Résumé

PROLAB : Protocole de caractérisation des produits résiduaires organiques au laboratoire pour prédire leur comportement au champ

Le retour au sol de produits résiduaires organiques (PRO) contribue à la fertilisation des cultures (valeur fertilisante) et à l’entretien des teneurs en matière organique des sols (valeur amendante). Le projet PROLAB se focalisera sur les valeurs fertilisante azotée et amendante des PRO. Il faut connaitre la disponibilité de l’azote des PRO pour ajuster les apports aux besoins des plantes en évitant des risques de lixiviation de N minéral excédentaire. Impactant directement la valeur fertilisante azotée, il est important de maitriser les pertes d’ammoniac par volatilisation au moment de l’apport. De même, la bonne gestion des apports de PRO en vue d’augmenter les teneurs en matière organique des sols nécessite des indicateurs d’efficacité des PRO. Enfin les augmentations de matière organique des sols ne doivent pas être compensées par des émissions accrues de gaz à effet de serre (en particulier N2O) après apport de PRO. En fonction de leurs caractéristiques, tous les PRO n’ont pas la même efficacité agronomique. L’origine des PRO et les traitements subis influencent ces caractéristiques, en particulier celles de leur matière organique.

Les doses de PRO à épandre sont calculées sur la base d’analyses faites au laboratoire sur des échantillons préparés, souvent séchés et broyés. On sait que cette préparation des PRO peut générer des biais dans les résultats analytiques, par exemple des pertes de N minéral au séchage dans les PRO très riches en ammonium comme les digestats.

Des outils d’aide à la décision sont développés au sein du RMT Fertilisation et Environnement pour aider à la gestion des teneurs en matière organique des sols (Simeos-AMG) ou pour évaluer les pertes d’azote dans des systèmes de culture (Syst’N) ou calculer les doses d’engrais minéral N complémentaire à ajouter (AZOFERT). Les PRO sont inclus dans ces outils mais leurs dynamiques d’évolution restent insuffisamment paramétrées. Pour cela, des méthodes de caractérisation au laboratoire ont été développées en vue de prédire ces valeurs fertilisantes et amendantes des PRO. Dans le projet PROLAB, on s’intéressera au suivi de la minéralisation du carbone et de l’azote des PRO en conditions contrôlées de laboratoire. Cette méthode a été normalisée pour les amendements et les engrais organiques. Mais la méthode s’applique à des PRO séchés et broyés. De même l’indice ISMO a été normalisé comme indicateur du potentiel amendant des amendements organiques mais sa validité reste à confirmer pour d’autres PRO en particulier les digestats ou les boues pour lesquels on sait que le fractionnement van Soest à la base du calcul de l’indice ISMO est peu adapté.

Le projet PROLAB se propose donc (1) de mettre en évidence les effets des modes de préparation des PRO sur les résultats analytiques des PRO, (2) de définir les paramètres de transposition des résultats de minéralisation du carbone et de l’azote au cours d’incubation du labo vers le champ pour paramétrer les OAD, (3) de définir des protocoles de fractionnement de la matière organique des PRO adaptés au type de matrice caractérisée afin d’adapter l’indice ISMO à tout type de PRO, (4) d’évaluer les déterminants des risques de volatilisation de l’ammoniac après apport de PRO et enfin (5) prédire les émissions de N2O après apport. Les caractérisations porteront sur 7 PRO représentatifs des grandes classes de PRO rencontrés et représentatifs de la diversité des matrices rencontrées.

Les livrables seront des protocoles type de mise en œuvre analytique en fonction de l’état des PRO à caractériser (teneur en matière sèche, en N minéral) et de leur origine (digestat, boue compost, …) pour fournir des résultats analytiques représentatifs des PRO épandus au champ et assurer la transposition des caractérisations au labo vers la réalité du champ afin de prédire leur évolution après apport. Ces protocoles définis devront par la suite être déployés sur un grand nombre de PRO pour finaliser une typologie de comportement C et N des PRO adaptée à leur diversité permettant de faire le bilan environnemental basé sur les dynamiques C et N au champ après apport de PRO.