Les agriculteurs sont de plus en plus nombreux à effectuer la conversion vers l’agriculture biologique. Le ministère de l’Agriculture dénombre 60 000 fermes engagées en bio en 2022, soit 14,2% des fermes françaises. Cela représente une surface totale de 2,88 millions d'hectares, faisant de la France la première surface bio en Europe. Cette même dynamique est observée dans toute l’Europe et suit l’intérêt croissant des consommateurs pour les produits biologiques et le respect de l'environnement. Ainsi, la Commission européenne a mis en place la stratégie "De la ferme à la fourchette", visant à atteindre 1/4 des terres agricoles cultivées en agriculture biologique pour 2030. Mais, entre les réglementations européennes, le cahier des charges français et les nombreuses évolutions des règlements, il peut être difficile de s’y retrouver. De nombreuses questions émergent, notamment sur la qualité et la composition des sols nécessaires pour passer au bio.

Parmi les facteurs naturels qui déterminent la richesse d'un sol, la teneur en humus figure parmi les premiers de la liste. L’humus, qui constitue la couche supérieure du sol, se forme grâce à la décomposition de matière organique fraîche (d'origine végétale ou animale) en matière organique stable via un processus particulier appelé humification. Dès la préhistoire, les agriculteurs ont reconnu l'importance d'apporter régulièrement de la matière organique au sol. Cependant, il a fallu du temps pour comprendre pleinement son impact sur les sols et les cultures. Depuis, de nombreuses études ont contribué à approfondir notre compréhension de ce processus essentiel pour l'agriculture, l'humus représentant 80% du total de la matière organique dans un sol.

Au beau milieu du réchauffement climatique, comment se profile l’avenir géopolitique et économique de la Russie et de l’Europe ? Perspectives sur la souveraineté alimentaire, sur les politiques adoptées ainsi que sur les alternatives pour un possible déclin de l’ultra-dépendance européenne au gaz russe, élément indispensable à la fabrication des engrais azotés.

En matière de protection de la qualité des eaux, la lutte contre la pollution diffuse par les nitrates est un enjeu important. Avec la publication début 2023 du septième programme d’actions national “nitrates”, le raisonnement de la fertilisation azotée à l’échelle de l’exploitation agricole est, plus que jamais, un sujet d’actualité.

Le biochar, ce nouvel or noir pour le climat, témoigne des nombreux efforts déployés par le Costa Rica pour réduire l’impact environnemental de ses plantations d’ananas. Il pourrait bien permettre de relever les défis mondiaux liés à la production alimentaire et au changement climatique.

Engrais azotés, gaz naturel, instabilité géopolitique, pénuries et volatilité des prix : la guerre en Ukraine nous a cruellement rappelé qu’en matière d’engrais, l’Europe peut difficilement échapper à la domination de la Russie.

Dans les années 1960, les pays en développement ont adopté une politique de réforme agricole visant à remédier aux pénuries alimentaires. Connue sous le nom de révolution verte, cette initiative avait pour objectif d'améliorer les pratiques agricoles afin d'accroître la productivité. Une des mesures phares était fondée sur l'utilisation intensive d'engrais azotés de synthèse. En effet, l'avènement quelques années plus tôt du procédé Haber-Bosch - qui synthétise de l'ammoniac à partir d'azote atmosphérique et de gaz naturel - a permis une certaine indépendance de l'agriculture vis à vis des amendements organiques . Dès lors, les engrais minéraux sont devenus la principale source de fertilité, parfois même la seule, ce qui a considérablement contribué à l'augmentation des rendements. Cependant, ces engrais azotés de synthèse suscite l'inquiétude des agriculteurs comme les états, tant sur le plan environnemental que géopolitique. Le président de l’Organisation Mondiale des Agriculteurs, Theo De Jager, déclarait d’ailleurs en mai 2022 sur la question de la disponibilité des engrais que "nous sommes déjà au milieu d’une crise alimentaire dont il faut désormais évaluer l’ampleur et la gravité" . L’approvisionnement en engrais azotés joue donc un rôle majeur dans la sécurité alimentaire mondiale et implique des enjeux géopolitiques forts.

L'azote est présent dans la nature sous plusieurs formes : gazeuse, minérale et organique. Les sols fertiles contiennent beaucoup d'azote sous forme organique, plus qu'il n'en faut pour la nutrition des cultures. Cependant, cet azote n'est pas immédiatement disponible pour les plantes, il doit d'abord être transformé en azote minéral pour devenir un nutriment. C'est grâce à des processus biologiques que des micro-organismes transforment l’azote organique en azote minéral assimilable par les cultures. Ainsi, dans le sol l'azote subit de nombreuses transformations, passant d'une forme à une autre à mesure que les organismes l'utilisent.

De février à avril, en France, les agriculteurs épandent sur leurs parcelles des engrais azotés minéraux pour favoriser la croissance de leurs cultures. Sur les 2,2 millions de tonnes d’azote utilisées en France, seule la moitié sert véritablement aux plantes, tandis que l’autre moitié se perd dans l’environnement. Cette quantité non-assimilée témoigne de l'utilisation excessive d'engrais azotés et a montré ses impacts négatifs sur le sol, l'air et les écosystèmes aquatiques.

Aussi loin que nous remontons dans l’histoire de l’agriculture nous comprenons que le monde paysan a toujours parfaitement fait le lien entre l’apport de déjections animales dans les parcelles et l’amélioration des récoltes. Par la simple observation empirique, les premiers agriculteurs ont bien vu que la présence de déjections rendait l’herbe plus verte. Que ce soit le fumier, le lisier ou le guano, tous ces fertilisants traditionnellement utilisés sont constitués de matière organique transformée ou digérée par des animaux sauvages ou d’élevage. Mais c’est seulement en 1848 que le chimiste allemand Justus Von Liebig comprend le rôle prépondérant de l’azote dans l’alimentation des plantes, cet azote qui constitue 79% de l’atmosphère mais qui n’est assimilable par les plantes que sous forme minérale dans le sol. Et c’est bien la minéralisation des déjections animales et des résidus végétaux, qui fournit l’azote nécessaire à la croissance des plantes. C’est cette découverte du rôle prépondérant de l’azote dans le rendement des végétaux qui allait conduire, plusieurs décennies plus tard, à ce que beaucoup considèrent comme la plus grande innovation agroindustrielle du XXe siècle.

Au cours des dernières décennies, l'augmentation exponentielle de la population a fait explosé les besoins alimentaires mondiaux. C’est en partie l’application massive d’engrais azotés de synthèse qui a permis de soutenir cette dynamique. Ainsi, depuis 1960, la consommation de ces engrais a été multipliée par neuf dans le monde. Plusieurs facteurs en sont à l'origine. D'abord, les agriculteurs ont tendance à sur-fertiliser leurs parcelles pour éviter la carence des plantes et maximiser le rendement. Ensuite, des variétés de plantes de plus en plus productives ont été soigneusement sélectionnées par des efforts de recherche est de développement considérables. Cependant, pour atteindre les rendements attendus, ces nouvelles variétés requièrent des quantités d'engrais toujours plus importantes, et c'est bien l'application intensive de ces engrais qui s'est révélée être à l’origine de nombreux problèmes de santé publique.

Les engrais azotés de synthèse ont leur part de responsabilité dans la crise climatique. Les émissions de cette industrie représentent quelque 2,6 milliards de tonnes équivalent CO 2 , soit environ 5 % des émissions annuelles mondiales de gaz à effet de serre (GES), ce qui en fait l’une des industries chimiques la plus polluante. La National Academy of Engineering (NAE) a d’ailleurs identifié la gestion du cycle de l'azote comme l'un des 14 grands défis de l'ingénierie au XXIe siècle. Heureusement, quelques alternatives ont été proposées. Pour bien les comprendre, il est conseillé de lire au préalable l’article sur le fonctionnement du procédé Haber-Bosch.

L’atmosphère terrestre est composée à 80% d'azote. C’est un élément essentiel pour la croissance des plantes mais elles ne peuvent l’utiliser directement sous sa forme gazeuse. Ainsi, réussir à fixer l’azote gazeux a été l’une des grands enjeux scientifiques du XIXe siècle. Le professeur Haber réussit l’exploit en 1909 en synthétisant de l’ammoniac, un intermédiaire industriel clé pour les engrais azotés. Son procédé est ensuite industrialisé en 1913 par Carl Bosch : c'est la naissance du procédé Haber-Bosch. Cette innovation technologique est sans doute la plus importante du XXe siècle puisqu’elle a permis de soutenir les besoins alimentaires croissants du XXe et XXIe siècle. En 1918, elle a valu à son créateur le Prix Nobel de chimie, une distinction particulièrement controversée à l'époque. En effet, Haber a également tenu un rôle dans la synthèse des gaz de combat utilisés pendant la Première Guerre mondiale et ses travaux ont été repris pour la fabrication du Zyklon B utilisé dans les camps d’extermination nazis. Aujourd'hui, environ 82 % de l’ammoniac produit dans le monde est utilisé pour la fabrication d’engrais azotés.

Lorsque les plantes n’ont pas suffisamment de nutriments pour répondre à leurs besoins ou, au contraire, lorsqu’elles ont trop de nutriments à disposition, elles présentent certains symptômes révélateurs. Dans les deux cas, il est nécessaire de rapidement mettre en place des stratégies afin de répondre au problème touchant l'équilibre azoté, en augmentant ou diminuant l’apport d‘engrais azoté. L’identification visuelle, bien qu’elle ne soit pas la plus fiable, est l'un des outils qui permet de comprendre la nature de ce problème et de reconnaître efficacement ses symptômes.

L’azote s'impose comme l'un des éléments minéraux essentiels pour l'ensemble du monde végétal. En effet, c’est le principal constituant de l'ADN, de la chlorophylle et des protéines, et il stimule la croissance des cultures à chaque étape de leur cycle de développement. Or, chaque plante détient des besoins particuliers en différents nutriments, en fonction de son métabolisme propre. Il est donc primordial de connaître les besoins en azote spécifiques des cultures afin de maximiser leur rendement.

La croissance des plantes dépend des conditions du milieu dans lequel elles se développent, notamment la lumière, l’eau et les éléments minéraux disponibles dans le sol. Les plantes ont besoin de seize éléments nutritifs essentiels. Parmi eux, on retrouve le carbone, l'oxygène et l'hydrogène issus de l'eau et du CO 2 via le processus de photosynthèse. Tous les autres éléments sont quant à eux prélevés par les racines dans la solution du sol sous forme d'ions dissous : ce sont les sels minéraux. En fonction de ses besoins, la plante puise ces sels minéraux en différentes proportions. Les éléments requis en quantité importante (plus de 100 mg/dl) sont des macro-éléments : soit primaires, azote, phosphore et potassium (les plus susceptibles de manquer dans un sol), soit secondaires, calcium, magnésium et souffre. Les éléments requis en très petites quantités (moins de 100 mg/dl), bien qu'essentiels à la plante, sont des oligo-éléments ; on y retrouve le fer, le cuivre, le cobalt, le zinc,... Ces éléments nutritifs sont essentiels puisqu’ils répondent à trois critères majeurs : 1. Ils interviennent directement dans la nutrition de la plante. 2. En leur absence, la plante ne peut plus croître et/ou se reproduire. 3. Pour que la plante reprenne sa croissance, l’élément est nécessaire et ne peut pas être substitué par un autre.

Comme pour beaucoup de secteurs industriels, l’agriculture intensive moderne trouve ses racines dans des infrastructures mises en place au début du siècle dernier. Durant la première et la seconde guerre mondiale, des sommes considérables ont été investies par les nations pour développer l’industrie lourde et appuyer l’effort de guerre. la production massive d'engrais de synthèse sont issus de cette industrie.

Faire analyser sa terre et son sol agricole est indispensable pour garantir une récolte de qualité à La Réunion. La mesure des reliquats azotés est essentielle pour garantir l'apport en azote nécessaire à la croissance des plantes mais sans excès pour éviter l'impact néfaste sur l'environnement et surtout pour éviter d'acheter trop d'engrais azotés au prix fort, particulièrement à La Réunion, zone très dépendante des importations.