LE PHOSPHATE, APRES LE GAZ: L’AUTRE RICHESSE DE L’ALGERIE

BELAID Djamel. Enseignant chercheur. djamel.belaid@ac-amiens.fr

Trop souvent oubliées, par rapport au pétrole et au gaz, les réserves de Phosphates (P) placent l’Algérie à la tête d’une richesse considérable. C’est que le phosphore est indispensable à la croissance des plantes. Il intervient dans des aspects de la vie des plantes aussi fondamentaux que les transferts d’énergie à travers l’ATP, la constitution des membranes des cellules ou du patrimoine génétique avec les acides nucléiques.

Or, les réserves mondiales de P pourraient être épuisées d’ici cinquante à cent ans selon différents chercheurs. En effet, contrairement aux engrais azotés fabriqués à partir de l’azote de l’air, le phosphate naturel (PN) ne se reconstitue pas à l’échelle de la vie humaine. Les quantités disponibles sur Terre sont limitées. L’agriculture mondiale est donc menacée de pénurie d’engrais P. Alors que les agriculteurs des pays développés en utilisent trop et le gaspillent, les agriculteurs des pays du sud en manque et connaissent de ce fait des baisses dramatiques de rendement. Pas moins de 5 à 7 billion d’hectares de terres agricoles seraient déficitaires en P.

ALGERIE: 2 MILLIARDS DE TONNES DE PHOSPHATES NATURELS.

Les réserves de PN algériennes sont considérables . Elles sont estimées à 2 milliards de tonnes. Et sont principalement situées à Djebel Onk, dans la région de Tébessa.

Plusieurs pays recèlent des réserves considérables: Maroc, Russie, USA, … D’autres au contraire en manquent cruellement. Or, rappelons le, sans P pas d’augmentation des rendements. Nous devons donc utiliser à bon escient ce cadeau de la Providence.

Le P a une particularité, c’est de n’être utilisé qu’à 20% au maximum par les plantes. Le reste est bloqué dans le sol. Dans les pays au climat tempéré, l’excès de P peut même se retrouver dans les eaux de surface et créer de graves problèmes de pollution d’origine agricole.

Ce blocage des engrais P dans le sol est particulièrement important en sols calcaires. Il concerne donc l’Algérie où la majorité des sols agricoles sont calcaires. Un chercheur de l’Inra-France, le Pr Fardeau, a montré que dans les cas extrêmes, une bonne partie des engrais P peuvent être bloqués par le calcaire du sol au bout de quelques jours. Le coefficient réel d’utilisation (CRU) de l’engrais superphosphate un à deux mois son après épandage est de 15 à 20% et de moins de 2% après un an (cas d’un sol limoneux). Si ce type d’engrais est apporté en août, après la récolte des céréales à pailles, pour un maïs semé au printemps suivant, note encore ce chercheur, le CRU est de 5% sur sol limoneux et en dessous de cette valeur si le sol est calcaire. Une analyse de sol pourra révéler une forte teneur en P total, mais celui-ci reste indisponible pour la plante car sous une forme rétrogradée (apatite).

Le jeune chercheur Algérien Mihoub Adil de l’université de Ouargla a eu l’idée de mettre différents engrais dans des pots et d’analyser le sol régulièrement. Il a pu montrer que les pots où avait été mis des échantillons de sol saharien et engrais super phosphate passaient, en à peine 3 mois, de 104 ppm à 61 ppm alors qu’il n’y avait pas d’absorption par les plantes (les pots ne contenaient que du sol).

L’ENGRAIS MAP MEILLEUR QUE LE SUPER PHOSPHATE 46.

Il s’agit donc d’utiliser les engrais P au plus près des besoins des plantes en les épandant au semis par exemple dans le cas du blé. Cela a l’air d’être une évidence, pourtant il faut savoir que longtemps les préconisations ont été d’épandre ces engrais avant les labours de jachère soit 8 mois avant que le blé ne soit semé.

Nous avons donc longtemps mal utilisé les engrais P dont le super phosphate 46. Cet engrais est produit par action d’acide sur des PN. Depuis quelques années est apparu sur le marché national du mono et du diammonium de P (MAP et DAP). Ces deux engrais commercialisés par la société Profert associent un engrais azoté ammoniacal à un engrais P. Cette combinaison acidifie le sol. De ce fait le blocage du P par le sol est moindre ce qui permet à la plante d’en absorber de plus grandes quantité d’où de meilleurs rendements. Des essais comparatifs menés à Sétif en 2007 par l’Institut Technique des Grandes Cultures montrent sur une culture de blé un avantage pour le DAP de 56 qx/ha pour 100 kg/ha de MAP contre seulement 38 qx/ha avec 100 kg de SP 45.

Le Pr JING et ses collègues ont ainsi confirmé que sur maïs le rendement augmentent lorsque le P est apporté combiné avec de l’azote ammoniacal. Cet effet est expliqué par ces chercheurs par une amélioration de la croissance des racines et de l’utilisation du P du sol du fait d’une acidification de la rhizosphère. Au contraire en cas d’utilisation d’azote sous forme nitrique, d’autres équipes ont montré que le blocage du P par le calcaire du sol augmente du fait d’une alcalinisation du sol.

Pourtant l’emploi de ces combinaisons d’engrais reste encore peu développé en Algérie. La mise en place de réseaux de technico-commerciaux par les société commercialisant des engrais est un gage d’une meilleure vulgarisation.

Une autre cause de mauvaise utilisation de cette richesse que constituent les réserves locales de PN réside dans leur exportation à l’état brut. Selon certaines auteurs, nous serions le seul pays au monde à exporter à l’état brut le P. Nous exportons annuellement environ 1,5 millions de minerais de phosphate. Cependant l’état de la voie de chemin de fer entre Djebel Onk et Annaba n’a permis en 2012 d’exporter que 700 000 tonnes de minerais sur les 1.1 millions de tonnes commandées par des clients étrangers.

Les prix mondiaux de ce minerais ont connu une brusque augmentation ces dernières années, doublant depuis 2007. Mieux valoriser notre PN en le vendant comme produit fini constituerait par ailleurs une source d’emplois. Deux usines de production d’acide phosphorique sont prévues à Souk Ahras et Guelma. Ces deux usines pourraient permettre la création de plus de 5 000 emplois permanents. Areva envisage d’extraire de l’uranium du phosphate naturel tunisien. Ce qui constitue à terme une autre voie de valorisation de ces gisements.

Afin de mieux assurer la nutrition phosphatée des plantes une autre voie de recherche serait de consacrer d’autres moyens de fertilisation en P des cultures. Surtout, pour des sols trop calcaires et pour des systèmes de cultures à bas niveau d’intrants. C’est que face à la pénurie mondiale de P qui guette l’agriculture, les chercheurs se sont penchés sur les mécanismes d’absorption de cet élément par les plantes. On ne compte plus les publications dans des revues renommées sur ce sujet devenu à la mode. L’absorption du P par Arabidopsis thaliana, petite plante de laboratoire, est décortiquée par différents laboratoires dans le monde, permettant la publication d’articles comptant jusqu’à 110 références bibliographiques pour la plupart récentes.
Et stupeur, il est apparu que face à une déficience en P, les plantes développent d’étonnantes stratégies afin de se procurer cet élément vital.

-les racines se développent dans le sens horizontal ce qui permet d’explorer un volume de sol plus vaste,
-depuis la colonisation du milieu terrestre 80% des espèces végétales sont associées avec des champignons et forment des mycorhizes permettant une meilleure exploration et absorption des éléments minéraux du sol,
-les racines de certaines espèces (dont les Proteacées) se ramifient en écouvillon (cluster root) et acidifiant la rhizosphère permettant une meilleure absorption du P du sol.

Parmi les plantes les plus aptes à acidifier la rhizosphère et donc à optimiser les prélèvements de P figure en bonne place les légumineuses. Autrefois seulement admirées pour leur capacité à fixer l’azote de l’air, elles le sont maintenant également vis à vis du P.

En divers point du globe, des équipes de recherche considèrent d’un oeil nouveau: pois-chiche, fève, féverole, lupin. Des expériences simples de mise en contact de racines de légumineuses avec de la gélose contenant un indicateur d’acidité a permis de montrer que tout autour de ces racines le pH baisse de 2 à 3 unités par rapport au sol environnant.

Cet effet permettrait en sol acide d’utiliser directement du PN au lieu de lui faire subir de couteuses transformations en usine afin d’en faire un engrais soluble. La compréhension des mécanismes concernant l’architecture du système racinaire, la présence de transporteurs racinaires de P à haute affinité, la sécrétion d’acides organiques, la capacité à induire des mycorhizations plus efficientes vis à vis du P laisse entrevoir la possibilité de création future de variétés peu exigeantes en engrais P. Déjà, des chercheurs de l’Institut International de Recherche sur le Riz aux Philippines ont annoncé avoir transmis à des plants de riz un gène qui permet de prélever du P du sol inaccessible pour la plupart des autres variétés. Le gène ne PSTOL-1 (pour "phosphorus-starvation tolerance 1") a été isolé à chez variété indienne "Kasalath", qui avait été remarquée pour son aptitude à pousser malgré une carence du sol en P. Carence qui aurait pu être fatale aux autres variétés. Des analyses ont montré que PSTOL1 agit comme un activateur de la croissance racinaire précoce, permettant ainsi aux plantes d’acquérir plus de P.

Cet exemple montre qu’il serait intéressant de rechercher parmi les blés algériens et autres espèces, les variétés aux racines plus adaptées à absorber le P du sol dans l’environnement hostile que constitue le fort taux de calcium de nos sols.

A COURT TERME: CULTIVER BLE DUR ET POIS-CHICHE ENSEMBLE?

A court terme, les agronomes pensent surtout à associer à la culture du blé une légumineuse à fort capacité de mobilisation du P du sol. Cet effet nommé « P for two » par le Pr Hisinger de l’INRA de Montpellier pourrait permettre aux céréales de bénéficier de l’effort d’extraction du P exercé par la légumineuse. Ainsi, au lieu de semer du blé, l’avenir serait au semis concomitant de blé et pois, de blé et de pois-chiche ou de blé avec du lupin. Cette dernière association se développe déjà chez des agriculteurs du Nord-Ouest de la France où la coopérative Terrena relance la filière lupin. Les graines de lupin étant 3 fois plus grosses que celles du blé, un simple tri mécanique permet d’isoler après récolte les graines de chacune des deux espèces.

Dès 2003, une équipe chino-australienne a travaillé sur les relation de complémentarité entre blé et pois chiche. Des pots ont été séparés ou non en deux par une barrière synthétique afin d’éliminer ou non le contact entre racines. La biomasse du blé a été alors significativement plus élevée lorsque ses racines sont restées en contact avec celles du pois chiche que lorsque les racines des plantes ont été séparées. Quand du phosphore, sous une forme organique, a été appliqué dans les pots où les racines étaient en contact, les concentrations de phosphore dans le blé ont été plus élevées. Ces résultats suggèrent que les racines de pois chiches facilitent l’utilisation par le blé d’une source de P organique. Chose dont est incapable le blé lorsqu’il est semé tout seul.

Des équipes chinoises ont montré en 2007 qu’un maïs cultivé en présence de féverole nécessite moins d’engrais P qu’un maïs en monoculture. Selon le Pr LI et son équipe, associé à la féverole le maïs produit jusqu’à 129 quintaux par hectare . Si on remplace la féverole par du blé, le rendement de maïs n’est plus que de 92 quintaux. Sur un maïs associé à la féverole, l’engrais P devient inutile, voire même exerce un effet dépressif à la dose de 112 kg, puisque le rendement baisse à 109 quintaux. Ce qui confirme que la meilleure utilisation du P du sol par les cultures associées est observée en cas de faibles niveaux de fertilisation P. Cet effet décroît en cas de niveaux plus élevés en P .

Ce genre de cultures associées nécessite des essais afin de déterminer la dose de semis de chaque espèce et comment vaincre au mieux la flore adventice. En France, l’association d’une légumineuse au blé est souvent utilisée en agriculture biologique. Elle permet d’améliorer la production en grains et leur taux en protéines sans avoir recours aux engrais azotés. La pratique de cultures associées est connue des agriculteurs algériens. Ils la pratiquent couramment dans le cas des fourrages de vesce-avoine.

D’autres voies pourraient être imaginées comme enrichir du fumier avec du super phosphate 45 en tablant sur l’acidité de la matière organique du fumier afin de mieux protéger le P vis à vis des phénomènes de blocages par le calcaire. Des travaux réalisés par une équipe de l’université de Batna a montré que l’apport de boues résiduaires de station d’épuration des eaux usées permettait à un blé de passer de 17 à 34 qx/ha. D’autres travaux réalisés par l’ENSA d’El Harrach (ex Institut National Agronomique) a montré que la simple pulvérisation foliaire d’engrais phosphatés permettait à une culture d’orge de passer de 26 à 39 qx/ha. Toujours afin d’éviter ce risque de blocage, on pourrait penser à la construction locale de semoirs délivrant à la fois semences et engrais. Localisé à proximité des semences, l’engrais serait ainsi mieux utilisé dès l’apparition des premières racines de la plante. Au Maroc, le choix de certaines souches de champignons afin d’inoculer de jeunes plants d’arganier a permis une meilleure nutrition minérale en P.

Conclusion:
Des réserves de phosphates naturelles la société publique Somiphos pourraient permettre en 2020 la production de 8 à 10 millions de tonnes d’acide phosphorique générant un revenu annuel de plus de 8 milliards de dollars. Ces revenus pourraient ainsi constituer la deuxième source de revenus du pays. Ces fabuleuses réserves ne nous préservent cependant pas d’une sous-nutrition en P des cultures. En effet, dans son mode d’utilisation actuel, le super phosphate reste inadapté à la plupart des sols locaux.
Des alternatives existent. Certaines commencent à être mises en oeuvre grâce au dynamisme des cadres technico-commerciaux des firmes locales d’engrais. Fertial réalise par exemple des analyses de sol et propose aux agriculteurs un choix plus approprié des engrais. Profert commercialise MAP et DAP.

Ces alternatives consistent donc en:
-l’utilisation plus large de formulations plus adaptées comme le mono ou diammonium de phosphate, de complémentation sous forme de pulvérisations foliaires afin de s’affranchir des risques de blocage du P dans le sol et de la sécheresse du sol en fin de cycle.
-l’utilisation des engrais en localisation près des semences,
-l’utilisation de moyens biologiques (cultures associées, mycorhization des plantes par des souches locales, amendements organiques, recherche de variétés adaptées).

Il s’agit là de mesures directement applicables ou d’axes de recherche importants puisque concernant toutes les cultures. Ces axes mériteraient de mobiliser plus de moyens humains et matériel. Il y a là des défis pour une recherche nationale spécifique et pour les jeunes qui souhaiteraient s’investir afin d’apporter leur contribution au développement de notre agriculture.