L'actu d'Arvalis Intégrer les valeurs fertilisantes des produits organiques

Arvalis-Institut du végétal Terre-net Média

Pour réaliser un plan de fumure en tenant compte de l'épandage des produits organiques, il faut connaître leurs valeurs fertilisantes. Des coefficients d'équivalence engrais ont été établis de manière à exprimer l'efficacité d'un engrais organique par rapport à un engrais minéral de référence.

Epandage de fumierTenir compte de la valeur fertilisante de la matière organique pour optimiser ses apports. (©Terre-net Média)

Les produits résiduaires organiques (Pro) contiennent des quantités importantes d’azote, phosphore et potassium. Le potassium des Pro se trouve dans les urines et les litières. Sa solubilité est analogue à celle des engrais potassiques. Il est donc rapidement et en totalité disponible pour les cultures. Le phosphore se trouve en majorité sous des formes minérales plus ou moins solubles, mais aussi sous des formes organiques très diverses, comme par exemple les phospholipides et les phytates. Elles doivent être minéralisées pour que le phosphore puisse être utilisé par les plantes. Les expérimentations menées par l’Inra de Bordeaux de 1998 à 2000 sur plus de 70 produits organiques montrent que la disponibilité à court terme du phosphore des Pro est au moins égale à 50 % de celle du superphosphate. A long terme, la disponibilité du phosphore des Pro serait identique ou supérieure à celle des minéraux solubles.

Une vitesse de minéralisation de l’azote très variable

La mise à disposition de l’azote des Pro quant à elle, est très variable selon la part d’azote minéral qu’ils contiennent et les formes d’azote organique présentes. La part d’azote minéral se présente essentiellement sous forme ammoniacale et est immédiatement disponible pour les plantes. L’azote organique doit être au préalable minéralisé. Pour tous les Pro, on distingue une phase de minéralisation plus rapide de l’azote organique au cours de douze mois suivant l’apport, en lien avec une fraction organique plus facilement dégradable par l’activité biologique du sol, et une phase de minéralisation plus lente, à une vitesse du même ordre de grandeur que celle de la MO du sol. L’effet azote du Pro sur la culture réceptrice est lié à la fraction d’azote minéral du Pro, et à la part de l’azote organique minéralisée au cours du cycle cultural.

Plusieurs comportements sont distingués quant à la phase de minéralisation plus rapide de l’azote organique. L’azote organique des Pro type fientes ou fumiers de volailles ou vinasses se minéralise rapidement. 30 à 80 % de l’azote organique apporté est minéralisé au cours des premiers mois voire des premières semaines. Ces produits doivent donc être apportés peu de temps avant les périodes d’absorption des cultures. Les Pro type fumiers de bovins ont un rythme de minéralisation intermédiaire. Entre 20 et 40 % de l’azote organique apporté se minéralise progressivement au cours de la campagne suivant l’apport. Enfin, les Pro type composts de déchets verts ou de fumiers de bovins qui ont subi une phase de maturation longue (> 12 mois) se minéralisent très lentement. Seul 10 à 15 % de leur azote organique est libéré au cours de la première année. Ces produits sont principalement utilisés pour entretenir le stock de carbone organique du sol et non comme fertilisants azotés.

Calculer les valeurs fertilisantes des Pro

Pour établir un plan de fumure intégrant l’épandage des Pro, il est indispensable de connaître leurs valeurs fertilisantes. Celles-ci reposent sur leur composition (teneurs en azote, en phosphore, en potassium) et des coefficients d’équivalence engrais minéral (Keq). Pour chaque élément fertilisant, le coefficient d’équivalence engrais minéral exprime l’efficacité de l’engrais organique par rapport à un engrais minéral de référence tel que l’ammonitrate ou le superphosphate.

Le Keq est d’autant plus élevé que le Pro contient de l’azote minéral et de l’azote organique rapidement minéralisable. Il dépend aussi de la culture réceptrice, de la période d’apport, et s’il est enfoui ou non. En pratique, il faut multiplier la dose totale d’élément fertilisant apportée par le coefficient d’équivalence engrais minéral pour obtenir la fourniture réelle en éléments fertilisants à la culture.

Des concentrations en azote très élevées dans les déjections des volailles

 Type de produitTeneurs (par tonne de produit brut)
Azote total (kg/t)P2O5
(kg/t)
K2O
(kg/t)
Fumier
Bovinstrès compact de litière accumulée ou compostage53,27
aire d’exercice devant une aire paillée + logettes - stockage < 2 mois52,56,5
aire d’exercice devant une aire paillée - stockage > 2 mois42,25
Ovinslitière accumulée6,7412
Caprinslitière accumulée6,15,25,7
VolaillesPoulets de chair (sortie bâtiments)22,813,819
Lisier et fientes
Bovinsaire d’exercice couverte devant aire paillée2,213
Porcsà l’engrais5,63,34,8
Volaillespoules pondeuses, pré-séchage sur tapis + séchage sous hangar353724
Autres
Fumier de champignonnière7,52,55
Vinasses concentrées de sucrerie29275
Boues liquides biologiques32,50,9
Boues pâteuses physico-chimiques ou biologiques107,50,8
Boues chaulées physico-chimiques ou biologiques8,49,40,9
Boues compostées771,5
Composts de déchets verts8,32,97,3
Composts d’ordures ménagères7,32,83,8

Tableau 1 : Valeurs repères de composition des principaux fertilisants organiques. Source : Institut de l’Elevage Pays de la Loire, 2003 ; Itp, Pascale Levasseur, 2005 ; Itavi, Claude Aubert, 2005 ; Ademe, 1998 ; Ademe, 2001

Les fumiers de porcs et volailles mieux valorisés que les fumiers de bovins

CulturePériode d’apportFBCfbFPCfpFVCfvLP
BléAutomne0,12 ± 0,070,11 ±0,070,12 ± 0,060,07 ± 0,040,22 ± 0,050,14 ± 0,040,42 ± 0,22
Printemps    0,45 ± 0,17 0,62 ± 0,16
ColzaFin été0,22 ± 0,130,20 ± 0,13  0,50 ± 0,24 0,31 ± 0,27
Printemps      0,56 ± 0,18
MaïsPrintemps0,33 ± 0,190,29 ± 0,190,47 ± 0,200,35 ± 0,200,51 ± 0,170,43 ± 0,190,47 ± 0,25
PrairiesAutomne0,20 ± 0,120,15 ± 0,090,25 ± 0,050,25 ± 0,080,45 ± 0,140,34 ± 0,140,38 ± 0,32
Printemps 0,43 ± 0,28    0,74 ± 0,37

Tableau 2 : Moyennes et écarts-types des coefficients d’équivalence ammonitrate des produits étudiés sur 25 essais (FB : fumiers de bovins, Cfb : fumiers de bovins compostés, FP : fumiers de porcins, Cfp : fumiers de porcins compostés, FV : fumiers de volailles, Cfv : fumiers de volailles compostés, LP : lisiers de porcins). Source : Projet Casdar 2007-2011

Le coefficient d’équivalence pour le potassium est égal à 1 quel que soit le type de produit.

Pour le calcul de la fertilisation phosphatée de la culture réceptrice, le Keq n’est à prendre en compte que dans le cas où l’apport de phosphore est nécessaire, c'est-à-dire lorsque la teneur en P2O5 de l’analyse de terre la plus récente de la parcelle est inférieure au seuil Timpasse. Cette teneur est définie dans la méthode Comifer. Au-dessus de cette valeur, pour laquelle l'absence de fumure sur la culture en place n’entraîne pas de chute de rendement économiquement significative, la prise en compte des Keq pour le phosphore est inutile. Après un an de présence dans le sol, le phosphore des matières organiques a le même effet sur l'enrichissement du sol que les engrais phosphatés solubles dans l'eau. Il contribue, quelle que soit la teneur du sol, à l'accroissement ou l'entretien à moyen terme de la biodisponibilité du phosphore et doit être prise en compte dans le bilan de fertilisation.

Phosphore : une meilleure efficacité des lisiers

Type de produitCoefficient d’équivalence P2O5
Lisier et fumiers de porcs0,95
Fumiers et fientes de volailles0,85
Fumiers de bovins0,80
Composts de fumiers de bovins0,70
Boues de Step biologiques0,95
Boues de Step physico-chimiques (CaO, sels Fe...)0,90
Compost de boues de Step et déchets verts0,70
Compost de déchets verts0,55

Tableau 3 : Coefficient d'équivalence superphosphate des produits organiques pour l'année de l'apport.

Bien fertiliser avec des produits organiques

Pour vous aider à réaliser votre plan de fumure intégrant des produits organiques issus d’élevages, Arvalis – Institut du végétal a créé un outil Fertiliser avec des produits organiques. En plus de calculer les fournitures réelles en éléments fertilisants du produit organique apporté à la dose souhaitée, cet outil met en évidence des excédents ou déficit en azote, phosphore, potassium, et magnésium suite à cet apport.

Rédacteurs : Alain Bouthier, Robert Trochard (Arvalis - Institut du végétal)

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