Le recyclage des résidus organiques en agriculture - Intérêts agronomiques et maîtrise des risques environnementaux – Applications aux agricultures du nord et des suds Présentiel

Le bouclage des cycles biogéochimiques à différentes échelles constitue un des leviers majeurs pris en compte dans les recherches en agroécologie. Ce bouclage peut être assuré en partie par le recyclage accru des résidus organiques qui sont des ressources en amendements et engrais pour les systèmes de production agricole, contribuant ainsi à un développement durable basé sur l'économie circulaire.
Cette nécessaire valorisation des nutriments contenus dans ces résidus pose la question de ses limites en raison du caractère polluant de certains d'entre eux appliqués en excès et de la présence de contaminants de l'environnement (éléments traces inorganiques, composés traces organiques, pathogènes …). Le recyclage doit donc être maîtrisé pour garantir l'innocuité des pratiques mises en œuvre en agriculture.
Comprendre les processus mis en jeu par ce recyclage est essentiel pour développer une ingénierie capable de gérer durablement les ressources organiques sur des territoires en considérant les multiples acteurs impliqués.

DÉROULEMENT DU MODULE

Partie « intérêts agronomiques du recyclage » (jours 1 et 2)

• Savoir resituer le recyclage des résidus dans les enjeux de démographie, de concentration en nutriments et de perte de fertilité des sols, notamment dans les pays du sud
• Comprendre le cycle de la matière organique et resituer le rôle du vivant dans le recyclage des éléments
• Savoir identifier et classer les résidus selon différentes appellations
• Connaître la réglementation pour mieux gérer les ressources organiques dans différents contextes
• Savoir décrire les résidus organiques selon différents aspects de leur composition
• Maitriser les outils permettant de classer les résidus en lien avec leur caractérisation et la réglementation
• Avoir une idée des principaux procédés de transformation des résidus et de leurs différents cas d'application
• Connaître les principes de la méthanisation en vue de maîtriser son adaptation à des contextes de gestion territorialisée des déchets
• Connaître les principes du compostage afin de l'adapter à différentes situations individuelles ou collectives de valorisation agronomique et être capable d'en évaluer les impacts sur l'environnement
• Connaître ce qu'est un sol et savoir identifier ce qui détermine sa fertilité. Comprendre le rôle de la matière organique pour le système sol-plante
• Comprendre ce qu'est l'effet amendement. Savoir le caractériser à partir de différentes méthodes de laboratoire. Savoir calculer un bilan humique en utilisant des modèles simples
• Comprendre ce qu'est un fertilisant. Savoir utiliser différentes méthodes permettant de prédire les apports d'engrais organiques ou minéraux (méthodes du bilan prévisionnel, de l'efficience azotée, des indices de nutrition, de la loi du minimum)

Partie « maîtrise des risques et évaluation environnementale territoriale » (jours 4 et 5)

• Connaître les principaux impacts environnementaux et sur la santé, liés au recyclage des résidus dans le but d'identifier le risque encouru et de proposer des solutions pour les maîtriser si nécessaire
• Comprendre les concepts de disponibilité environnementale, biodisponibilité et toxicité liées au éléments traces ; comprendre le rôle des phases colloïdales dans le transfert d'éléments nanoparticulaires
• Comprendre les processus de survie et transfert des pathogènes suite à l'épandage de résidus organiques
• Comprendre les processus intervenant dans la volatilisation ammoniacale liée au stockage ou l'épandage des résidus organiques et dans l'émission de protoxyde d'azote au champ
• Comprendre les processus intervenant dans l'érosion du sol, le ruissellement et la lixiviation d'éléments
• Identifier la question de pollution par les composés traces et évaluer les risques en s'appropriant les concepts d'une posture scientifique post-normale
• Comprendre ce qu'est l'évaluation environnementale multicritères et savoir utiliser la méthode de l'analyse du cycle de vie pour l'appliquer aux cas de recyclage de résidus organiques
• Se représenter ce qu'on entend par recyclage lorsqu'on appréhende différentes échelles du système sol-plante-eau-atmosphère au territoire en passant par l'exploitation agricole
• S'approprier différentes méthodes pour réaliser simplement des bilans de nutriments à différentes échelles
• Connaître différentes démarches de modélisation permettant de représenter des flux de nutriments en considérant l'action comme élément central de ces flux
• Comprendre les notions de puits et sources de nutriments, les différentes notions d'environnement, et identifier les situations à enjeux de recyclage ; apprendre à construire des démarches de mise en synergie des acteurs pour promouvoir le recyclage des résidus avec des solutions à impact environnemental maîtrisé

Exercices durant les travaux dirigés en groupes.

Partie 1

Mise en application des deux acquis précédents sur un cas d'étude en culture tropicale. A la fin du TD évalué, tous les groupes doivent avoir abouti à un plan de fertilisation organique et minéral raisonné et cohérent avec les besoins de culture. Un bilan humique doit aussi être fourni à cette occasion.

Partie 2

Mise en application des acquis précédents par une mise en situation sur le cas étudié dans le projet GIROVAR "Gestion intégrée des résidus organiques par la valorisation agronomique à la Réunion".

Jean-Michel MEDOC, CIRAD

Ingénieur Agronome, UPR Recyclage et risque

Nadia LARPIN, ISTOM

Enseignante-Chercheuse en Écologie-Environnement & Responsable des DA Productions Végétales Tropicales et TRAME