ENGRAIS

Malgré une augmentation continue de la production alimentaire et des progrès certains dans sa distribution et son utilisation, la situation mondiale de l'alimentation est préoccupante, l'expansion restant globalement inférieure à l'accroissement de la population. Pour nourrir la population mondiale en l'an 2020, il faudrait, si elle atteint alors comme on le prévoit 8 milliards d'habitants, que la production agricole soit accrue de 50 p. 100. La situation est même angoissante dans les pays en voie de développement, aux sols souvent ingrats, et qui sont en pleine explosion démographique.

La mise en valeur des terres inexploitées, qui nécessite souvent d'énormes investissements (drainage, irrigation), ne peut être envisagée qu'à long terme et ne devrait se faire qu'avec de grandes précautions si l'on veut que leur fertilité se maintienne et que l'environnement soit respecté. À court terme, l'un des moyens les plus efficaces d'augmenter fortement la production agricole réside certainement dans une utilisation rationnelle et généralisée des engrais minéraux. Le retour à des systèmes de culture où l'« engrais de ferme » (fumier, légumineuse...) est dominant n'est envisageable que pour des secteurs très restreints et des populations riches.

Parmi les éléments fertilisants que les plantes puisent dans le sol, trois sont déterminants : l'azote, le phosphore et le potassium. On les trouve à l'état naturel : nitrates, guano, phosphates d'os, apatites, phosphorites, différents sels de potassium, mais ils ne sont généralement pas directement utilisables comme engrais. C'est la raison pour laquelle l'industrie produit toute une gamme d'engrais dont la consommation s'accroît régulièrement chaque année.

Pour la campagne agricole 2006-2007, la demande mondiale était estimée, d'après la F.A.O., sur la base des statistiques de l'I.F.A. (International Fertilizer Industry Association), à 98 millions de tonnes d'azote (en N), 39 de phosphore (en P₂O₅) et 37 de potassium (en K₂O).

Historique

Dès le début du I^er millénaire avant avant J.-C., l'emploi des déjections animales et humaines, additionnées ou non de déchets végétaux, de pailles, de chaumes et de terre, représenta la contribution humaine à la fertilité du sol. La Bible, L'Odyssée, des ouvrages babyloniens du vii^e siècle avant J.-C. montrent une certaine connaissance des propriétés de ces apports, ainsi que de celles des cendres et de la pratique de l'écobuage. Perfectionnées par les Romains dans leurs applications et leurs conjugaisons avec les engrais verts pourvoyeurs d'azote, lupins et fèves, ces méthodes de fertilisation, après un déclin au Moyen Âge, restèrent les mêmes jusqu'à la Renaissance, où, simultanément en Italie, en Angleterre et en France, parurent des ouvrages sur la fertilisation. Certains, comme ceux de Bernard Palissy, sont une remarquable anticipation des découvertes faites deux cents ans plus tard, dans le domaine de la nutrition des plantes, par Lavoisier, Saussure, Dumas, Boussingault en France, et particulièrement par leur contemporain Liebig en Allemagne (nutrition minérale des plantes vertes).

Ces travaux à peine divulgués se traduisirent par d'actives recherches industrielles tendant à fournir au moindre prix à l'agriculture les trois principes essentiels qui utilisent l'azote, l'acide phosphorique et la potasse. Déjà, au début du xix^e siècle, certains déchets d'industrie, tels que les os et les « noirs » de raffinerie, étaient employés en France pour combattre la déficience phosphatée des sols acides ; bientôt, en Angleterre, en Belgique et en France, les craies et sables phosphatés étaient utilisés en l'état, les cendres de varech, les cendres de tourbe fournissaient de la potasse, et, en 1840, parvenaient en Europe les premiers bateaux chargés de guano du Pérou, suivis de près par les cargaisons de nitrates du Chili.

Le traitement des eaux-vannes, le lavage du gaz d'éclairage, celui des gaz de fours à coke alimentaient en ammoniac les ateliers de sulfatation.

Les agronomes réclamant des engrais solubles, l'industrie commençait, d'abord en Angleterre, puis dans tous les pays occidentaux, la fabrication des superphosphates ; initialement superphosphate d'os, par traitement de ceux-ci à l'acide sulfurique, puis superphosphate minéral, où le phosphate est obtenu en grande partie à l'état monocalcique, par barbotage des phosphates naturels apatitiques tricalciques dans l'acide sulfurique ; la boue obtenue, grâce à la formation dans son sein de sulfate de calcium et après un mûrissement en « cave », est broyée ; on obtient un engrais presque totalement soluble dans l'eau. Ce produit, vendu au début à une concentration de 14 p. 100 d'anhydride phosphorique, est actuellement préparé à des teneurs de l'ordre de 16 à 20 p. 100.

Avant la fin du xix^e siècle, la sidérurgie, de son côté, mettait à la disposition de l'agriculture un sous-produit de la fabrication de l'acier à partir des fontes phosphoreuses : les scories de déphosphoration Thomas, obtenues par fixation en convertisseurs de l'acide phosphorique sur la chaux magnésienne. Finement broyées, elles sont solubles dans l'eau acidulée à 2 p. 100 d'acide citrique et renferment de 16 à 20 p. 100 d'anhydride phosphorique.

À la même époque avait été découvert, dans les mines de sel de sodium de Stassfurt, un gisement de sels divers comprenant du chlorure de potassium, de magnésium et du sulfate de magnésium. On reconnut à ces sels des qualités fertilisantes. Ils constituèrent des engrais appréciés, après que l'on eut séparé les sels de potassium des gangues et des sels de magnésium et de sodium.

Les industries locales continuaient à livrer certains de leurs déchets à l'agriculture : tourteaux, déchets d'abattoirs, sang, viandes, os, poils, cuir, cornes, poudrettes, la plupart de ces déchets subissant des traitements mécaniques ou thermiques pour en faciliter l'épandage et l'assimilation ; dès que les engrais minéraux parurent sur le marché, ils permirent d'enrichir ces produits organiques aux teneurs souvent faibles en éléments fertilisants ; ainsi naquirent les premiers engrais composés.