Nostalgie d'un monde sans engrais

Nous vivons une époque passionnante. Une époque où les pratiques agricoles actuelles sont regardées avec méfiance pour trouver des solutions à toutes sortes de problèmes sociaux. En renouvelant le système agricole, nous pouvons restaurer la biodiversité, atténuer les effets du changement climatique, améliorer la qualité des sols et assurer une bonne qualité des eaux souterraines et de surface. Les engrais fonctionnent comme un bouc émissaire.

Après tout, avec l'invention du procédé Haber-Bosch pour convertir l'azote de l'air en ammoniac, tous les problèmes majeurs du système agricole actuel ont commencé, n'est-ce pas ? 

Au cours de l'année écoulée, j'ai eu plusieurs conversations approfondies avec Joost Visser, l'auteur du livre Down to Earth† Très inspirant. Sur la base de recherches historiques approfondies, il montre que des choix (conscients) ont été faits au cours des 100 dernières années pour industrialiser l'agriculture et la rendre dépendante des nutriments « artificiels ». Compte tenu de la disponibilité des engrais, la recherche fondamentale sur les processus naturels n'était plus considérée comme pertinente. La recherche agricole sur les processus naturels qui facilitent la croissance des cultures a parfois été interrompue et souvent contrecarrée. De ce fait, les recommandations actuelles de fertilisation ainsi que les « Bonnes Pratiques Agricoles » établies par les experts sont fortement biaisées par une focalisation sur la chimie. 

Une réflexion personnelle
En tant que pédologue et agronome, je suis mal à l'aise avec cette conclusion. D'abord parce que cette histoire ronge les fondements de nos connaissances et de nos conseils agricoles. Est-il vraiment vrai que tous les essais agricoles menés ces dernières années ont été analysés de manière erronée, en raison d'une focalisation sur l'utilisation d'engrais ? Je n'ai pas rencontré cela moi-même au cours des 15 dernières années et je pense que nous avons également appris des erreurs des années 60 et 70.

Aujourd'hui, je vis souvent le contraire. Dans de nombreuses études sur les biostimulants, les préparations de compost et des substances similaires, ainsi que des études qui veulent démontrer le rôle de la vie du sol. Beaucoup d'entre eux sont vraiment de qualité inférieure. Mais en va-t-il de même pour les expérimentations agricoles, car les processus naturels sont sous-exposés en raison de la conception expérimentale et des méthodes de mesure utilisées ? Une bonne question.

Deuxièmement, en tant que chercheur indépendant, cela m'oblige à porter un regard critique sur les hypothèses sous-jacentes de mes propres concepts : dans quelle mesure sont-elles fondées ? Est-il en effet possible d'être aveugle aux faits scientifiques à cause d'une éducation colorée (basée sur les idées des 50 dernières années, avec un angle mort pour les idées des années précédentes) ?

Aveugle pour les alternatives
En regardant les mesures réelles sur le terrain, la conclusion émerge presque systématiquement que les engrais augmentent considérablement la production agricole. De plus, l'impact environnemental est nettement inférieur à celui de l'engrais organique. Suis-je aveugle aux explications alternatives ou pourquoi ne les vois-je pas ? Je veux sérieusement être convaincu du contraire, mais jusqu'à présent, je n'ai pas rencontré cette recherche. La cause est-elle la mienne ou ces faits ne sont-ils pas là en 2020 non plus ?

Troisièmement, dans mes propres recherches, ainsi que dans la recherche scientifique actuelle, je ne ressens aucune direction active de la part de l'industrie des engrais pour ignorer les processus naturels. C'est plutôt le contraire : l'industrie recherche des opportunités pour concevoir la fertilisation de manière à ce qu'elle corresponde à la capacité de charge naturelle (écologique) du milieu de vie. 

Une hypothèse
En réfléchissant, j'arrive à une explication possible, une hypothèse serait peut-être un meilleur mot. De nombreuses recherches historiques menées dans les années précédant l'invention des engrais ont eu lieu dans des «systèmes relativement naturels» déjà utilisés pour l'agriculture. Ce sont aussi à l'origine les parcelles/zones avec une fertilité naturelle plus élevée. À cette époque, aucune culture n'était cultivée sur des sols infertiles, tels que les sols sablonneux secs et pauvres des Pays-Bas.

Bactéries fixatrices d'azote
Dans le même temps, les facteurs environnementaux ont eu une plus grande influence, les plantes ont poussé plus lentement (pas nécessairement aussi un rendement plus faible) et la vie du sol a joué un rôle majeur en rendant les nutriments disponibles pour l'absorption des cultures. Grâce à la symbiose avec des bactéries fixatrices d'azote, de nombreuses cultures ont pu absorber une partie de l'azote de l'air et le système agricole était moins dépendant des apports externes de nutriments. Il n'est pas clair si les pertes dans l'environnement étaient inférieures. 

En 2020, cependant, ce genre de situations se produit rarement aux Pays-Bas, simplement parce que l'utilisation agricole a changé la situation au cours des dernières décennies. Les parcelles agricoles ont été « enrichies » en éléments nutritifs et en matière organique, les sols sablonneux pauvres ont été rendus fertiles avec du fumier animal, les plans de culture ont été simplifiés, les rendements des cultures ont été augmentés, les maladies et les ravageurs sont supprimés et le nombre de variétés de cultures est limité.

Les processus naturels jouent toujours un rôle, mais leur contribution relative à la croissance des cultures est bien moindre que par le passé. Cela peut expliquer pourquoi de nombreuses recherches récentes sur le rôle de l'absorption des nutriments organiques - ou l'influence de la vie benthique - montrent des effets importants dans les régions arctiques ou les réserves naturelles, mais pas dans les parcelles agricoles. Ce sont précisément ces systèmes naturels qui sont comparables aux systèmes agricoles d'il y a 100 ans. Cela explique également pourquoi l'impact des processus naturels est plus faible dans les zones agricoles très productives.

Et qu'est-ce que cela signifie pour l'instant ?
Cela soulève une question intéressante : aurions-nous pu réaliser l'augmentation actuelle de la production agricole sans engrais artificiels ? Et en 2020 peut-on aussi revenir à la situation où les processus naturels sont utilisés au maximum pour faciliter la croissance des cultures ? De nombreux exemples d'agriculture biologique, ainsi que toutes sortes d'initiatives d'agriculture régénérative aux Pays-Bas, montrent qu'il est possible de produire suffisamment de nourriture sur des sols déjà riches par nature, ou sur des sols qui se sont enrichis au cours des dernières décennies.

C'est précisément là que réside le potentiel d'exploration de nouvelles voies pour valoriser la contribution du sol et de la vie du sol sans risques majeurs de perte de rendement ou de dégradation de l'environnement. La question de savoir si cela conduit finalement à une meilleure qualité de l'environnement reste une question ouverte pour moi. La pratique de nombreuses exploitations biologiques montre que les excédents de sol sont élevés (c'est-à-dire que l'apport de nutriments via la fumure organique, les flux résiduels, les rognures et le compost est plusieurs fois supérieur à l'apport des cultures) et donc le risque de pertes dans l'air et l'eau augmente. .

Signification de la recherche agricole
Dans le monde entier, cela appelle également à une image plus nuancée : dans les zones aux sols pauvres et à la population croissante, l'utilisation d'engrais artificiels est cruciale pour faciliter la vie. Qu'est-ce que cela signifie pour la recherche agricole? Tout d'abord, que nous utilisions les connaissances que nous avons acquises sur les processus du sol pour nous assurer que la pratique agricole est aussi proche que possible de la capacité de charge du sol.

Concrètement, cela signifie qu'il n'est pas nécessaire d'ajouter beaucoup de matière organique au sol si plus de 2 à 3 % de matière organique sont déjà présents. Cela signifie également que les sols à forte disponibilité en P (qui représentent une grande partie des Pays-Bas) nécessitent moins de fumier animal que les sols à faible disponibilité en P. Cela signifie également que la variation du plan de culture, la diversification des cultures et l'utilisation de la lutte naturelle contre les ravageurs ont priorité sur la standardisation et l'utilisation de produits phytosanitaires chimiques.

Pour que l'agriculture prenne davantage et mieux en compte la fertilité naturelle des sols, une recherche fondamentale innovante est nécessaire sur les processus naturels du sol et les possibilités de les influencer par des mesures concrètes et ainsi d'augmenter la résilience. Une meilleure compréhension du rôle de la vie du sol sera certainement utile.

Cela signifie également que dans les sols néerlandais (qui sont riches en azote et en phosphate), il est préférable d'obtenir plus d'engrais que de fumier animal (traité), car cela permet un meilleur contrôle des émissions réduites. Dans le même temps, cela signifie également que nous devons rendre de plus en plus possible la personnalisation. Les recommandations de fertilisation sont bien étayées, mais reflètent une situation moyenne pluriannuelle pour un sol moyen. Et d'après les chiffres, nous savons que chaque entreprise et chaque sol est différent. Il y a là un potentiel de peaufinage supplémentaire. Dans le souci de la qualité des sols, dans le souci d'une production végétale suffisante ainsi que de la qualité du cadre de vie.

Mal du pays ou pas ?
Cela a-t-il changé ma vision des engrais ? J'hésite. Je partage la nostalgie d'un système agricole, où les cycles locaux sont fermés. La production végétale est adaptée à la qualité du cadre de vie. En parallèle, je soutiens la volonté d'optimisation (technique) plus poussée afin de maximiser la production alimentaire tout en préservant le cadre de vie.

Dans un article précédent J'ai montré sur l'utilité et la nécessité des engrais que les visions actuelles du futur de l'agriculture oscillent entre l'image nostalgique d'Ot et de Sien d'une part et l'agriculture de précision moderne avec capteurs et robots d'autre part. Dans la forme d'agriculture de haute technologie, l'utilisation d'engrais est cruciale, tandis que la forme d'agriculture plus écologique d'Ot et de Sien a traditionnellement une grande réticence à utiliser des engrais.

Je plaide en faveur de ne pas simplifier la réalité à l'une de ces 2 visions du futur : les défis sont tout simplement trop complexes pour être résolus avec une approche globale. Au contraire, il existe un potentiel dans l'intégration intelligente et la mise en relation des solutions technologiques et des pratiques agricoles durables traditionnelles. À mon sens, le débat sur le rôle des engrais profite de cette interaction des deux visions de l'avenir. 

Mais 'Down to Earth' vous réserve encore plus de surprises. Je suis curieux...

Gérard Ros

Chef de projet senior en sol, eau et agriculture au Nutrient Management Institute (NMI).

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