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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.