Valeur fertilisante - azote
On retrouve dans le digestat tout l’azote, le phosphore, le potassium et le soufre des intrants. Malgré une proportion plus élevée d’azote ammoniacal, les digestats ne sont pas des engrais minéraux. Le raisonnement de la fertilisation est donc plus complexe et doit prendre en compte les mêmes spécificités que pour les effluents d’élevage et autres produits résiduaires organiques.
Formes d’azote et valeur fertilisante
La totalité de l’azote du substrat est conservée dans le digestat obtenu. La teneur en azote total dans le digestat dépend ainsi de la concentration totale d’azote dans le(s) substrat(s) d’origine.
L’azote ne se perd pas mais il se transforme dans le méthaniseur : l’azote organique du substrat se minéralise en partie lors de la méthanisation sous forme d’azote ammoniacal. La proportion d’azote ammoniacal – minéral – est donc supérieure dans le digestat. Elle peut varier de 35 % à 65 % pour la majorité des digestats bruts, en fonction des intrants.
Les sept classes de digestats présentées dans ce guide se différencient par leur teneur en N. Pour les digestats bruts et fractions liquides, la fraction d’azote ammoniacal est :
- plus élevée pour les digestats de lisier de non ruminants. L’effet fertilisant est donc plus marqué dans cette classe.
- plus faible pour un digestat de lisier/fumier de ruminants.
Que devient l’azote des digestats dans le sol ?
- L’azote ammoniacal, rapidement absorbé par les racines, va alimenter les cultures à court terme, dans l’année suivant l’apport.
- Une partie de l’azote organique se minéralise au cours de l’année d’apport sous l’action des organismes du sol et va également contribuer à cet effet engrais court terme.
- L’azote organique “stable” se minéralise très lentement dans le sol. Associée à du carbone dans la matière organique, cette fraction va alimenter le stock d’azote du sol.
Ces différentes formes d’azote sont aussi présentes dans tous les effluents d’élevage et autres produits organiques.
Devenir de l’azote des digestats dans le sol.
La valeur fertilisante azotée des digestats est fortement liée à leur teneur en N ammoniacal. Cependant, la simple analyse du digestat n’est pas suffisante pour connaître son efficacité azotée car il faut considérer également la part de l’azote organique qui va se minéraliser dans l’année de l’apport, et surtout les pertes d’azote subies lors de l’épandage.
Quantité de digestat à épandre
Le principe d’équilibre de la fertilisation, applicable à l’ensemble des fertilisants, s’applique aussi aux digestats. L’objectif est d’assurer la couverture des besoins de la culture par le sol et par les digestats.
1. Calculer la dose d’azote nécessaire pour satisfaire les besoins de la culture en utilisant l’équation du bilan de masse :
Dose d’azote à apporter = besoins en azote pour un objectif de rendement – (reliquat d’azote du sol + fournitures du sol par minéralisation des matières organiques du sol)
2. Calculer la quantité de digestat ayant le même effet azote que la dose calculée :
Le coefficient d’équivalence engrais azoté (Keq N) est l’indicateur qui permet d’exprimer la fourniture d’azote efficace par les digestats (et des produits organiques en général) par rapport à un engrais minéral du commerce.
On l’exprime par le rapport entre la quantité d’azote du digestat à celle de l’engrais de synthèse du commerce (ammonitrate), permettant d’obtenir un même rendement ou exportation d’azote pour la culture. Il est lié à la culture et à la période d’apport, et est fortement impacté par les modalités d’épandage et les conditions météorologiques après apport.
Au niveau réglementaire, il faut toujours se référer aux arrêtés référentiels régionaux disponibles sur les sites Internet des DREAL ou DRAAF locales, où des valeurs de référence de Keq N sont fournies pour les différents Produits Résiduaires Organiques, dont les digestats. Ces valeurs sont à utiliser de façon obligatoire dans le calcul de la dose à apporter à la culture dans les zones vulnérables aux nitrates.
Informations nécessaires au calcul de dose
- Bulletin d’analyse du digestat pour connaître la teneur en N total (en % ou g/kg) et la masse volumique (en t/m3),
- Coefficient d’équivalence engrais azoté (Keq N), dans l’arrêté référentiel régional disponible sur les sites Internet des DREAL ou DRAAF locales :
- Calculer la dose de digestat à épandre
- Exemple - dose de digestat à épandre
Je suis en Bretagne. La teneur d’azote total de mon digestat brut est de 3,7 g/kg (de matière brute) et la masse volumique de 1,1 t/m3. Combien dois-je épandre sur mon blé en sortie d’hiver pour apporter l’équivalent à 60 kg/ha d’azote efficace (200 kg/ha d’ammonitrate) ?
La teneur en N efficace de mon digestat est de :
Teneur en N total g/kg x Keq N pour un apport de printemps sur blé en Bretagne
3,7 x 0,6 = 2,22 ‰
La dose à épandre est de :
Dose de N à apporter / teneur N efficace / masse volumique
60 / 2,22 / 1,1 = 27 m3/ha
- Exemple - quantités d'azote total et efficace apportées
A combien d’azote total et d’azote efficace correspond un épandage de 25 m3/ha d’un digestat brut (N total = 3,3 g/kg, masse volumique = 1,05 t/m3) apporté sur un maïs en Lorraine ?
La quantité d’azote total apportée est de :
Volume de digestat apporté x teneur N total x masse volumique
25 x 3,3 x 1,05 = 87 kg/ha
La quantité d’azote efficace apportée est de :
Quantité d’azote total apporté x Keq N pour un apport de printemps sur maïs en Lorraine
87 x 0,7 = 61 kg/ha
Les partenaires du projet Ferti-Dig
Le projet a été co-piloté par le laboratoire LBE d’INRAE et la Chambre d’Agriculture Bretagne (CAB).
Les travaux ont impliqué plusieurs équipes complémentaires œuvrant dans la recherche finalisée, la recherche appliquée, l’expérimentation ou l’enseignement. Ces partenaires travaillent ensemble notamment dans le cadre du RMT BOUCLAGE et contribuent à alimenter les références produites par le COMIFER.
Outre les apports d’autofinancements de chacun des partenaires, le projet a bénéficié d’un soutien financier de l’ADEME via son appel à projets « GRAINE », et de GRDF.
