Le phosphore en agriculture : rôle essentiel et gestion durable
Le phosphore (P), élément chimique indispensable à la vie, joue un rôle central en agriculture car il permet d’améliorer la productivité des cultures en favorisant la formation des racines, des fruits et des graines. Nous allons voir dans cet article son origine, son cycle et les enjeux de la fertilisation phosphatée !
Origine, cycle biologique et enjeux de la fertilisation phosphatée
Le phosphore (P), élément chimique indispensable à la vie, joue un rôle central en agriculture. Composant clé de l’ADN, des membranes cellulaires et du transfert d’énergie au sein des plantes, il est fondamental à leur développement. Découvert en 1669 par Henning Brand, cet élément est aujourd’hui au cœur de la production agricole, car il permet d’améliorer la productivité des cultures en favorisant la formation des racines, des fruits et des graines. Le phosphore est également un élément majeur de notre alimentation et de celle des animaux.
À l’instar de l’azote, le phosphore est un nutriment clé pour les agriculteurs du monde entier. Cependant, contrairement à l’azote, les réserves mondiales de phosphore sont limitées. Principalement extrait de roches phosphatées, cet élément non renouvelable fait face à une demande croissante. Cette dépendance aux ressources naturelles soulève d’importants défis environnementaux et économiques. L’optimisation de l’utilisation des engrais phosphatés est cruciale pour préserver les ressources et garantir la sécurité alimentaire mondiale.
L’origine du phosphore et la production d’engrais phosphatés
Le phosphore est principalement issu de gisements de roches phosphatées. Les plus grands gisements mondiaux se trouvent en Afrique du Nord, qui concentre à elle seule 70%, en Chine, au Moyen-Orient et aux Etats-Unis. Les réserves proviennent de roches sédimentaires ou de roches magmatiques. Les roches sédimentaires représentent plus de 85% des réserves. Il s’agit de dépôts provenant de la décomposition d’organismes marins qui, sous l’effet du temps, de la pression et des processus géologiques, se sont transformés en roches phosphatés.
Carte des réserves de phosphates – Juillet 2019
L’agriculture est le premier consommateur de roches phosphatés avec près de 90% de la production utilisé à la fois pour la production animale et végétale. Les principaux engrais phosphatés sur le marché sont le MAP, DAP, TSP et SSP. La production démarre par l’extraction, puis ce minerai est travaillé afin d’obtenir un engrais. Le processus industriel le plus courant consiste à broyer la roche afin d’obtenir du phosphate naturel et varie ensuite en fonction de l’engrais que l’on souhaite obtenir.
L’attaque de la roche phosphatés à l’acide sulfurique permet l’obtention de deux produits, le SSP, Simple Super Phosphate, et l’acide phosphorique.
L’acide phosphorique est une matière qui entre dans la production des engrais à haute teneur en phosphore, tel que le TSP, DAP et MAP.
Le TSP, Triple Super Phosphate, est le résultat de l’attaque du phosphate brut à l’acide phosphorique. Ce processus permet d’obtenir une concentration de 45% de P2O5.
Le DAP, Di Ammonium Phosphate, et le MAP, Mono Ammonium Phosphate, font partie des engrais appelés phosphate d’ammoniaque. Ils sont obtenus par la neutralisation de l’acide phosphorique grâce à l’ammoniac.
Le cycle du phosphore : une ressource à préserver
Le phosphore joue un rôle central dans les écosystèmes terrestres et aquatiques. Son cycle naturel débute par sa libération dans le sol, principalement par la décomposition de la matière organique. Sous forme d’ions phosphates (H₂PO₄⁻ ou HPO₄²⁻), il est absorbé par les plantes, qui l’utilisent pour leur croissance et leur reproduction.
Contrairement à d’autres nutriments comme l’azote, le phosphore ne se volatilise pas et reste dans le sol. Cependant, sa mobilité y est très faible. Il peut être bloqué par des minéraux tels que le fer, l’aluminium ou le calcium, ou descendre en profondeur, ce qui limite son accessibilité immédiate pour les plantes. Cela signifie que même si le sol est bien pourvu en phosphore, seule une petite partie est rapidement disponible.
Les micro-organismes du sol interviennent activement dans ce cycle en décomposant le phosphore organique en formes assimilables, un processus connu sous le nom de minéralisation. Les agriculteurs peuvent également augmenter la disponibilité de ce nutriment en utilisant des engrais organiques comme le compost et le fumier, et des engrais minéraux.
Le phosphore étant une ressource non renouvelable extraite principalement de gisements de roches phosphatées, sa gestion durable devient une priorité. L’optimisation des apports d’engrais, le recyclage des matières organiques et la préservation de la fertilité des sols sont autant de stratégies nécessaires pour en assurer la disponibilité à long terme. Le cycle du phosphore nous invite ainsi à adopter des pratiques agricoles équilibrées pour répondre aux besoins humains tout en protégeant l’environnement.
Dans cet article sur le phosphore, nous avons également mentionné plusieurs fois l’azote, poursuivez votre lecture avec notre article sur l’azote : qu’est-ce que l’azote et son rôle en agriculture. Découvrez également nos articles sur la production de plants de pommes de terre, l’engrais liquide : avantages et types d’application ainsi que notre guide pour une application efficace des engrais liquide en ferti-irrigation.