TECHNIQUE

Réaliser des apports d'effluents organiques



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Aboutie
Dernière modification : 08/02/2021
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Discussion liée

1. Présentation


Caractérisation de la technique

Description de la technique :

Les effluents d’élevages sont constitués de déjections animales pures (lisier, fiente) ou en mélange avec de la litière (fumier).

Les effluents peuvent être utilisés comme fertilisants ou amendements organiques du fait de leur richesse en éléments fertilisants et/ou en matière organique.

On distingue deux types d'effluents selon leur rapport C/N (ratio du carbone organique sur l’azote total) :

- les produits de type 1, à C/N élevé (supérieur à 8), tels que les déjections avec litière (ex : fumiers et composts stabilisés) et dont l'effet fertilisant direct sera limité (coefficient d'équivalence engrais minéral de 0,1 à 0,3) mais qui présenteront un effet indirect à moyen-long terme sur le taux de matière organique du sol et donc le stock d'azote organique, dont la minéralisation pourra se produire dans les 2 à 3 années suivant l'apport. Ces produits sont appelés « amendements organiques ».

- les produits de type 2 à C/N faible (inférieur ou égale à 8), tels que les déjections sans litière (ex : lisiers et fientes de volailles) et présentant essentiellement un effet fertilisant direct (coefficient d'équivalence engrais minéral de 0,6 à 0,7). Ces produits sont appelés « fertilisants organiques ».

 

Précision sur la technique :

  • Périodes pour épandre :

Les effluents peuvent être apportés :

       - Avant implantation de la culture : par exemple fumier pailleux deux mois avant l’implantation d’un maïs

       - En culture : par exemple fertilisant organique (ex : fientes de poules, lisier de bovins, lisier de porcs) à la reprise de la végétation sur céréales d’automne.

Sur prairie, l’épandage doit respecter les périodes d’interdictions de la Directive Nitrates.

 

L'objectif est de faire coïncider l'apport avec les périodes de forts besoins azotés de la culture pour limiter les pertes d'azote (par lixiviation, volatilisation ou dénitrification).

Dans le cas des effluents de type 1 (amendements organiques), cette intervention doit pouvoir être réalisée suffisamment tôt avant le semis de la culture, afin de ne pas créer de phénomènes de "faim d’azote » sur la culture suivante.  La « faim d'azote » est une utilisation de l'azote du sol par les micro-organismes pour décomposer la matière organique déposée en surface ou enfouie dans le sol. Elle se produit lorsqu'on apporte au sol une quantité importante de matière organique riche en carbone et pauvre en azote (fumier pailleux ou compost par exemple). En effet, dans cette situation, les micro-organismes puisent dans le sol l'azote minéral qui leur est nécessaire pour leur activité métabolique. Cet azote n'est momentanément plus disponible pour les plantes, qui souffrent alors de carence en azote.

La réalisation d’un apport d’effluent organique doit aussi tenir compte des conditions climatiques : un compromis est à trouver entre conditions chaudes et venteuses qui favorisent les pertes par volatilisation, et conditions pluvieuses et sols détrempés qui favorisent les pertes par lixiviation et dénitrification (et présentent des risques de compaction des sols lors de l’apport).

 

  • Modalités d’épandage :

Sur les grandes surfaces (ex : grandes cultures, légumes de plein champ ou prairies) l’épandage se fait à l’aide d’un épandeur à fumier pour les matières solides (ex : fumier, compost). Il existe des épandeurs à fumier et compost surbaissés pour les cultures présentant des contraintes de hauteur (ex : arboriculture et maraîchage). Deux modèles d’épandeurs sont couramment utilisés : l’épandeur à hérissons verticaux, plus adapté aux fumiers, et l’épandeur à table, plus adapté aux fientes et composts. Il est important de bien choisir son épandeur afin d’obtenir une bonne répartition de l’effluent.

Pour les matières liquides (ex : lisier, digestat), l’épandage se fait à l’aide d’une tonne à lisier. Il existe trois types de tonnes à lisier : la tonne à lisier à buse, à pendillard et à enfouisseurs.

       - La buse est la technique la plus simple et la moins couteuse. Cependant, c’est celle qui a le dispositif d’aspersion le moins précis et qui présente donc le plus grand risque de volatilisation et de nuisances olfactives.
       - Le pendillard dépose le lisier à quelques centimètres du sol, grâce à un système de tuyaux verticaux. Ce système réduit les mauvaises odeurs, est moins sensible à l’effet du vent lors de l’épandage et propose une plus grande largeur de travail, avec une répartition plutôt homogène. Cependant ce matériel revient plus cher que les buses à l’achat et à l’utilisation.
       - L’enfouisseur permet l’injection du lisier dans le sol, ayant un système de tuyaux couplés à un outil qui incise la terre. Ce sont les dispositifs d'épandage les plus précis et qui permettent le mieux de réduire la volatilisation et les nuisances olfactives. Cet équipement est cependant coûteux et nécessite un solide matériel de traction.

Sur les petites surfaces (ex : petites exploitations de fruits et légumes), il est possible d’épandre manuellement les matières solides.

 

Au cours de l’épandage, des pertes d'azote sous forme ammoniacale (volatilisation) peuvent se produire. Il est alors préférable :

       - D’enfouir / d’incorporer l'effluent par le travail du sol pour les apports en interculture, ou par injection pour les apports en culture.
       - D’épandre par temps frais et couvert



Période de mise en œuvre
Sur culture implantée
A l'implantation


Echelle spatiale de mise en œuvre
Parcelle


Application de la technique à...

Toutes les cultures : Généralisation parfois délicate

 

Certaines cultures présentent des contraintes particulières :

     - L’épandage est interdit sur les cultures de légumineuses (voir partie réglementation)

     - L’épandage du lisier présente des risques sanitaires (risque de transmission de bactéries). Il faut être très vigilant sur les cultures qui sont dédiées à l’alimentation humaine (ex : cultures maraichères)



Tous les types de sols : Généralisation parfois délicate

Certains types de sols, sont jugés inaptes à l’épandage car ils n’ont pas la capacité de recevoir et fixer l’effluent sans pertes de matières polluantes (par ruissellement ou lixiviation) :

     - Sols très hydromorphes (humides au moins 6 mois de l’année)

     - Sols en pente

     - Sols très peu profonds (< 20 cm)

     - Sols de texture très grossière



Tous les contextes climatiques : Généralisation parfois délicate

Les intempéries peuvent rendre impossible l’épandage :

L’épandage sur sols détrempés (inondés et enneigés) présente un risque de tassement et peut entrainer des dégradations du sol.

L’épandage est interdit sur les sols gelés (pris en masse ou gelés en surface) sauf pour les fumiers compacts non susceptibles d’écoulement et les composts d’effluents d’élevage



Réglementation

Influence
NEGATIVE

Les effluents peuvent être source de nuisances, telles que la pollution des eaux superficielles ou des nappes phréatiques et nuisances olfactives. Afin de limiter ces phénomènes, les plans d’épandage sont obligatoires et doivent respecter certaines prescriptions qui précisent les caractéristiques des surfaces épandables :

     - Distances minimales d’épandage vis-à-vis des habitations et cours d’eau pour limiter les risques de contamination (Voir « Pilotage de la fertilisation », Chambre d’Agriculture des deux Sèvre, 2015)

     - Pente maximale des sols pour éviter le glissement des matières hors des parcelles : la réglementation stipule que les matières organiques solides ne peuvent être épandues sur des terrains trop pentus, surtout pour les matières liquides qui présentent un risque de ruissellement (Voir « Pilotage de la fertilisation », Chambre d’Agriculture des deux Sèvre, 2015)

     - Réglementation spécifique d’épandage sur légumineuses : l’apport de produits organiques sur les légumineuses est interdit, excepté dans les cas suivants :

  •  Epandage sur luzerne et sur prairies d'association graminées-légumineuses, dans la limite de l'équilibre de la fertilisation et en respectant les périodes d'interdiction d'épandage.
  • Epandage sur les cultures de haricots (vert et grain), de pois légume et de soja (la dose maximale est fixée dans chaque région par le groupe régional d'experts Nitrates)

      - Conditions d’épandage : stockage des effluents sur la parcelle, délai et mode d’enfouissement des effluents pour limiter les risques de contamination, météo, périodes d’interdiction…

 

Les apports d'effluents organiques sont encadrés par la Directive Nitrates. Les quantités peuvent être limitées dans certains départements (arrêtés d'application de cette directive).

L’épandage est soumis à une réglementation très stricte qui est régit par le plan d’épandage (voir partie réglementation). Selon la taille de l’élevage, on distingue deux régimes administratifs : ICPE (Installations Classées pour la Protection de l’Environnement) pour les gros élevages et RSD (Régime Sanitaire Départemental) pour les petits élevages.

Les distances d’épandages vis-à-vis des tiers (habitations, zones de loisirs, établissement recevant du public) sont réduites pour le régime RSD par rapport au régime ICPE.




2. Services rendus par la technique


Stabilité physique et structuration du sol


3. Effets sur la durabilité du système de culture


Critères "environnementaux"

Effet sur la qualité de l'air : Variable

L'augmentation de la MO augmente la rétention de molécules non ionisées et diminue donc (temporairement) leur transfert vers l'air.

 Les apports de MO peuvent générer des émissions d'azote par volatilisation s'ils ne sont pas enfouis rapidement.


Effet sur la qualité de l'eau : Variable

L'amélioration de la structure limite les phénomènes de ruissellement donc de transfert direct de produits polluants (P, phyto). L'augmentation de la teneur en MO augmente la rétention de molécules ionisées ou non ionisées et diminue donc (temporairement) leur transfert vers l'air ou l'eau. L'augmentation de la MO augmente l'activité microbienne qui participe aux processus de dégradation des molécules chimiques (substances phytosanitaires notamment). Ce processus est particulièrement intéressant s'il aboutit à une minéralisation totale du produit.

Dans le cas contraire, la dégradation peut produire des métabolites eux-mêmes sources de pollution. Enfin, les effluents apportent aussi des éléments fertilisants (N, P, K) qu'il faut gérer avec précaution pour éviter les excès et ne pas engendrer de risques de transfert (ex. azote des effluents).



Effet sur la consommation de ressources fossiles : Variable

Consommation des ressources fossiles :

Même si ces apports nécessitent des interventions mécaniques (consommation de carburant), ils permettent une diminution de l'utilisation d'engrais azotés minéraux, et donc de la consommation d'énergie fossile liée à leur production

Dégagement de GES :

Contribution au stockage de carbone, mais l'élévation du pH favorise la minéralisation (CO2) et la volatilisation de l'azote (forme NH3).




Critères "agronomiques"

Productivité : En augmentation
Sur le long terme, l'amélioration de la fertilité du sol permet une augmentation sensible du rendement : un essai conduit de 1984 à 2006 en Bretagne montre un écart de rendement d'environ 1tMS/ha entre un maïs ensilage en monoculture recevant une fertilisation minérale et un maïs ensilage en monoculture recevant un apport de 20t/ha de fumier complété par une fertilisation minérale.


Qualité de la production : Pas d'effet (neutre)


Fertilité du sol : En augmentation

Augmentation des capacités de stockage des éléments minéraux du sol au travers de l'amélioration de la CEC. L'apport d'effluents organiques peut également avoir un impact variable sur le pH : augmentation du pH pour les apports de fumiers / fientes (utilisation de chaux / carbonate dans les bâtiments d'élevage) ou acidification pour les lisiers



Stress hydrique : En diminution

Fonction du type de sol et de la disponibilité en eau à l'origine (la MO permet une meilleure rétention de l'eau dans le sol : augmentation de 1 % du taux de MO = 15 à 20 %, en moyenne, d’augmentation de réserve utile, cette augmentation ne semble significative que dans le cas de sols peu profonds ou de cultures à faible enracinement).



Biodiversité fonctionnelle : En augmentation

L'augmentation de la MO augmente l'activité de la microfaune (bactérie, champignon…) et de la macrofaune (ver de terre, carabes, araignées…) qui participent aux processus de dégradation des molécules chimiques et permettent de retourner la MO et d’aérer le sol.



Risque d'adventices : Variable

L'apport d'effluents organiques peut inclure des semences d'adventices, mais certains procédés, comme la montée en température lors du processus de compostage permettent d’hygiéniser le produit et de détruire les graines d’adventices.
 




Critères "économiques"


Charges opérationnelles : Variable

Restitution d'éléments fertilisants attendue (N,P,K) permettant de diminuer les achats d'engrais minéral.
Achat éventuel du produit organique, s'il n'est pas disponible sur l'exploitation (ou dans le cadre d'un échange avec un voisin).



Charges de mécanisation : Variable
Si l'agriculteur ne possède pas d'épandeur adapté à ce type de produits organiques (épandeur à fumier ou compost), cette pratique peut se traduire par un investissement ou une prestation. Mais, il existe des possibilités de faire partie d’un CUMA, ce qui est d’ailleurs très courant en polyculture élevage car rares sont les agriculteurs qui ont leur propre matériel d’épandage.

Marge : Variable

Si les amendements organiques sont achetés, les charges augmentent. Le coût d’achat est très variable selon le type d’effluent et la provenance.

On peut attendre à terme une augmentation des fournitures de sols (N, P, K, Ca, Mg) qui pourra se traduire par une diminution des doses d'engrais minéraux. Cependant certaines productions valorisent mieux l’effet engrais des effluents que d’autres, les doses d’engrais minéraux à apporter en complément seront donc variables.



Consommation de carburant : Variable

La consommation liée au transport et à l’épandage d’effluents est supérieure à celle liée à l’épandage d’engrais minéraux, car il y a plus de volume et de poids à transporter et à épandre. Cela est d’autant plus vrai si l'on compare à une situation sans aucun apport.




Critères "sociaux"


Temps de travail : En augmentation
L'épandage d'effluents organiques est plus consommateur en temps que l'épandage de fertilisants minéraux..

Période de pointe : Pas d'effet (neutre)


Effet sur la santé de l'agriculteur : Pas d'effet (neutre)

Si les réglementations d’épandages sont bien respectées par l’agriculteur, il n’y a pas de risque pour sa santé.



Relation avec le voisinage : Variable

Dans certains cas, l'épandage de certains effluents organiques peut occasionner des désagréments pour le voisinage (personnes à proximité des parcelles) en raison d'odeur, surtout si les voisins ne sont pas des agriculteurs

En revanche, lorsque les voisins sont des agriculteurs, l’épandage peut être source d’échange entre les agriculteurs (épandage chez les voisins, don ou vente de fumier, mise à disposition de parcelles d’épandages…)





4. Organismes favorisés ou défavorisés


Bioagresseurs favorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions

Bioagresseurs défavorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions

Auxiliaires favorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions

Auxiliaires défavorisés

Organisme Impact de la technique Type Précisions

Accidents climatiques et physiologiques favorisés

Organisme Impact de la technique Précisions

Accidents climatiques et physiologiques défavorisés

Organisme Impact de la technique Précisions


5. Pour en savoir plus

Hance E. (Chambre d'Agriculture de Lorraine)
Brochure technique, 2003
Leclerc B. (ITAB)
ITAB, Ouvrage, 2014
Comifer
Editions Comifer, Ouvrage, 2009
CRA Bretagne
Brochure technique
Christian COUTURIER, Andréa JACK, Céline LABOUBEE, Isabelle MEIFFREN (SOLAGRO)
Rapport professionnel, 2019
Methalae
Brochure technique, 2018
Agro Transfert – Ressources et Territoires
Brochure technique, 2016
Agro Transfert – Ressources et Territoires
Brochure technique, 2016
Auto’N
Brochure technique, 2017
Chambre d’Agriculture des Deux-Sèvres
Brochure technique, 2015
Chambre d’Agriculture de la Réunion
Ouvrage, 2006

6. Mots clés


Méthode de contrôle des bioagresseurs :
Mode d'action :
Type de stratégie vis-à-vis de l'utilisation de pesticides :
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Contributeurs

08/02/2021
Emmanuel MÉROT - Chambre d'agriculture des Pays de la Loire
emmanuel.merot@pl.chambagri.fr

08/01/2021
07/01/2021
Gentiane Maillet - INRAE - Thiverval Grignon (78850)
ingenieur - gentiane.maillet@inrae.fr

22/07/2020
Paola SALAZAR - INRA - Rennes (35000)
ingenieur - paola.salazar@inra.fr

16/10/2017
Matthieu HIRSCHY - INRA - Thiverval Grignon (78850)
ingenieur - matthieu.hirschy@inra.fr

31/08/2017
Lola Leveau - Irstea - Clermont-Ferrand (63000)
ingenieur - lola.leveau@irstea.fr