Inhibition de l'activité naturelle de l'uréase

Les inhibiteurs d’uréase sont des substances chimiques qui freine l’activité de l’uréase naturelle du sol. Ils laissent ainsi plus de temps à l’urée pour s’infiltrer dans le sol, de sorte que le pic de concentration d’ammoniac et le risque de volatilisation à l’épandage sont réduits. Quelles sont les caractéristiques des inhibiteurs d’uréase ?

Qu'est-ce que le NBPT ?

Depuis le début des années 70, de nombreux composés ont été évalués sur leur faculté d’inhibiteur d’uréase mais peu d’entre eux remplissent les conditions requises : efficace à de faibles concentrations, non toxique, stable, bon marché et compatible avec l’urée. Le N-(n-butyl) thiophosphorique triamide, utilisé aux États-Unis depuis le début des années 80, a été autorisé par le Règlement européen en 2008. C’est la matière active des engrais commercialisés sous la dénomination « urée avec inhibiteur d’uréase ».

Formule chimique du NBPT

Comment agit le NBPT ?

La transformation de l’urée en ammonium dépend de l’humidité et de l’activité des enzymes uréases dans le sol. On trouve les uréases dans de nombreux êtres vivants : bactéries, champignons, algues, plantes et certains invertébrés, ainsi que sous forme d’enzymes libres dans le sol. Les inhibiteurs d’uréase sont des substances chimiques qui empêchent temporairement l’activité naturelle de ces enzymes du sol, freinant ainsi la transformation de l’urée en ammonium. Ralentir l’hydrolyse de l’urée en ammonium réduit la forte augmentation du pH et par conséquent, les pics de dégagement d’ammoniac car les molécules d’urée ont plus de temps pour s’infiltrer dans le sol. Ainsi, la volatilisation ammoniacale est diminuée. Des essais ont montré que les inhibiteurs d’uréase pouvaient réduire d’environ 60 à 70 % les pertes par volatilisation ammoniacale de l’urée et de 40 à 50 % celles de la solution azotée.

Pertes par volatilisation cumulées pour différents engrais - essai en sol acide (pH5, 8)

Concentration minimum nécessaire

Les inhibiteurs d’uréase doivent atteindre une concentration minimum pour être efficace. Le Règlement Européen a fixé la limite inférieure en NBPT à 0,04 % et la limite supérieure à 0,10 %. Ces concentrations assurent un pouvoir d’inhibition d’environ 90 %.

Pour que l'inhibition de l'uréase soit efficace, une concentration minimale d'au moins 0,04 % est requise. Pour éviter le surdosage d'un produit chimique comme le NBPT, le teneur maximale ne doit pas dépasser 0,10 %.

La stabilité du NBPT est un problème

Les inhibiteurs d’uréase ont une stabilité limitée et se dégradent dans le temps. La décomposition dépend de la température.
La demi-vie caractéristique est inférieure à 6 mois. C’est pourquoi les engrais contenant des inhibiteurs doivent être utilisés rapidement après fabrication. Le NBPT se décompose très vite quand il entre en contact avec des sulfates. Il est donc incompatible avec des engrais contenant des sulfates.

Décomposition du NBPT dans différents engrais à 20°C.

Sûreté et sécurité

Effets sur l’être humain

Le NBPT est provisoirement classé « produit dangereux » par la réglementation européenne. Pur, il est irritant pour les yeux et présente un risque pour la fécondité. Sa manipulation impose le port d’une tenue de protection, de gants et de lunettes. Aucune restriction ne s’applique pour les engrais uréiques contenant du NBPT. À ce jour, la présence de traces de NBPT dans la chaîne alimentaire n’a pu être démontrée.

Effets sur le sol

Le NBPT épandu est rapidement minéralisé dans le sol et transformé en CO₂ avec une demi-vie de une à deux semaines. On ne connaît pas, à ce jour, d’effet néfaste du NBPT sur les organismes et la faune du sol.

NBPT dans les plantes

Présente dans les plantes cultivées, l’uréase est aussi nécessaire à la conversion de l’urée à l’extérieur qu’ à l’intérieur. Après apport, les inhibiteurs d’uréase peuvent être absorbés par les racines et transférés vers les feuilles, où ils réduisent l’activité endogène de l’uréase. Il en résulte une baisse de la teneur en acides aminés, indiquant une altération du métabolisme de l’azote. On a pu observer des chloroses et des nécroses en bordure des feuilles de différentes cultures après application d’urée avec NBPT. Ces symptômes sont passagers et semblent surtout dus à l’accumulation d’urée dans les feuilles.

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