Peut-on généraliser l’agroécologie sans perdre en productivité ? Des travaux menés depuis plus de dix ans permettent de répondre par l’affirmative. Ils identifient trois leviers garantissant des rendements suffisants sans engrais chimiques.

L’agriculture biologique est souvent critiquée pour ses rendements plus faibles que ceux de l’agriculture dite conventionnelle. Un irréductible écart de rendement d’environ 30 % en moyenne la condamnerait à n’être qu’une solution de niche pour classes aisées. Nos travaux depuis dix ans montrent que non. Pour comprendre pourquoi, un petit détour par le cycle de l’azote et son histoire s’impose.

Le cycle de l’azote en bref

L’azote est un élément indispensable à toute vie sur terre : il est, après l’eau et le carbone, l’élément le plus abondant dans les organismes vivants, particulièrement dans les protéines et le matériel génétique. Mais dans les sols et les environnements aquatiques (hors organismes vivants), on le trouve en beaucoup plus petites quantités, essentiellement sous forme de nitrate et d’ammonium, les deux formes directement utilisables par les plantes. La rareté de l’azote dans les sols explique que cet élément a longtemps été le principal facteur limitant de la croissance des plantes en agriculture.

Pourtant l’azote constitue 78 % de l’atmosphère, mais il s’y trouve sous forme de diazote, un gaz inerte et pratiquement inutilisable par les plantes à une exception notable : celles des légumineuses (lentilles, haricots, pois, luzerne, trèfle…) qui sont capables d’assimiler ce diazote atmosphérique et de le rendre ainsi disponible dans les sols pour les autres plantes qui leur succèdent.

Un détour historique : de la rareté structurante à l’abondance destructrice de l’azote

La limitation en azote a longtemps été contenue par un couplage étroit entre production et consommation. Ainsi, les urines et les excréments riches en azote du bétail et, dans une moindre mesure, des populations humaines ont permis d’apporter des engrais organiques aux sols sous forme de fumier et de lisier. En Europe, tout au long des 18e, 19e et début du XXe siècle, l’introduction des légumineuses dans les rotations de cultures a également permis une double intensification organique : ces plantes enrichissaient les sols en azote et produisait également du fourrage permettant ainsi une hausse de la densité de cheptel, et partant, des apports de fumier.

Au début du XXe siècle et plus encore après la Seconde Guerre mondiale, une invention vient révolutionner tout cela. C’est l’invention du procédé Haber-Bosch (1909/1913), qui permet de synthétiser des engrais minéraux (nitrate et ammonium) à partir du diazote de l’air. Ce procédé sert d’abord pour la fabrication d’explosifs pendant les deux guerres mondiales, puis pour faire des engrais industriels qui permettent de s’affranchir de la complémentarité entre élevage et culture. C’est ce qui advient dans les pays industriels du Nord et, plus récemment dans........

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