Cette semaine, John Marble écrit sur l'économie de l'ajout d'engrais aux pâturages, nous avons donc pensé que c'était le bon moment pour examiner de plus près l'azote et les engrais. Cet article a été inspiré par certaines informations fournies par John sur l'azote et ses impacts potentiels.
Un peu de contexte
Dans son discours inaugural de 1898 en tant que président de la British Association for the Advancement of Science, le célèbre chimiste Sir William Crookes a fait une terrible prédiction :les peuples du monde qui mangent du blé allaient commencer à manquer de nourriture dans les années 1930. La raison - une pénurie d'engrais azotés.
L'azote est un élément nutritif essentiel pour les plantes et les agriculteurs de l'époque utilisaient l'azote sous forme d'ammoniac provenant du guano expédié d'Amérique du Sud pour améliorer les rendements des cultures. Mais le guano étant une ressource limitée, Crookes a exhorté les scientifiques à trouver une autre solution.
Étant donné que l'azote représente environ 78 % de l'atmosphère terrestre, le scientifique allemand Fritz Haber s'est concentré sur une méthode pour puiser l'azote depuis les airs. Lui et son assistant, Robert le Rossignol, ont développé un moyen de catalyser l'ammoniac à partir d'hydrogène et d'azote atmosphérique. Carl Bosch, un scientifique de BASF, a fait passer la machine de table de Haber à une production de niveau industriel, et le procédé Haber-Bosch est né. En 1913, une usine allemande produisait 20 tonnes d'engrais par jour en utilisant ce procédé.
Le processus Haber-Bosch a fait exactement ce que William Crookes espérait et plus encore. En fait, on estime qu'environ la moitié de la population mondiale est soutenue par des engrais synthétiques. C'est 3 à 3,5 milliards de personnes nourries grâce au procédé Haber-Bosch.
Le bien
Aujourd'hui, nous utilisons l'azote de l'atmosphère et l'hydrogène du méthane du gaz naturel pour produire des engrais chimiques. Cela signifie que le prix des engrais augmente et diminue avec le prix du gaz naturel. Nous combinons aussi souvent l'azote avec d'autres nutriments comme le phosphore, le potassium ou le soufre, des nutriments qui peuvent manquer dans les sols.
Avec une fertilisation appropriée, les rendements des cultures augmentent généralement de 30 à 50 % par rapport à ce que les agriculteurs auraient obtenu autrement. Les rendements des pâturages peuvent également augmenter. Des recherches dans l'Iowa ont montré que le rendement en herbe, mesuré en termes de fourrage sec, de jours-vache de pâturage ou de gains de poids vif des bouvillons d'un an, peut être augmenté de deux à trois fois ou plus avec une fertilisation azotée adéquate.
Que vous choisissiez ou non de fertiliser dépendra du besoin de fourrage supplémentaire, de votre teneur en légumineuses, de votre gestion et du rapport coût / profit. Pour en savoir plus sur la réflexion sur le coût par rapport au profit, consultez l'article de John cette semaine. Pour en savoir plus sur les tenants et les aboutissants de comment, quand et pourquoi appliquer de l'engrais, consultez cette série en deux parties :
La brute et le truand
Lorsqu'on épand de l'engrais de quelque nature que ce soit sur un pâturage ou un champ de foin, une partie de l'azote peut se volatiliser (s'évaporer). Dans de bonnes conditions, la majeure partie de l'azote est absorbée par le sol, où les micro-organismes du sol le transforment en une forme utilisable par les plantes. Mais l'azote peut également être perdu par le ruissellement et l'érosion, ce qui augmente la menace que des molécules d'azote pénètrent dans les eaux de surface, où elles causent des problèmes aux systèmes biologiques. L'azote peut également s'infiltrer dans les nappes phréatiques, créant une menace aiguë pour la santé publique à certains endroits.
L'ajout d'azote à vos sols peut également décourager les légumineuses de vos pâturages de fixer naturellement l'azote. Après tout, pourquoi tout cela fonctionne-t-il s'il y a déjà beaucoup d'azote libre disponible dans le sol ? La fertilisation avec de l'azote augmente également la possibilité d'un excès de nitrates dans votre fourrage. Enfin, selon votre type de sol, l'ajout d'engrais chimiques azotés peut finalement faire baisser le pH de votre sol, le rendant plus acide au fil du temps. En fait, dans les zones où les sols ne sont pas assez acides, l'une des prescriptions peut être de fertiliser.
Les engrais chimiques tuent-ils les microbes du sol ?
Le mythe selon lequel les engrais synthétiques tuent les microbes a fait couler beaucoup d'encre ces derniers temps. La réalité est tout le contraire, alors regardons ce que nous savons sur le fonctionnement des choses.
Premièrement, il n'y a pas de différence chimique entre une molécule de nitrate provenant d'une source organique d'azote et une molécule de nitrate provenant d'un sac d'engrais synthétique. Les laboratoires ne peuvent pas faire la différence, et les plantes non plus. Ce qui différencie l'engrais organique, c'est son taux de libération lent par rapport à l'engrais synthétique qui devient disponible dès que l'engrais se dissout dans l'eau.
Cette libération rapide de nutriments pourrait-elle être dangereuse ? Quand les chercheurs ont mené des essais ils ont constaté que l'ajout d'engrais synthétique n'entraînait aucun changement dans le nombre de bactéries ou de champignons, tandis que l'engrais organique montrait une légère augmentation des deux. De plus,une étude de dix ans l'examen de la différence a montré que, lorsqu'il était appliqué correctement, l'azote avait des effets minimes sur les microbes du sol, les propriétés biochimiques du sol ou la structure du sol.
Dr. Ray Wiel est l'auteur de La nature et les propriétés des sols le texte de marque sur les sols. Il nous dit :"La plupart des engrais stimulent en fait la croissance microbienne, soit parce qu'ils fournissent les nutriments dont les microbes ont besoin, soit plus souvent parce qu'ils stimulent la croissance des plantes et que la plante stimule les microbes."
Il ajoute :« La principale situation dans laquelle les engrais tuent réellement les microbes est l'ammoniac anhydre injecté dans le sol en bandes. Alors que le sol est assez stérilisé dans une zone de deux ou trois pouces de diamètre autour du site d'injection, les microbes recolonisent rapidement une fois que le gaz ammoniac se dissipe ou se dissout dans l'eau, puis devient de l'ammonium et est absorbé par les plantes.
Mais qu'en est-il des sels dans les engrais synthétiques ?
C'est là que le langage des chimistes et le langage du reste d'entre nous prêtent à confusion. Pour un chimiste, un sel est un composé composé de deux ions ou plus. Le sel de table, ou chlorure de sodium, est composé d'ions sodium et chlore. L'engrais à base de nitrate d'ammonium est composé d'ions ammonium et nitrate, c'est pourquoi ils l'appellent également un "sel".
Mais ce type d'ions de sel se comporte différemment du chlorure de sodium. Lorsqu'il pleut après l'application d'engrais, l'eau dissout l'engrais en ions et les lave dans le sol. Les ions ne nuisent pas aux microbes ou aux plantes, ce sont plutôt les aliments qu'ils absorbent. Le processus est le même pour les engrais organiques comme le compost et le fumier. Le processus est simplement plus long car les protéines et les glucides plus gros doivent se décomposer et se convertir en ions - exactement les mêmes ions que ceux produits par l'engrais.
Vous ne pensiez peut-être pas avoir besoin de tout savoir sur l'azote et les engrais, mais maintenant que vous le savez, vous pouvez utiliser ces informations pour prendre de meilleures décisions concernant les applications d'engrais ou impressionner vos amis et collègues avec des anecdotes intéressantes. 🙂
