HUMOCAL®
Le retour aux fondamentaux de l’agriculture.
Avant la mise sur le marché des engrais minéraux de synthèse, la matière organique était l'unique mode empirique de fertilisation connu et utilisé dès les débuts de l’agriculture. D’autre part,
l’apport de produits calcaires qualifié de chaulage a toujours été considéré comme une des pratiques
phytotechniques améliorant la fertilité des sols.
Déjà dès 1896, Muntz A., professeur directeur des laboratoires à l’Institut National Agronomique
écrivait (in « Les engrais » Tome III – Librairie Firmin-Didot et Cie – Paris) :
« …L’absence de la chaux est une cause d’infertilité pour les terres, et là où elle manque, il faut la
donner comme engrais au même titre que l’acide phosphorique, que l’azote ou la potasse, puisqu’elle est aussi nécessaire au développement végétal que ces derniers éléments … »
L’auteur reconnaît ainsi le rôle fertilisant du calcium et du magnésium pour les cultures en plus de leur rôle amendant du sol.
Ces deux réflexions ont conduit à concevoir un engrais organo-minéral appelé HUMOCAL®.
Création de la firme LAVIEDOR, productrice d’HUMOCAL®.
En 1997, le professeur Jean-Paul Delhaye, directeur du Service d’Agrotechnologie végétale
de l’Université Libre de Bruxelles, met au point avec son équipe de recherche un procédé de
traitement des fientes de volailles à la chaux vive magnésienne. Il y associe deux partenaires
industriels flamands actifs l’un dans l’agroalimentaire à savoir la production d’ovoproduits et l’autre
producteur d’aliments pour bétail. Il reçoit également l’aide financière et logistique de la division
Recherche et Développement du Groupe LHOIST, leader dans la production de produits calcaires et
calco-magnésiens.
Le professeur Jean-Paul DELHAYE en conversation avec Geert Catrysse directeur
de la société LAVIEDOR
La recherche se poursuit en 2003 par l’étude d’un processus de traitement des lisiers de porcs et la valorisation de la fraction solide obtenue après séparation mécanique.
Les matières premières organiques
Les fientes de volailles sont un des constituants. Celui-ci a toujours été considéré comme un produit noble et intéressant. Les plus anciens se rappelleront de l’utilisation du guano à savoir des déjections d’oiseaux marins séchées et importées dans nos pays occidentaux.
Deux types de fientes sont collectés :
- Les fientes de poules pondeuses séchées dans les bâtiments d’élevage et ayant une teneur moyenne en matière sèche de 30-35 %.
- Les litières de poulet de chair qui sont un mélange de fientes et de matières hydrocarbonées (le plus souvent de la sciure de bois) et ayant une teneur moyenne en matière sèche de 35-40 %.
La fraction solide des lisiers de porcs est le second constituant. Il est obtenu après déshydratation mécanique le plus souvent par centrifugation. Sa teneur en matière sèche moyenne est de 30 % et il renferme la quasi-totalité de l’azote et du phosphore organique contenu dans le lisier.
Traitement des lisiers de porcs chez la firme |
Traitement des lisiers de porcs chez la firme |
Les matières premières minérales
Pour produire de l’HUMOCAL® – Base on utilise uniquement de la chaux vive magnésienne pulvérulente de formule CaO.MgO fournie par le groupe LHOIST et dosant 60 % de CaO et 35 % de MgO (VN 110).
Pour produire de l’HUMOCAL® – K7, on y ajoute du chlorure de potasse pulvérulent dosant 60 % de K20.
La finesse des produits minéraux garantit la bonne homogénéité du mélange.
Le procédé
Le schéma suivant illustre les différentes étapes du procédé
Les mati ères de base organiques et minérales sont mélangées dans un hall de production.
L’ammoniac gazeux qui se dégage grâce à la basification est capté et piégé dans un laveur de gaz
acide qui fournira comme co-produit du sulfate d’ammoniaque réutilisable comme engrais
minéral.
Les odeurs sont neutralisées par passage de l’air dans un biofiltre humidifié par les eaux pluviales collectées dans une lagune de 3.000 m3.
Ce procédé a de nombreux avantages principalement :
Une élévation du pourcentage de matière sèche du produit fini avec en corollaire une
augmentation de la concentration en matières fertilisantes dans le produit brut et une diminution des
coûts de transport.
Plusieurs effets vont agir de concert :
- un effet de masse par ajout de chaux et de potasse.
- la réaction d’extinction de la chaux vive magnésienne avec l’eau résiduelle.- CaO + H2O Ca (OH)2
- MgO + H2O Mg (OH)2
- l’émission de vapeur d’eau avec l’élévation de la température provoquée par les réactions
exothermiques de l’hydratation de la chaux vive
Il se produit également une hygiénisation du produit fini. Le règlement européen (CE) N° 1774/2002 relatif au traitement des lisiers impose une élévation de température de 70 °C maintenue durant une heure.
Le dossier faisant reconnaître le chaulage comme procédé d’hygiénisation est actuellement à l’étude par l’European Lime Association (EULA)
La technique est à comparer avec celle appelée à tort de compostage. Il s’agit en fait d’une « hygiénisation biologique » obtenue lors de la phase thermophile initiale du processus de compostage. S’il y a destruction des pathogènes par respect des contraintes imposées par l’Europe, ces « composts « demeurent fermentiscibles donc susceptibles d’être recontaminés.
Quatre facteurs contribuent de concert à éliminer les germes pathogènes présents dans les effluents organiques :
- la réaction exothermique après mélange avec de la chaux vive magnésienne ce qu’illustre le graphique suivant. On constate que cette élévation est importante ( > 90 °C) homogène au sein d’un même tas de produit fini et se prolongeant lors du stockage.
-l’obtention d’un pH voisin de 12 dans le produit fini.-l’effet bactéricide de l’ammoniac ( NH3) dégagé au sein du produit lors du mélange et du
stockage.-l’effet osmotique après ajout de composants minéraux chaux et potasse.
Un atout est important à savoir la stabilisation dans le temps. Le produit fini est non fermentiscible grâce au pH voisin de 12 qui inhibe toute vie microbienne néfaste lors des manipulations, du transport et du stockage.
Quelles sont les conséquences au niveau du stockage ?
-on supprime les nuisances olfactives
-on élimine les insectes notamment les mouches
-le tas est isolé par formation d’une croûte superficielle de recarbonatation.CaO.MgO + CO2 CaCO3.MgCO3
Tas d’HUMOCAL® stocké en bord de champ. La croûte de carbonation est bien
visible et isole le tas (bâchage naturel)
Une conséquence fondamentale est l’absence de lessivage des éléments nutritifs et le produit garde toute sa valeur fertilisante même durant un stockage prolongé.
Les constituants nutritifs de l’HUMOCAL®
L’HUMOCAL® contient tous les éléments essentiels nécessaires à la croissance du végétal.
L’azote est présent sous forme ammoniacale résiduelle (NH4+), sous forme d’urée et des dérivés CO(NH2)2 et sous forme organique liée à des composants azotés complexes ou des matières organiques hydrocarbonées.
Le phosphore est présent sous forme minérale (phosphates) mais la majorité est sous forme organique le plus souvent liée à des composés azotés.
Le potassium est présent en majorité sous forme minérale soluble (K+) qui pourra se fixer sur le complexe argilo-humique.
Le calcium et le magnésium sont apportés essentiellement par la chaux vive magnésienne.
L’HUMOCAL® apporte également du soufre sous forme organique et les oligoéléments indispensables à la croissance de la plante.
Le devenir de l’azote et du phosphore apportés par l’HUMOCAL®
Il faut rappeler que la forme ultime nitrate (NO3-) est celle absorbée préférentiellement par les végétaux.
L’azote ammoniacal va subir une nitrification grâce à l’action de bactéries nitrifiantes. Leur activité sera liée au pH du sol et à ses propriétés physiques notamment l’aérobiose. Ces deux facteurs sont positivement influencés par l’apport de chaux vive magnésienne.
L’urée et ses dérivés subit une hydrolyse enzymatique catalysée par les uréases et se comporte
comme un engrais ammoniacal.
Le chaulage va engendrer des anions hydroxyles OH-qui vont neutraliser les cations acides excédentaires H+ pour former de l’eau.
L’azote et le phosphore organique pourront comme le montre le schéma suivant :
* être absorbés par le végétal après minéralisation directe sous forme assimilable (1)
* être immobilisés dans la biomasse microbienne qui à leur mort alimentera le stock de N et P organique (2)
* en présence de matériaux ligno-cellulosiques, l’azote et le phosphore entreront dans la composition de l’humus stable par humification (3).
* l’humus stocké va progressivement se minéraliser en N et P assimilable qui pourront être assimilés par le végétal (4). La chaux magnésienne va influencer positivement la minéralisation en augmentant son coefficient K2 se qui traduit une stimulation de l’activité microbiologique du sol
Les différents rôles de l’engrais calco-magnésien. On attribue aux engrais calcaires et calco-magnésiens trois rôles fondamentaux :
• amélioration des propriétés physiques du sol
• amélioration des propriétés chimiques du sol
-entretien du pH avec optimisation de l’absorption des éléments nutritifs apportés sous forme minérale ou organique.
-amélioration du complexe argilo-humique et augmentation de la capacité d’échange cationique (CEC) limitant les pertes en cations fixés sur le complexe.
-compensation des pertes par lessivage du Ca et du Mg par décalcification et prévention de l’acidification.
-fourniture de Ca et de Mg pour la nutrition des plantes.
• amélioration des propriétés microbiologiques du sol.
Toutes les activités microbiennes aérobiques seront activées notamment la nitrification et la minéralisation de la matière organique apportée.
L’épandage d’HUMOCAL®
L’HUMOCAL® s’épand à raison de 3 à 5 t/ha. La mécanisation actuelle permet un épandage rapide, homogène et régulier
Chargement de l’épandeur
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Epandage |
L’apport d’automne est le plus pratique soit sur chaumes soit sur pailles. Associé par la suite à une culture piège à nitrates (CIPAN) il favorisera la croissance et leur décomposition lors de leur incorporation dans le sol.
Un épandage de printemps peut aussi être pratiqué sur labour avec incorporation dans les façons
superficielles avant semis. Cette phytotechnie peut être recommandée pour la culture de la betterave.
L’HUMOCAL® incorporé dans l’horizon superficiel évitera tout risque de colmatage et de battance
dans les sols limoneux et maintiendra une structure grumeleuse et aérée favorable à la levée et à la
prime croissance du végétal
L’usine
La photo aérienne permet de distinguer les différentes parties de l’usine.
-le bâtiment administratif (1) est relié à la bascule (2) avec pesée et enregistrement automatique ce qui favorise la gestion, le charroi entrant des effluents et sortant des produits finis.
-le mélange des différents composants se fait dans le hall de production (3)
-dans la zone d’hygiénisation (4) est mesurée la montée en température du produit fabriqué qui y
demeure au minimum une heure lorsque la température a atteint 70 °C.
-les produits finis sont stockés dans le hall de stockage avant leur livraison (5). Grâce à la zone tampon d’hygiénisation aucune contamination par des pathogènes n’est possible. De plus le matériel de chargement n’est utilisé que dans cette zone. Le local est maintenu en dépression grâce à une aspiration d’air de 200.000 m3/h.
-l’air prélevé dans le hall de stockage est débarrassé de l’ammoniac grâce à un laveur de gaz (6)
-cet air passe ensuite dans un biofiltre (7) pour supprimer les odeurs. L’humidité du substrat du
biofiltre est maintenue constante grâce à un arrosage avec les eaux pluviales récoltées dans la
lagune (8)
Vue aérienne de l’usine Laviedor à Ypres
En conclusion :
L’HUMOCAL® apporte de l’azote, du phosphore, du soufre et des oligoéléments sous forme organique mais aussi du potassium, calcium et magnésium sous forme minérale pour en faire un engrais organo-minéral équilibré qui par la suite sera complémenté par une dose d’azote minéral adéquate mais réduite en fonction des exigences des différentes cultures.
L’azote et le phosphore seront minéralisés progressivement au cours du temps sous forme minérale (effet slow-release). De plus il y a adéquation entre minéralisation sous la dépendance de l’activité microbienne et besoins du végétal en fonction de sa croissance. La solution du sol où les racines puisent les éléments nutritifs sera continuellement pourvue ce qui diminue les pertes par lessivage ou par rétrogradation.
Simultanément on effectue un chaulage d’entretien avec tous les avantages de cette pratique.
On corrige à moindre coût les éventuelles carences magnésiennes et/ou on optimise le rapport K/Mg.
Le produit est hygiénisé (absence de germes pathogènes), stabilisé dans le temps et sans nuisances olfactives.
Pour en savoir plus sites à consulter :