Un tiers de l'engrais appliqué pour faire pousser du maïs aux États-Unis chaque année compense simplement la perte continue de fertilité du sol, entraînant chaque année plus d'un demi-milliard de dollars de coûts supplémentaires pour les agriculteurs américains, trouve une nouvelle recherche de l'Université du Colorado Boulder publiée le mois dernier dans L'avenir de la Terre .

La fertilité des sols à long terme est en déclin dans les terres agricoles du monde entier en raison de la salinisation, acidification, l'érosion et la perte d'éléments nutritifs importants dans le sol tels que l'azote et le phosphore. Les producteurs de maïs aux États-Unis ont compensé ces pertes avec des engrais azotés et phosphorés également destinés à augmenter les rendements, mais les scientifiques n'ont jamais calculé la quantité de cet engrais qui sert simplement à retrouver la fertilité de base du sol, ni combien cela coûte.

"Nous savons qu'il y a une dégradation des terres même dans l'agriculture moderne américaine, mais il est vraiment difficile de déterminer combien et quel impact cela a, " a déclaré Jason Neff, auteur correspondant de l'article et directeur du Sustainability Innovation Lab au Colorado (SILC). "Ces résultats fournissent plus d'informations aux agriculteurs afin qu'ils puissent prendre des décisions qui leur profitent économiquement, mais aussi soutenir une forme plus durable d'agriculture à haut rendement."

Les États-Unis sont l'un des pays les plus productifs au monde en matière de maïs, plus de 4,46 tonnes par acre cultivé. Au cours de la seule saison de croissance 2018-19, Les fermes américaines ont produit plus de 366 millions de tonnes métriques de maïs, générant 14,5 milliards de dollars de revenus. Les États-Unis sont également l'un des plus grands utilisateurs d'engrais au monde, appliquant plus d'azote et de phosphore par acre que ses homologues agricoles à haut rendement dans l'Union européenne.

Mais l'utilisation d'engrais ne coûte pas seulement de l'argent aux agriculteurs et aux gouvernements. Cela a également un coût environnemental. Une grande partie des émissions mondiales de gaz à effet de serre causées par l'agriculture - 24 % des émissions mondiales en 2010 et 10 % des émissions américaines en 2018 - provient de la production d'engrais. Cela signifie que les mesures prises pour réduire l'utilisation d'engrais aident également à lutter contre l'augmentation des gaz à effet de serre.

L'excès d'azote et de phosphore qui s'écoule des champs et dans les rivières et les lacs crée également des conditions malsaines pour l'eau douce et la vie marine, et est responsable de la zone morte dans le golfe du Mexique, une vaste zone appauvrie en oxygène et dépourvue de vie océanique, y compris de nombreuses espèces d'importance commerciale. Lorsque nous considérons non seulement les dollars dépensés par les agriculteurs, mais aussi la perte de nutriments et les impacts sur le fleuve Mississippi, les coûts passent de milliards à plus de mille milliards de dollars chaque année, dit Neff.

"Si vous pouvez laisser tomber la fertilisation, tout en maintenant les rendements dont nous avons besoin et les résultats économiques que souhaitent les agriculteurs, alors pourquoi pas, droit? C'est un gagnant-gagnant, " dit Neff.

Démêler le vrai coût des engrais

Pour séparer ce véritable coût des engrais des autres intrants agricoles modernes, Neff et ses collègues ont mené une série d'analyses de modèles basés sur des scénarios en utilisant le modèle Environmental Policy Integrated Climate (EPIC), un modèle agronomique largement utilisé utilisé pour estimer la croissance des cultures et comment la croissance des cultures réagit à des variables telles que les engrais, l'irrigation et le climat.

"Faire cela nous permet ensuite de démêler, que se passe-t-il avec la dégradation, " a-t-il dit. " Que se passe-t-il quand vous changez un système de naturel à agricole, et quel impact cela a-t-il sur les nutriments disponibles pour la croissance des plantes ? »

Les chercheurs ont utilisé quatre scénarios dans ce modèle pour comparer en quoi l'absence d'engrais ou d'irrigation, comme cela se fait dans de nombreuses économies en développement, différait de l'utilisation de l'un ou de l'autre, ou les deux (ce qui est une pratique courante aux États-Unis). L'irrigation était une composante importante des analyses car, bien qu'elle puisse augmenter les rendements, il augmente également l'érosion et le ruissellement des engrais.

En séparant les impacts des engrais et de l'irrigation, les chercheurs ont pu voir dans différentes régions des États-Unis où chacune était plus importante que l'autre pour la réussite agricole. En Californie, les agriculteurs ajoutent plus d'eau. En Ohio, les ajouts d'engrais sont plus importants que l'irrigation. Mais à travers le pays, ils ont découvert qu'il fallait un tiers des engrais actuellement ajoutés aux champs de maïs pour atteindre le seuil de rentabilité, ramener la fertilité des sols aux niveaux pré-cultivés.

Agriculture plus intelligente

Bien que cela puisse sembler une mauvaise nouvelle, Neff y voit une opportunité en or :avec plus d'informations, les agriculteurs peuvent prendre de meilleures décisions.

« Les agriculteurs font ce qui a du sens pour faire pousser des cultures. Lorsque vous n'êtes pas en mesure de voir les effets cumulatifs de la dégradation, vous devez ajouter des engrais mais vous ne saurez pas quel est l'impact financier de cette dégradation sous-jacente, " dit Neff.

Des pratiques comme l'agriculture régénérative, qui restaurent la fertilité des sols sur des terres exploitées activement, réduira également les coûts et les impacts environnementaux de l'utilisation des engrais. Plus sain, des sols plus fertiles peuvent également capter plus de carbone, retiennent plus d'eau et empêchent l'excès de nutriments de s'écouler dans les écosystèmes qui ne peuvent pas les gérer.

Les agriculteurs peuvent réduire la fréquence à laquelle ils labourent leurs champs, ajouter et augmenter les mesures de contrôle de l'érosion, ainsi que d'utiliser plus d'engrais organiques, comme le compost. Ceux-ci peuvent en fait aider à réduire la quantité d'engrais inorganiques (azote et phosphore) nécessaire dans le sol.

« Mon espoir est que ces informations soutiennent les efforts nationaux et internationaux visant à restaurer la fertilité des sols, " dit Neff.