Acidi­fier le lisier pour conserver l’azote

En Europe, 90 % des émis­sions d’ammoniac sont agri­coles, et prin­ci­pa­le­ment liées aux déjec­tions animales. L’ammoniac n’agit pas direc­te­ment sur le climat, mais contribue à l’eutrophisation et à la forma­tion de parti­cules fines nocives. Une solu­tion possible est d’abaisser le pH de l’effluent. L’apport d’acide sulfu­rique permet ainsi de réduire les émis­sions de NH₃ du lisier de 39 % en bâti­ment et de 90 % au stockage, selon une étude de l’Université de Bonn (Alle­magne). En acidi­fiant le milieu, on déplace en effet l’équilibre chimique de l’ammoniac gazeux vers l’ammonium. Main­tenir un pH bas sur une période prolongée permet par ailleurs de réduire les émis­sions de méthane.

Au Dane­mark, où les exigences sur la réduc­tion des émis­sions d’ammoniac comptent parmi les plus strictes d’Europe, une partie des lisiers est acidi­fiée dès le bâti­ment ou au stockage. Les équi­pe­ments néces­saires repré­sentent toute­fois des inves­tis­se­ments impor­tants, diffi­ciles à renta­bi­liser à l’échelle d’une seule exploi­ta­tion. Ici, une alter­na­tive consiste à acidi­fier ‘en direct’ à l’épandage : près de la moitié des émis­sions d’ammoniac inter­viennent en effet après celui-ci. Avec à la clé une amélio­ra­tion du pouvoir ferti­li­sant, puisque l’azote non vola­ti­lisé reste dispo­nible pour la plante sous forme d’ammonium. Mais le gain de rende­ment compense-t-il le surcoût de la tech­nique ?

Essais pratiques

Outre-Rhin, le projet Säure+ associe 39 exploi­ta­tions à des essais visant à évaluer l’intérêt de la méthode. Ceux-ci mettent en œuvre le système SyreN, déve­loppé par l’entreprise danoise Biocover, qui injecte une dose d’acide sulfu­rique dans le flux de lisier pendant l’épandage. « En céréales, nous avons observé des hausses de rende­ment dans 62 % des cas, avec un gain moyen de 3,8 % », indique Tim Wantulla, conseiller à la Chambre d’agriculture de Rhénanie-du-Nord-West­phalie et coor­di­na­teur du projet.

67 mesures de rende­ment ont été réali­sées en céréales d’hiver. En inté­grant égale­ment les résul­tats avec une baisse de rende­ment, l’écart moyen par rapport au témoin est de seule­ment +0,6 %, ce qui tient selon Tim Wantulla aux condi­tions des essais. En effet, les créneaux d’épandage ne coïn­ci­dait pas toujours avec les situa­tions présen­tant le plus fort risque de vola­ti­li­sa­tion, par exemple en cas de météo fraîche et humide.

En herbe, les résul­tats sont plus nets. L’analyse de 61 résul­tats obtenus en prai­ries perma­nentes et tempo­raires montre, dans 74 % des cas, un rende­ment en progrès, avec un gain moyen de 13 %.

Du côté des protéines brutes, elles augmentent dans 59 % des cas en grandes cultures (mais avec une moyenne de seule­ment +0,4 %). Des mesures réali­sées lors de jour­nées au champ ont égale­ment comparé les concen­tra­tions d’ammoniac juste au-dessus de bandes de lisier acidifié et non acidifié. Impos­sible d’en déduire préci­sé­ment le nombre de kilo­grammes d’azote écono­misés ; néan­moins, les concen­tra­tions mesu­rées au-dessus du lisier acidifié étaient infé­rieures de 45 à 75 %. « L’acidification n’est pas une fin en soi, note Tim Wantulla. Elle est surtout perti­nente lorsque des émis­sions élevées sont à prévoir au moment de l’épandage. »

Le bilan écono­mique doit aussi inté­grer le soufre épandu. Chaque litre d’acide sulfu­rique repré­sente environ 0,6 kg de soufre élémen­taire. À raison de 25 m³ de lisier par hectare et de 2 l d’acide par m³, l’apport en soufre atteint donc quelque 30 kg/ha. Une partie du surcoût est ainsi compensé par cette économie d’engrais soufré… à condi­tion que cet apport corres­ponde effec­ti­ve­ment aux besoins de la culture.

Concer­nant le chau­lage, il faudrait, sur le papier, environ 1,87 kg de CaCO₃ pour neutra­liser un litre d’acide sulfu­rique… Après récolte, la compa­raison du pH dans les parcelles de démons­tra­tion n’a toute­fois fait appa­raître jusqu’ici aucune diffé­rence nette et géné­ra­li­sable entre les moda­lités avec et sans acidi­fi­ca­tion.

Une tech­nique exigeante

Stefan Vogel­sang, poly­cul­teur-éleveur à Rheda-Wieden­brück (Alle­magne), teste depuis 2023 le système d’acidification SyreN avec diffé­rents ferti­li­sants orga­niques : lisiers de porcs et de bovins, ou encore diges­tats, avec et sans acidi­fi­ca­tion. « Les résul­tats sont très variables, résume-t-il. Par temps couvert et sous une pluie légère, nous ne mesu­rons prati­que­ment aucun effet, car les pertes sont déjà faibles. En revanche, lors d’un apport avant la troi­sième coupe, par temps enso­leillé et venteux et sans pluie annoncée, nous avons mesuré 20 à 25 % de rende­ment supplé­men­taire en prairie. »

L’éleveur a égale­ment observé des écarts de rende­ment après incor­po­ra­tion de lisier acidifié en strip-till avant maïs. Comme l’enfouissement limite déjà forte­ment les pertes d’ammoniac, il voit plutôt l’explication du côté du phos­phore, dont la dispo­ni­bi­lité pour­rait augmenter loca­le­ment avec l’abaissement du pH.

Le lisier traité affi­chant un pH de 6,5, un chau­lage de compen­sa­tion n’est pas néces­saire. En théorie, l’apport d’acide sulfu­rique entraîne un besoin supplé­men­taire en chau­lage ; après récolte, le projet Säure+ n’a toute­fois mis en évidence aucune baisse nette et géné­ra­li­sable du pH du sol liée à l’acidification. L’acidification pour­rait par ailleurs accroître la dispo­ni­bi­lité du phos­phore dans le sol.

L’acide sulfu­rique est presque deux fois plus dense que l’eau. À pleine charge, l’unité fron­tale atteint environ 3,3 t : le rele­vage avant doit donc disposer d’une forte capa­cité de levage.

Tech­ni­que­ment, le procédé est exigeant. À vide, l’unité fron­tale pèse déjà environ 1,5 t. Avec une masse de 3,3 t à plein, le SyreN requiert une puis­sance de rele­vage et de trac­tion impor­tante, mais il faut égale­ment tenir compte des besoins hydrau­liques du trac­teur. L’acide est injecté à la sortie de la tonne, en quan­tité modulée en fonc­tion du pH du lisier, mesuré en continu. Le système vise un pH compris entre 6 et 6,5.

La mise en œuvre impose aussi certaines précau­tions au chauf­feur comme à l’exploitation. L’acide sulfu­rique est classé comme marchan­dise dange­reuse : son trans­port sur la voie publique néces­site un certi­ficat ADR. Le maté­riel doit par ailleurs comporter des éléments résis­tants aux acides. S’y ajoutent la forma­tion des utili­sa­teurs et des condi­tions de stockage adap­tées.

Plus de souplesse et une répar­ti­tion homo­gène

Pour Stefan Vogel­sang, l’intérêt prin­cipal réside dans le gain de souplesse. L’acidification permet d’épandre dans de bonnes condi­tions sur une plage météo­ro­lo­gique plus large. « Dès lors, je peux davan­tage décider en fonc­tion de la portance des sols », explique l’agriculteur. Ce gain de flexi­bi­lité est selon lui un point inté­res­sant pour les ETA, avec plus de liberté vis à vis des fenêtres météo dans la plani­fi­ca­tion des chan­tiers d’épandage. Par ailleurs, sur ses parcelles en zone vulné­rable où les apports d’azote sont plus stric­te­ment enca­drés, chaque unité non vola­ti­lisée profite direc­te­ment à la culture.

Autre avan­tage sur le plan pratique : la réac­tion avec l’acide libère rapi­de­ment du CO₂, et la pres­sion passe ainsi d’environ 0,4 bar à 2 à 4 bars dans la tête de répar­ti­tion. « Cette forte pres­sion fait qu’il n’y a prati­que­ment plus aucun problème de bouchage, avec une répar­ti­tion est beau­coup plus homo­gène sur la largeur de travail. » Même les lisiers épais se répar­tissent plus régu­liè­re­ment, note l’éleveur.

Le phéno­mène impose toute­fois une vigi­lance parti­cu­lière en fin de tonne. Si la cuve est presque vide et que l’injection d’acide n’est pas coupée à temps, la concen­tra­tion d’acide peut forte­ment augmenter dans la tête de répar­ti­tion.

Zoom sur les coûts

Stefan Vogel­sang n’a pas fait l’acquisition du système SyreN mais l’utilise dans le cadre d’un parte­na­riat d’essai. Le maté­riel est mis à sa dispo­si­tion, et il achète lui-même l’acide sulfu­rique. « À l’échelle d’une seule exploi­ta­tion, un tel achat serait diffi­ci­le­ment justi­fiable écono­mi­que­ment », recon­naît le produc­teur. Avec un inves­tis­se­ment d’environ 100 000 €, il s’attend à ce que cette tech­no­logie arrive prin­ci­pa­le­ment sur le terrain via des pres­ta­taires. Au regard de sa propre expé­rience, il estime raison­nable un supplé­ment d’environ 15 €/ha, à quoi vien­drait s’ajouter le coût de l’acide.  « Au-delà, je doute que beau­coup d’exploitations soient prêtes à payer. »

Tim Wantulla, de la chambre d’agriculture, arrive à une conclu­sion simi­laire : « Tous les épan­dages n’ont pas intérêt à être acidi­fiés et tous les effluents d’élevage ne réagissent pas de la même manière. Il faut donc viser un taux d’utilisation du système aussi élevé que possible » pour une économie d’échelle. Les diges­tats sont géné­ra­le­ment plus basiques et requièrent donc plus d’acide pour les amener au pH recherché.

Pour l’heure, la tech­nique reste peu répandue outre-Rhin. Environ 14 systèmes SyreN étaient en service en Alle­magne au prin­temps 2026, bien que Tim Wantulla constante un «  intérêt réel » du côté des agri­cul­teurs. Au-delà du coût et des contraintes tech­niques, l’image de la tech­no­logie constitue par ailleurs un frein. « Avec une plaque ADR sur le trac­teur, on est vite regardé de travers », constate Stefan Vogel­sang.

La diffu­sion de l’acidification dépendra donc aussi d’un éven­tuel soutien public ou de la prise en compte de ses béné­fices dans la régle­men­ta­tion. D’ici là, son intérêt restera surtout lié aux condi­tions d’utilisation : limiter les pertes d’éléments ferti­li­sants lorsque la météo, le type de ferti­li­sant orga­nique, les contraintes locales et le niveau des coûts la rendent perti­nente.