Qu'est-ce que l'urée en agriculture ?
L'urée, connue chimiquement sous CO(NH₂)₂, est un engrais azoté très efficace largement utilisé en agriculture pour améliorer la productivité des cultures. Avec une teneur en azote de 46 %, c'est l'engrais azoté le plus concentré disponible, ce qui en fait un élément essentiel du paysage agricole mondial. Cet article explore l'importance de l'urée, ses utilisations et les méthodes d'application pour optimiser son efficacité dans la production agricole.
Importance de l’urée dans l’agriculture – À quoi sert principalement l’urée ?
L'azote est un nutriment essentiel à la croissance des plantes, jouant un rôle essentiel dans la photosynthèse, la synthèse des protéines et le développement global des plantes. L'urée fournit une source d'azote facilement disponible et hautement concentrée, essentielle au maintien de la fertilité du sol et au soutien de rendements élevés des cultures. L'urée peut être utilisée pour une large gamme de cultures et de types de sols.
Il est adapté à diverses méthodes d'application, notamment la diffusion, l'incorporation et la pulvérisation foliaire. L'urée est généralement épandue à la volée sur le champ, puis incorporée au sol soit par labourage, soit par application d'eau (irrigation ou pluie). L'incorporation au sol réduit les pertes d'azote par volatilisation, où l'azote s'évapore dans l'atmosphère sous forme de gaz ammoniac. Cette méthode garantit que l'azote est disponible pour les plantes tout au long de leur cycle de croissance.
À une concentration locale élevée, après l’application d’une bande d’engrais à base d’urée, il peut falloir 4 à 5 semaines pour que le nitrite soit complètement oxydé en nitrate et devienne une source d’azote sûre pour les plantes. L’urée ne doit pas être appliquée très près des semis et des graines des plantes, car elle peut être toxique (en raison de l’ammoniac libre qui s’est formé).
Bonnes pratiques pour l'utilisation de l'urée
- Pour maximiser les avantages de l’urée tout en minimisant les impacts environnementaux, les meilleures pratiques suivantes sont recommandées :
- Analyse du sol : Effectuez des analyses du sol pour déterminer les besoins en azote et appliquez l'urée en conséquence. Cela permet d'éviter une application excessive et de réduire le risque de pollution environnementale.
- Agriculture de précision : utiliser des techniques d'agriculture de précision pour appliquer l'urée avec précision et efficacité. Cela comprend des équipements guidés par GPS et une technologie à débit variable pour assurer une distribution uniforme.
- Inhibiteurs et stabilisateurs : Utilisez des inhibiteurs d’uréase et des stabilisateurs d’azote pour ralentir la conversion de l’urée en ammoniac, réduisant ainsi les pertes d’azote et augmentant la disponibilité pour les plantes.
- Gestion intégrée des éléments nutritifs : Combinez l’application d’urée avec d’autres pratiques de gestion des éléments nutritifs, telles que la rotation des cultures et l’ajout de matière organique, pour améliorer la fertilité du sol et la productivité des cultures.
Que sont les engrais à libération lente et comment fonctionnent-ils ?
Bien que l'urée soit une source efficace d'azote, sa libération rapide présente des inconvénients importants. Les engrais à libération lente sont une innovation pour réduire les pertes d'azote dues au lessivage, au ruissellement et à l'évaporation et offrent un apport constant d'azote à long terme à la culture. Les engrais à libération contrôlée enrobés de polymères (CRF) ont fait l'objet d'une attention considérable. Ils se réfèrent principalement aux éléments mobiles tels que l'azote, le potassium et le bore.
Il s’agit de la méthode la plus récente et la plus sophistiquée en production végétale. Plus précisément, la méthylène-urée (MU) est un engrais à libération lente largement utilisé dans le secteur. Le rôle d’une gestion plus durable de la fertilisation et d’une meilleure efficacité d’utilisation des nutriments est essentiel.
Une autre raison pour laquelle il faut considérer qu’un engrais est à libération lente est qu’il doit répondre à certaines conditions:
- sous certaines conditions et à une température de 25 degrés Celsius, il ne doit pas libérer 15 % de ses éléments en 24 heures
- sous certaines conditions et à une température de 25 degrés Celsius, il ne doit pas libérer 75 % de ses éléments dans les 28 jours
- dans des conditions spécifiées et à une température de 25 degrés Celsius, libère 75 % de ses composants lorsque spécifié par le fabricant
Les engrais à libération lente sont divisés en engrais inorganiques et organiques. La seule chose qui les distingue est les conditions qui affectent leur décomposition. Les engrais inorganiques à libération lente ralentissent ou accélèrent la libération de leurs éléments en fonction de la température, du pH et de l'humidité du sol. Des facteurs qui peuvent être plus facilement prédits et améliorés que l'action des micro-organismes, une raison supplémentaire qui influence la décomposition des engrais organiques à libération lente.
Types d'engrais à base d'urée à libération lente
- Urée enrobée : les granules d'urée sont enrobées de matériaux tels que du soufre, des polymères ou des résines qui contrôlent le taux de libération de l'azote. Les exemples incluent l'urée enrobée de soufre et l'urée enrobée de polymère.
- Urée-formaldéhyde : Il s'agit d'un composé synthétique créé par la réaction de l'urée avec du formaldéhyde. Il se décompose lentement dans le sol, libérant progressivement de l'azote.
- Inhibiteurs de nitrification : ces produits chimiques sont ajoutés à l'urée pour ralentir la conversion de l'ammonium en nitrate, augmentant ainsi la disponibilité de l'azote. Les exemples incluent le dicyandiamide (DCD) et la nitrapyrine.
- Inhibiteurs de l'uréase : ces inhibiteurs ralentissent l'hydrolyse de l'urée, réduisant ainsi la perte d'ammoniac dans l'atmosphère. Le triamide N-(n-butyl)thiophosphorique (NBPT) en est un exemple.
Avantages et inconvénients des engrais à libération lente.
Avantages des engrais à base d’urée à libération lente :
- Comme nous l'avons mentionné plus haut, le principal avantage des engrais à libération lente est l'efficacité d'utilisation de l'azote plus élevée et la réduction des pertes de nutriments (pertes économiques, pollution, etc.). C'est une solution plus respectueuse de l'environnement.
- La libération contrôlée réduit le risque de brûlure d’engrais, qui peut se produire lorsque de fortes concentrations d’azote sont appliquées en une seule fois.
- Convient au semis, car ils ne surchargent pas la graine avec des sels, comme c'est le cas avec les engrais à base d'urée conventionnels.
- Ils offrent de multiples avantages aux plantes, améliorant le développement des racines et la croissance des plantes et fournissant un apport d’azote plus régulier pendant des périodes plus longues de la saison de croissance.
- La libération contrôlée d’azote réduit le besoin d’applications multiples d’engrais, ce qui permet aux agriculteurs d’économiser du temps, de la main-d’œuvre et des coûts.
- Convient à tous les types de plantes, cultures et sols.
- Convient pour la fertilisation de base car même une quantité plus importante appliquée selon les études augmente la production de 20 à 30 % et réduit la fertilisation de surface ultérieure de 20 à 30 %.
Inconvénients des engrais à base d'urée à libération lente
- Les engrais à base d’urée à libération lente sont généralement plus chers que l’urée conventionnelle en raison des matériaux ajoutés et de la technologie utilisée pour contrôler la libération des nutriments.
- Dans certains cas, la libération lente peut ne pas répondre aux besoins immédiats en azote des cultures à croissance rapide ou pendant les stades de croissance critiques, limitant potentiellement la croissance et le rendement des plantes.
- Certains engrais à base d’urée à libération lente peuvent ne pas fournir un apport équilibré de tous les nutriments essentiels dont les plantes ont besoin, ce qui nécessite des engrais supplémentaires.
- Les engrais à base d’urée à libération lente peuvent nécessiter un équipement ou des techniques spécialisés pour assurer une distribution uniforme et une incorporation adéquate dans le sol.
- Si ces éléments sont recouverts de polymères, ils laissent des résidus de plastique dans le sol, ce qui est négatif pour l'environnement. Cependant, la communauté scientifique étudie l'utilisation de revêtements polymères biodégradables.
- Étant donné que la libération de ces éléments fertilisants est testée en laboratoire et non dans des conditions réelles sur le terrain, la quantité d'engrais indiquée sur l'emballage comme se dissolvant dans un certain temps peut différer ou ne pas se dissoudre du tout dans le sol. Des facteurs tels que la température du sol, l'humidité et l'activité microbienne peuvent affecter le taux de libération de l'azote des engrais à base d'urée à libération lente, ce qui entraîne une variabilité de la disponibilité des nutriments.
Références:
- Farmacon, "5 things to know before using urea fertilizers", Farmacon team, Athens 09/11/2017 https://blog.farmacon.gr/katigories/texniki-arthrografia/threpsi-lipansi/item/1780-5-pragmata-pou-prepei-na-gnorizete-otan-xrisimopoieite-lipasmata-ouria
- Farmacon, "Slow release nitrogen fertilizers", Farmacon team, Athens 19/10/2023 https://blog.farmacon.gr/katigories/texniki-arthrografia/threpsi-lipansi/item/3469-ta-azotoyxa-lipasmata-vradeias-apeleftherosis
- Utah State University, "Urea: A low-cost nitrogen fertilizer with special management requirements", D.W. James, 08/07/2024 https://extension.usu.edu/yardandgarden/research/urea-a-low-cost-nitrogen-fertilizer-with-special-management-requirements
- The University of Peloponnese, "Application of Slow Release Fertilizers and Chemical Fertilizers in Agricultural Crops", Bachelor Thesis Liokalos Emmanuel, Kalamata 2022
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444529756500046
- https://extension.umn.edu/nitrogen/fertilizer-urea#placing-urea-756361
- https://www.researchgate.net/publication/346313534_Characteristics_and_types_of_slow-_and_controlled-release_fertilizers
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1537511013000639
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