Protection de l’eau et de l’air

Les plantes ont besoin d’éléments minéraux qu’elles puisent dans le sol par leurs racines. Cependant il existe un risque pour certaines formes d’azote et de soufre d’un transfert vers l’atmosphère et pour tous les éléments nutritifs d’entrainement par l’eau en profondeur vers la nappe ou en surface par ruissellement vers les cours d’eau.

 

Il y a un double intérêt économique et environnemental à réduire ces pertes vers l’eau et l’air.

 

 

a. Prévention de l’eutrophisationeutrophisationDéfinition: Augmentation du taux d’éléments nutritifs dans les eaux, conduisant à une multiplication excessive d’algues et d’autres espèces non désirables....
des milieux aquatiques

La qualité des eaux doit être protégée pour ses nombreux usages (eau potable, eaux de baignade, milieux naturels...). L’azote et le phosphore sont les principaux éléments nutritifs qui contrôlent la prolifération des plantes aquatiques et des algues. En excès dans les eaux de surface, ils sont à l’origine de l’eutrophisationeutrophisationDéfinition: Augmentation du taux d’éléments nutritifs dans les eaux, conduisant à une multiplication excessive d’algues et d’autres espèces non désirables....
(du grec eu = bien et trophie = nourrir) dont le symptôme est la prolifération d’algues et leur décomposition.

L’azote, le phosphore ainsi que les autres éléments nutritifs sont présents dans nos eaux usées et dans les effluents d’élevage ainsi que dans toute matière d’origine organique et dans les engrais apportés au sol. Villes et campagnes peuvent ensemble réduire les risques d’entrainement de ces éléments vers les eaux.

L’azote apporté au sol, quel que soit son origine, va être en partie transformé en nitrate qui circule avec l’eau du sol. Le nitrate est la forme d’azote que les plantes préfèrent, elles l’absorbent rapidement lorsqu’elles sont en croissance active. Lorsque la quantité d’azote minéral dépasse la capacité d’absorption de la culture, il y a un risque d’entrainement en profondeur avec l’eau du sol. La quantité perdue dépend de la couverture végétale qui absorbe le nitrate durant l’automne (ex : culture intermédiaire piège à nitrate ou CIPAN), de l’azote minéral présent dans le sol à l’entrée de l’hiver et de la pluviométrie excédentaire au cours de l’hiver.

Circulation de l'eau et transfert de l'azote au sein d'un bassin versant

Le cheminement du nitrate vers le cours d’eau est plus rapide par ruissellement que par infiltration dans la nappe. Dans les zones humides, la dénitrification transforme une partie du nitrate en azote gazeux qui retourne dans l’atmosphère.

 

Le phosphore est fortement retenu par le sol. Seulement 0.1% du phosphore total d’un sol se trouve à l’état dissous dans la solution du sol. L’eau en excès qui s’infiltre vers les nappes n’entraine que très peu de phosphore. L’érosion, par contre, arrache des particules de terre ou MES (matière en suspensionsuspensionDéfinition: Dispersion colloïdale (mixture) dans laquelle un produit finement divisé est combiné avec un autre produit, le premier étant si finement divisé et mélangé qu'il se redépose très lentement....
) sur lesquelles du phosphore est fixé. La quantité de phosphore entrainée par l’érosion est faible de l’ordre de 400 grammes de P par hectare et par an (soit 1kg de P2O5). Cependant les phénomènes exceptionnels tels que coulées boueuses ou inondations entrainent ponctuellement des quantités plus importantes. La teneur moyenne à ne pas dépasser est de l’ordre de 0.2 mg de P par litre dans un cours d’eau.

Circulation de l'eau et transfert des matières en suspensionsuspensionDéfinition: Dispersion colloïdale (mixture) dans laquelle un produit finement divisé est combiné avec un autre produit, le premier étant si finement divisé et mélangé qu'il se redépose très lentement....
et du phosphore

 

Fascine anti-érosive en haut du bassin versant

Pour retenir le phosphore dans le sol, la lutte contre l’érosion combine l’amélioration de l’infiltration de la pluie (structure du sol, couverture végétale), l’interception des ruissellements dans les pentes et l’aménagement de zones tampons le long des cours d’eau.

 

D’autres éléments présents dans les sols peuvent être entrainés vers les eaux comme le sulfate, élément aussi mobile que le nitrate, le calcium, le magnésium et le potassium: éléments bien retenus par le sol mais qui peuvent sous forme dissoute être aussi lixiviés. Ces éléments ne semblent pas avoir un rôle dans l’eutrophisationeutrophisationDéfinition: Augmentation du taux d’éléments nutritifs dans les eaux, conduisant à une multiplication excessive d’algues et d’autres espèces non désirables....
. Ils sont naturellement présents dans la composition des eaux de surface et des eaux de source.

 

Phosphore, Nitrate et Eutrophisation

 

 

b. Amélioration de la qualité de l’air

Améliorer la qualité de l’air est reconnu comme un enjeu de santé publique. L’agriculture est en partie à l’origine de la pollution aux particules fines. Cependant, il existe des marges de progrès importantes pour limiter l’émission de poussières ou particules primaires et pour réduire la volatilisationvolatilisationDéfinition: Perte d’azote, à partir du sol ou d’une matière fertilisante, par dégagement direct dans l’atmosphère de N2, d’oxyde d’azote ou d’ammoniac....
d’ammoniac en élevage et en fertilisation qui favorise la formation de microparticules secondaires.

Les particules contribuent à l’aggravation des pathologies respiratoires et des maladies cardiaques. Les plus fines (PM 10 et PM 2.5 pour « particulate matter » de taille <à 10 ou <à 2.5 microns) atteignent les bronches et les alvéoles pulmonaires. Elles peuvent provoquer une inflammation des tissus chez les personnes les plus sensibles : jeunes enfants, asthmatiques, insuffisants respiratoires.

Les poussières sont des particules directement émises dans l’air

Le travail du sol, les opérations de récolte et les élevages sont les sources principales d’émissions de poussières en agriculture. L’érosion éolienne des sols et les épandages d’engrais et d’amendements y contribuent aussi.

Pour l’éviter, les engrais granulés sont tamisés, dépoussiérés et dans certains cas traités avec un anti-poussière avant d’être livrés aux agriculteurs. Beaucoup d’amendements minéraux basiques sont apportés sous forme de poudres fines (ex : carbonates de calcium pulvérisés). Plusieurs pratiques suppriment l’émission de poussière :

• transport en benne vracvracDéfinition: Le vrac désigne des marchandises qui ne sont pas emballées ou arrimées et aussi le mode de distribution dans lequel le produit n'est pas conditionné....
  bâchée ou en camion-citerne ;
• circuit fermé pour transférer le produit de la citerne à l’épandeur;
• rampe d’épandage équipée de tapis caoutchoutés pour plaquer le produit au sol;
• jupes en toile pour les épandeurs à disque;
• ajout d’un agent anti-poussière au produit.

Chaulage avec un amendement pulvérulent

 

Les particules fines secondaires se forment dans l’air par réaction chimique.

Les principaux polluants gazeux conduisant à la formation de particules fines sont les oxydes d’azote (NOx), le dioxyde de soufre (SO₂), l’ammoniac (NH₃) et les composés organiques volatils (COV). L’agriculture contribue peu à l’émission des NOx et du SO₂ qui sont produits par le trafic routier et le chauffage urbain, mais elle est à l’origine de 97% de l’ammoniac émis. Deux tiers de cette émission sont attribués aux élevages et à leurs effluents et un tiers aux engrais azotés contenant de l’urée et de l’azote ammoniacal.

La réduction des pertes dues à la volatilisationvolatilisationDéfinition: Perte d’azote, à partir du sol ou d’une matière fertilisante, par dégagement direct dans l’atmosphère de N2, d’oxyde d’azote ou d’ammoniac....
entraine une amélioration de l’efficacité des apports azotés d’origine organique ou minérale. Des pratiques efficaces sont possibles :

• En élevages,
  • raclage rapide et régulier des excrétions en bâtiment
  • pâturage prolongé pour les ruminants
  • couverture des fosses de stockage de lisiers
  • rampe à pendillardpendillardDéfinition: Dispositif souple ou rigide équipant les pulvérisateurs afin de rapprocher les buses du sol. Ce dispositif permet de limiter fortement les pertes de produit par volatilisation....
    s ou à sabots trainés pour les lisiers
  • injecteurs pour les lisiers et les digestats de méthanisation
  • incorporation par un travail du sol dans les quatre heures après épandage
• En cultures, le risque dépend d’abord du type d’engrais. Pour l’urée granulée et la solution azotée contenant 50% d’azote uréique, l’adoption d’au moins une pratique :
  • incorporation au sol par le labour ou par le travail du sol avant semis si possible
  • localisationlocalisationDéfinition: Action de placer l'engrais dans une zone bien définie : Localisation « starter » en ligne à quelques cm de la semence et de la surface du sol Localisation profonde dans l'inter-rangs, dans la zone de prospection des racines avec l'utilisation d'un coutre enfouisseur. ...
    d’engrais dans le sol combinée au semis de la culture ou avec un localisateur d’engrais dans l’inter-rang des cultures à grand écartement type maïs
  • utilisation d’urée traitée avec un inhibiteur d’uréaseuréaseDéfinition: Enzyme qui catalyse la transformation de l'urée en dioxyde de carbone et ammoniac. Elle est présente chez de nombreuses bactéries, levures et chez certaines plantes.On la trouve en abondance dans les sols avec une plus forte activité dans la rhizosphère....
    ou d’urée enrobée
  • irrigation d’au moins 10 mm déclenchée immédiatement après épandage

La France a signé la convention internationale de réduction des émissions de polluants atmosphériques transfrontaliers et particulièrement le protocole de Göteborg sur l’émission d’ammoniac. Des engagements de réduction des émissions nationales en 2020 et 2030 sont prévus dans la règlementation européenne NEC pour National Emission Ceilings. L’inventaire annuel des émissions est réalisé par le CITEPA qui utilise les statistiques de l’UNIFA pour les émissions liées aux engrais azotés avec les facteurs d’émission de tier 1 proposés par le guide européen EMEP 2013.

Facteurs d'émission en ammoniac des engrais apportés à la surface du sol

Source : guide EMEP 2013 pour le calcul des émissions de polluants atmosphériques par le CITEPA

 

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