Cette publication traite de l'application directe des phosphates naturels (PN) dans l'agriculture. Le phosphore (P) est un élément nutritif essentiel des plantes et sa déficience limite sévèrement les rendements des cultures. Les sols tropicaux et subtropicaux sont généralement acides, et souvent extrêmement déficients en phosphore avec des capacités élevées de fixation de P. Par conséquent, des apports substantiels de P sont nécessaires pour la croissance optimale des plantes et la production adéquate de nourriture et de fibre.
Des engrais phosphatés hydrosolubles manufacturés tels que les superphosphates sont généralement recommandés pour corriger les déficiences en P, mais la plupart des pays en voie de développement importent ces engrais, qui sont souvent en quantités limitées et représentent des dépenses importantes pour les agriculteurs pauvres. De plus, l'intensification de la production agricole dans ces pays rend nécessaire l'apport de P non seulement pour augmenter la production végétale mais également pour améliorer le statut phosphaté du sol afin d'éviter sa dégradation. Par conséquent, il est impératif d'explorer des sources alternatives de phosphore. Dans certaines conditions de sol et de climat, l'application directe du PN, particulièrement là où ils sont disponibles localement, s'est avérée être une alternative intéressante par rapport aux superphosphates plus chers. Les gisements de PN se trouvent dans le monde entier, mais peu sont exploités (principalement en tant que matières premières pour fabriquer des engrais phosphatés hydrosolubles).
La Division mixte FAO/IAEA des techniques nucléaires pour l'alimentation et l'agriculture a lancé un projet de recherche coordonnée appelé «l'utilisation des techniques nucléaires et apparentées pour évaluer l'efficacité agronomique des engrais phosphatés, en particulier les phosphates naturels». Ceci a été mis en place par des instituts des pays en développement et des pays industrialisés de 1993 à 1998. Les résultats obtenus ont apporté de nouvelles informations sur: la chimie du phosphore du sol, les tests pour évaluer le phosphore disponible dans le sol, la nutrition phosphatée des cultures, l'efficacité agronomique des phosphates naturels et autres produits et des recommandations en matière d'engrais phosphatés avec un intérêt particulier pour l'utilisation des PN.
Dans le cadre des systèmes intégrés de nutrition des plantes favorisés par la Division de la mise en valeur des terres et des eaux (AGL) de la FAO, et des plans d'actions nationaux pour l'amélioration de la productivité du sol dans le cadre de l'Initiative pour la fertilité des sols pour les pays subsahariens, des PN sont considérés en tant que sources potentiellement importantes de P localement disponibles. AGL a mis en œuvre plusieurs études sur l'évaluation agro-économique des PN pour l'application directe dans certains pays. Des résultats d'utilité pratique et des directives en matière de politique peuvent être tirés de ces études.
Plusieurs organismes ont conduit des recherches approfondies sur l'utilisation des PN locaux dans les sols tropicaux en Amérique latine, Afrique, Asie et ailleurs. Au cours de ces dix dernières années, des progrès considérables ont été accomplis dans l'utilisation des sources de PN pour l'application directe dans les systèmes de production agricole. Une information très riche est maintenant disponible mais dispersée dans plusieurs publications.
Identifiant le besoin d'une diffusion plus large des informations disponibles, la Division mixte FAO/IAEA des techniques nucléaires pour l'alimentation et l'agriculture ainsi que AGL ont réuni des conseillers à Vienne en novembre 2001 afin de passer en revue les progrès dans ce domaine de recherche et de développement, et élaborer une proposition pour la production de ce bulletin technique. F. Zapata (AIEA, Vienne) et R.N. Roy (FAO, Rome) ont pris en main cette tâche. Des spécialistes du secteur ont été invités à participer à l'élaboration des chapitres de cette publication.
Cette publication présente les résultats des études sur l'utilisation des PN en application directe dans l'agriculture dans une large gamme de conditions agro-écologiques en vue de stimuler une intensification agricole durable dans les pays en voie de développement des zones tropicales et subtropicales. Les thèmes sont couverts en 12 chapitres, préparés par une équipe de scientifiques impliqués dans la recherche sur les PN et travaillant dans un éventail de disciplines comprenant la géologie, la chimie, la science du sol, l'agronomie et les sciences économiques, etc. En outre, la publication inclut une bibliographie complète.
Le chapitre 1 fournit des informations de fond sur le phosphore comme élément nutritif essentiel des plantes, le statut phosphaté du sol, le besoin d'application d'engrais phosphatés et le potentiel pour l'utilisation des PN dans le contexte de sécurité alimentaire, de dégradation des sols et de protection de l'environnement. Il décrit des généralités sur la nature et la variabilité des sources de PN et fournit une vue d'ensemble du travail passé et actuel et des perspectives pour l'utilisation des PN pour l'application directe dans l'agriculture. Le chapitre 2 présente le type et la distribution des gisements géologiques de PN dans le monde entier. Il fournit des informations sur l'inventaire des réserves, la production de PN et la consommation de PN pour l'application directe. Le chapitre 3 décrit la caractérisation des PN en raison de leur grande variabilité pour l'utilisation comme matière première dans la fabrication des engrais phosphatés et pour l'application directe en agriculture. Ceci comprend des informations sur la composition minéralogique des phosphates, en particulier, les caractéristiques cristallographiques et les formules empiriques des apatites, la composition chimique (principaux éléments chimiques comprenant les micro-éléments, les métaux lourds et les radionucléides), les indices de solubilité comme indicateurs de la réactivité et les propriétés physiques (composition granulométrique, surface spécifique et dureté). Le chapitre 4 examine les approches et les méthodologies pour évaluer les PN pour l'application directe: tests de solubilité, incubation dans le sol, tests en serre et évaluation au champ. Pour chaque approche, le chapitre fournit une vue d'ensemble des objectifs, des méthodes et des mesures avec des exemples. Il fournit également une brève description des avantages et des limitations des méthodes, et les considérations spéciales pour interpréter les résultats. Le chapitre 5 fournit une revue mise à jour des principaux facteurs qui affectent l'efficacité agronomique des PN. Les études de cas fournissent des exemples au niveau régional de l'influence de ces facteurs et leurs interactions, et des directives économiques. Le chapitre 6 décrit des méthodes de test du P du sol pour fournir des recommandations pour l'application de PN. Il discute des principes et des considérations pour interpréter les résultats de «P disponible». Le chapitre 7 se concentre sur le besoin d'un système d'aide à la décision, son développement et son test pour prédire l'efficacité agronomique des PN pour l'application directe, ainsi que l'utilisation du modèle phosphore. Le chapitre 8 examine les connaissances actuelles - et les lacunes - sur les effets d'autres éléments présents dans les PN. Il couvre les éléments intéressants et dangereux, tels que calcium et magnésium, les oligoéléments, les métaux lourds et les radionucléides. Le chapitre 9 décrit les approches et les technologies pour améliorer l'efficacité agronomique des PN locaux. Le chapitre 10 étudie les critères économiques à considérer dans la production, la commercialisation et la distribution des PN. Les questions macro-économiques et micro-économiques sont présentées et des études de cas sur l'exploitation des gisements de PN sont inclues. Le chapitre 11 fournit une vue d'ensemble des règlementations actuelles concernant les PN pour application directe et propose des directives législatives. Le chapitre 12 est un épilogue contenant les conclusions et les points principaux à approfondir.
Le but de cette publication est de fournir les informations récentes sur l'utilisation directe du PN dans l'agriculture. Ce document, focalisé sur la technique, introduit les directives pratiques pour aider les décideurs de niveau intermédiaire, la communauté scientifique, les conseillers agricoles de plus haut niveau, les organisations non gouvernementales et les autres acteurs impliqués dans le développement agricole. L'objectif final est de maximiser la diffusion de la technologie de manière ciblée, en particulier pour les personnes, définissant la politique à tous les niveaux, qui peuvent avoir besoin de renseignements sur l'adoption des PN comme investissement en capital pour déclencher une intensification agricole durable dans les sols acides des zones tropicales et subtropicales.
