AMMONIFICATION ou AMMONISATION

Ammonification et fertilité

Que devient l'ammoniac ainsi formé ? En montrant qu'il pouvait être assimilé par les plantes, Liebig ruinait en 1840 le vieux mythe de l'« humus nutritif ». Boussingault devait ensuite préciser, en 1851-1855, les modalités de la minéralisation de l'azote organique, en mettant en évidence la formation des nitrates, autre forme d'azote minéral assimilable.

Ainsi naissait l'idée d'un cycle biogéochimique de l'azote passant de façon incessante de la forme organique à la forme minérale et vice versa. Il paraît évident que, dans ce cycle, les minéraux azotés disponibles à un instant donné commandent le potentiel de productivité du milieu – notion écologique – ou sa fertilité – notion agronomique. Les difficultés apparaissent lorsqu'on cherche à passer de la théorie à la pratique, c'est-à-dire aux vérifications et aux applications.

Tout d'abord l'azote minéral ne constitue le primum movens des biosynthèses que si d'autres éléments biogènes ne font pas, par ailleurs, défaut : le phosphore par exemple, dont le taux, en milieu marin, joue un rôle régulateur très important.

À supposer que de telles carences n'aient pas lieu, la production d'ammoniac, mesurée par unité de temps et de masse organique transformable, ne réflète guère le taux d'azote minéral réellement utilisable par les cultures. En effet, une partie se dissipe dans l'atmosphère (cas des sols mal aérés saturés d'eau, alcalins) et une autre est immédiatement réutilisée par la microflore, déterminant ainsi une perte d'azote minéral. Une certaine quantité, mise en réserve par fixation sur les complexes absorbants du sol et les acides libres, reste en partie utilisable. Enfin l'ammoniac peut, par oxydation, notamment biologique (germes nitrificateurs des milieux aérés et neutres), se transformer en nitrites et nitrates, utilisables à court terme seulement car ils sont facilement entraînés par le lessivage dû à la circulation des eaux.

On conçoit que les bilans agronomiques ou écologiques ne puissent faire état que d'azote minéral global, ce qui rejette dans l'ombre la complexité des phénomènes minéralisateurs. Leur méconnaissance a cependant causé des déboires, dans diverses tentatives de fertilisation : épandage des eaux résiduelles, utilisation de certains engrais azotés, reconversion d'herbages, amélioration des sols forestiers. Le problème de la fertilisation par engrais azotés se pose ; les nitrates et l'urée sont facilement lessivés, alors que l'azote ammoniacal est retenu par le pouvoir absorbant du sol. Les pertes par dénitrification sont variables suivant les sols. Utilisant des nitrates à azote lourd N¹⁵, Cheng et Hurtz ont montré que l'azote minéral se trouvait incorporé en quasi-totalité dans les composés organiques du sol : il s'y trouve pratiquement bloqué, en particulier lorsque l'abondance de carbone assimilable favorise la prolifération microbienne. Celle-ci règle donc, de façon diverse selon les sols, la disponibilité de l'azote en réserve. L'addition d'engrais azoté pourra suppléer à l'infertilité relative d'un terrain, mais elle est impuissante à en combattre les causes qui sont en partie d'ordre biologique.

Dans les océans, l'azote minéral n'est disponible qu'en faible quantité (de l'ordre du centième de milligramme par litre). Fait paradoxal, l'azote organique synthétisé est beaucoup plus abondant. Pour expliquer cette contradiction, on invoque des apports exogènes : les éléments biogènes remonteraient, des fonds marins à la surface, par l'intermédiaire des courants (phénomène d'upwelling) ou des phénomènes de convection que produisent les variations saisonnières de la température des eaux.