, céréales, graminées, prairie…) permet un transfert de l’azote qu’elles ont fixé à la culture associée. En effet, les légumineuses apportent au sol des composés organiques riche en azote tout au long de leur cycle par leurs racines. On peut supposer qu’une partie de cet azote peut être transféré à la culture après minéralisation par les micro-organismes du sol. L’enchevêtrement des racines est nécessaire pour favoriser les transferts d’azote entre la légumineuse et la culture. En effet, les transferts sont négligeables lorsque les racines sont séparés par des entre rangs important. La complémentarité des espèces est d’autant plus forte que le milieu est pauvre en azote. Cette meilleure utilisation globale de l’azote contribue aussi à la réduction de la lixiviation et limite la disponibilité en azote pour la croissance des adventices. Lorsqu’une culture et une légumineuse ont leurs racines entremêlées, les communautés microbienne rhizosphériques de cette association peuvent être différente de celle trouvée en mono culture, avec des conséquences sur les transferts de nutriments entre les deux espèces végétales.

Les agriculteurs en agriculture biologique sont intéressés par les cultures associées pour plusieurs raisons. Tout d’abord, la diversité des assolements et l’allongement des rotations avec introduction d’un maximum de légumineuses réduit les intrants de base et augmente la fertilité des sols. De plus, la fertilisation azotée organique est souvent onéreuse en agriculture biologique et souvent insuffisamment efficace en culture d’hiver. Les associations sont un moyen pour diminuer la pression des maladies et des ravageurs contre lesquels ils ne disposent de peu de moyen efficace de lutte.

Il existe cependant des freins au développement des cultures associées dans les exploitations par la difficulté de trouver des variétés adaptées pour les espèces associés, les problématiques de désherbage, les dates optimales de semi et de récolte.