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Apatite, bactéries, mycorhizes et eaux usées

Par Joël Leblanc - 14/05/2016


N, P, K… Azote, phosphore et potassium sont les éléments majeurs dont les plantes ont besoin en grande quantité pour croître. D’ailleurs, c’est au pourcentage de chacun de ces éléments présents dans la préparation que font référence les trois chiffres qui se trouvent sur les emballages d’engrais (par exemple 20-10-20). Mélangés à la terre, ces éléments pénètrent dans les plantes par leurs racines.

Si les composés d’azote et de potassium se trouvent ou se fabriquent relativement aisément – et n’importe où –, le phosphore, lui, est plus localisé. D’ordinaire, il provient de quelques gisements de roches sédimentaires phosphatées dont les strates se sont accumulées pendant des millions d’années au fond d’anciennes mers aujourd’hui disparues. Les principaux gisements se trouvent au Maroc, en Chine, aux États-Unis et en Syrie.

Le minerai tiré de ces gisements est une variété de phosphate de calcium appelée apatite. Telle quelle, l’apatite n’est pas très soluble; elle doit être traitée à l’acide sulfurique pour être assimilée par les plantes. On l’appelle alors superphosphate.

Comme tous les minerais, l’apatite est une matière première non renouvelable et on finira un jour par avoir exploité tous les gisements. Difficile de connaître ce moment, toutefois: 50 ans pour les plus pessimistes; quelques siècles pour les plus optimistes. Quoi qu’il en soit, sans l’apatite, l’agriculture comme on la pratique aujourd’hui ne pourra que péricliter.

Mais ça, c’est sans compter sur les mycorhizes. Ces champignons souterrains, en forme de fins filaments, s’associent intimement aux racines et augmentent le volume de sol dans lequel la plante peut puiser des ressources. «De plus, les mycorhizes sont capables, grâce à des enzymes particulières, de dissoudre le phosphate, même le phosphate non traité chimiquement, et de le rendre disponible pour la plante, explique J. André Fortin, biologiste rattaché à l’Université Laval. Les superphosphates sont tellement solubles qu’ils sont rapidement lessivés par les eaux de pluie. Des phosphates ordinaires restent plus longtemps dans le sol, et ils peuvent servir de source de phosphore à une plante si elle se fait aider par ses mycorhizes.»

Mais il existe aussi des gisements d’apatite ignée, c’est-à-dire issue du refroidissement du magma. Ils renferment généralement moins d’apatite que les gisements sédimentaires et elle est plus difficile à séparer de la roche, car elle est plus dure. Cette source de phosphore étant de moins bonne qualité pour les engrais, on l’a longtemps négligée. Avec la pénurie annoncée, cependant, elle devient intéressante. Surtout grâce à l’élargissement des connaissances sur les mycorhizes. Là où les agriculteurs épandaient autrefois des superphosphates, ils peuvent maintenant inoculer la terre avec des mycorhizes pour favoriser une symbiose avec les racines des plantes, puis fertiliser la terre avec des phosphates ordinaires. «Par l’intermédiaire des mycorhizes, continue J. André Fortin, ces phosphates fournissent autant de phosphore que les superphosphates, et comme ils ne risquent pas d’être lavés par les pluies, on n’a pas besoin d’en mettre autant.»

Ces mycorhizes sont offertes, depuis quelques années, sous forme de poudre et les cultivateurs sont de plus en plus nombreux à adopter la formule. L’apatite ignée, elle, attend dans le sol. Au Québec, deux entreprises prévoient commencer prochainement l’exploitation de mines d’apatite: Mine Arnaud, à Sept-Îles, et Arianne Phosphate, au Saguenay. Une agriculture un peu plus verte que pourrait soutenir l’industrie minière d’ici…

La situation est encore plus intéressante depuis qu’une équipe de l’Université Laval a démontré, il y a un an, que l’association plante-mycorhize pouvait être encore améliorée par l’arrivée d’un troisième joueur: des bactéries, présentes dans le sol, capables de sécréter des acides organiques et de dissoudre l’apatite. Ces bactéries rendent le phosphore encore plus disponible aux mycorhizes qui le transmettent à leur tour à la plante (NDLR: la découverte a d'ailleurs été élue découverte de l'année 2015).

Il y a aussi des initiatives intéressantes en différents endroits du monde pour récupérer les énormes quantités de phosphore que contiennent nos excréments et ceux des animaux d’élevage. À Vancouver, par exemple, une compagnie a mis au point une technologie prometteuse qui permet de récupérer jusqu’à 90% du phosphore présent dans les eaux usées par un procédé biologique. Elle le transforme en un engrais économique directement utilisable par les agriculteurs. Le procédé permet déjà de produire 2 000 tonnes d’engrais par an à la station d’épuration d’Edmonton, en Alberta.


 





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