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L’azote des engrais reste plus de 80 ans dans le sol

by Frédéric Magné - published on

Une étude au long cours initiée en 1982 par le professeur André Mariotti, menée par des chercheurs de l’unité Biogéochimie et écologie des milieux continentaux (Bioemco - CNRS/UPMC/ENS Paris/IRD/UPEC) montre que l’azote contenu dans les engrais a une persistance dans le sol de plus de huit décennies, soit bien plus que ce que l’on pensait jusqu’ici. Ces résultats ont été publiés dans les Proceedings de l’Académie des sciences américaine (PNAS).



Les cases lysimétriques utilisées pour l’expérience, photographiées ici lors de leur construction © INRA

Eléments importants de l’agriculture moderne, les engrais azotés posent un problème majeur de pollution aux nitrates des eaux de surface et souterraines dans de nombreuses régions du monde. Le devenir à long terme de l’azote que ces fertilisants contiennent est mal connu ainsi que leur temps de transit entre le sol et les hydrosystèmes. C’est pour pallier ces lacunes qu’avec le concours de l’Institut national de recherche agronomique (INRA) une étude originale au long cours a été menée pendant trente ans, près de Châlons-en-Champagne, dans deux dispositifs expérimentaux nommés cases lysimétriques cultivées. Il s’agit de deux monolithes de sol de 2 mètres de côté dont on peut faire le suivi hydrique et chimique, notamment en récupérant l’eau drainée jusqu’au plancher des cases. En 1982, les chercheurs ont épandu un engrais enrichi en azote 15, un isotope stable, non radioactif, de l’azote et peu abondant dans la nature. Puis les deux cases ont continué d’être amendées avec de l’engrais non marqué et on y a cultivé du blé et de la betterave sucrière.

L’étude publiée dans les PNAS tire le bilan de cette expérience trois décennies après son début. Si les deux tiers de l’engrais d’origine ont bien été utilisés par les cultures, entre 12 et 15 % de l’azote introduit en 1982 se trouvait encore dans la matière organique présente dans le sol. Par ailleurs, entre 8 et 12 % de l’azote a été drainé vers les eaux souterraines et, selon les estimations des chercheurs, ce processus devrait se poursuivre pendant encore au moins un demi-siècle, l’azote assimilé par les micro-organismes du sol y étant régulièrement relâché. Au total, l’étude montre que l’azote des engrais met plus de 80 ans à disparaître du sol, soit bien plus que ce que l’on pensait jusqu’ici.

Cette étude souligne l’inertie importante du cycle de l’azote apporté par les engrais, une inertie qui devrait être prise en compte par les agronomes afin d’atténuer la pollution des systèmes hydrologiques. Ce travail met également en lumière l’intérêt, pour la recherche environnementale, de réaliser des expérimentations sur le très long terme.

 

 Référence

"Long-term fate of nitrate fertilizer in agricultural soils",Mathieu Sebilo, Bernhard Mayer, Bernard Nicolardot, Gilles Pinay & André Mariotti, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 21 octobre 2013
 

Contact chercheur

Mathieu Sebilo
Biogéochimie et écologie des milieux continentaux (Bioemco) CNRS/UPMC/ENS Paris/IRD/UPEC
Tél. : 01 44 27 50 04
Mél. : mathieu.sebilo@upmc.fr