Le cycle de l’azote dans le sol

Tous les sols fertiles subissent des pertes par lessivage (lixiviation des nitrates), qu'on ne peut totalement éviter, mais qu'on peut contrôler, et ainsi limiter les pertes d'azote.

L’azote dans le sol

La migration des nitrates hors de portée du système racinaire vers les nappes est communément appelée « lessivage » mais le terme technique approprié est « lixiviation ».

La matière organique du sol (composée d’humus, résidus de culture, racines, biomasse microbienne, microflore et microfaune) contient d’énormes quantités d’azote (comparées aux quantités nécessaires à la nutrition des cultures) associées à du carbone. Mais cet azote n’est pas immédiatement disponible pour les plantes. L’azote minéral (nitrate & ammonium) du sol est, soit issu de la minéralisation des matières organiques, soit directement apporté sous forme d’engrais de synthèse, si on excepte les dépositions atmosphériques et les apports éventuels par l’eau d’irrigation.

1 - Le nitrate est mobile dans le sol et rapidement absorbé par la culture. L’ammonium est peu mobile et n’est pas, ou très peu, soumis au lessivage. 

2 - La biomasse microbienne est en compétition pour l’azote avec la plante et en immobilise une part sous forme organique (organisation microbienne). Cet azote n’est pas perdu mais doit être reminéralisé avant d’être absorbé par la culture. Une part de cet azote organisé est reminéralisé pendant la période de croissance tandis qu’une autre fraction n’est reminéralisé qu’à plus longue échéance. Le fractionnement des apports sur un couvert en croissance assure une absorption rapide de l’azote disponible et réduit l’organisation. 

3 - Grâce aux bonnes pratiques, seule une très faible fraction de l’azote minéral apporté est retrouvé dans l’azote minéral résiduel post-récolte. 

4 - Les produits résiduaires organiques contiennent une part importante de leur azote sous forme organique complexe et augmentent progressivement le taux de matière organique du sol. Cet azote n’est pas immédiatement disponible et doit se minéraliser. 

5 - Les effluents organiques, notamment les lisiers, contiennent également de l’azote minéral, sous forme d’ammonium. La teneur en azote ammoniacal dépend de la nature et de l’origine du produit.

6 - La minéralisation de l’humus du sol contribue à la fourniture d’azote minéral. Les quantités minéralisées sont très variables et peuvent même parfois dépasser 300 kg N/ha pour certaines prairies. Cependant, après la récolte, en fin d’été-début d’automne, la biomasse microbienne dispose de conditions optimales de température et d’humidité favorable à la poursuite de la minéralisation mais en l’absence de culture ou de couvert végétal, les nitrates produits seront soumis au lessivage. 

7 - Pendant la période de croissance, l’azote minéralisé participe à la nutrition azotée de la culture. La mesure des reliquats d’azote minéral, le bilan prévisionnel, le fractionnement et le pilotage des apports, l’agriculture de précision permettent d’éviter les sur-fertilisation et ainsi de réduire le lessivage. 

8 - Les nappes se rechargent grâce aux pluies drainantes d’automne-hiver. C’est la période à laquelle les nitrates sont lixiviés. Au printemps et en été, la pluviométrie plus limitée et l’évapotranspiration contrecarrent le lessivage. Maintenir le pool d’azote minéral post-récolte le plus bas possible contribue à la stratégie de minimisation des quantités d’azote lessivées.