Engrais azotés : Atout, hic ou danger ?

Les engrais améliorent les rendements végétaux. Leur stockage met parfois en jeu la sécurité intérieure. Lors d’usages inappropriés, ils dégradent l’environnement.

Par A.Hamelin, responsable de la commission NASA (Nature, agriculture et santé animale)

« […] sans engrais, pas de récoltes, et sans récoltes, notre souveraineté alimentaire est menacée » Annie Genevard, ministre de l’Agriculture, 9 juillet 2026.

L’azote, élément chimique, est un nutriment qui permet aux plantes de produire toutes les protéines nécessaires à leur vie. A l’exception des plantes légumineuses (fabacées), qui fixent le diazote* contenu dans l’air pour leur besoin grâce à une relation symbiotique avec des bactéries (rhizobium), la plupart des autres plantes cultivées doivent puiser l’élément azote sous une autre forme, assimilable pour elles et apportée par exemple par du fumier (engrais dit organique).

En France, avant la Première Guerre mondiale, les paysans utilisaient encore beaucoup leur fumier pour amender les champs. Cependant, les engrais azotés non organiques existaient déjà. Ils étaient issus des sous-produits de la distillation du charbon (sulfate d’ammoniaque) ou importés du Chili (nitrate de soude).

Une chimie des engrais explosive

Faisons un peu de chimie, en version simplifiée…

L’air que nous respirons contient 78 % de diazote (N₂), c’est une ressource dont nous ne manquerons jamais… Au début du XXe siècle, le procédé chimique Haber-Bosch (dont le brevet a été acquis par la France grâce au Traité de Versailles) a permis de synthétiser l’ammoniac (NH₃) à partir du diazote de l’air et du dihydrogène (H₂), facilitant l’usage des engrais azotés de synthèse, cf. graphique 1.

H₂ vient du reformage du méthane (CH₄) à la vapeur d’eau (H₂O). A la place du méthane, il est possible d’utiliser du charbon ou des hydrocarbures légers, connus sous le nom de naphta (dérivés du pétrole).

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On comprend que sans gaz naturel ou sans naphta, pas d’ammoniac, pas d’engrais azotés. Une grande partie de l’ammoniac est transformée en engrais, le reste sert à la fabrication d’explosifs ou de polymères.

On se souviendra qu’en 2020, la plus grande explosion non nucléaire avait lieu à Beyrouth [2] et était liée à un stockage sans précaution de tonnes de nitrate d’ammonium. Bilan : 220 morts et plus de 6 500 blessés. En France, le 21 septembre 2001, à Toulouse, l’explosion de l’usine d’AZF tua 31 personnes et fit 2 500 blessés pour les mêmes raisons [3]. Un type d’engrais azoté, le nitrate d’ammonium, est donc source de danger direct pour la population et mettent parfois en jeu la sécurité intérieure.

Non souverain

Dans l’entre-deux-guerres, la France développe sa production d’ammoniac, d’une part pour le transformer en acide nitrique en cas de guerre, d’autre part pour fabriquer des engrais, développer sa production de blé et assurer son autosuffisance alimentaire. Ces engrais de synthèse sont jugés de composition plus standardisée que les fumiers utilisés par les paysans. A la fin des années 50, la production et la consommation des engrais azotés en France sont équivalentes, de l’ordre de 650 000 tonnes d’azote par an [4]. Pas d’excédents et pas de pénurie !

A partir de 1945, les engrais azotés ont boosté les rendements : celui du blé d’hiver a triplé en trente ans [5].

Aujourd’hui, nous ne sommes plus souverains et, malgré une production locale (cf. carte 1), les deux tiers des engrais azotés consommés en France sont importés. Nous sommes le premier importateur européen d’engrais équivalent azoté avec 828 000 tonnes importées en 2023 (principalement de l’urée qui représente 69 % des volumes).

Entre 2010 et 2023, les prix de l’urée importée dans l’Union européenne ont en moyenne augmenté de 70 %, et le prix du sulfate d’ammonium extra-européen importé a bondi de 138 %.

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Les engrais naturels ou organiques tels le fumier, les fientes de volailles ou le lisier de porc contiennent de l’azote, mais les cultures sont de nos jours surtout consommatrices d’engrais de synthèse.

Les engrais azotés de synthèse sont de trois types :

Ammoniacaux qui libèrent des ions ammonium (NH₄⁺)
- Urée, sulfate d’ammonium, cyanamide calcique
Nitriques qui libèrent des ions nitrates (NO₃^–)
- Nitrate de soude, de chaux, de magnésie
Ammonitrates qui libèrent NH₄⁺ et NO₃^–

L’urée est fabriquée à partir d’ammoniac et de gaz carbonique, elle est moins chère à transporter et donc en forte progression alors qu’historiquement l’ammonitrate était l’engrais roi en France.

Dispersés, absorbés et perdus

Selon la forme dispersée sur les champs, le devenir de ces engrais de synthèse est différent. Les nitrates, solubles dans l’eau, sont utilisés par les plantes en pleine croissance, mais épandus en trop grande quantité, ils peuvent être partiellement emportés vers la nappe phréatique, les rivières, les mers ou les océans. Les engrais ammoniacaux, moins facilement assimilés ont une durée d’action plus longue, mais leur épandage dégage de l’ammoniac qui, ajouté au trafic routier émetteur de dioxyde d’azote ou NO₂, contribue à la formation de particules fines.

Ces engrais azotés ont un coût climatique, une empreinte carbone. En effet, l’épandage de ces engrais dégage aussi du protoxyde d’azote (N₂O), le fameux gaz hilarant dont l’usage est aujourd’hui détourné par les jeunes en mal de sensations… Ces émissions représentent aujourd’hui, selon le spécialiste Marc Dufumier**, la principale contribution de l’agriculture française au réchauffement climatique si on tient compte du coût énergétique pour la fabrication des engrais précurseurs de N₂O. Le protoxyde d’azote est en effet un gaz à effet de serre environ 300 fois plus puissant que le gaz carbonique. Au passage, notons que les ados accros au N₂O ne sont probablement pas écolos…

« L’azote c’est du pain mais […] c’est aussi la sécurité », déclarait Henri Chéron***, ministre de l’Agriculture en 1924. Un atout peut-être, bien que les paysans de l’époque soient restés longtemps frileux à leur utilisation et alors que leurs contemporains agronomes s’interrogeaient déjà sur leur usage.

Ces engrais posent, pour certains, des problèmes de sécurité lors de leur stockage et sont accusés d’être à l’origine de pollutions environnementales. Notre eau potable est contaminée par endroits (trop riche en nitrates). Proliférant à cause notamment du ruissellement de ces engrais, les dépôts d’algues vertes sur les plages ont tué en France : des sangliers, des chiens, des chevaux et un homme, un joggeur mort en 2016 d’avoir voulu sauver son chien pris dans ces algues. L’Etat français a d’ailleurs été reconnu responsable [7].

Des solutions existent pour limiter l’utilisation des engrais azotés et feront l’objet de prochaines notes.

* Diazote ou N₂: molécule contenant deux atomes d’azote

** Marc Dufumier : ingénieur agronome et ancien professeur d’agriculture comparée à l’Institut des sciences et industries du vivant et de l’environnement (AgroParisTech).

https://www.academie-agriculture.fr/system/files_force/academiciens_ecrivent/2023/20231212latransitionagroecologiquebertrandhervieu.pdf?download=1

*** Débats parlementaires, Sénat, séance du 4 mars 1924.

Sources