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FIXATION DE L'AZOTE |
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Les apprentis sorciers de l'azote : La face cachée des engrais chimiques
Claude AUBERT, Auteur ; Hervé KEMPF, Auteur | MENS (Domaine de Raud, 38 710, FRANCE) : ÉDITIONS TERRE VIVANTE | 2021
Au début du XXème siècle, des chimistes ont cherché et réussi à combiner, par un procédé industriel, l’azote de l’air et l’hydrogène du gaz naturel pour synthétiser de l’ammoniac, à l'origine de tous les engrais azotés de synthèse. Avec ses effets spectaculaires sur les rendements agricoles, cette invention, dont tout le monde s’est alors réjoui, a eu un tel succès que les composés azotés de synthèse – nitrates, ammoniac et autres – ont submergé la planète. Malheureusement, ils sont devenus de redoutables polluants, à l’origine de nombreux maux de l’agriculture d’aujourd’hui : monoculture, élevage industriel, perte de biodiversité, pesticides, pollution de l’air, de l’eau et des sols, mais aussi à l'origine de drames tels ceux de Beyrouth ou, plus anciennement, de l’usine AZF à Toulouse, dus à l’explosion de dépôts de nitrate d’ammonium, principal constituant des engrais azotés les plus utilisés en France. Ce livre explique par quels mécanismes l’azote, indispensable à tous les êtres vivants, est aujourd’hui une menace pour notre santé et pour l’environnement, menace si grave que de nombreux spécialistes estiment que l’excès d’azote est, avec le réchauffement climatique et la perte de la biodiversité, l’un des grands défis environnementaux du XXIème siècle. Un défi qui ne pourra être relevé qu’en repensant les modes de production actuels et nos habitudes de consommation.
Reliance on Biological Nitrogen Fixation Depletes Soil Phosphorus and Potassium Reserves
Marie REIMER, Auteur ; Tobias Edward HARTMANN, Auteur ; Kurt MOLLER, Auteur ; ET AL., Auteur
La disponibilité limitée des éléments nutritifs dans les sols est l'un des principaux défis auxquels l'agriculture biologique doit faire face. Cette étude a cherché à évaluer le statut nutritif des sols de vingt fermes bio allemandes. Des bilans nutritifs ont également été réalisés, à l’échelle de l’exploitation, en matière d'azote (N), de phosphore (P), de potassium (K), de magnésium (Mg) et de soufre (S). En moyenne, ces bilans affichent un surplus en N (19 kg/ha), K (5 kg kg/ha), S (12 kg/ha) et Mg (7 kg/ha), mais un déficit en P (- 3 kg/ha). Une forte variabilité a toutefois été observée entre les fermes : l’écart-type des bilans azotés est, par exemple, de plus ou moins 36 kg/ha. Ces variations s'expliquent, en grande partie, par la source d’azote utilisée et, notamment, par le degré de dépendance de la ferme à la fixation biologique de diazote. Les exploitations qui obtiennent plus de 60 % de leur apport en azote par le biais de la fixation biologique de N2 présentent des déficits en P (- 8 kg/ha) et en K (- 18 kg/ha). Quant aux statuts nutritifs de la plupart des sols, ils se situent dans les normes, excepté pour le P, le K et le Mg : 10 à 15 % des parcelles étaient inférieures aux normes, tandis que 45 à 63 % des parcelles étaient supérieures à ces normes. Par ailleurs, les teneurs en nutriments facilement assimilables n'étaient pas corrélées aux résultats des bilans. Il faut également noter que les exploitations qui pratiquent depuis longtemps l’agriculture biologique ont peu de P facilement assimilable dans leurs sols, ce qui présente un risque de carence. Cette étude a ainsi révélé certains déséquilibres en éléments nutritifs au sein des exploitations bio allemandes. Elle a également démontré que la pénurie de P et de K représente un défi majeur pour les exploitations bio qui dépendent fortement des fixations biologiques de N2.
Les légumineuses, un substitut azoté à l’utilisation d’engrais organiques en bio : vrai ou faux ?
François BOISSINOT, AuteurDepuis 2011, la Chambre d’agriculture des Pays de la Loire pilote un essai sur les rotations conduites en bio sans apport d’engrais organiques extérieurs. L’objectif est de connaître le potentiel des légumineuses pour maintenir la fertilité des sols en AB. Une légumineuse n’enrichit le sol en azote que si elle est capable de fixer l’azote de l’air et de le restituer au sol. Cette quantité d’azote restituée est appelée « apport net » et varie selon les légumineuses : 85 kg N/ha pour un trèfle cultivé en interculture puis enfoui, contre 23 kg N/ha pour la féverole d’hiver, bien que la féverole restitue deux fois plus de biomasse (4,3 contre 2,3 t MS/ha). Chaque période de sol nu est donc l’occasion de fixer de l’azote au travers des intercultures de légumineuses.
Surfaces prairiales : Comment optimiser leur exploitation ; Le trèfle blanc : véritable moteur des prairies
GNIS, Auteur
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Le trèfle blanc présente de nombreux atouts : il augmente la quantité de matière sèche ingérée par les ruminants grâce à son appétence, il a une bonne valeur alimentaire et il fixe l’azote de l’air (environ 400 unités par hectare). Il est très répandu mais, en raison de sa morphologie, il est surtout utilisé pour le pâturage puisqu’il est difficile à faucher. Il faut par contre faire attention à la météorisation. Pour éviter les risques, l’idéal est de se situer entre 30 à 50 % de trèfles. Son absence peut être causée par un pH trop bas (le seuil semble être un pH de 6.2), un excès d’humidité et de piétinement, un apport trop important d’azote ou encore une exploitation de l'herbe trop haute. Il est alors possible de corriger la cause de son absence et attendre qu’il s’implante naturellement, ou de le semer voire de le sursemer. Il existe trois grands types de variétés : les géants, les moyens et les nains. Ces différentes variétés offrent une large gamme d’agressivité du trèfle sur les espèces voisines. Leurs caractéristiques sont disponibles sur le site : www.herbe-book.org.
Les CIMS pour améliorer la productivité en Agriculture Biologique dans les systèmes de culture assolés
Raphaël CHARLES, Auteur ; Marina WENDLING, Auteur ; Lucie BÜCHI, Auteur ; ET AL., AuteurLes cultures intermédiaires multi-services (CIMS) peuvent rendre divers services écosystémiques dans les systèmes agricoles, notamment en agriculture biologique où l'utilisation d'intrants est limitée. Ainsi, selon la ou les espèces choisies pour ces cultures intermédiaires, elles peuvent contribuer à apporter des nutriments pour la culture suivante, à améliorer la fertilité des sols, à lutter contre les maladies, ravageurs et adventices, ou encore à promouvoir la biodiversité. Aussi, selon leurs productions, les agriculteurs ne rechercheront pas les mêmes services : lutte contre l'érosion ou fourrage d'appoint en polyculture-élevage, apports de nutriments aux cultures suivantes et lutte contre les adventices dans les systèmes de grandes cultures sans élevage, biocontrôle de maladies et/ou de ravageurs spécifiques en maraîchage... Dans cet article, quelques indications sur le choix de tels couverts, leur implantation et leur destruction sont apportées.
Ce que les légumineuses fourragères et prairiales apportent à l'environnement
P. CELLIER, Auteur ; JF. ODOUX, Auteur ; P. THIEBEAU, Auteur ; ET AL., Auteur
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Les légumineuses représentent une source d'azote pour les écosystèmes, variable selon les espèces et les conditions de culture et qui peut atteindre 300 kg N/(ha.an) pour une luzerne ou un trèfle violet. Cet azote, produit sans utilisation de combustibles fossiles, est aussi peu lixivié (les risques existent essentiellement lors du retournement des couverts). Les légumineuses pluri-annuelles ont un ensemble d'effets positifs sur la biodiversité à différents niveaux (flore des prairies, microflore du sol, populations d'insectes et d'animaux insectivores, refuges pour la nidification...). Elles favorisent la pérennité d'écosystèmes prairiaux à bas niveaux d'intrants et le maintien de la diversité des écosystèmes à l'échelle du paysage.
Dynamique de l'azote dans les associations graminées - légumineuses : quels leviers pour valoriser l'azote fixé ?
G. LOUARN, Auteur ; L. FAVERJON, Auteur ; Z. BIJELIC, Auteur ; ET AL., Auteur
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La composition des associations graminées - légumineuses tout à la fois modifie et résulte du cycle de l'azote. Le choix des constituants a un effet sur les entrées d'azote fixé à l'échelle de la culture, sur les transferts d'azote pendant la durée de l'association, puis sur les reliquats au cours de la rotation. Le type de légumineuse utilisé a un impact majeur sur la dynamique de l'azote sous prairie. La part de l'azote de la graminée issue de la légumineuse peut atteindre 60% dans les associations à base de trèfle blanc, 50% dans celles à base de trèfle violet et 40% dans celles à base de luzerne. La proportion de légumineuses optimale pour les transferts en faveur de la graminée (30%) est inférieure à celle maximisant la fixation du couvert (70%). L'amélioration des plantes pour un usage en association, le choix des variétés et la gestion des couverts (fertilisation, rythme de récolte...) sont des leviers majeurs pour ajuster l'équilibre entre constituants des associations. Ils permettent dans une certaine mesure de piloter leur contribution au bilan d'azote dans les rotations.
Gestion de l'azote en agriculture biologique : Fiches thématiques
La gestion de l'azote est un élément clé de la réussite des systèmes de culture en agriculture biologique et parfois un frein à la conversion. Dans le cadre du projet Agri-Bio, Agro-Transfert Ressources et Territoires et ses partenaires ont travaillé sur des fiches techniques synthétisant les connaissances et les moyens disponibles pour gérer l’azote en agriculture biologique, afin de mettre ces connaissances à disposition des agriculteurs. Ces fiches techniques sont le résultat d'une synthèse de la littérature scientifique et technique, complétée par des résultats de pratiques mises en œuvre par des agriculteurs en région Hauts-de-France. Les thématiques développées sont les leviers permettant d’introduire de l’azote dans les systèmes de culture biologiques (légumineuses, produits organiques) et de bénéficier de l’azote déjà présent dans ces systèmes (limitation des pertes en interculture et entretien de la fertilité des sols sur le long terme). La combinaison de ces leviers à l’échelle du système de culture est également abordée. Pour plus d’informations sur le projet Agri-Bio : http://www.agro-transfert-rt.org/projets/agri-bio/.
Le guide Terre Vivante des légumineuses : Culture, atouts santé et bonnes recettes
Pascal ASPE, Auteur ; Claude AUBERT, Auteur ; Blaise LECLERC, Auteur ; ET AL., Auteur | MENS (Domaine de Raud, 38 710, FRANCE) : ÉDITIONS TERRE VIVANTE | 2016
Fève, pois, haricot, pois chiche..., toutes ces plantes appartiennent à la famille des légumineuses. Côté jardin, elles ont la propriété de fixer l'azote de l'air dans leurs racines. Il en existe des variétés adaptées à tous les climats et à toutes les saisons, faciles à cultiver, à récolter et à reproduire dès lors que l'on respecte les conseils donnés dans cet ouvrage. Côté santé, leurs atouts nutritionnels en font des aliments de choix pour l'alimentation quotidienne. Grâce à leur richesse en protéines, elles constituent une alternative sérieuse à la viande, en apportant peu de graisses et beaucoup de fibres. Côté cuisine enfin, 150 recettes, puisées dans les traditions culinaires du monde entier, permettent d'accommoder ces légumes aux goûts et aux textures variés en différents plats : potages, hors d'œuvre, plats complets, salades, pâtés, beignets, crêpes et même desserts. Du potager à l'assiette... un guide qui réunit jardiniers, gourmands et cuisiniers autour de conseils de culture et de recettes de cuisine.
Les légumineuses fourragères, indispensables à l'élevage de demain
L. DELABY, Auteur ; J. PAVIE, Auteur ; B. MC CARTHY, Auteur ; ET AL., Auteur
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L'intensification basée sur les engrais chimiques et la spécialisation des productions a fait régresser les légumineuses en Europe, alors qu'en Amérique du Sud, la luzerne (pâturée ou associée avec l'ensilage de maïs) reste la base des systèmes de production laitière. Les légumineuses ont des atouts (fixation symbiotique, transfert de fertilité et richesse en protéines) qui ont des conséquences agronomiques et zootechniques à plusieurs niveaux, de la parcelle à l'exploitation, de l'assolement à l'alimentation des troupeaux. Leurs exigences et fragilités justifient des pratiques bien adaptées, mais les légumineuses permettent de renforcer l'autonomie des systèmes d'élevage et, selon le contexte de prix des intrants, la rentabilité économique des exploitations. Leur développement futur semble s'appuyer sur leurs atouts environnementaux et nécessiter une politique volontariste durable.
Dossier de presse : COP21 : L'agriculture et la forêt au coeur de la solution climatique : L'agriculture et la forêt se mobilisent pour le climat
Ce dossier de presse du 27 novembre 2015 souligne, à quelques jours du lancement de la COP21, les impacts du changement climatique dans le secteur agricole, mais aussi le rôle que peut jouer l'agriculture dans la lutte contre ce changement climatique. Afin de se préparer aux effets d'événements climatiques extrêmes, il est fondamental, est-il précisé en introduction de ce document, de renforcer la résilience des systèmes de production. À travers l'agroécologie, l'agriculture peut constituer une partie de la réponse au changement climatique. Ainsi, le message porté à la COP21 plaide pour une agriculture innovante et respectueuse de l'environnement. Parallèlement, des actions visant à encourager l'évolution des systèmes agricoles pour préserver la qualité des sols sont proposées, tel le projet « 4 pour 1000 ». Au sommaire du dossier de presse : - Qu'est-ce que la COP21 ? ; - Agriculture et climat : quels impacts ? ; - Agriculture et climat : quelles solutions ? ; - L'initiative "4 pour mille" : et si la solution passait par les sols ? ; - Forêt et climat : quels liens ? ; - La lutte contre le gaspillage alimentaire ; - L'enseignement agricole mobilisé face au climat ; - L'État exemplaire : le ministère de l'Agriculture se mobilise.
Les légumineuses pour des systèmes agricoles et alimentaires durables
Anne SCHNEIDER, Auteur ; Christian HUYGHE, Auteur ; Thierry MALEPLATE, Auteur ; ET AL., Auteur | VERSAILLES CEDEX (RD 10, 78 026, FRANCE) : ÉDITIONS QUAE | 2015
Qu'elles soient fourragères ou à graines, les légumineuses sont les seules cultures capables d'utiliser l'azote présent dans l'air pour fabriquer leurs propres protéines, sans avoir besoin d'apports d'engrais azotés. Cette spécificité, due à une symbiose naturelle, doit engendrer une gestion adaptée de l'ensemble du système de culture pour bénéficier de tous les avantages de ce processus biologique. En plus de réduire les flux polluants pour l'environnement (pas d'engrais), l'introduction des légumineuses contribue également à la diversification des systèmes de cultures, qui favorise la biodiversité des écosystèmes. De plus, les différents produits de ces cultures utilisés pour l'alimentation des animaux et des hommes peuvent avoir des effets positifs sur leur nutrition et leur santé. Une soixantaine d'experts ont contribué à cet ouvrage consacré aux légumineuses. Il couvre différentes échelles d'analyse, de la plante au territoire, de l'agriculteur au consommateur, de la production à l'environnement. Outil de réflexion sur les sources protéiques, la gestion de l'azote en France et la relation entre légumineuses et durabilité, il souligne également les besoins de connaissances et d'innovations. Après une introduction, sept grandes parties le composent : - 1 : Rôle des légumineuses dans l'agriculture française ; - 2 : Nutrition azotée et fonctionnement agrophysiologique spécifique des légumineuses ; - 3 : Performances agronomiques et gestion des légumineuses dans les systèmes de productions végétales ; - 4 : Conséquences zootechniques de l'introduction des légumineuses françaises dans les systèmes de productions animales ; - 5 : Les légumineuses pour l'alimentation humaine : apports nutritionnels et effets santé, usages et perspectives ; - 6 : Impacts environnementaux de l'introduction de légumineuses dans les systèmes de production ; - 7 : Analyses multi-enjeux et dynamiques socio-économiques des systèmes de production avec légumineuses.
Légumineuses et prairies temporaires : des fournitures d'azote pour les rotations
Françoise VERTÈS, Auteur ; Marie-Hélène JEUFFROY, Auteur ; Gaëtan LOUARN, Auteur ; ET AL., AuteurDans FOURRAGES (N° 223 - La fertilité des sols dans les systèmes fourragers (I) Septembre 2015) / p. 221-232 (12)
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Les légumineuses fourragères (en culture pure ou dans des couverts multispécifiques) représentent une grande part des apports azotés symbiotiques. Il existe une grande diversité d'implication des légumineuses dans les rotations. Dans cet article, des bilans d'azote du sol sont présentés pour plusieurs espèces de légumineuses ; ils varient selon de nombreux facteurs (type de couvert, autres sources d'azote...). Lorsque la fixation est active, elle peut représenter un apport d'une centaine d'unités d'azote. Ainsi, une meilleure connaissance des rôles, direct et indirect, des légumineuses dans les flux d'azote sous cultures et prairies (fixation, arrière-effets...) a été acquise, mais les recherches doivent se poursuivre pour intégrer ces effets à l'échelle de l'exploitation (ou du territoire) et des rotations afin de développer des pratiques et systèmes de production productifs et durables.
Plan de développement de l'agroforesterie : Pour le développement et la gestion durable de tous les systèmes agroforestiers
Dans le cadre du projet agro-écologique lancé en 2012 par le ministère de l'Agriculture, un plan de développement de l'agroforesterie a ensuite été élaboré, par le même ministère. Il doit permettre de couvrir l'ensemble du champ utile à son développement et de gérer durablement toutes les formes d'agroforesterie, sur tout le territoire et dans les différents systèmes agricoles. La définition et les pratiques de l'agroforesterie sont rappelées. L'intérêt agronomique et environnemental de l'agroforesterie est souligné : production de bois et de fourrage, lutte contre l'érosion, régulations microclimatiques et hydriques, stockage du carbone, fixation d'azote, résilience au changement, etc. Le document décrit les 5 axes identifiés pour dynamiser l'agroforesterie sur la période 2015-2020 : - Axe 1 : Mieux connaître la diversité des systèmes agroforestiers et leur fonctionnement ; - Axe 2 : Améliorer le cadre réglementaire et juridique et renforcer les appuis financiers ; - Axe 3 : Développer le conseil, la formation et la promotion de l'agroforesterie ; - Axe 4 : Améliorer la valorisation économique des productions de l'agroforesterie de manière durable ; - Axe 5 : Promouvoir et diffuser l'agroforesterie à l'international. Pour chacun des axes, les problématiques particulières et les actions à mettre en place sont formulées. Afin d'assurer un suivi et une évaluation de la mise en œuvre des actions du plan, un comité de pilotage a été constitué.
Relationships for estimating N2 fixation in legumes: incidence for N balance of legume-based cropping systems in Europe
Juliette ANGLADE, Auteur ; Gilles BILLEN, Auteur ; Josette GARNIER, AuteurLa gestion des intrants azotés dans les systèmes agricoles est une problématique croissante, avec certains dommages causés sur l'environnement : contaminations des eaux de surface et souterraines, eutrophisation, ou encore émissions de gaz à effet de serre. La culture de légumineuses, pure ou en association, représente une alternative durable pour apporter de l'azote dans les systèmes à faibles intrants. Afin de développer un outil permettant d'évaluer la fixation biologique de l'azote permise par l'intégration de légumineuses dans les rotations, les auteurs de cet article ont réalisé une méta-analyse de la littérature, combinée à une analyse statistique quantitative, en vue de définir une relation solide entre les variables mesurables et la fixation de diazote N2, notamment dans les différentes parties de la plante. Bien évaluer la fixation biologique de l'azote est primordial pour estimer la possibilité de diversifier les systèmes agricoles autour de la présence de légumineuses, tout en respectant les équilibres du système, et tout en assurant la productivité à court terme et la durabilité à long terme. Pour une rotation classique, en agriculture biologique, de neuf ans, dans le bassin parisien, comprenant des céréales et des légumineuses, le bilan azoté dans la partie superficielle du sol semble équilibré, avec un surplus estimé à seulement quelques kg N/ha/an. Dans ce cas précis, les légumineuses sont responsables de 86 % des apports totaux en azote.
