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Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 1 Amendement et fertilisation des cultures avec le compost normé NFU 44051 produit par l’unité de compostage du SICTOM du Marsan Synthèse des essais Mission de Valorisation Agricole des Déchets

Synthèse des essais · Azote total kg/t 9,2 C/N 18,9 P2O5 kg/t 4,6 K2O kg/t 5,5 CaO kg/t 42,8 ISMO 35 % Seuil max : 30 kg/t Les valeurs moyennes du compost sur la période d’essai

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  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 1

    Amendement et fertilisation

    des cultures avec le compost

    normé NFU 44051 produit par

    l’unité de compostage

    du SICTOM du Marsan

    Synthèse des essais

    Mission de Valorisation Agricole des Déchets

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 2

    Table des matières 1- PREAMBULE / CONTEXTE ................................................................................................................. 3

    2 - CARACTERISATION DU COMPOST ...................................................................................................... 3

    2.1 Valeur agronomique

    2.2 Analyse de l'innocuité

    3 – INTERET AGRONOMIQUE DU COMPOST .......................................................................................... 7

    3.1 Valeur amendante

    3.2 Valeur fertilisante

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 3

    1- PREAMBULE / CONTEXTE Le SICTOM du Marsan possède depuis 2013 une nouvelle usine de traitement des ordures ménagères résiduelles. Cette usine, exploitée par CYCLERGIE, produit du compost

    qui répond à la norme NFU 44051 sur les amendements organiques.

    Afin de caractériser ce nouveau compost, CYCLERGIE a mandaté la Chambre d’agriculture

    des Landes pour mettre en place un essai agronomique, répété sur plusieurs années et qui

    permettra de tester le compost sur une culture représentative du secteur.

    Les objectifs de cet essai sont multiples :

    - vérifier l’innocuité du compost sur les cultures et les sols,

    - mettre en évidence l’intérêt agronomique du compost et ses effets sur les

    rendements et le potentiel des sols,

    - définir les bonnes pratiques relatives à l’utilisation du compost en fonction des

    cultures.

    L’essai est reconduit annuellement, sur la même parcelle, pendant une durée de 5 ans afin

    de démontrer au monde agricole qu’en respectant les bonnes préconisations, le compost

    du SICTOM du Marsan présente un réel intérêt dans la fertilisation des cultures.

    Ce rapport présente la synthèse des résultats des essais après la 4ème année d’étude.

    2 - CARACTERISATION DU COMPOST 2-1 Valeur agronomique

    La valeur agronomique du compost a été déterminée à partir des mesures de pH, du taux

    de matière sèche et taux de matière organique, de la teneur en azote, en potassium et en

    phosphore ainsi que le rapport en C/N sur chaque année de la période de l’essai.

    Le pH du compost produit est constant au cours de l’essai, avec des valeurs neutres

    comprises en 7,1 et 7,6 les trois dernières années et avec une valeur maximale à 8,1 en

    2014. Le pourcentage de matière sèche est également constant entre 59 et 41 %,

    largement supérieur à la limite inférieure de 30%. De même, le taux de matière organique

    est constant sur les 4 années, et supérieur à la limite inférieure de 20%.

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    2014 2015 2016 2017

    Evolution du pH du compost

    0

    20

    40

    60

    80

    Matière sèche Matière organique

    Evolution de la matière sèche et de la matière organique du compost

    2014 2015 2016 2017

    %

    Seuil min

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 4

    La teneur en Azote est constante sur la période d’essai entre 8 et 11 kg/t. Les teneurs en

    phosphore et potassium sont plus variables sur les 4 années d’essai mais reste inférieures

    à 8 kg/t. Ces valeurs restent nettement inférieures à la teneur maximale limite de 30 kg/t.

    Tableau récapitulatif des données moyennes sur la

    période d’essai du compost.

    2-2 Analyse de l’innocuité du compost

    Les contaminants du compost Les contaminants pouvant être présents dans le compost sont de trois types : Les

    contaminants biologiques, les contaminants organiques (Composés traces organiques) et

    les contaminants minéraux (Eléments Traces Métalliques, ETM). Ces contaminants ont

    été analysés sur le compost.

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    Azote total kg/t P2O5 kg/t K2O kg/t

    Kg/

    t

    Evolution des éléments fertilisants du compost

    2014 2015 2016 2017

    Matière sèche % 53,7

    pH 7,6 Matière organique % 20,1

    Azote organique kg/t 1,5 Azote total kg/t 9,2 C/N 18,9 P2O5 kg/t 4,6 K2O kg/t 5,5 CaO kg/t 42,8 ISMO 35 %

    Seuil max : 30 kg/t

    Les valeurs moyennes du compost sur la période

    d’essai permettent d’estimer sa valeur agronomique.

    Le compost est caractérisé par un pH neutre, un bon

    apport en matière organique et un C/N proche de 15

    traduisant une minéralisation moyennement lente,

    permettant l’apport en élément fertilisant pour la

    culture de l’année suivant son épandage. Avec un

    ISMO autour de 35% de matière résistante à la

    dégradation, les micro-organismes seront

    susceptibles de mobiliser de l’azote minéral dans le sol

    pour dégrader la matière organique.

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 5

    Les contaminants minéraux :

    l

    Les teneurs en ETM du sol sont strictement inférieurs aux valeurs seuils de la norme, et

    varient selon les années. Les graphiques montrent une augmentation des teneurs en

    chrome, nickel et cuivre sur la période de l’essai et une diminution des teneurs en plomb,

    arsenic, sélénium et cadmium.

    Les contaminants biologiques :

    Les analyses confirment l’absence d’agents pathogènes dans le compost (absence de

    Salmonella dans 25g de MB et d’œuf d’helminthes dans 1.25g de MB)

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    Chrome (Cr) Cuivre (Cu) Nickel (Ni) Plomb (Pb) Zinc (Zn)

    mg

    / kg

    MS

    Evolution des teneurs en Cr, Cu, Ni Pb et Zn

    2014 2015 2016 2017

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    Arsenic (As) Sélénium (Se) Cadmium (Cd) Mercure (Hg)

    mg/

    kg

    MS

    Titre de l'axe

    Evolution des teneurs en As Se Cd et Hg dans

    2014 2015 2016 2017 Valeur limite

    Valeur limite

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 6

    Les contaminants organiques :

    Les analyses de micro-polluants organiques (Fluoranthène, Benzo(a)fluoranthène et

    benzo(a)pyrène) présentent également des valeurs quasiment nulles et largement

    inférieures aux valeurs limites de la norme.

    L’impact des contaminants du compost au champ

    Pour vérifier l’innocuité du compost lors de l’épandage, des analyses des taux des

    contaminants dans le sol ont été effectuées.

    0,0

    5,0

    10,0

    15,0

    20,0

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017%

    val

    eur

    seu

    il

    Evolution du zinc dans le sol

    T1 T2 T3 T4

    0,0

    2,0

    4,0

    6,0

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    % v

    aleu

    r se

    uil

    Evolution du cadmium dans le sol

    T1 T2 T3 T4

    0,0

    2,0

    4,0

    6,0

    8,0

    10,0

    12,0

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kg

    Evolution du cuivre dans le sol

    T1 T2 T3 T4

    0,0

    2,0

    4,0

    6,0

    8,0

    10,0

    12,0

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kg

    Evolution du chrome dans le sol

    T1 T2 T3 T4

    0,0

    5,0

    10,0

    15,0

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kg

    Evolution du plomb dans le sol

    T1 T2 T3 T4

    0,0

    2,0

    4,0

    6,0

    8,0

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kg

    Evolution du Nickel dans le sol

    T1 T2 T3 T4

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 7

    Les graphiques ne montrent pas d’effet du traitement sur les teneurs en ETM du sol.

    Les résultats montrent une augmentation du chrome et du zinc en 2017 et une

    diminution du cadmium en 2017.

    L’impact des contaminants du compost dans les grains de maïs Afin de vérifier l’innocuité du compost, les teneurs en ETM des grains de maïs ont été

    mesurées.

    Le graphique montre que les teneurs sont strictement inférieures aux valeurs limites de

    la norme.

    Les analyses des essais confirment donc l’innocuité du compost.

    2 – Intérêts agronomiques du compost

    2.1 La valeur amendante du compost Afin de déterminer la valeur amendante du compost, les mesures de pH, de la teneur en

    matière organique et de la biomasse microbienne ont été réalisées.

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

    40

    Cd

    201

    4C

    d 2

    015

    Cd

    201

    7

    Cr

    20

    14C

    r 2

    015

    Cr

    20

    17

    Cu

    201

    4C

    u 2

    015

    Cu

    201

    7

    Ni 2

    014

    Ni 2

    015

    Ni 2

    017

    Pb

    20

    14P

    b 2

    015

    Pb

    20

    17

    Hg

    201

    4H

    g 2

    015

    Hg

    201

    7

    Zn 2

    014

    Zn 2

    015

    Zn 2

    017

    mg/

    kg

    Evolution des teneurs en ETM des grains de maïs au cours de l'essai

    T1 T2 T3 T4 Seuil Norme

    100 mg/kg

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 8

    L’apport de compost permet de maintenir le pH du sol, contrairement à la fertilisation

    minérale qui entraine une diminution du pH.

    La teneur en MO pour le traitement T2 est constante au cours de l’essai, contrairement

    aux autres traitements qui entrainent une diminution de la MO. L’apport de compost

    complémenté avec de la fertilisation minérale, permet de maintenir la matière organique

    du sol.

    4

    5

    6

    7

    8

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    Evolution du pH du solde l'automne 2014 à 2017

    T1 T2 T3 T4

    10

    15

    20

    25

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    MO

    (kg

    /t)

    Evolution de la teneur en MO

    T1 T2 T3 T4

    0

    50

    100

    150

    200

    250

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kg

    Evolution de la teneur en biomasse microbienne du sol

    T1 T2 T3 T4

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 9

    L’apport de compost permet d’augmenter la teneur en biomasse microbienne dans le sol

    par rapport à la fertilisation minérale. L’apport de compost permet de maintenir la

    biomasse microbienne du sol au cours de l’essai.

    En maintenant le pH du sol, la teneur en matière organique et l’activité microbienne, le

    compost est donc un amendement intéressant, influant également sur sa valeur

    fertilisante.

    2.2 La valeur fertilisante du compost

    Afin de déterminer la valeur fertilisante du compost, le taux d’assimilation de l’azote par

    la culture issue d’un traitement avec du compost et les teneurs en phosphore, potassium

    et magnésie sont mesurées au cours de l’essai.

    0

    5

    10

    15

    T1 T2 T3 T4

    %M

    S

    Capacité de rétention en eau

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    2014 2015 2016 2017

    %

    Taux d'assimilation de l'azote issu du compost

    La part d’azote assimilée double

    d’une année sur l’autre. Ces

    résultats montrent l’importance

    de la valeur fertilisante du

    compost. L’épandage régulier du

    compost, permet un apport direct

    en azote minéral et un apport

    indirect suite à la minéralisation

    lente de la matière organique

    apportée antérieurement.

    Le graphique montre un

    effet positif du compost sur

    la rétention en eau du sol,

    qui semble être maintenue

    pour les traitements T2 et T3 au cours de l’essai.

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 10

    La valeur amendante du compost permet un changement dans la structure du sol et

    maintien son activité biologique en apportant de la matière organique. Cette dernière va

    être dégradée afin d’apporter de l’azote minérale durablement dans le sol.

    0

    0,02

    0,04

    0,06

    0,08

    0,1

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kgEvolution du magnésium dans le sol

    T1 T2 T3 T4

    .

    L’apport du compost permet de

    maintenir une teneur en potassium du

    sol supérieure que par l’apport d’une

    fertilisation minérale. L’apport de

    compost peut modifier la CEC du sol

    influent sur l’adsorption ou la

    désorption du K.

    Les teneurs supérieures pour T2

    peuvent également s’expliquer par un

    apport supérieur en P et K que pour T1 et T3.

    L’apport du compost permet de

    maintenir la magnésie du sol par rapport à la fertilisation minérale.

    La teneur en phosphore est très

    variable d’une année sur l’autre.

    Etant essentiellement présent sous

    forme minérale, sa disponibilité

    dépend principalement des conditions pédoclimatiques.

    0

    0,05

    0,1

    0,15

    0,2

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kg

    Evolution du phosphore dans le sol

    T1 T2 T3 T4

    0

    0,02

    0,04

    0,06

    0,08

    0,1

    0,12

    0,14

    Aut 2014 Aut 2015 Aut 2016 Aut 2017

    mg/

    kg

    Evolution du potassium dans le sol

    T1 T2 T3 T4

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 11

    3. BILAN DES EFFETS AGRONOMIQUES DU COMPOST

    Afin de déterminer l’intérêt de l’utilisation du compost, les rendements de chaque type

    de traitement ont été estimés et les gains pour l’agriculteur ont été calculés.

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    2014 2015 2016 2017

    q/h

    a

    Evolution des rendements

    T1 T2 T3 T4

    L’apport de compost en complément

    de la fertilisation minérale permet

    d’obtenir des rendements supérieurs

    qu’avec une fertilisation minérale

    après la première année culturale.

    Le graphique montre que l’apport de compost en substitution à la fertilisation minérale permet un gain

    pour l’agriculteur lors de la deuxième année, de par l’augmentation du rendement entre T1 et T2. La

    troisième année, cette pratique engendre une perte économique pouvant être expliquée par une dose

    importante appliquée (27t /ha). Enfin la quatrième année, une diminution du prix de l’azote de 0,8€ à

    0,6€ ainsi qu’une diminution de la dose appliquée de 5.5 t/ha augmente le gain pour l’agriculteur par

    rapport à l’année 2016.

    Il est donc difficile d’affirmer que l’apport de compost en substitution à la fertilisation minérale permet

    un gain à l’agriculteur car ce dernier est dépendant de plusieurs facteurs tels que la dose appliquée à

    l’hectare et ses charges, le prix de l’azote, ainsi que des conditions météorologiques qui influent sur le

    rendement.

    Cette estimation ne prend pas en compte les couts d’épandage de la fertilisation minérale, les coûts de main d’œuvre et le coût du compost supposé nul pour l’essai. Ces gains peuvent donc variés fortement.

    -51,75

    161,9

    -23,8

    84,7

    -100

    -50

    0

    50

    100

    150

    200

    2014 2015 2016 2017

    €/h

    a

    Evolution des gains entre T1 ( fertilisation minérale) et T2 ( fertilisation minérale et compost)

  • Synthèse essais Cyclergie – Mars 2018 12

    Conclusion :

    Le compost réalisé sur le site de compostage du SICTOM de Saint-Perdon, exploité par

    Cyclergie a montré des caractéristiques intéressantes pour la fertilisation et l’amendement

    des terres agricoles. Ce compost répond à la norme NFU 44051 sur les amendements

    organiques, et ne présente pas d’innocuité. Ce compost présente des valeurs de pH, de

    matières organiques et sèches stables au cours des années. Avec un rapport de C/N moyen

    de 15, il présente un intérêt agronomique mis en valeur par l’essai réalisé sur 4 ans. Les

    résultats montrent un maintien du pH du sol, et une augmentation de la biomasse

    microbienne du sol avec l’ajout du compost. Le compost a donc une valeur amendante

    améliorant l’activité biologique du sol et par conséquent, sa fertilisation. En effet, ces

    résultats s’accompagnent d’une augmentation de l’assimilation de l’azote issu du compost

    par la culture et d’une augmentation des teneurs en potassium du sol. Ainsi, les

    rendements obtenus sont supérieurs en substituant une part de la fertilisation minérale

    par du compost. Cependant, le gain pour l’agriculteur dépend fortement du coût du

    compost et de son épandage, ainsi que du prix de l’unité d’azote.

    La minéralisation de la matière organique du compost est difficile à estimer. Cet essai

    permet de supposer une minéralisation plutôt lente d’une part du compost, d’une à deux

    années. Cet aspect est important à prendre en compte dans le bilan de fertilisation pour

    optimiser l’apport du compost et maximiser les gains. Un apport mal maitrisé peut

    également être source de pollution.