Les engrais, que sont-ils ?

Ce qui est à la base de l'emploi des engrais est le manque d'éléments nutritifs dû à l'exportation des récoltes hors du champ. Étudions donc tout d'abord quels sont les éléments qui sont consommés par les plantes et puisés dans le sol, nous connaîtrons alors plus facilement ce que doivent être les engrais, calculés pour rendre au sol ce que les plantes y ont puisés et que l'homme a extrait du circuit du recyclage pour sa propre consommation.

Les engrais, que sont-ils ?
Les engrais, que sont-ils ?

La nutrition des plantes

Les plantes se nourrissent en puisant des éléments dans l'air, dans l'eau et dans le sol.

Concernant ce qu'elles puisent dans l'air, il s'agit principalement du carbone sous forme de CO2 et d'oxygène dans une moindre mesure. Inutile de vouloir augmenter la quantité de CO2 dans l'air, cela se fait en serre, mais nous restons dans le domaine de la culture en plein champ ou en pot à l'air libre, ou en serre sans méthode de forçage.

Dans l'eau, elle puise de nombreux éléments, issus du sol. C'est là que les engrais interviennent, dans les éléments véhiculées par l'eau. Sous forme minérale (ou ionique) ces éléments sont absorbés par les racines (les feuilles peuvent aussi le faire) selon la loi de l'osmose, qui fait se déplacer la solution aqueuse du milieu le moins minéralisé vers le milieu le plus minéralisé. En bref, du sol vers les racines. L'évaporation due aux feuilles crée un manque d'eau dans les racines et l'eau est donc régulièrement "pompée" par les racines, entraînant avec elle les éléments solubles dans l'eau.

Il faut donc bien comprendre que la seule nourriture absorbée par les racines est un mélange d'eau et d'élément minéraux, en aucune manière ce ne sont des protéines, des acides aminés ou autres molécules dites "organiques". Une plante ne se nourrit pas de feuilles mortes ni de fumiers, mais d'éléments chimiques, qui seront obtenus par toute la chimie du sol, qui transforme peu à peu les élément organiques et éléments minéraux.

Les éléments minéraux absorbés par les plantes

Ces éléments sont des ions, sels ou minéraux. Ils sont connus depuis les recherches de certains savants.

Le plus connu est le baron Von Liebig, qui s'est intéressé au dosage des cendres des plantes, pour démonter qu'outre l'eau et les éléments pris dans l'air, on pouvait calculer exactement la nature et les quantités des éléments minéraux que la plante avait extraits du sol. Par sa méthode, il découvrit les éléments les plus utiles à la plante et ses recherches permirent d'augmenter de 400 % les rendements de l'agriculture. Cliquer ici pour lire un article très intéressant consacré à ce savant dans un numéro de la "Revue d'histoire des sciences et de leurs applications" de 1965. Et lire ou télécharger ici "les lois naturelles de l'agriculture" du baron von Liebig, et là la première page que voici :

Julius Sachs démontra lui, en 1860, qu'on pouvait nourrir une plante exclusivement avec une solution aqueuse de divers éléments minéraux.

Un historique des recherches sur les engrais montre qu'il s'agit de repousser l'effet de l'élément limitant (le produit dont le manque est le plus responsable de la baisse du rendement) et non d'augmenter la teneur de les éléments.

Les détracteurs de l'emploi d'engrais doivent garder à l'esprit qu'avant leur emploi, le cycle de l'azote et d'autres minéraux était pratiquement en circuit fermé, on ne pouvait produire plus que ce que l'on rendait à la terre, avec simplement l'apport d'azote donné par les bactéries transformant l'azote de l'air en nitrate, et le très lent passage de certains minéraux de la roche dans le sol. Le fumier, le compost, les purins divers ne peuvent être considérés que comme une façon de déplacer de l'azote et d'autres éléments minéraux d'un lieu à un autre. Si je prends de l'azote d'une prairie pour le mettre dans un champ sous forme de fumier, j'appauvris le sol de la prairie tout autant que j'enrichis celui du champ, mais je n'apporte rien à la globalité. L'intérêt de ces éléments est d'apporter dans les champs à la fois des éléments minéraux venant d'autres lieux, mais aussi via ces éléments végétaux ou animaux, de permettre aux bactéries fixatrices d'azote de se développer dans les champs. Mais, ceci se fait bien évidemment au détriment des lieux d'où sont exportés ces éléments végétaux.

Il y a donc eu une révolution agricole majeure avec l'apport dans le circuit d'éléments minéraux produits hors du champ. On mesure mal généralement ce que serait l'agriculture sans cette révolution. La fin des famines généralisées, de la mort régulière de populations entières n'est pas simplement due à la politique démocratique, ni à la médecine, mais bel et bien à la spectaculaire augmentation des productions agricoles et à leur stabilisation, avec un rendement pratiquement garanti chaque année.

Liebig et ses suivants ont donc dès le milieu du XIXe, mis en avant le mode d'alimentation des plantes et ouvert la porte à une utilisation calculée et efficace d'éléments minéraux.

Ces éléments minéraux furent peu à peu cernés et étudiés. Actuellement, nous savons que ces éléments sont l'azote, le phosphore, le potassium, le magnésium, le soufre, le calcium, le fer et quelques autres minéraux nécessaires en plus faibles quantités, dits "oligo éléments". On les désigne par leurs symboles chimiques (classification de mandeleïev), rangés dans un ordre précis (afin d'être universel) : N pour l'Azote, P pour le phosphore, K pour le potassium, Mg pour le magnésium, S pour le soufre, Ca pour le calcium, etc.

Dans la réalité, si l'azote est bien l'élément que l'on nomme N dans les engrais, l'élément nommé P est en fait du P2O5 (ion phosphate) et l'élément nommé K est du K2O (de la potasse).

Lionnel

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