Leçons élémentaires de chimie agricole/Chapitre XIV
CHAPITRE XIV.
EMPLOI DES DIVERS ENGRAIS.
Activité comparée des divers engrais. — Le mode d’action des différents engrais est très variable selon leur nature. Les uns sont immédiatement utilisables par la végétation des récoltes : ce sont les engrais rapides.
Les autres, au contraire, ne peuvent être assimiles que peu à peu, ce sont les engrais lents.
Engrais rapides. — Les engrais rapides produisent des effets immédiats, et l’amélioration du sol qui résulte de leur emploi, n’est donc qu’une amélioration temporaire de durée plus ou moins faible. La plupart des engrais chimiques, nitrates, sels ammoniacaux, sels de potasse, plâtre, peuvent être considérés comme tels, mais non les phosphates dont l’action est toujours un peu lente.
Le type des engrais rapides, est offert par les nitrates ; ils doivent d’ailleurs être consommés de suite par les racines, sinon les eaux pluviales les entraînent en pure perte dans les profondeurs du sous-sol.
Les autres engrais rapides sont solubles à divers degrés ; mais les sels de potasse et d’ammoniaque se fixent, en général, avec une certaine énergie sur les particules de la terre arable, ce qui ne diminue guère leur assimilabilité, mais empêche leur déperdition par le drainage.
Engrais lents. — Tous les engrais organiques sont des engrais lents dont l’assimilabilité ne se produit qu’à la longue. Leur effet utile n’est pas immédiat, mais il se répartit sur une période plus ou moins longue. Ils sont en quelque sorte comparables à la réserve nutritive du sol. La fertilité qui résulte de leur emploi se distribue sur un certain nombre d’années d’autant plus grand que l’assimilabilité est plus faible.
L’activité des engrais lents est très inégale : elle dépend de leur nature et aussi de l’état de division de la matière qui les forme. La sciure de bois, employée comme litière, donne un fumier de ferme plus actif que les litières de paille, parce que la dissémination de la substance organique y est plus parfaite. Les engrais verts enfouis au printemps sont habituellement promptement nitrifiés, et leur utilisation par les récoltes est plus rapide que celle du fumier de ferme. Les tourteaux sont beaucoup plus actifs que les débris de cuir, de cornes, de plumes, de laine, engrais pourtant fort riches, mais dont la transformation en matières utilisables par les plantes n’intervient qu’avec une lenteur extrême.
La poudrette et le guano agissent presque aussi vite que les sels ammoniacaux : c’est que non seulement ils contiennent une forte proportion d’azote ammoniacal soluble, mais, en outre, leur état pulvérulent est éminemment favorable à leur activité nutritive.
La nature du sol influe beaucoup sur l’assimilabilité des engrais organiques azotés. Dans les terres dépourvues de calcaire, où les produits humiques acides existent en abondance, l’utilisation des matières organiques n’est pas possible ; les sels ammoniacaux eux-mêmes sont difficilement consommés par la culture. L’emploi des nitrates s’impose alors, à moins que par l’addition d’amendements calcaires on ne fasse cesser l’acidité du sol. Dans les terres normales mais fortement argileuses, le changement des engrais organiques en principes assimilables se fait avec lenteur et se répartit sur une longue période. Il a lieu, au contraire, avec une rapidité bien plus grande dans les sols très calcaires ; la nitrification y est tellement active que l’effet des engrais lents est presque comparable à celui des engrais chimiques azotés ; leur transformation est complète au bout de l’année, et il faut annuellement fournir une fumure nouvelle.
Les cultures intermittentes, qui n’occupent le sol que pendant une partie de l’année, profitent mal des engrais lents dont l’action est perdue pendant la période d’inculture. Au contraire, les cultures permanentes, telles que la vigne ou les arbres fruitiers, les utilisent mieux.
Phosphates. — Pour les phosphates, on a cru pouvoir établir une distinction analogue à celle qui précède. Les superphosphates, solubles dans l’eau, seraient à action rapide ; les phosphates des os ou les phosphates naturels seraient, au contraire, des engrais lents ; les phosphates précipités auraient une assimilabilité intermédiaire à cause de leur solubilité notable dans l’eau chargée de matières salines. Cette notion n’est pas justifiée ; les phosphates, quels qu’ils soient, n’ont jamais une action immédiate, parce qu’en réalité aucun d’eux ne demeure soluble au sein de la terre.
Les superphosphates incorporés au sol y réagissent immédiatement sur les matières minérales qui s’y trouvent ; de la chaux, de l’alumine, de l’oxyde de fer, se combinent à l’acide phosphorique en reproduisant du phosphate tricalcique insoluble ou d’autres phosphates non moins insolubles, qui contiennent avec la chaux, du fer, de l’alumine, etc. Si, par accident, cette transformation n’avait pas lieu, le contact du superphosphate libre serait funeste pour les racines végétales, qu’il corroderait par son acidité.
À vrai dire, les grandes différences d’assimilabilité des divers phosphates viennent, non pas de leur solubilité initiale avant l’épandage, mais principalement de leur état de division et de dissémination.
L’action chimique, qui change les superphosphates en phosphates insolubles fixés sur les particules terreuses, est éminemment favorable à leur bonne utilisation, puisqu’elle donne lieu à la formation de grains très ténus, parfaitement distribués dans la couche de sol arable ; c’est la vraie raison des avantages obtenus souvent dans l’usage des superphosphates.
Mais on obtient des résultats tout à fait équivalents en ajoutant la même quantité d’acide phosphorique sous forme de phosphates précipités, dont la ténuité est également fort grande, à condition que les labours les mélangent soigneusement à la terre.
Les scories de déphosphoration, principalement formées de phosphate tricalcique, agissent presque aussi promptement que les phosphates précipités et les superphosphates.
Les phosphates d’os et les noirs d’os viennent après, mais l’emportent encore sur les phosphates naturels, qui présentent eux-mêmes de grandes inégalités.
Les phosphates amorphes des nodules pourraient sans doute produire des résultats comparables aux phosphates d’industrie, à condition d’être employés en poudre suffisamment ténue. Les agriculteurs doivent rechercher principalement les phosphates naturels finement pulvérisés. Sans aucun doute, l’emploi de fortes doses de ces phosphates serait plus avantageux que l’usage des superphosphates dont le prix est beaucoup plus élevé.
Les apatites de Norwège ou d’Espagne n’ont qu’une assimilabilité très faible, à cause de leur structure cristalline.
Quant aux phosphorites du Quercy, elles peuvent donner des résultats excellents si elles sont répandues en poussière assez fine.
La supériorité des superphosphates est marquée surtout dans les terres calcaires ou siliceuses, dont ils modifient heureusement la constitution par suite de leur acidité ; mais il faut soigneusement les écarter des sols où le calcaire fait défaut.
On doit également se garder de les répandre en même temps que des nitrates ; l’acide libre des superphosphates pourrait attaquer ceux-ci et décomposer leur acide nitrique en produits gazeux, qui seraient perdus sans profit.
Épandage des engrais. — Les engrais doivent toujours être mélangés aussi parfaitement que possible à la couche arable tout entière. C’est une pratique vicieuse dans la viticulture de répandre les fumures seulement autour du pied de chaque cep[1] ; les racines, distribuées tout autour, cherchent leur nourriture principalement au-dessous de l’espace libre entre les ceps.
Pour les engrais solubles, nitrates, sels ammoniacaux, sels de potasse, on se borne à les répandre régulièrement sur la surface des champs. L’action des pluies les amène facilement dans l’intérieur du sol, La saison la plus favorable à leur bonne utilisation est le printemps ou la fin de l’hiver. On évite ainsi les pertes dues au lavage prolongé de la terre par les pluies hivernales.
C’est vers la fin du mois de février qu’on distribue d’ordinaire les nitrates aux prairies ou aux vignes, ainsi que les sels ammoniacaux.
Pour les céréales, il convient d’attendre mars ou avril ; l’aspect des récoltes donne à ce moment des indications précieuses, la teinte jaunâtre des feuilles provenant d’un défaut d’azote.
Les sels de potasse et d’ammoniaque pourront également, dans certains cas, être répandus à l’automne un peu avant les semailles.
Les engrais organiques insolubles, ainsi que les engrais phosphatés, doivent être répandus avant les labours d’automne, dont l’action doit les incorporer soigneusement à la couche arable.
Calcul des doses d’engrais. — Les fumures ont pour but d’ajouter à la terre d’un champ une dose suffisante de principes nutritifs nécessaires, azote, acide phosphorique, potasse, chaux. Ce résultat peut être atteint de bien des façons, soit par l’emploi d’engrais organiques mixtes, soit par l’usage des engrais chimiques, employés seuls ou combinés avec des engrais organiques.
Supposons qu’on veuille introduire sur chaque hectare un poids P kilogrammes d’azote, par exemple, en se servant d’un certain engrais. La composition de cet engrais est indiquée soit par une analyse faite exprès, soit approximativement par les tableaux cités précédemment ; on trouve que 1,000 kilogrammes de matière renferment N kilogrammes d’azote. Pour connaître la dose d’engrais qu’il faut employer, un calcul très simple suffit ; on doit multiplier 1,000 kilogrammes par le nombre P, et diviser le produit par le nombre N.
Par exemple, dans la culture du froment, sur une terre de fertilité moyenne, on propose de fournir au sol par hectare :
| 70 | kilogrammes | d’azote, |
| 65 | — | d’acide phosphorique, |
| 70 | — | de potasse, |
| 100 | — | de chaux, |
On veut se servir de fumier de ferme, aidé, si besoin est, d’engrais chimiques. L’azote devra être apporté tout entier par le fumier.
En l’absence d’analyses spéciales, on devra se contenter d’attribuer au fumier une composition moyenne, par exemple pour 1,000 kilogrammes :
| 5kg | d’azote, |
| 35 | d’acide phosphorique, |
| 6 | de potasse, |
| 7 | de chaux. |
Les proportions de chaux et de potasse dépendent beaucoup de la nature des sols dont les récoltes ont nourri le bétail producteur du fumier et formé les litières. L’abondance ou la rareté de ces principes dans les terres accroît ou diminue la richesse du fumier en ces éléments.
Pour fournir par hectare 70 kilogrammes d’azote il faudra prendre kilogrammes de fumier, soit 14000 kilogrammes par hectare.
Cette dose renferme :
| 49 | kilogrammes | d’acide phosphorique, |
| 84 | — | de potasse, |
| 98 | — | de chaux. |
Il n’y aura donc à fournir ni potasse, ni chaux, mais seulement 16 kilogrammes d’acide phosphorique. Pour les donner, on se servira par exemple de scories de déphosphoration vendues avec un titre garanti de richesse phosphorique, soit 17 %. 1,000 kilogrammes contiennent donc 170 kilogrammes d’acide.
Les 16 kilogrammes nécessaires seront contenus dans kilogrammes ou 94 kilogrammes de scories. Notons en passant que la dose de chaux se trouvera ainsi beaucoup accrue.
La fumure se composera donc par hectare de 14,000 kilogrammes de fumier de ferme, auquel on mélange intimement pendant l’épandage 94 kilogrammes de scories de déphosphoration bien pulvérisées.
Si on pratique un assolement triennal, on aura des avantages à appliquer au début de la période, avant la culture sarclée, la totalité des fumures, soit par hectare 42,000 kilogrammes de fumier de ferme additionnés de 282 kilogrammes de scories phosphoreuses.
La même fumure annuelle réalisée avec du nitrate de soude (à 157 millièmes d’azote), avec des scories de déphosphoration (à 170 millièmes d’acide phosphorique), avec du sulfate de potasse (à 450 millièmes de potasse) aurait exigé :
| 446 | kilogrammes | de nitrate, |
| 383 | — | de scories[2], |
| 156 | — | de sulfate. |
soit un poids total de 985 kilogrammes au lieu de 14,094 dans l’emploi de fumier de ferme. L’économie de transport et de manutention est loin d’être négligeable.
Valeur commerciale des engrais. — La valeur commerciale des engrais est évaluée d’après leur richesse en principes nutritifs, azote, acide phosphorique, potasse. Le prix du kilogramme d’élément utile est d’ailleurs assez variable, et se modifie d’un point à un autre à cause des frais de transport ; en un même lieu, les cours changent souvent, par suite des nécessités agricoles, et aussi par le fait de spéculations purement commerciales.
Engrais azotés. — En général, il convient d’attribuer à l’azote minéral des nitrates ou des sels ammaniacaux, une valeur plus élevée qu’à l’azote organique dont l’effet est d’ordinaire plus lent et dont l’usage conduit par conséquent à une certaine immobilisation de capital. L’écart entre les valeurs assignées doit être d’autant plus faible que l’engrais organique est plus actif. Les cours commerciaux ne ratifient pas toujours cette appréciation, et parfois l’azote des matières organiques, plus recherché par les habitudes agricoles pour certaines cultures, est vendu à un taux exagéré, notablement supérieur à celui de l’azote minéral.
Quant à l’azote nitrique et à l’azote ammoniacal ils possèdent des aptitudes fertilisantes peu différentes, et bien que certains agronomes préfèrent de beaucoup les nitrates, leurs cours sont peu différents.
Phosphates. — Le prix du kilogramme d’acide phosphorique est très différent selon la nature des phosphates qui le fournissent : l’acide phosphorique qui est soluble dans le citrate d’ammoniaque et forme la majeure partie de l’acide des superphosphates et des phosphates précipités, se vend à un cours au moins trois fois plus élevé que l’acide insoluble des phosphates naturels. L’acide phosphorique des os et du noir animal, et celui des scories de déphosphoration possèdent une valeur commerciale intermédiaire.
Dans ces conditions, au lieu de donner à la terre une fumure moyenne de phosphates précipités ou de superphosphates, il serait, la plupart du temps, préférable de lui donner pour le même prix un poids triple d’acide phosphorique à l’état de phosphate naturel. L’effet immédiat sera peut-être moins parfait, mais la fertilité de la terre se trouvera accrue pour les années suivantes dans une forte proportion.
Engrais potassiques. — C’est dans le chlorure de potassium que la potasse est habituellement fournie aux meilleures conditions ; néanmoins on donne en général la préférence au sulfate de potasse, qui paraît mieux convenir pour la fertilisation des sols[3]. Quant à la potasse fournie par le nitrate de potasse, elle revient encore plus cher, et son emploi est assez restreint.
Engrais calcaires. — La valeur des engrais calcaires, plâtre, chaux, marne, est toujours beaucoup moindre, et pour cette raison, elle est sujette à varier beaucoup, selon les conditions d’extraction et de transport.
Nous donnons ci-dessous, à titre d’indications qui ne sauraient avoir rien d’absolu, les cours des divers principes utiles, tels qu’ils étaient indiqués pendant l’année 1889, dans les mercuriales agricoles du midi de la France.
| Azote | ammoniacal | (le kilogramme) | 1f65 à 1f90 | |
| — | nitrique | 1 45 à 1 85 | ||
| — | organique | 1 20 à 2 00 | ||
| Acide | phosphorique | soluble (dans le citrate) | 0 55 à 0 75 | |
| — | insoluble | naturel | 0 15 à 0 35 | |
| — | — | organique | 0 30 à 0 55 | |
| Potasse du chlorure | 0 40 à 0 45 | |||
| — | du sulfate ou du nitrate | 0 45 à 0 55 | ||
L’azote est de beaucoup le principe le plus cher ; il faut donc apporter une économie rigoureuse dans la distribution des engrais azotés, et utiliser le plus possible la fixation de l’azote atmosphérique par les cultures de légumineuses fourragères.
Calcul de la valeur des engrais. — Le prix des unités de principes fertilisants permet de calculer immédiatement la valeur des engrais chimiques. Soit, par exemple, à évaluer un nitrate de potasse (salpêtre), ayant un titre garanti de 12 ½ à 13 % d’azote nitrique, et de 44 à 46 % de potasse. Prenant les limites inférieures, nous trouvons dans 100 kilogrammes :
| 12kg 5 d’azote nitrique, supposé au cours de 1 fr. 50, soit | 18f | 75 |
| Et, en outre, 44 kilogr. de potasse supposée au cours de 0 fr. 50, soit | 22 | » |
| Au total | 40f | 75 |
pour la valeur du quintal métrique du produit.
Pour les engrais organiques complexes qui contiennent à la fois les divers éléments fertilisants, on évaluera leur valeur réelle en additionnant les valeurs de chacun des éléments qui y figurent. Dans cette appréciation, il n’est pas tenu compte de la chaux à cause de sa valeur minime. En général, l’analyse seule pourra renseigner exactement sur la richesse des matières organiques, guanos, poudrettes, débris d’animaux, tourteaux, etc.
Valeur du fumier de ferme. — Proposons-nous, par exemple, d’évaluer aux cours ci-dessus, le fumier de ferme. En moyenne, 1,000 kilogrammes de fumier frais contiennent :
| 5 | kilogrammes | d’azote, |
| 3,5 | — | d’acide phosphorique, |
| 6 | — | de potasse. |
L’azote est en partie à l’état ammoniacal, en partie à l’état organique ; nous aurons donc une évaluation peu favorable en prenant 1 fr. 30 pour le prix du kilogramme. L’acide phosphorique se trouve sous un état très assimilable, au moins comparable à celui des os ; nous prendrons 0 fr. 40 comme valeur. Quant à la potasse, elle se trouve dans une forme presque aussi active que le chlorure, et nous pouvons lui assigner un prix identique, soit 0 fr. 40.
1,000 kilogrammes de fumier renferment donc :
| 6fr50 | d’azote, |
| 140 | d’acide phosphorique, |
| 240 | de potasse, |
| Soit au total : | |
| 10fr30 | de principes utiles. |
La matière organique carbonée, dont les effets sont si précieux pour la formation de la matière humique, est laissée de côté dans cette estimation. Mais sa valeur pourra compenser et au-delà les frais supplémentaires de transport qu’entraîne la masse considérable du fumier de ferme.
Dans ces conditions, un tel fumier offert à 8 francs la tonne de 1,000 kilogrammes, serait avantageux pour la culture des céréales, mais il cesserait de l’être à 12 francs. Les agriculteurs qui achètent du fumier d’écurie ont un grand intérêt à faire de telles comparaisons.
Dans la poudrette, le guano, l’assimilabilité est fort grande, et pour apprécier leur valeur, on adoptera utilement les prix d’unités, correspondant à l’azote ammoniacal et à l’acide phosphorique soluble. Mais, pour ces engrais, une analyse spéciale indiquant le titre est absolument nécessaire.
Engrais complets du commerce. — Le commerce vend fréquemment sous le nom d’engrais complets, des engrais constitués par un mélange variable de matières azotées animales, de divers phosphates, de sels de potasse solubles. La valeur marchande de ces produits est le plus souvent, notablement supérieure à la valeur réelle des substances utiles qu’ils renferment et qui n’en constituent parfois qu’une faible part, et même moins ; le reste est formé de matières inertes inutiles, terre, brique pilée, sciure de bois, et les frais de transport se trouvent ainsi accrus sans profit. De tels engrais ne doivent jamais être achetés sans garantie de titre, et il ne faut pas que leur valeur pratique surpasse leur valeur vraie calculée comme nous l’avons montré, au moyen des cours en usage.
En général, il est plus avantageux pour le cultivateur de se procurer des engrais chimiques définis ou des matières organiques connues, dont la composition et l’homogénéité peuvent être facilement vérifiées. Le mélange convenable de ces matières est réalisé aisément, et la légère augmentation de main-d’œuvre qu’elle nécessite, se trouve largement compensée par une forte économie des prix d’achat.
Choix des engrais. — Quant au choix des engrais eux-mêmes, il est absolument impossible de fixer une règle à ce sujet. Les engrais organiques sont parfois offerts à des prix très peu élevés, qui en rendent l’emploi très économique, et doivent les faire adopter. Tout ce qu’on peut dire en général, c’est que, à valeur égale des principes utiles, il est préférable de se servir des engrais chimiques, dont l’effet est plus régulier et plus facile à diriger. Avec eux, on peut se borner à donner à la terre les éléments nutritifs qui lui font défaut, sans fournir en même temps ceux qu’elle possède en abondance, et dont elle n’a pas besoin. La masse plus petite des engrais chimiques diminue les frais de transport et d’épandage.
Produire le plus possible, mais le plus économiquement possible, tel est le double but qu’on doit s’efforcer d’atteindre : c’est le problème fondamental de la science agronomique ; il varie à l’infini selon la fertilité des terres, les prix de vente des récoltes et du bétail, la valeur commerciale des engrais. Pour chaque cas particulier, la chimie agricole en précise les conditions et permet d’arriver à une solution exacte.