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Chap1. GENERALITES SUR L’ENGRAIS

Les engrais sont des substances naturelles ou synthétiques que l’on utilise pour fournir des éléments nutritifs essentiels à la croissance des plantes. L’action consistant à apporter un engrais s’appelle la fertilisation.

1.      Composition d’un engrais

Azote (N) : c’est l’élément de base naturellement présent dans le sol sous plusieurs formes, dont l’acide nitrique, seul assimilable par les plantes. Il va jouer un rôle essentiel dans le développement de la partie aérienne des végétaux : tiges et feuillages. I

Phosphore (P) : son action se concentre surtout sur les racines, dont il assure le bon développement. Il favorise la fécondation (floraison, reproduction et fructification). A la fin du développement de la plante, il est stocké dans des organes et réutilisable par celle-ci pour la création des futures pousses. 

Potassium (K) : Grâce au potassium, la plante a une croissance équilibrée et résiste mieux aux maladies. S’il est apporté en excès, la plante est plus sensible aux maladies. Son apport en engrais est sous forme K2SO4, KCl OU BIEN KNO2. On peut trouver du potassium dans la cendre de bois par exemple.

Ainsi, un engrais « plante verte », qui a la mention « valeur élevée de N », signifie qu’il a une forte teneur en azote. A l’inverse, un sac de granulés « spécial fruitier ».

Un engrais est donc composé de trois éléments principaux mais il convient d’y ajouter :

  • Des éléments secondaires
  • Magnésium (Mg)
  • Calcium (Ca)
  • Soufre (S)

Ces éléments secondaires se trouvent habituellement en quantité suffisante dans le sol, et ne devraient être ajoutés qu’en cas de carence, à faible dose, au-delà d’un seuil variant selon les éléments, et selon le pH DU sol tels que : le fer (Fe), le manganèse (Mn), le molybdène (Mo), le cuivre (Cu), le bore (B), le zinc (Zn), le chlore (Cl), le sodium (Na), le cobalt (Co), le vanadium (V), et le silicium (Si). Ils sont appliqués aux cultures pour améliorer les réactions présentes dans la plante. Ils sont à apporter  en très faible dose (Lhoussaine M., 2000).

2. Les différents types d’engrais

2.1. Engrais organiques : fumier de ferme, compost, résidus des cultures enfouies.

2.1.1. Le fumier : il est le produit de la fermentation d’un mélange de pailles plus ou moins piétinés et de déjection animale qui permet un recyclage efficace des éléments minéraux plu concentré et plus assimilable que dans les résidus de départ. Le fumier le plus courant en Afrique, appelé poudrette de parc, est récolté dans les parcs ou les animaux sont gardés la nuit, sans apport da paille. C’est un mélange de terre et des fèces non fermentés. Il contient moins de 50%  de matière organique et sa composition est variable suivant la proportion de la terre. Il contient souvent beaucoup des graines d’adventices viables (GARREC R. & CORTE P., 2008).

2.1.2. Le compost : Il est un amendement humique provenant de la lente fermentation de divers produits végétaux et animaux (INCKEL et Peter de SMET, 1990).

La fabrication de compost, à partir des tiges et très peu de déjections animales, a souvent été proposée pour obtenir une sorte de fumier artificiel en manipulation, si bien qu’il n’est couramment utilisé que dans le cas spéciaux comme les pépinières, le maraichage, etc.

D’un point de vue général, le compost est le résultat d’un processus biologique assurant la décomposition des constituants organiques, de son produit et déchets en produits organiques stables et riche en composés humiques.

Le processus naturel de décompositions dans le sol peut être régularisé et accéléré par l’homme. La matière organique peut être rassemblée de préférence sur un tas.

Le processus de décomposition se déroule de façon plus interne lorsque le tas se compose presqu’uniformément de matière organique. Le produit final est une matière organique bien décomposée contenant de l’humus et des substances nutritives. C’est ce que nous appelons le compost (BAPOLISI, 1998).

Engrais minéraux :

Les engrais minéraux sont des substances d’origine minérale, produite par l’industrie chimique, ou par l’exploitation de gisement naturel de phosphate et de potassium.

L’appellation des engrais minéraux est normalisée, par la référence à leurs trois composants principaux : NPK. On distingue les engrais simples, ne contenant qu’un seul élément nutritif et les engrais composés qui peuvent en tenir deux ou trois. Les engrais simples peuvent être azotés, phosphatés ou potassiques.  Les engrais binaires sont notés NP ou PK ou NK, les ternaires NPK. Ces engrais composés peuvent être des simples mélanges, parfois réalisé par les distributeurs, coopératives ou négociants. On appelle ces mélanges du bulk blending.

Les engrais chimiques produits industriellement nutritifs, c’est-à-dire qu’elle peut en contenir plus mais pas moins.

3. Les différents types d’engrais minéraux :

3.1. Engrais azotés : les engrais azotés proviennent de la synthèse de l’ammoniac à partir de l’azote de l’air et d’hydrogène. Cette réaction chimique consomme beaucoup d’énergie. C’est pourquoi les usines de synthèse de l’ammoniac sont situées dans les régions de l’énergie et disponible à un prix favorable. Il est parfois possible d’utiliser les gaz provenant de gisement de pétrole au lieu de les brûler dans des torchères. Le prix de l’unité d’azote sous forme d’engrais varie comme le prix de l’énergie.

L’ammoniac gazeux peut être utilisé comme engrais mais il doit être conservé dans des cuves réfrigérées et sous pression et être injecté directement dans le sol. Pour fabriquer des engrais plus faciles à utiliser, on combine l’ammoniac sous forme de sel ou d’urée ou on l’oxyde en nitrate en le brûlant avec l’oxygène de l’air. On en détermine plusieurs types :

Les engrais ammoniacaux où tout l’azote est sous formes ammoniacale, les engrais ammoniaco-nitriques : Ils contiennent la moitié de l’azote sous forme ammoniacale et l’autre moitié sous forme nitrique, et les engrais nitriques (Hervé L., 2013).

3.2.      Engrais phosphatés

Le phosphore naturel provient principalement de roches sédimentaires largement reparties dans le monde (Maroc, Sénégal, Togo, etc.) et parfois de roches éruptives qui ont l’avantage de contenir du cadmium (Russie, RSA). D’autres sources de phosphate peuvent être utilisées :  la poudre d’os calciné, les guanos, qui résulte de l’évolution de déjections d’oiseaux de mer sur des ilots. Les engrais sont fabriqués en traitant le phosphore naturel pour qu’il devienne plus soluble. On les distingue suivant leur solubilité.

Hyposoluble, insoluble et soluble.

3.3.      Engrais potassique

La potasse est un élément particulièrement favorable à la coloration et à la qualité des fruits. Elle augmente la résistance des plantes aux maladies et au froid. Les engrais potassiques sont très solubles dans l’eau et se fixent bien dans le sol, sauf dans les sols très sableux.

3.4.      Engrais soufrés :

La principale source de soufre est le traitement des hydrocarbures en plus, certains produits naturel ou sous-produits industriels utilisés pour la fabrication des engrais apporte du sulfate-gypse, phospho-gypse, sulfate de potassium et de magnésium, sulfate d’ammoniaque, etc.

Engrais

Formule

Aspect

Engrais Universel

NPK 6.3.6 soit

6% Azote (N), 3% Anhydride phosphorique (P205), 6% Oxyde de Potassium (k20)

Liquide

3.5.      Engrais organo-minéraux

Les engrais organo-minéraux sont des engrais à action douce et soutenue résultant du mélange d’engrais minéraux et d’engrais organique. Les matières organiques azotées représentent généralement 25 à 50% des produits finis. Les autres constituants du fertilisant, sels simples et minéraux (apportant l’azote, le phosphore et le potassium) sont dilués dans la matière organique (Hervé L., 2013)

1. Aperçu sur la fertilisation

On distingue sous le terme de fertilisation un art de subvenir aux besoins nutritifs des plantes que l’on cultive. Le seul point commun entre le caractère organiques est qu’elle fait partie des réactions chimiques ou biologiques qui jalonnent la décomposition dans le sol des débris végétaux ou animaux préalablement incorporés (CHAMAYOU et LEGROS, 1989).

Les objectifs finaux de la fertilisation sont d’obtenir le meilleur rendement possible comptes tenu des autres facteurs qui y concoure notamment la qualité du sol, climat, apport en eau, potentiel génétique des cultures, moyens d’exploitation ainsi que la meilleure qualité et au moindre coût.

Les principaux éléments utilisés sont l’azote, le phosphore, le potassium, le magnésium, le calcium et le souffre dont parmi eux, il y a le zinc,  le cuivre, le bore, le molybdène etc…

2. Définition de la fertilisation

La fertilisation est le processus consistant à apporter à un milieu de culture tel que le sol les éléments minéraux au développement de la plante. Ces éléments peuvent être de deux types, les engrais et les amendements. La fertilisation est pratiquée soit en agriculture, en jardinage et également en sylviculture (Veld Kamp, 1992).

La fertilité d’un sol est sa capacité à produire des fruits c’est-à-dire des récoltes à rendement élevé et de bonne qualité (Dupriez et Leener, 1983). La fumure désigne l’apport du fumier à la terre par exemple c’est l’ensemble des fumiers et engrais appliqués au sol (Lunze M, 2008).

2.1. Amendement

Est une substance qui a comme rôle premier d’améliorer les propriétés physiques des sols (structure et texture). Il est de deux sortes organique et inorganique (calcique).

2.2. L’engrais

Il est toute substance capable de disponibiliser des nutriments aux plantes. Ils comprennent des engrais simples et  des engrais composés, on appelle engrais composés au moins de deux ou trois éléments fertilisant de base N, P et K.

3. Rôles de la fertilisation

Dans toute production végétale, les récoltes exportent des éléments minéraux entraînant un appauvrissement des sols en nutriments des plantes.

De plus en fonction de l’intensification des cultures apparait une dégradation des propriétés agronomiques des sols liée à leur biologie, leur structure et leur taux d’humus.

Son rôle est de restituer et de maintenir le potentiel nutritif des sols en apportant l’ensemble des éléments nutritifs indispensables au développement des cultures mais également d’améliorer et de régénérer leurs fonctions agronomiques vitales dépendantes des restitutions de matières organiques.

Pour que la fertilisation corresponde aux conditions d’une agriculture durable elle doit agir de façon raisonnée à la fois sur la nutrition des plantes avec les engrais et sur la protection de le fertilité naturelle des sols avec les amendements organiques ou minéraux. La fertilisation répond parfaitement à cette double exigence en intégrant la productivité et le respect de l’environnement.

4. Types de fertilisation

On distingue deux types de fertilisation ; il y a :

4.1 : La fertilisation minérale : est celle dont l’azote organique provient des résidus des récoltes précédentes d’engrais organique et a été transformé par les bactéries présentes dans le sol en nitrate pour être utilisable par les plantes ou encore c’est l’apport de l’engrais minéral à un milieu de culture à fin d’obtenir un rendement meilleur.

4.2. La fertilisation organique : elle apporte l’engrais organique pour  subvenir aux besoins des cultures afin d’obtenir une production escomptées (Dupriez et Leener, 1983).    

5. Utilisation des engrais

L’effet des engrais est spectaculaire. Les paysans le connaissent bien, grâce à des nombreuses démonstrations qui ont été faite partout. Des nouvelles démonstrations d’engrais ne sont utiles que pour des produits nouveaux, autres que les engrais classiques ; phosphate naturel, amendement calcique, oligo-éléments, etc.  Il faut alors bien  prendre le moyen de montrer en quoi ce produit est différent des engrais classiques et dans quelles conditions il est rentable.

L’agriculteur ne cherche pas à apporter juste ce dont les plantes ont besoin, mais à faire un investissement rentable. Cela n’est évidement possible que lorsque les paysans peuvent vendre une partie de la récolte pour payer les engrais et que le rapport entre le prix des produits récoltés et le prix d’achat d’engrais est favorable. Il faut comparer la rentabilité et les risques de l’engrais à ceux des autres investissements. Souvent le défrichement de  nouvelles terres, aussi longtemps qu’il en a de disponible ou l’achat de matériel de culture attelée sont plus rentables et moins risqués. Par ailleurs, il faut que l’engrais soit effectivement disponible. Pour cela, il faut des magasins dans les villages, près des exploitations, des facilités des crédits et de conditions de remboursement adapté à la production prévues. Le crédit de campagne est bien adapté pour les cultures annuelles, mais pour des plantations arbustives, il faut un crédit sur plusieurs années. Ces contraintes de disponibilité physique, de crédit et de remboursement sont beaucoup plus importantes pour l’utilisation des engrais que le détail des formules et des doses. En effet, dans un contexte de libération économique et de désengagement es Etats, les agriculteurs ne peuvent plus bénéficier des subventions et de services d’approvisionnement et de crédit gérés par des sociétés publiques de développement agricole (Lhoussaine M., 2000).

6. Modes d’application des engrais et risques liées à leur mauvaise utilisation

Introduction

La quantité d’élément nutritif relevée par la plante et le rythme de son prélèvement dépend de plusieurs facteurs : la variété, la date de semis, la rotation culturale, les conditions du sol et le climat.

La période d’apport des engrais et les quantités nécessaires doivent être choisies de telle sorte que le maximum d’éléments nutritifs soit utilisé par la plante.

Pour assurer une efficacité optimale, des engrais on doit rapprocher dans la mesure du possible, l’application des éléments nutritifs du moment où la culture en a besoin. Ceci est très important pour les éléments mobiles tels que l’azote qui est facilement lessivé s’il n’est pas prélevé par les plantes dans les meilleurs délais.

 6.1.  Les modes d’application selon l’emplacement

6.1.1. L’épandage à la volée

C’est l’application des engrais à la surface du sol pour accroitre le niveau de fertilité de l’ensemble de la couche labourée et pour répartir des engrais sur le sol aussi uniformément que possible. L’épandage à la volée se fait sous les conditions suivantes : labour ou hersage d’enfouissement ; sur culture dense ; culture non semée en ligne ; semis en ligne très serrées.

6.1.2. Localisation en lignes ou en bandes

Elle permet la concentration des engrais dans la partie précise du sol. Elle se fait au moment du semis ou de plantation (engrais de fond). Elle s’effectue en ligne parallèle à la ligne de semences (engrais de croissance). La localisation en lignes ou en bandes se fait :

  • A la main ; à l’aide d’un matériel agricole spécial : un semoir épandeur d’engrais ; de préférence pour des cultures en lignes ; pour des cultures dont l’espace entre les lignes de semis est suffisamment grand ;
  • Dans le cas d’application des doses d’engrais relativement faible sur des sols à faible niveau de fertilité (IFDC,2010).

6.1.3. Localisation dans les poquets

Elle se fait dans les trous de plantation ou de semis. L’engrais est recouvert de terre pour éviter le contact direct avec la plante. Comme pour la localisation en lignes ou en bandes, il faut que l’engrais ne soit pas placé trop près de la semence. Signalons que pour certains engrais, cette application est trop risquée (urée, DAP). Le coût de la main d’œuvre pour recouvrer l’engrais avec la terre sur des grandes étendues peut être limitatif.

6.1.4. Localisation latérale (en couronne)

Elle se fait sur des cultures avec des grandes interlignes et à proximité des lignes de semis. Elle est pratiquée aussi dans le cas des arbres et autres cultures pérennes en faisant des lignes concentriques.

6 .1.5. L’application foliaire

La fertilisation foliaire est particulièrement utilisée après le moment de stress (transplantation, grêle, vent, froid, chaleur, sécheresse) ou en cas de carence sévère d’un élément. Elle peut se faire aussi pour  l’apport de l’azote, de P ou K. Elle est pratiquée pour des besoins en très petites quantités ou pour des éléments qui pourraient ne pas être disponibles s’ils étaient appliqués au sol. Ce mode d’application concerne les engrais dit foliaires. Le risque de ce mode d’application est l’endommagement de la plante (brûlure) lorsqu’il y a surdosage de l’engrais (IFDC, 2010).

NB : La fertilisation foliaire permet de régler un problème de carence à court terme. Pour une solution à plus long terme, il importe de s’attaquer à la cause du déséquilibre.

7. Mode d’application des engrais dans le temps

7.1. L’engrais de fond 

Il est appliqué avant le semis des cultures. C’est souvent le cas pour l’apport en phosphate seul en combinaison avec l’azote et le potassium.

7.2. L’engrais de couverture

L’engrais est apporté en cours de végétation, sur légumineuse, les céréales, ou les cultures fourragères. C’est une pratique courante dans le cas des compléments d’engrais azotés.

7.3. Le fractionnement

C’est le fait d’appliquer les engrais à plusieurs stades de la plante.

  • Ii intéresse les éléments très mobiles tels que l’azote. Il permet de minimiser les pertes par lessivage.
  • Il permet de fournir les éléments au moment ou les plantes en ont besoin.
  • Il maximise l’efficacité des engrais.

Exemple de fractionnement sur le maïs : NPK 17-17-17 et DAP comme engrais de fond ; l’urée en deux application égales séparées (30jours après le semis et à la phase de l’épiaison).

7.4. Placement en profondeur de l’urée

Les briquettes d’urée sont de grosses granules obtenues par le compactage. Les briquettes d’urée sont placées entre 4plants de riz à 7-10cm de profondeur.

8. Risques lies a la mauvaise utilisation des engrais

Parmi ces risques, nous pouvons citer : la négligence de bonnes pratiques culturales, le surdosage des engrais, le sous dosage des engrais, les engrais acidifiants (exemple : DAP, urée et du sulfate d’ammoniac) mode d’application inapproprié des engrais et l’épuisement des éléments nutritif autres que N, P et K.

Quelques avantages d’utiliser les engrais

Introduction

Pour combler les déficits en éléments nutritifs de sols africains, la matière organique ne suffit pas. Elle est difficile à trouver et en plus sa teneur en élément N, P et K est très faible. La roche mère en Afrique fait partie des riches les plus anciennes. Cette roche mère d’origine est pauvre en P et K. L’azote n’est pas contenu dans la roche mère. L’azote dont les plantes ont besoin trouve actuellement son origine dans les engrais azotés. L’autre processus clé est la fixation biologique des légumineuses. L’efficacité du processus est cependant restreinte là où les sols sont pauvres en P ;

L’utilisation des engrais a plusieurs avantages

  • La quantité d’engrais à transporter et à utiliser est restreinte, car la concentration des éléments nutritifs dans les engrais est très élevée.
  • Les engrais permettent une meilleure croissance des cultures et un rendement élevé. Le test d’application des engrais minéraux dans un même sol ont toujours montré une différence significative entre la parcelle témoin et la parcelle avec engrais, du point de vue croissance végétative, tallage, nombre de gousse et rendement.
  • L’application des engrais permet la durabilité de la production agricole : sur un même sol l’application des engrais contribuent non seulement à l’augmentation des rendements de la culture, mais aussi et surtout au maintien de la fertilité du sol. Cela permet l’enchainement de saison culturale sans passer aux jachères, qui s’avèrent actuellement impossible avec la poussée démographique (IFDC,2010).

L’application des engrais pour augmenter les revenus des agriculteurs pour passer d’une agriculture de subsistance à l’agriculture de rente (marché), il faut absolument augmenter le rendement. Pour y arriver le recours aux engrais minéraux associés aux bonnes pratiques culturales est précieux. C’est à cette condition que l’agriculteur peut dégager des excédents nécessaires à la satisfaction des besoins de base. Les coûts de production d’un kg diminuent avec l’utilisation des engrais, permettant aux producteurs de vendre à des prix compétitifs (Bertrand et Gigou, 2000 cité par LUNZE M, 2008).

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