Qu'est-ce que les engrais ?

Pour pouvoir se développer et pousser, la plante a besoin de certains éléments nécessaires à sa vie végétative. Elle a besoin d'eau notamment, ainsi que de plusieurs éléments nutritifs qu'elle puise du sol sous forme minérale, de dioxyde de carbone présent dans l'air et de l'énergie solaire pour la synthèse chlorophyllienne. Les engrais sont des compléments apportés à la plante pour accélérer sa pousse.

Depuis toujours, les engrais sont utilisés pour pouvoir cultiver et donc nourrir des Hommes. Cependant, l'utilisation des engrais a bien changer à travers les siècles. On sait qu'au Ier millénaire avant Jésus Christ, les Hommes utilisaient les déjections animales ou humaines pour apporter des nutriments aux plantes et pour fortifier leurs cultures. Les engrais deviennent populaires au début du XXème siècle avec les travaux de Haber et de Bosch, deux scientifiques allemands.

Les engrais permettent de cultiver plus et sur de plus petites passerelles. La population ayant beaucoup augmentée ces dernières années, l’agriculture doit être capable de cultiver à hauts rendements pour pouvoir nourrir tout le monde. Les engrais sont très diversifiés et l’industrie des engrais en propose tout une gamme. En effet, on les trouve à l’état naturel par exemple les nitrates, sels de potassium mais ne sont pas utilisables de cette façon et nécessitent d’être modifiés pour permettre leur utilisation.

En 1908, un allemand, Fritz Haber synthétise pour la première fois l’ammoniaque, et en 1914, Carl Bosch met au point un procédé industriel capable de synthétiser l’ammoniaque, ils le nomment le « procédé Haber-Bosch ». A ce moment-là, l’industrie chimique fait un bond immense dans l’alimentaire. Ces engrais entraînent une augmentation considérable des rendements alimentaires. Pour la mise au point des engrais de synthèses, Fritz Haber reçoit le Prix Nobel de Chimie en 1919. Grâce à ces scientifiques, le monde de l'agriculture intensive débute juste et va connaître une ascension fulgurante. Il est également marqué par le Baby-Boom, juste à la fin de la Seconde Guerre Mondiale.

Expérience réalisée en Allemagne en 1914 pour tester l'efficacité des engrais. A gauche, on peut voir la culture avec des engrais et à gauche, la culture sans engrais.

Les engrais sont très utilisés par les agriculteurs car ils fertilisent les sols et permettent d'accélérer la pousse des plantes, en apportant des nutriments, en plus de ce que puise naturellement la plante. Il existe des engrais, dits « minéraux », « organiques » et « verts ». Dans cette partie nous parlerons des engrais organiques mais surtout minéraux (car ce sont ceux utilisés en agriculture intensive), nous évoquerons les engrais verts dans une autre partie.

On peut donc distinguer deux types d’engrais fréquemment utilisés dans le monde de l’agriculture : les engrais minéraux (les plus utilisés et d’origine minérale, on peut les synthétiser ou les obtenir à partir de gisements naturels de phosphate ou de potassium), et les engrais organiques (qui sont créés à partir d’une base organique d’origine végétale ou animale. On peut les trouver sous forme de fumier, de sang séché comme nous l’avons choisi pour notre expérience). Dans une agriculture intensive, les engrais privilégiés sont ceux qui sont minéraux car ils sont accessibles en grande quantité et leur ressource presque inépuisable.

Les principaux engrais sous forme chimique sont l’azote (symbole chimique : N), le phosphore (symbole chimique : P), et le potassium (symbole chimique : K, car le nom latin du potassium est kalium).

L’azote est nécessaire au développement des feuilles de la plante, des parties aériennes. Il permet à la plante de fabriquer rapidement des acides nucléiques, des acides aminées, des protéines et de la chlorophylle. L’azote se trouve dans l’air, sous forme de N2, et est assimilé par la plante grâce au bactéries. Ce processus s’appelle le cycle de l’azote. Voici un schéma simplifié expliquant le cycle de l’azote. La forme chimique de l’azote est l’ion nitrate NO3-. L’azote utilisé avec excès est responsable de pollution telle que l’asphyxie côtière ou des dérèglements de l’écosystème. Nous développerons tout cela plus bas, dans une autre partie. L’azote, est très important pour la vie. En effet cet élément chimique et composé de 16 % de protéine, et est un élément constitutif de L’ADN et des enzymes. Il fait également partie de la chlorophylle d’une plante, qui est responsable de la couleur verte des plantes et permet de transformer la lumière en amidon par le processus de photosynthèse.

Le phosphore est essentiel au bon développement des racines de la plante et aide à renforcer sa résistance. Il se trouve le plus souvent dans les roches phosphatées. Lorsque l’on l’utilise avec excès, il est également responsable de l’eutrophisation de l’eau, tout comme l’azote. Les engrais phosphatés chimiques sont composés de divers éléments minéraux secondaires, ainsi que d’oligo-éléments et de faibles quantités d’uranium et de cadmium.ll permet le développement des racines et permet de rendre la plante plus résistante contre les maladies.

Le potassium lui favorise le développement des fruits de la plante et la floraison. On peut le trouver dans la cendre de bois et peut avoir des faibles doses de radionucléides ou de métaux lourds.

Les engrais ne sont pas utilisés sous leur forme brut de NPK, ils créent à partir de NPK mais sont synthétisés et utilisés sous forme de sulfate d’ammonium pour les engrais azotés. On peut également parler de l’urée (combinaison de l’ammoniac et du gaz carbonique), du nitrate d’ammonium (réaction entre l’acide citrique et ammoniac), les ammonitrates (nitrate d’ammonium).

Il existe une variété d’engrais. Les agriculteurs donc peuvent choisir quoi apporter aux plantes qui en ont besoin. Exemples d’engrais azotés : urée, solution azotée, ammonitrates. Exemple d’engrais phosphatés : phosphate naturel, superphosphate. Exemple d’engrais potassiques : chlorure de potassium, sulfate de potassium.