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29 septembre, 2016

Comment éviter les pertes d’azote par volatilisation ammoniacale ?

La fertilisation consiste à apporter le bon engrais, à la bonne dose, au bon moment, au bon endroit et avec le bon outil. Dans cette réflexion, il est important de tenir compte des pertes par volatilisation ammoniacale, d’autant plus que ces risques sont trop variables pour être quantifiés. Pourtant, la volatilisation est le premier facteur de la perte d’efficacité des apports azotés, et la libération d’ammoniaque dans l’air a un impact négatif sur l’environnement. Il est possible de prendre en compte cette perte éventuelle, afin de pouvoir la minimiser. Avant d’envisager une solution, il faut comprendre ce mécanisme d’ordre physico-chimique.


Un agriculteur inspecte les feuilles de sa culture
Un agriculteur inspecte les feuilles de sa culture

Concrètement, qu’est ce que la volatilisation ?

La volatilisation ammoniacale intervient lors de la fertilisation azotée mise en place pour la nutrition des cultures. Pendant l’épandage d’engrais sous forme uréique ou sous forme ammoniacale, l’ammonium (NH4+) entre en contact avec le complexe argilo-humique du sol, et selon certaines conditions, est transformé sous sa forme gazeuse NH3.

Cette transformation gazeuse est un phénomène résultant d’une suite de transformations physico-chimiques causées par l’augmentation de l’azote ammoniacal présent dans le sol :

SchémaCe phénomène est rapide et s’opère après l’épandage, dans les heures ou jours suivants pour la majorité des cas.

SchémaLes réactions chimiques sont complexes, mais les facteurs favorisants cette évaporation sont bien identifiés.

SchémaLa proportion de l’ammonium susceptible d’être transformée en ammoniac est définie par les équilibres physico-chimiques établis dans le sol et à l’interface sol-atmosphère , entre les différentes formes de l’ammoniac.

 

Les facteurs de volatilisation

L’intensité des pertes ammoniacales dépend des propriétés physico-chimiques du sol, ainsi que des conditions climatiques.

Propiétés du sol

Le pH du sol joue un rôle primordial dans l’équilibre entre l’ammonium (NH4+) et l’ammoniac (NH3). Si le pH est égal ou inférieur à 6,5 (acide, donc), la forme ammoniac est absente du sol. De ce fait, l’apport d’azote sous forme ammoniacale ne provoquera pas de perte par volatilisation, mais permettra de créer un équilibre entre les deux éléments chimiques. En revanche, si le pH est nettement basique, l’équilibre chimique se déplace en faveur de la forme ammoniac d’abord en solution dans le sol puis sous forme gazeuse. Dès lors, les pertes gazeuses d’ammoniac augmentent rapidement.

Comme nous l’avons vu plus haut, si le sol est sec, l’azote restera en surface. Son passage dans le sol et donc sa disponibilité pour la plante sont tributaires des conditions météorologiques.

La dernière propriété du sol influant sur la production de l’ammoniac est son taux d’humidité. Si l’engrais ammoniacal ne s’infiltre pas dans le sol sous l’action de l’humidité du sol et des précipitations, il sera rendu plus sensible aux pertes d’ammoniac par une plus grande exposition aux échanges avec l’atmosphère.

Les conditions climatiques

Des températures élevées (plus de 10 °C) favorisent l’évaporation du NH3. La perte de l’apport azoté peut, dans ce cas, s’élever à 20%. D’une manière générale, une période de sècheresse n’est pas propice à une fertilisation efficace. Enfin, le vent joue également un rôle important sur la volatilisation du NH3.

 

Comment réduire la perte ammoniacale ? 

Tous les facteurs à risque ne sont pas compensables. Par exemple, les propriétés physiques du sol dépendent pour beaucoup de la situation géographique. Cependant, il existe des méthodes simples à mettre en place pour diminuer la volatilisation:

L’enfouissement des apports azotés est une technique fiable et efficace contre les conditions climatiques défavorables à la fertilisation. Cela minimise l’impact de la température et du vent sur la volatilisation.

Plus simplement, évitez de fertiliser en pleine journée, lorsque la chaleur est forte, et dans le meilleur des cas, épandre avant une pluie permet de faire pénétrer l’azote dans le sol.

 

Pourquoi utiliser les ammonitrates ?

Le granulé d’urée créer lui même les conditions favorables à l’évaporation ammoniacale. Dans les environs du granulé, le pH d’un sol initialement acide peut facilement s’acidifier davantage. C’est pour cette raison que les pertes par volatilisation sont en général plus élevées lorsque l’on utilise des engrais à base d’urée plutôt que des ammonitrates. L’explication est encore une fois chimique. En effet, l’urée contient deux fois plus d’azote volatile que l’ammonitrate.

Graphique sur le taux de volatisation

 

Gestion de l’azote face aux diverses situations

Dans certains cas de figure, il n’y a pas d’enfouissement réalisable, ou la température reste élevée pendant longtemps, alors qu’il faut tout de même fertiliser.

Le seul moyen à la disposition de l’agriculteur est de compenser la volatilisation de l’azote dans la dose épandue sur la parcelle. Pour éviter de majorer les doses d’engrais à apporter, optimiser l’apport reste la meilleure solution, à la fois d’un point de vue agronomique et économique.

Si prévenir les risques ne suffit pas à compenser les pertes, il faut les estimer en fonction de la situation pour en déduire la possibilité de majoration de la dose tout en évitant une trop forte pénalisation des performances de la culture.

Le Comifer a élaboré une grille (pour les cultures d’hiver) afin de permettre aux agriculteurs de repérer les situations à risques et d’adopter une stratégie de compensation.

grille pour les cultures d’hiverSelon la note obtenue, la possibilité de majoration de l’apport varie :

Cette grille n’est qu’indicative et n’a pas de valeur légale, elle permet de donner des repères dans sa stratégie de fertilisation.


Une fertilisation efficace est une fertilisation de précision. Avoir conscience des pertes que peut engendrer la volatilisation incite à chercher les moyens de l’éviter, ou d'apprendre à la compenser. Cela permet aux agriculteurs de maximiser leurs rendements, tout en préservant l’environnement.

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