Les engrais azotés et ses effets spectaculaires sur les rendements sont incontournables dans le monde agricole. À l’origine de la majorité des gigantesques transformations que l’agriculture a connues depuis un siècle, ils sont néanmoins de redoutables polluants .

Les engrais azotés de synthèse, un danger pour la santé et l'environnement
Les engrais azotés de synthèse, un danger pour la santé et l'environnement © Getty / wihteorchid

L’azote, élément omniprésent et invisible est aussi indispensable à la vie que l’oxygène. Pourtant cet  élément vital, l’azote, est devenu un polluant mortel pour l’environnement et pour l’humain. Le chimiste Fritz Haber trouva un procédé de fabrication de l’ammoniac à partir de l’azote de l’air et  s’associa avec l’industriel Carl Bosch. C’est en 1909 que fut produite la première tonne d’ammoniac de synthèse en alliant l’azote de l’air avec de l’hydrogène. Le procédé Haber-Bosch est à l'origine de tous les engrais azotés chimiques. 

Dans le sol, l’azote est présent dans la matière organique, celle présente sous forme stable, dans l’humus, et celle apportée par les parties des plantes non récoltées et par les fertilisants organiques – fumier, lisier, engrais verts et autres, auxquels vient s’ajouter depuis le XXe siècle, celui contenu dans les engrais azotés chimiques. Et c'est  dans le sol  que les plantes vont le chercher, par leurs racines, avec les autres éléments nécessaires à leur développement (phosphore, potassium, calcium et autres) auxquels vient s’ajouter depuis le XXe siècle, celui contenu dans les engrais azotés chimiques.

L’azote est le principal constituant des protéines. Les composés azotés (nitrates et ammonium) que les plantes absorbent ne sont en effet que des formes transitoires, qui servent de matière première à la synthèse des protéines, que seules les plantes sont capables de réaliser. Toutes les plantes contiennent des protéines, mais en quantités très variables selon les espèces et la partie de la plante considérée. Ce sont les graines qui en renferment le plus, depuis le riz (7,5 %) jusqu’au soja ou au lupin (plus de 35 %), mais aucune plante n’en est totalement dépourvue, car elles sont indispensables à leur métabolisme.  Les espèces animales ne peuvent pas vivre sans protéines, et doivent les trouver dans les plantes et les animaux dont elles se nourrissent. L’espèce humaine, quant à elle, est omnivore, c’est à-dire qu’elle peut trouver les protéines dont elle a besoin aussi bien dans des plantes que dans des produits animaux. 

Jusqu’au XIXe siècle, l’azote réactif, c’est-à-dire utilisable par les plantes, étant disponible en quantités limitées et les besoins étant croissants, les agronomes et les chimistes se sont mis en quête de nouvelles sources de cet élément, et  continuèrent  à chercher comment rendre l’azote de l’air utilisable par les plantes, en le combinant avec de l’oxygène ou de l’hydrogène. En 1909 fut produite la première tonne d’ammoniac de synthèse en alliant l’azote de l’air avec de l’hydrogène. Le procédé Haber-Bosch était né, et c’est toujours lui qui est utilisé de nos jours.  Avec l’augmentation de la population mondiale et de la consommation de viande, la production d’ammoniac pour la fabrication d’engrais azotés devrait continuer à augmenter dans les prochaines décennies

L’ammoniac est la matière première de tous les engrais azotés chimiques : ammonitrates, urée, solution azotée, sulfate d’ammoniac, engrais composés renfermant de l’azote. On produit chaque année dans le monde l’équivalent de 130 millions de tonnes d’azote sous forme d’engrais. L'usage de cet engrais  entraine et crée  un danger environnemental et sanitaire, nuisant à la santé humaine, aux écosystèmes naturels et à la biodiversité. L’agriculture française utilise 3,7 millions de tonnes de cet engrais chaque année. Il existe pourtant des alternatives. 

Une agriculture sans engrais azoté ? une solution : les cultures associées. Certaines associations d’espèces différentes, par exemple céréales et légumineuses, ou de variétés différentes d’une même espèce, permettent fréquemment de réduire les dégâts faits par les maladies et les ravageurs. Un exemple en est donné par une étude qui a comparé la culture d’une seule variété de riz sur une parcelle avec le mélange de plusieurs variétés, les unes sensibles, les autres résistantes à l’une des principales maladies du riz (la pyriculariose). La culture en lignes alternées de ces deux types de variétés a permis, grâce à une diminution drastique des dégâts provoqués par cette maladie, d’augmenter le rendement de 89 % (Zhu, 2000). L’agriculture biologique est la seule qui exclut totalement les engrais azotés de synthèse, qui restent la principale source d’azote dans toutes les autres alternatives. En bio, on dispose d’autres sources d’azote, celui contenu dans toutes les matières organiques disponibles : les résidus de récolte, les déjections animales (fumier, purin, lisier), voire humaines, les aliments que nous jetons, les résidus de l’industrie agroalimentaire, etc., et celui fixé par les légumineuses

A Lire   sur ce sujet « les apprentis sorciers de l’azote. La face cachée des engrais chimiques »  avec préface d’Hervé Kempf Ed Terre Vivante de  Claude Aubert . 

avec Marc Dufumier, ingénieur agronome et professeur honoraire à AgroParisTech. Il est auteur L’agroécologie peut nous sauver  (Actes Sud) et « De la terre à l’assiette » Allary Editions

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