ENGRAIS
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Nomenclature et productions actuelles
La plupart des pays utilisent, pour indiquer les teneurs en éléments fertilisants, les termes conventionnels suivants : azote (N), phosphore (P2O5) au lieu d'anhydride phosphorique, et potassium (K2O) au lieu d'oxyde de potassium. Une tendance semble se faire jour dans plusieurs pays en faveur de l'adoption de la nomenclature : azote (N), phosphore (P) et potassium (K).
Prennent le nom d'engrais composés ceux qui contiennent plus d'un des trois éléments définis ci-dessus ; ils peuvent être binaires ou ternaires ; l'énumération des teneurs en éléments aux 100 kg d'engrais s'effectue dans la formule de l'engrais dans l'ordre N, P2O5, K2O (ex. : 9-12-12). Quand l'engrais composé résulte de réactions chimiques entre les produits porteurs des éléments, les composés prennent le nom d'engrais complexes, même s'il s'agit de sels simples, comme le phosphate d'ammonium ou le nitrate de potassium.
Engrais azotés
Dès le début du xxe siècle, l'industrie réalisait au four électrique la fixation de l'azote de l'air sur le carbure de calcium pour donner naissance à un engrais, la cyanamide calcique ; la production du carbure lui-même s'opérait au four électrique à partir de chaux et de coke :
On a aussi tenté la fixation de l'azote atmosphérique directement sur l'oxygène au four électrique ; ce procédé a été abandonné à cause de son coût élevé.
À la veille de la Première Guerre mondiale, la synthèse de l'ammoniac fut réalisée industriellement en Allemagne par le procédé Haber-Bosch. La majeure partie de la fabrication actuelle des engrais azotés a pour base l'ammoniac de synthèse. Ce produit, liquéfié, contenant 82 p. 100 d'azote, peut être utilisé directement en culture par injection dans le sol. Des solutions ammoniacales aqueuses sont appliquées par irrigation.
L'une des productions qui s'est le plus développée au cours des dernières décennies est celle de l'urée ; contenant 46 p. 100 d'azote, c'est l'engrais solide dont le transport est le moins coûteux à l'unité fertilisante. Elle couvre 15 p. 100 de la fertilisation azotée dans les pays développés, mais souvent plus de 60 p. 100 dans certains pays en voie de développement. La synthèse directe de cet engrais repose sur une attaque carbonique de l'ammoniac, suivie d'une décomposition du carbamate formé dans cette première réaction.
Le sulfate d'ammonium a été le premier mode d'utilisation de l'ammoniac de synthèse ; la fabrication en est simple par l'action de l'acide sulfurique sur l'ammoniac. La consommation de cet engrais régresse (moins de 10 p. 100 de la consommation mondiale d'azote). La production dans les usines à gaz ou par les eaux-vannes est tombée en désuétude.
Mais l'ammoniac a trouvé l'un de ses plus larges débouchés dans la fabrication de l'acide nitrique par oxydation sur catalyseur au platine, suivie d'une postoxydation du dioxyde en peroxyde, puis d'une hydratation. L'acide nitrique sert à la fabrication de nombreux engrais, dont le plus important est le nitrate d'ammonium, qui représente environ 50 p. 100 de l'azote des engrais azotés dans l'Union européenne. Ces derniers ont des noms différents selon les pays : ammonitrates (pays francophones), Kalkamonsalpeter (Allemagne), ammonium nitrates (pays anglo-saxons) ; le nitrate d'ammonium y est conditionné avec des calcaires soit par mélange soit par enrobage des granules de nitrate. Ces conditionnements sont nécessités par la forte hygroscopicité du nitrate d'ammonium. Par la première méthode, la concentration est comprise entre 26 et 27,5 p. 100, elle atteint 33 à 34,5 p. 100 dans la seconde.
L'acide nitrique permet aussi de produire le nitrate de calcium par action de l'acide sur le calcaire ; cet engrais, éminemment hygroscopique, est utilisé pour des usages spécifiques (horticulture, cultures hors sols...) et ne représente plus que quelques pour cent de la fertilisation azotée mondiale. La difficulté d'éliminer l'eau du produit rend le prix de revient élevé ; il apparaît toutefois comme un sous-produit de certaines fabrications d'engrais complexes.
À partir de 1950 ont été mises sur le marché des solutions azotées dont la plus courante est la solution à parts égales de nitrate d'ammonium et d'urée. Cet engrais contient 30 p [...]
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Écrit par :
- Albert DAUJAT : ingénieur agronome, secrétaire général honoraire de l'Association nationale professionnelle pour les engrais et les amendements
- Philippe ÉVEILLARD : responsable agriculture environnement et statistiques
- Jean HEBERT : directeur de recherche honoraire à l'Institut national de la recherche agronomique
- Jean-Claude IGNAZI : ingénieur agronome (I.N.A. Seris), membre de l'Académie d'agriculture de France, ingénieur-conseil
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Voir aussi
- AMENDEMENT DES SOLS
- AMMONITRATES
- AZOTE ORGANIQUE
- CHLORURE DE POTASSIUM
- CYANAMIDE CALCIQUE
- DÉJECTIONS ANIMALES
- FUMIER agriculture
- NITRATE D'AMMONIUM
- NITRATE DE CALCIUM
- NITRATES
- PHOSPHATE D'AMMONIUM
- PHOSPHATE MONOCALCIQUE
- PHOSPHATES
- PHOSPHATES SÉDIMENTAIRES
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Pour citer l’article
Albert DAUJAT, Philippe ÉVEILLARD, Jean HEBERT, Jean-Claude IGNAZI, « ENGRAIS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 août 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/engrais/