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L’engrais (ou fertilisant ou fumure) est une substance apportée dans le sol à une plante dans le but de combler ses besoins. Les éléments nutritifs contenus dans l’engrais agissent en complément des éléments naturellement présents dans le sol. On parle aussi de fertilisation. L’absorption des éléments nutritifs se fait au niveau de la racine des plantes. La nutrition du végétal sous forme d’engrais vise à favoriser la croissance et la qualité de la plante, ainsi que le rendement obtenu. La fertilisation concerne principalement l’élément azote (N), indispensable à la croissance des plantes puisqu’il deviendra un facteur limitant au rendement (comme l’eau) en cas de carence.

Les engrais agricoles peuvent être des engrais organiques (issus de matière vivante animale ou végétale, ou synthétisée telle que l’urée…) ou minéraux (synthétisés par l’industrie des agrofournitures).

La fertilisation est une pratique commune à toutes les productions agricoles (grandes cultures, fourrages, vigne, arboriculture, horticulture).

Un engrais est composé des trois éléments de base (appelés aussi macro-nutriments) que sont l’azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K).

La proportion de ces différents éléments est reprise dans la formulation des engrais. Ainsi, la combinaison 15-15-15 indique un engrais dont la proportion d'azote (N), de phosphore (P) et de potassium (K) représente respectivement 15 % de N, 15 % de P et 15 % de K.

L’engrais potasse, riche en potassium, peut être d’origine minérale. Quand il est associé à du nitrate, on parle de nitrate de potassium. La potasse peut aussi être de la potasse organique.

Dans la majorité des cas, l’engrais va être amené dans le sol par épandage ou pulvérisation. Il peut aussi être ajouté sous forme soluble dans l’eau utilisée pour l’irrigation – on parle alors de technique de la fertigation ou dans le substrat utilisé dans le cas de cultures hydroponiques - il s’agit alors de fertilisation hors-sol.

Les apports en fertilisation se calculent en équilibrant les besoins de la plante, les apports qui peuvent être fournis par le sol et ceux apportés par les exploitants au cours de la campagne culturale. La dose d’engrais à apporter est calculée selon la formule suivante :

Dose totale d'azote à apporter = besoins de la culture - fournitures du sol - les apports organiques.

Les engrais minéraux sont des engrais fabriqués par l’industrie des agrofournitures pour répondre aux enjeux de l’agriculture.

Les engrais minéraux peuvent être simples (avec un seul élément nutritif, tels que les engrais simple K) ou composés (mélanges d’au moins deux éléments nutritifs) : engrais NPK, engrais NP, engrais PK. Par exemple, l’engrais azoté soufré apporte simultanément les éléments azote et soufre. Une telle synergie conduit à la fois à un gain de temps pour l’agriculteur dans l’application des engrais et une complémentarité optimisée entre les deux nutriments.

Le choix de la fertilisation de fond (formulation et composition) sera raisonné et optimisé par l’agriculteur selon les besoins des plantes, le matériel utilisé et le contexte pédo-climatique.

Les engrais minéraux sont généralement utilisés en mélange liquide ou solide (granulés).

La fertilisation minérale solide correspond à plusieurs formulations : sulfate d’ammoniaque, sulfate d’ammoniaque, nitrate de chaux, nitrate de potassium, ammonitrate, ce dernier servant d’engrais minéral de référence.

La fertilisation minérale liquide peut intervenir au semis ou sur une plante déjà en végétation. La fertilisation minérale liquide au semis présente deux avantages comparativement à la fertilisation solide. Le premier intérêt porte sur la rapidité d'action : la forme soluble rend les éléments directement assimilables par la plante. Le second intérêt vient du positionnement de l’engrais directement dans la ligne de semis, au plus près des futures racines. Dans la pratique, l’utilisation d’un engrais starter liquide 14-48-0 (le plus courant) permet d'apporter le phosphore dont les cultures de printemps ont besoin.

Utilisé quand la plante a déjà commencé sa végétation, l’engrais minéral liquide contribue à une meilleure valorisation par rapport à un apport solide au binage ou à la volée. L'enfouissement de l’engrais liquide limite la volatilisation de l'azote ammoniacal (NH3).

Dans les deux cas (apport au semis ou en végétation), l’efficacité accrue des engrais minéraux liquides expliquent qu’ils séduisent un nombre croissant d’agriculteurs en France.

Un engrais organique provient de matière vivante. Parmi les engrais organiques les plus utilisés pour leur richesse en azote, citons :

• l’urée, sous forme de granulés, dont la minéralisation progressive peut être intéressante

• les co-produits d’élevage : les fientes, le fumier (bovin, équin, porcin, poule, ovin,…) et le lisier,

• le compost,

• les déchets d’abattoir (déchets industriels), tels que le sang séché et la corne broyée, couramment utilisés dans les jardins des particuliers.

Afin d’être disponibles pour la plante, et donc assimilés, les engrais organiques nécessitent une transformation en ions minéraux par les micro-organismes (bactéries) du sol.

Les engrais verts sont des plantes semées, non par pour être récoltées, mais destinées à être enfouies pour venir enrichir le sol. Les engrais verts viennent puiser les éléments nutritifs dans le sol. Ils vont être stockés dans la plante (feuilles, tiges, racines etc.) en vue d’une restitution pour la culture suivante au moment de la décomposition.

Des engrais organo-minéraux sont également disponibles sur le marché.  Ces fertilisants mélangent les matières organiques d’origine animale et/ou végétale et de matières minérales.. Des engrais organo-minéraux doivent contenir au moins 1% d'azote organique.

Le cahier des charges de l’agriculture biologique interdit l’utilisation des engrais azotés minéraux. Pour combler les besoins en azote des plantes, et ainsi favoriser leur bon développement, l’agriculture biologique utilise entre autre les légumineuses pour fixer l’azote de l’air. Les fertilisants organiques bio peuvent également être apportés en complément : co-produits d’élevage et fertilisants proposés sur le marché de l’agrofourniture.

La directive « nitrates » est la directive européenne de 1991 (91/676/CEE) qui fixe deux objectifs :

• La diminution de la pollution des eaux par les nitrates d’origine agricole et la diminution de l’eutrophisation (excès d'éléments nutritifs issus des activités agricoles) avec déséquilibre de l’écosystème

• La prévention de toute nouvelle pollution

Ce cadre réglementaire européen, transcrit en droit français, s’applique dans toutes les zones identifiées comme vulnérables. Les obligations sont déclinées au sein d’un programme d’actions national (PAN) et un programme d’actions régional (PAR).

La directive « nitrates » impose de respecter un calendrier d’épandage pour tous les fertilisants azotés (organiques et minéraux), des quantités précises et la tenue d’un cahier d’épandage.

Le matériel d’épandage, par sa performance et sa précision sur la répartition des engrais, représente un allié incontournable de l’agriculteur pour répondre aux enjeux de la précision de la dose appliquée et de la traçabilité des chantiers.