L’azote ? Il n’a pas de goût, pas d’odeur, il est invisible. Pourtant, nous baignons dedans. Cet élément chimique (N2) est l’un des plus abondants sur terre. Il constitue 78 % de l’air que nous respirons. Le paradoxe est que sous une forme assimilable par les plantes, il est rare. Elles le trouvent dans le sol, mais sont incapables de le capturer dans l’air. Elles en ont pourtant besoin pour fabriquer leurs acides aminés. Dans la nature, les plantes mortes se décomposent sur place et libèrent leur azote dans le sol. Il le restituera à son tour à une nouvelle génération de plantes. En agriculture, les plantes récoltées quittent le champ, emportant avec elles l’azote qu’elles ont accumulé dans leurs tissus. Le cycle est rompu.
Le manque d’azote a longtemps été un facteur limitant des rendements agricoles. Empiriquement, dès les débuts de l’agriculture, les agriculteurs ont introduit dans leurs rotations des légumineuses pour palier ce manque. Du soja en Chine, des pois chiches en Inde, des pois et des lentilles au Moyen Orient et en Europe, des arachides en Afrique, des haricots en Amérique. Ces plantes peuvent pousser dans un sol pauvre en azote. Elles ont trouvé la clé pour le capturer dans l’air : une symbiose avec des bactéries.
Cette symbiose a lieu dans le sol. Sur les racines des légumineuses sont accrochées des nodosités, de petites boules rondes mesurant de 1 à 5 millimètres. Chacune de ces petites sphères abrite des centaines de milliers de bactéries qui transforment l’azote de l’air sous une forme assimilable par la plante. En échange, grâce au produit de sa photosynthèse, la plante nourrit les bactéries. Ces légumineuses, également appelées protéagineuses, sont riches en protéines ce qui les rend intéressantes pour l’alimentation humaine comme pour l’alimentation animale.
En Europe, malgré leur culture pendant des siècles, des jachères ont été nécessaires pour palier le manque d’azote dans les sols. A partir du 15ième siècle en Flandre, de nouveaux assolements ont été découverts : des prairies temporaires avec des légumineuses comme la luzerne et des cultures de légumineuses ont remplacé les jachères. Cela a permis d’élever plus de bétail et par conséquent de fournir plus de fumier, riche en azote, pour fertiliser les champs. Les rendements ont doublé sans main d’œuvre supplémentaire ni nouveau matériel. Ce système de rotation s’est généralisé en Europe au 19ième sièclei.
Au 20ième siècle, la synthèse chimique de l’azote a permis à l’agriculture de s’affranchir des légumineuses et du fumier. Grâce à l’utilisation de gaz naturel ou de charbon qui fournissent l’énergie nécessaire pour transformer l’azote de l’air en ammoniac assimilable par les plantes. Ce que les légumineuses font avec l’énergie solaire captée par les plantes, la chimie de synthèse le fait en utilisant les énergies fossiles … elles mêmes issues de l’énergie solaire captée par les plantes il y a des millions d’années.
Cette énergie fossile bon marché est la clé pour disposer en abondance d’engrais azotés. Accompagnée par une mécanisation de l’agriculture, elle aussi tributaire des énergies fossiles, elle a permis d’augmenter les rendements agricoles tout en diminuant le nombre d’agriculeturs. Comme toute technique, l’utilisation de l’azote chimique de synthèse est ambivalente. Pour supporter cette abondance d’engrais il a fallu développer des semences capables de pousser avec ce surplus d’azote qui les rendent plus fragiles ; ce qui a nécessité l’emploi de pesticides. Cette dépendance vis à vis des énergies fossiles s’est accompagnée d’une perte de la souveraineté alimentaire des régions avec leur spécialisation dans la culture ou dans l’élevage.
L’influence de l’azote de synthèse va au-delà. Au niveau local, le surplus épandu qui n’est pas absorbé par les cultures pollue l’eau. Dans les régions spécialisées dans l’élevage, le lisier trop abondant pour être utilisé comme engrais dans les cultures finit dans les rivières et les eaux côtières où il nourrit les algues vertes.
Qui dit énergies fossiles dit également gaz à effet de serre. Outre le CO2 émit pour synthétiser l’azote avec des énergies fossiles, l’épandage d’engrais azotés produirait « du protoxyde d’azote, une substance au pouvoir réchauffant 265 fois supérieur au CO2, qui reste dans l’atmosphère plus longtemps qu’une vie humaine »ii
Devant ces constats, l’agriculture évolue pour diminuer les impacts de l’utilisation de l’azote de synthèse. L’agriculture biologique est pionnière sur ce point : son cahier des charges interdit l’utilisation d’engrais de synthèse et elle prône l’utilisation de légumineuses et l’association de l’élevage et des cultures sur une même ferme.
Des efforts sont également entrepris en agriculture conventionnelle. Les doses d’engrais sont réduites, les épandages fractionnés. L’agriculture de conservation va plus loin avec l’intégration de légumineuses en association avec les cultures et dans les rotations pour réduire plus significativement l’usage d’engrais de synthèse.
Le recours aux légumineuses et l’association des cultures et de l’élevage sont les clés pour réduire l’utilisation des engrais chimiques de synthèse. Selon l’agronome Marc Dufumier, cela permettrait même de s’en passer complètementiii. Sans développer de nouvelles techniques dont l’ambivalence entraînera nécessairement des effets secondaires défavorables.Au delà de ce débat, il est intéressant de prendre conscience de la dépendance de notre agriculture aux énergies fossiles et de son impact sur le climat. L’utilisation des légumineuses pour capturer l’azote de l’air est une occasion de remplacer, au moins en partie, les énergies fossiles par l’énergie renouvelable du soleil.
i Marcel Mazoyer et Laurence Roudart, Histoire des agricultures du monde : Du néolithique à la crise contemporaine, Seuil, 705 pages, 2002
ii https://beta.reporterre.net/L-utilisation-d-engrais-azotes-s-accelere-et-menace-l-Accord-de-Paris
iii https://www.franceinter.fr/emissions/la-terre-au-carre/la-terre-au-carre-09-mars-2021
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