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Comité de suivi PROspective 2017 : quelques résultats et perspectives pour le futur.

Jeudi 29 juin s’est tenu le comité de suivi annuel de la plateforme expérimentale de longue durée PROspective à l’Inra Grand-Est Colmar. Une trentaine de chercheurs et de partenaires ont assisté à la présentation des derniers résultats et des perspectives.

Comité suivi SOERE PRO Colmar 2017 © Sarah-Louise Filleux
Mis à jour le 07/07/2017
Publié le 07/07/2017

Au cours de cette matinée plusieurs points ont été évoqués par les modérateurs Denis Montenach (responsable technique de l’expérimentation,UE SEAV 0871 à INRA Grand-Est Colmar) et Sabine Houot, directrice de recherche (UMR Ecosys INRA Grignon),coordinatrice scientifique du SOERE PRO(Système d’Observation et d’Expérimentation sur le long-terme pour la Recherche en Environnement sur les Produits Résiduaires Organiques).

Le dispositif PROspective et ses évolutions

Parcelle expérimentale PROspective en mai juin 2015 - Extrait Géoportail IGN. © IGN
Parcelle expérimentale PROspective en mai juin 2015 - Extrait Géoportail IGN © IGN
La plate-forme PROspective est un dispositif expérimental de longue durée implanté en 2000 sur le domaine expérimental du Service d’Expérimentation Agronomique et Viticole du centre INRA Grand-Est Colmar. Ce dispositif de 2,2 ha est dédié à l’étude des impacts de l’épandage agricole de PRO (Produits Résiduaires Organiques) sur la qualité des sols, des eaux d’infiltration et des cultures, dans le cadre de pratiques agricoles courantes, raisonnées d’un point de vue agronomique et conformes à la réglementation. Il fait partie d’un réseau de sites dédiés à l’étude des impacts des apports répétés de PRO, le SOERE-PRO (système d’observation et d’expérimentation pour la recherche en environnement),

inclus au sein de l’infrastructure ANAEE-France ouverte à la recherche internationale. Depuis 2014, les études sur le site de Colmar sont étendues à des pratiques prospectives.

La valeur fertilisante et l’innocuité de cinq PRO représentatifs de la région (boues et fumier de bovin, compostés ou non, et compost de fraction fermentescible des ordures ménagères) y sont comparées à une fertilisation minérale exclusive. L’impact du procédé de compostage y est particulièrement étudié. Le dispositif est constitué de 60 parcelles de 90 m², avec une succession culturale maïs grain, blé d’hiver, betterave sucrière et orge de printemps brassicole.

La première phase d’expérimentation (2000-2014) a permis de mettre en évidence la valeur agronomique de chacun de ces PRO, avec des caractéristiques propres, en termes d’apports de matière organique et d’éléments fertilisants N, P, K, Mg. Il est notamment possible de gérer une fertilisation, basée sur des apports de PRO avec une complémentation minérale, en obtenant des rendements optimaux, tout en réalisant des économies substantielles en engrais minéraux. L’effet cumulatif d’épandages successifs à moyen terme est également observé.

Sur la base de ces résultats, et dans un contexte de raréfaction des ressources fossiles, de changement climatique, d’encouragement au recyclage matière et à la restauration des sols, les objectifs d’une partie du dispositif ont été réorientés. Ils sont axés sur un pilotage de la fertilité du sol uniquement à l’aide de produits résiduaires, se substituant totalement aux engrais minéraux.

Premiers résultats agronomiques suite à la réorientation du protocole 

La « pratique prospective » mise en œuvre associe les PRO initialement épandus à des digestats de méthanisation, notamment pour leur valeur fertilisante azotée. Dans un contexte de fort développement des unités de méthanisation, les études sur les impacts agronomiques et environnementaux de l’épandage de ce type d’effluent sont attendues par les producteurs et utilisateurs, comme l’ont montré les discussions lors du comité. Les premiers résultats 2015-2016 sur betterave sucrière et orge brassicole, avec introduction d’une Culture Intermédiaire Piège à Nitrates (CIPAN) en interculture, sont encourageants. Les rendements obtenus sont au moins équivalents à une pratique agriculteur classique. La qualité technologique de l’orge, évaluée par microbrassage et micromaltage, est adaptée à son usage brassicole. La poursuite du suivi du dispositif doit permettre l’approfondissement de la compréhension de la disponibilité en éléments fertilisants générée par ce type de pratique.

Impact des apports répétés de PRO sur les concentrations en résidus pharmaceutiques dans les sols et les eaux

Les produits résiduaires organiques valorisés en agriculture peuvent être porteurs de contaminants minéraux (les éléments traces métalliques par exemple), biologiques (pathogènes) ou organiques. Actuellement la réglementation des épandages ne comprend qu’une liste réduite de contaminants organiques : 3 hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), et 7 polychlorobiphényles (PCB). Cependant les PRO, provenant des élevages ou des activités urbaines ou industrielles, sont susceptibles de contenir d’autres molécules. En particulier, les résidus médicamenteux peuvent avoir des impacts écotoxiques ou sanitaires en provoquant l’apparition et la dissémination des gènes de résistance aux antibiotiques. D’autres molécules pharmaceutiques sont des perturbateurs endocriniens. Echanges avec l'audience après la présentation de Sabine Houot sur les risques écotoxicologiques liés aux PRO.. © Inra, Sarah-Louise Filleux
Echanges avec l'audience après la présentation de Sabine Houot sur les risques écotoxicologiques liés aux PRO. © Inra, Sarah-Louise Filleux

C’est pourquoi, la recherche d’un panel de résidus pharmaceutiques dans les matrices environnementales (PRO, sols, eaux) a été mise en place depuis quelques années dans 3 des sites du SOERE-PRO dont la plateforme PRO’spective.

Les résultats montrent que :

  • des molécules pharmaceutiques sont retrouvées dans les PRO dans des concentrations allant du microgramme à quelques milligrammes par kilogramme de matière sèche pour les PRO solides ou pâteux (boues, composts…) ou par litre pour les PRO liquides comme les lisiers,
  • beaucoup moins de molécules sont retrouvées dans les sols à des concentrations moindres  (<0.1 à 10 µg/kg),
  • les fréquences de détection et de quantification des molécules dans les eaux de percolation sont très faibles (7et 0.5%respectivement). Les concentrations mesurées sont faibles (<0.01 à 0.27 µg/L).

A partir de ces résultats, des temps de demi-vie de dissipation des molécules ont été évaluées et peuvent atteindre plusieurs années pour certaines molécules. Cependant, la formation de métabolites intermédiaires, lors de la dégradation des molécules mères, pouvant avoir également des impacts environnementaux, n’a pas été quantifiée. Les risques écotoxiques ont été aussi évalués et sont faibles à très faibles, y compris pour l’apparition de résistance aux antibiotiques. Il faut noter toutefois que les informations pour quantifier ces risques sont peu abondantes.

Partenaires du projet SOERE PRO. © Inra
Partenaires du projet SOERE PRO © Inra

En savoir plus

Les Produits Résiduaire Organiques

Chaque année en France 200 à 300 millions de tonnes de produits résiduaires organiques (PRO) sont épandues sur les terres agricoles pour leur valeur fertilisante. Cette pratique constitue une alternative intéressante, par rapport à d’autre filière de traitement et d’élimination, au regard des enjeux environnementaux, économiques, voire énergétiques. Cependant les conditions d’utilisation de ces PRO en agriculture doivent être maîtrisées afin d’assurer un recyclage optimal de la matière organique et des éléments fertilisants apportés au sol, tout en limitant les impacts environnementaux et sanitaires. La plate-forme PROspective, observatoire de recherche en environnement sur les produits résiduaires organiques, est un dispositif expérimental de longue durée, qui étudie les effets de ces pratiques depuis plus de 15 ans,sur le domaine expérimental du Service d’Expérimentation Agronomique et Viticole (SEAV).