Collège: Les engrais dans l'agriculture (SVT)

« Les engrais sont des substances nutritives destinées aux plantes.

Leur emploi a pour but de stimuler la croissance , le rendement et la qualité des cultures ; ils entrent dans la catégorie plus générale des fertilisants .

Pour les civilisations de l'Antiquité, les sols les plus fertiles étaient les sols riches en humus, substance qui donne au sol un caractère gras.

Le mot • engrais • vient ainsi de la croyance que la partie utilisée par les plantes pour se nourrir était la partie grasse.

Pour fertiliser la terre et nourrir les plantes , il fallait donc l'engraisser .

Les hommes ont eu très viite conscience que le sol n'était pas une réserve inépuisable et qu'il fallait.

pour continuer à cultiver les plantes , savoir le laisser se reposer pour qu'il reconstitue ses réserves ou lui apporter des fertilisants divers.

Jusqu 'au XVII~ siède, les apports se font de manière empirique : déjections animales, cendres , os broyés, végétaux en plantes , les chimistes mettent au point des engrais minéraux à base d'azote , de potasse et de phosphates qui sont administrés généralement via l'eau d'arrosage .

Leur commercialisation et leur emploi massff commencent dans les pays occidentaux et d'Europe de l'Est.

mais de manière très disparate selon les pays .

Ainsi , la France restera longtemps très en retrait Ce sont les résultats spectaculaires sur les rendements qui finiront par avoir raison de toutes les réticences, économiques comme scientifiques .

La consommation d'engrais est alors devenue rapidement un marqueur de la puissance économique d 'une nation .

Aujourd'hui la consommation dans le monde est très inégale selon les zones de développement Dans les pays développés , la consommation d'engrais, après avoir atteint des sommets, tend maintenant à stagner ou régresser légèremen~ l'emploi étant généralisé et maîtrisé .

Au contraire, dans les pays en voie de développement la consommation est en pleine augmentation .

Ces pays doivent en effet faire face à une croissance démographique importante qui impose des rendements agricoles supérieurs et les pousse à l 'emploi massif des engrais minéraux .

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- ---------1 KW j® !ohM DE L'ORIGINE DES ENGRAIS A partir du XVII~ siécle, l'expérimentation agronomique se développe et les savants se posent les questions du fonctionnement des végétaux et de la structure chimique du sol : les plantes se nourrissent­ elles de composés organiques ou minéraux et d'où les tirent-elles ? Au XIX' siécle, les premières lois de fertilisation sont formulêes par l'Allemand JIISIIIs UNif .

Il s 'agit de la loi de l'exportation­restitution (•le principe fondamental est de rendre toujours à la terre, en pleine mesure, sous n'Importe quelle forme , tout ce qu'on lui enlève par les récoltes») et de la loi du minimum qui affirme que le rendement d 'une culture est contrôlé quantitativement par l'élément fertilisant dont la teneur dans les sols est la plus faible.

Dès lors que Liebig met au point la théorie de la nutrition minérale des Pour se développer , une plante a besoin d'eau , de lumière , de carbone, d 'oxygène et d'une trentaine d'éléments nutritifs qu'elle puise sous une forme minérale .

Les éléments minéraux servent au bon fonctionnement du métabolisme de la plante et la constitution de certains de ses tissus .

l'air ambiant fournit à la plante l'oxygène et le carbone (via le dioxyde de carbone -Co,) qu'elle fixe par le processus de photosynthèse.

C'est le sol qui fournit à la plante l'eau et les éléments minéraux assimilables.

Selon les caractéristiques physiques et chimiques du sol, les éléments nutritifs sont plus ou moins disponibles pour la plante .

Cela dépend notamment : du pH du sol.

de la richesse en micr!Hlrganismes transformant les élements non assimilables en éléments assimilables et de sa composition bien sOr.

On considère généralement qu'un sol acide (pH < 6) est moins fertile car les oligoéléments s'y dissolvent moins bien .

Cependan~ il peut tout de même convenir à certaines espéces comme le fenouil, le sarrazin ou le romarin .

Pour fertiliser efficacemen~ il est donc nécessaire de bien connaître le sol, afin de lui apporter les élements qui lui manquen~ ou de transformer ses caractéristiques pour rendre ces éléments disponibles .

Les éléments qui servent à changer le sol sont des amendements et les éléments qui servent directement à la nutrition de la plante sont des engra is .

Par exemple , apporter du calcaire au sol pour le rendre moins acide , c'est l'amender, alors que lui apporter des cendres pour fournir du potassium , c'est l'engraisser .

fiOIS MINtiAUX ESSENTIELS Trois grands minéraux sont essentiels à la vie d 'une plante , ce sont l'azote (N).

le phosphore (P) et le potassium (K).

Ils sont à la base des engrais modernes .

L'azote l'azote est essentiel pour la croissance et le rendement de la plante .

Il influe notamment sur sa couleur , sa composition en protéines et en vitamines.

Quantité, forme d'apport et date sont des critères importants qui modifient l'Influence de l'azote sur le développement de la plante .

Même s'il est présent dans l'air, les plantes ne peuvent pas l'absorber sous sa forme gazeuse (à l'exception des légumineu ses commes le trèfle, les pois , les lentilles ...

) .

Les plantes n'absorbent l'azote que sous une forme minérale et généralement sous formes de nitrates .

Dans le sol, l'azote est présent sous forme minérale (ammonium NH4, nitrate NO, ·) ou organique (issu de résidus de plantes mortes généralement ).

Quand il est présent ou apporté sous une forme organique , l'azote doit alors être transformé par les micro­ organismes du sol en azote minéral avant d'être assimilé par la plante .

C'est le processus de minéralisation .

Généralemen~ les sols retiennent peu les nitrates, aussi, il est nécessaire d'apporter cet élément au moment où la plante est prête à les absorber .

Sinon, les nitrates sont entraînés en profondeur Oessivage) et vont polluer les nappes phréatiques , rendant les réserves d 'eau souterraines non potables .

C'est pourquo i aujourd'hui , l ' apport d 'azote se fait au fur et à mesure des cultures et de manière très surveillée .

Le phosphore Le phosphore est un élément qui intervient dans de nombreuses activiités du métabolisme d'une plante : transferts d'énergie , transmission génétique , photosynthèse ...

Aussi c'est un élément au rôle déterminant dans l'enracinemen~ la résistance à la sécheresse , la floraison et la maturation des fruits .

Il est assimilé par la plante sous forme de phosphates dissous dans l'eau.

Le phosphore est stocké dans le sol de manière durable et possède un cycle très lent Il est accessible aux plantes quand il est piégé dans l'humus, il est bloqué dans les sols trop acides par des hydroxydes d'aluminium et de fer et peut être sous des formes insolubles dans certains sols calcaires.

Quand le phosphore est bloqué sous une forme non assimilable, il est important que les Le cycle de l'azote sols soient riches en mycorhizes (champignons microscopiques qui pénètrent les racines des plantes et échangent avec elles du phosphore assimilable contre du sucre) .

En ce qui concerne le phosphore , les dernières études tendent à montrer qu'une fertilisation par engrais organiques est à terme plus efficace qu'une fertilisation par un engrais minéral.

Le potassium Le potassium , même s'il n'entre pas dans la composition des tissus de la plante , joue un rôle dé dans la concentration en vitamines, minéraux et sucres .

Il détermine en grande partie la texture, la fermeté et la résistance au transport des fruits et légumes.

La plante le puise dans la solution du sol.

Celle-ci étant réapprovisionnée par le potassium stocké dans certaines argiles .

Cependan~ la plupart du potassium contenu dans le sol n'est pas disponible pour la plante .

Pour une bonne disponibilité du potassium , il faut des sols relativement humides et non froids ainsi qu'une bonne oxygénation .

l'influence du pH est assez faible sur l'assimilation de cet élément Même si le potassium est peu mobile dans les sols, il peut être lessivé , notamment dans les sols sableux ou quand il est apporté sous forme de chlorure de potassium ou de nitrate de potassium .

C'est pourquoi , il est préfèrable de l'apporter sous forme de sulfate ou de phosphate.

ÉLiMENTS SECONDAJIES n ou,otLiMENTS Mais ces trois éléments principaux ne sont rien s'il manque les autres éléments : les éléments secondaires (soufre, calcium et magnésium ) et Consommation mondiale d 'engrais.

2,4 millions de tonnes Quantité annuelle d 'azote apportée por les engrais sur les surfaces cultivées françaises (soit27 %des apports totaux) .

7 Le rendement à l'hectare de blé o été multiplié par 7 en Fronce entre 1850et aujourd 'hui 7000 Nombre d 'emplois directement concernés por les e ngrais en Fronce.. »