Lenteur et constance améliorent l’efficacité et l’efficience de la fertilisation
Les engrais fournissent les nutriments essentiels aux plantes et soutiennent la compétitivité des systèmes de production végétale. Les plantes requièrent de grandes quantités d’azote, de phosphore et de potassium (macronutriments), autant de composés communs des engrais. Les micronutriments nécessaires en plus petites quantités, tels que le molybdène, sont également essentiels à la croissance des plantes. Le molybdène joue un rôle majeur dans la fixation de l’azote, et sa carence peut perturber le métabolisme azoté des plantes, ce qui a des conséquences considérables sur les systèmes agricoles. Le molybdène est souvent absent des engrais ou fourni sous une forme extrêmement soluble dans l’eau qui ne couvre pas de manière satisfaisante les besoins en molybdène des plantes. Avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), le projet DEMOFERTILIZER se propose de résoudre ce problème en développant de nouveaux composés pour les engrais à action lente qui produisent des concentrations locales de molybdène appropriées au fil du temps afin d’améliorer la santé des plantes.
La carence en molybdène est difficile à contrebalancer
La carence en molybdène est très fréquente dans les cultures de légumineuses (haricots et pois), mais a également été observée dans d’autres cultures telles que le chou-fleur, le brocoli, le chou et même les céréales. L’utilisation d’engrais enrichis en molybdène a connu des résultats très mitigés. Une grande partie du molybdène contenu dans les engrais est fixée par le sol ou emportée par lixiviation en raison de la forte solubilité dans l’eau des composés qui sont incorporés au molybdène. Augmenter la teneur en molybdène des engrais pour remédier à ce problème est une procédure risquée, étant donné que des concentrations locales excessives peuvent devenir toxiques.
Compenser les carences en molybdène avec des engrais à action lente
Maarten Everaert, boursier du MSCA à la KU Leuven, a entrepris de développer de nouveaux composés à solubilité réduite qui permettent une libération lente dans le temps afin de résoudre ce problème. Réduire la solubilité d’un micronutriment se fait par la formation d’un précipité peu soluble ou par son adsorption sur un support. DEMOFERTILIZER a étudié les deux approches. Sous la supervision d’Erik Smolders, également de la KU Leuven, et en collaboration avec Mike McLaughlin de l’Université d’Adélaïde, Maarten Everaert a développé de nouveaux composés de molybdène et a démontré leur capacité à lentement fournir du molybdène dans des conditions de sol réelles. L’équipe a également démontré que l’action lente pouvait limiter les pertes de molybdène par lixiviation par rapport à des composés de molybdène plus solubles. Ainsi, l’action lente peut améliorer l’efficacité du molybdène, augmentant ainsi le retour sur investissement en engrais des agriculteurs. Maarten Everaert explique: «Nous avons décrit la manière dont le composé de molybdène et le transporteur de macronutriments influencent la libération de molybdène par les engrais. Des combinaisons de composés de molybdène et de supports peuvent par conséquent être conçues pour obtenir le profil de libération de molybdène souhaité».
Un nouveau paradigme qui porte ses fruits pour d’autres nutriments
Bien que l’objectif principal de DEMOFERTILIZER ait été le développement d’engrais à action lente qui améliorent l’apport en molybdène, d’autres macronutriments et micronutriments ont également été pris en compte dans le processus. En conséquence, «nous avons également développé des composés à action lente pour le macronutriment phosphore et les micronutriments zinc et bore. La disponibilité et le taux d’absorption des nutriments varient en fonction des besoins des cultures et des réactions des nutriments dans le sol. La prochaine étape consistera à caractériser les performances de ces engrais à action lente et leur efficacité dans différentes conditions de sol», explique Maarten Everaert. Maarten Everaert a également souligné le potentiel des nutriments recyclés provenant des déchets organiques et de résidus agricoles, souvent peu solubles, destinés à une utilisation dans ces engrais à action lente à promouvoir une industrie des engrais plus circulaire et durable. DEMOFERTILIZER a ouvert la voie à de nouveaux engrais à action lente pour les éléments nutritifs essentiels des plantes cultivées, qui pourront pallier à des carences minérales spécifiques. Ils ont le potentiel d’améliorer la productivité des agriculteurs et la compétitivité de l’Europe tout en promouvant des pratiques agricoles plus vertes.
Mots‑clés
DEMOFERTILIZER, molybdène, engrais, engrais à action lente, carence en molybdène, micronutriments, nutriments des cultures, lixiviation, macronutriments, économie circulaire, nutriments recyclés