Acquisition de données expérimentales

Responsable : ECOSYS, Sabine Houot

L’acquisition de données expérimentales est nécessaire pour l’évaluation environnementale du retour au sol des matières fertilisantes issues de filières alternatives d’assainissement. Pour toutes les mesures, les effets des urines sont comparés à ceux d’un lisier et d’un engrais minéral, considérés comme références. Ces données permettront notamment de paramétrer les modèles biophysiques ou de renseigner directement les émissions du tableau d’inventaire de l’Analyse de cycle de vie (lot 6).

Le lot 3 d’Agrocapi s’articule autour de plusieurs expérimentations qui reposent sur des essais mis en place dans le cadre du projet et la valorisation d’un essai de longue durée au Danemark.

Ces expérimentations visent à caractériser l’intérêt agronomique et les impacts environnementaux de l’utilisation d’urino-fertilisants.

L’intérêt agronomique :

  • Caractérisation physico-chimique des matières : Elle comprend l’analyse des caractéristiques physico-chimiques de différents produits (concentration en nutriments, disponibilité des nutriments…), la minéralisation des produits (incubations) ainsi que la stabilité de la matière organique (ISMO) en cas de mélanges avec substrats carbonés.
  • Expérimentations en serre : Elles permettent de déterminer le potentiel de substitution des engrais minéraux (azote et autres éléments) et de comparer différents produits entre eux ainsi qu’à des matières fertilisantes de référence à l’aide de différents coefficients (coefficient apparent d’utilisation de l’azote…).
  • Essai au champ : Essai de courte durée (pilotage chambre d’agriculture). Par rapport aux essais en serre, les essais au champ permettent de tester différents produits en conditions réelles : sols, climats, cultures représentatives de l’activité agricole, etc. À l’aide des mêmes coefficients que pour les essais en serre, il est possible de comparer l’efficacité fertilisante de différents produits entre eux et à des matières fertilisantes de référence.

Les Impacts environnementaux :

  • Contaminants : Analyse des éléments traces métalliques et des pharmaceutiques dans les produits testés en serre et au champ, analyse des pharmaceutiques dans les sols et les plantes d’un essai de longue durée fertilisé à l’urine piloté par l’université de Copenhague pour vérifier l’absence d’accumulation et de transfert à long terme.
  • Suivi de la volatilisation d’ammoniac en conditions contrôlées et au champ suite à un épandage (sous-traitance business unit ECOSYS). Certains produits ont une forte teneur en azote ammoniacal. Cette forme de l’azote est fortement volatile. Il peut en résulter des pertes d’azote ainsi qu’une pollution des milieux environnementaux par l’ammoniac. Les essais de volatilisation permettent de quantifier et de comparer les pertes d’azote ammoniacal de différents produits entre eux et à des matières fertilisantes de référence.
  • Suivi des émissions de N2O : La mesure des émissions de N2O au champ permet de compléter le bilan environnemental lié à l’utilisation des différents produits. Elle permet de comparer une partie de l’impact environnemental de différents produits entre eux et à des matières fertilisantes de référence.
  • Pathogènes : Analyse des pathogènes dans les produits étudiés en serre et au champ, ainsi qu’en cours d’expérimentation si détectés à l’état initial, analyse du taux de décroissance des pathogènes dans l’urine pour déterminer le stockage nécessaire à l’hygiénisation.
  • Antibiorésistance : Recherche de gènes de résistance aux antibiotiques dans les produits étudiés, dans les sols et les récoltes de l’essai au champ de longue durée de l’université de Copenhague. En cas de détection dans les produits, la dynamique de décroissance des concentrations dans les sols sera suivie après l’apport.

Publications :

Tordera, L., 2018.  Construction d’un protocole et mise en place d’un essai pour mesurer l’efficacité fertilisante de différents produits à base d’urine en agriculture. Rapport de Master 2 Risques et environnement, Institut National de la Recherche Agronomique & Université du Havre.

Martin, T., 2017. Valorisation des urines humaines comme source d’azote pour les plantes : une expérimentation en serre. Rapport de Master 2 Systèmes Aquatiques et Gestion de l’Eau. Institut National de la Recherche Agronomique & École Nationale des Ponts et Chaussées. Résumé