Par: Tim Motis et Stacy Swartz
Publié: 03/10/2022


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Figure 1. Rapports des ingrédients de l’engrais bioliquide (A) et processus de mélange (B). Source: Weslee Green (A) et Tim Motis (B)

L’engrais bioliquide (EBL ; également connu sous le nom d’engrais liquide organique ; Figure 1) est très connu au sein du réseau de ECHO et parmi les petits exploitants agricoles du monde entier. ECHO Afrique de l’Ouest présente et donne des instructions sur la façon de préparer cet amendement dans la Note n°1 de ECHO pour l’Afrique de l’Ouest  (Sié Kansié, 2017; http://edn.link/y3mrg2). Cet engrais est plus facile à fabriquer que d’autres amendements à la ferme tels que le compost et est facilement adaptable. ECHO encourage l’utilisation du fumier et des options végétales disponibles localement. Reconnaissant le besoin d’informations sur la composition en éléments nutritifs de l’EBL, nous (personnel de ECHO en Floride) avons créé deux formulations de l’EBL et les avons échantillonnées au fil du temps pour une analyse des éléments nutritifs. Cet article résume nos résultats, qui donnent des éclaircissements sur le moment où il faut appliquer l’EBL et les quantités d’éléments nutritifs avec et sans fumier. 

Deux options pour produire de l’engrais bioliquide à la ferme 

En mars 2022, nous avons fabriqué deux lots différents d’EBL. Le premier était basé sur la formule décrite par Sié Kansié (2017) en utilisant du fumier de pigeon et la nouvelle croissance (feuilles et tiges) du tournesol mexicain  (Tithonia diversifolia). La deuxième formule, simplifiée, ne contenait que du tithonia et de l’eau. Le tableau 1 présente les ingrédients et les proportions des formules. 

Tableau 1. Ingrédients de la formule utilisée pour la fabrication d’engrais bioliquides, avec des indications approximatives affinées pour inclure des informations plus précises en termes de poids des ingrédients.
Forumle Ingrédient Ligne directrice approximative Poids mesuré (kg ou L)
À base de fumier Fumier de pigeon 1/3 du volume 25.4 kg
Plantes (Tithonia diversifolia) 1/3 du volume 6.3 kg
Cendre de bois 1 pelletée 0.8 kg
Sol vivant 1 pelletée 2.7 kg
Eau Reste du volume 205 L
Tithonia only Plantes (Tithonia diversifolia) Récipient complet (non emballé) 0.345 kg
Eau Reste du volume 18 kg
* La matière végétale de Tithonia utilisée pour les deux formules était principalement composée de tissus de feuilles et de quelques nouvelles pousses (Figure 2).
EDN157 Figure 2

Figure 2. Matière végétale de Tithonia utilisée dans les deux formulations. Source: Quinn Beitzel

Résultats des analyses des éléments nutritifs

Comparaison de la teneur en éléments nutritifs des matières premières du fumier et du tithonia

Les minéraux analysés, avec leurs abréviations, sont répertoriés dans le tableau 2. Le fumier de pigeon local contenait 4,0 % de N total (40 g N/kg de fumier), 2,7 % de P total (27 g P/kg de fumier) et 2,3 % de K total (23 g K/kg de fumier) par rapport au poids sec. Nos résultats sont comparables à ceux rapportés par Chastain et al. (2001) pour le fumier de poulet de chair (35,5-36 g N/kg de fumier, 34,5-36 g P/kg de fumier et 23 g K/kg de fumier). Le fumier de pigeon est riche en azote et présente un rapport Carbone : Azote (C:N) de 8,24 en moyenne (Villa-Serrano et al., 2010). Ce faible rapport est courant parmi les fumiers de volaille car les excréments contiennent à la fois de l’urine et des solides. Le fumier de bovins, en comparaison, présente un rapport C:N d’environ 20:1 1(Macias-Corral et al., 2019).

1 Un faible rapport C/N est idéal pour l’utilisation des fumiers dans le compostage thermophile (compostage à l’aide de bactéries aimant la chaleur), mais ces fumiers ne peuvent pas être utilisés directement sur la plupart des plantes car leur forte teneur en azote peut être toxique pour les plantes. Les excréments de volaille sont souvent capturés à l’aide d’une litière à base de carbone, telle que la sciure ou les coques d’arachide, afin d’augmenter le rapport C:N. L’alimentation du bétail peut avoir un impact sur le rapport C:N des fumiers.
EDN157 Figure 3_Fr

Figure 3. Teneur totale en N (A), P (B) et K (C) des formulations d’EBL à base de fumier (vert) et de tithonia seul (brun) au fil du temps. Source: Stacy Swartz

Les jeunes feuilles de Tithonia diversifolia utilisées dans les deux formulations contenaient 4,4 % de N, 0,7 % de P et 2,5 % de K. La forte teneur en N du Tithonia (Motis, 2017) est la principale raison de son utilisation dans la fabrication d’engrais naturels tels que le compost et l’EBL. Si les teneurs en N et K entre les deux ingrédients principaux (fumier de pigeon et tithonia) sont comparables, le fumier de pigeon a une teneur en P plus importante. Les fumiers de bétail sont des sources courantes de P, un macronutriment végétal nécessaire au développement des racines, à la photosynthèse et à la division cellulaire.

Nous avons soigneusement mélangé chaque formule avec les ingrédients détaillés dans le tableau 1 jusqu’à ce que l’aspect soit uniforme. L’EBL à base de fumier a été recouvert d’un tissu respirant, permettant une décomposition aérobie. L’EBL à base de fumier a été mélangé quotidiennement comme indiqué par Sié Kansié (2017). La formulation à base de tithonia uniquement a été recouverte d’un couvercle en plastique et n’a pas été mélangée quotidiennement. Chaque semaine (y compris la semaine du mélange initial : semaine 0), nous avons mélangé soigneusement chaque formulation et prélevé un échantillon. L’engrais liquide à base de tithonia seulement a été échantillonné pendant les cinq premières semaines, tandis que l’EBL à base de fumier a été échantillonné pendant onze semaines. À chaque échantillonnage, une bouteille d’EBL a été envoyée à un laboratoire pour une analyse minérale.

Comparaison des formulations dans le temps

La figure 3 et le tableau 2 présentent les valeurs des macronutriments en mg/L (l’équivalent des parties par million, ppm). La teneur en azote des deux mélanges a augmenté pendant les deux premières semaines après le mélange et a été optimale à la troisième semaine pour l’EBL à base de fumier (figure 3A). La teneur en phosphore a augmenté chaque semaine pour la formulation à base de tithonia seulement, mais a atteint son maximum à la cinquième semaine pour l’EBL à base de fumier (figure 3B). La teneur en potassium a suivi une tendance similaire à celle du P, augmentant légèrement avec le temps dans l’engrais à base de tithonia seulement et rapidement dans l’EBL à base de fumier jusqu’à la cinquième semaine (figure 3C). Le pH moyen de l’EBL à base de fumier était de 6,76. Les valeurs des micronutriments et de la teneur en sodium sont détaillées dans le tableau 2.

En résumé, nous avons constaté que :

  • Les niveaux d’azote ont atteint leur maximum entre deux (tithonia) et trois (à base de fumier) semaines après la fabrication de l’engrais.
  • La plupart des autres éléments nutritifs ont atteint leurs niveaux les plus élevés à la cinquième semaine.
  • Ces tendances indiquent que le moment optimal pour appliquer l’EBL est plus précoce (2 à 3 semaines, selon la formulation) pour l’azote que pour les autres éléments nutritifs. Des facteurs tels que la température, la rigueur du mélange et la manipulation des échantillons peuvent avoir eu une incidence sur les valeurs de la teneur en éléments nutritifs au cours des semaines d’échantillonnage.
Tableau 2. Teneur en macronutriments, en micronutriments et en sodium des deux formulations d’EBL au fil du temps.
    Macronutrients (mg/L) Micronutrients (mg/L)

Semaine

Type

Total N

Total P

Total K

S

Ca

Mg

B

Zn

Mn

Fe

Cu

Al

Na

0

EBL à base de fumier

1787

420

1556

110

456

102

1.3

1.3

1.7

4.9

0.1

3.7

121

1

EBL à base de fumier

2751

1444

2650

202

1658

281

1.8

5.4

8.4

20.1

0.8

11.3

179

2

EBL à base de fumier

3424

1826

2732

234

2132

292

1.9

8.7

11.2

16.0

1.6

6.7

182

3

EBL à base de fumier

5704

1123

2940

211

1329

282

2.0

4.3

6.3

17.4

0.9

9.6

190

5

EBL à base de fumier

4941

2238

3224

551

5744

784

6.0

23.2

34.9

13.7

4.8

39.4

426

6

EBL à base de fumier

4761

2172

3108

509

5702

774

5.8

23.6

33.3

25.0

4.9

41.4

405

9

EBL à base de fumier

4224

2159

3160

522

5541

821

6.4

23.8

31.8

84.0

5.0

48.8

427

10

EBL à base de fumier

3476

1959

3004

464

5080

803

5.8

23.0

27.6

76.0

4.6

43.1

404

11

EBL à base de fumier

4652

1972

3072

452

5258

823

6.3

22.5

25.1

80.9

4.7

24.8

410

0

Tithonia- uniquement

315

190

420

17

176

124

0.8

0.0

0.0

0.0

0.0

0.1

38

1

Tithonia- uniquement

462

241

451

22

213

137

0.8

0.0

0.0

0.0

0.0

0.4

40

2

Tithonia- uniquement

750

251

440

23

209

133

0.6

0.4

0.0

0.6

0.1

0.1

38

3

Tithonia- uniquement

490

256

456

21

230

143

0.6

0.2

0.2

0.5

0.1

0.8

39

5

Tithonia- uniquement

742

326

518

70

589

322

1.5

1.8

0.4

2.0

0.3

5.2

86

6

Tithonia- uniquement

757

359

534

79

662

337

1.6

2.3

0.7

2.6

0.3

1.8

87

*Les minéraux analysés sont l’azote (N), le phosphore (P), le potassium (K), le soufre (S), le calcium (Ca), le magnésium (Mg), le bore (B), le zinc (Zn), le manganèse (Mn), le fer (Fe), le cuivre (Cu), l’aluminium (Al) et le sodium (Na).

 

Recommandations d’application

 

2Une dilution de 1:15, par exemple, signifie que vous mélangeriez une partie d’EBL avec 14 parties d’eau. « Partie » peut être n’importe quelle unité de mesure (par exemple, mL, gallon, bouteille d’eau usagée).

Sié Kansié (2017) recommande une dilution de 1:15 à 1:20 2 appliquée près du pied des plantes 3 une ou deux fois par semaine. Évitez d’appliquer une solution trop forte qui pourrait être toxique pour les plantes sensibles. Pour éviter l’accumulation de sel ou la toxicité du sel, utilisez un compteur TDS portatif pour confirmer les niveaux de sel globaux dans la solution avant l’application. La solution de Hoagland utilisée dans la production de plantes hydroponiques est un point de référence potentiel sur lequel baser les taux de dilution. La solution d’Hoagland contient environ 300 ppm de N, de sorte qu’une formulation d’EBL de 5000 ppm pourrait être diluée 15 fois pour atteindre près de 300 ppm de N. Si vous utilisez plus de matière végétale que de fumier, il est peu probable que les niveaux de N de l’EBL dépassent 1000 ppm, auquel cas un rapport EBL/eau de 1/3 est recommandé. Même si du fumier est compris dans les ingrédients, les éléments nutritifs de l’EBL ne sont pas très concentrés, surtout après dilution (par exemple, une concentration finale de 300 ppm de N ne représente que 0,03 % de N). ECHO utilise l’EBL en combinaison avec d’autres sources d’éléments nutritifs telles que le compost ou l’engrais NPK. Grâce aux microbes et aux hormones végétales qu’il contient, l’EBL peut aider les plantes à utiliser les engrais plus efficacement (Eudoxie et Martin, 2019).

3Les engrais liquides sont souvent appliqués sur les feuilles sous forme de pulvérisation foliaire. Cela se fait aussi parfois avec les thés de compostage ; cependant, il existe un risque de contamination par des agents pathogènes pour l’homme tels que Escherichia coli et Salmonella. Ce risque est particulièrement important pour les légumes à feuilles. Le risque peut être réduit en appliquant l’EBL par trempage du sol, et en l’appliquant bien avant la récolte et la consommation de la culture.

Un autre facteur à prendre en compte lors de la dilution est le stade de la culture. Les jeunes plants sont plus sensibles aux brûlures foliaires causées par une forte teneur en sels que les plantes plus établies et ont donc besoin d’une plus grande dilution (pour diminuer la quantité de l’EBL par rapport à l’eau) au début. Les plantes qui entrent dans les stades de reproduction (floraison et mise à fruits) ont besoin de moins de macronutriments que pendant les stades végétatifs (feuilles et croissance de la tige). Après la floraison, vous pouvez diminuer ou arrêter complètement l’application de l’engrais.

Tim Tanner, membre du réseau (fondateur de Kilimo Timilifu) également expérimenté l’utilisation de liquide fermenté uniquement à base de tithonia en Afrique de l’Est pour lutter contre les termites ! Pour en savoir plus sur ses méthodes et ses expériences, consultez la rubrique « Echos de notre réseau » de ce numéro de EDN.

Références

Chastain, J.P., J.J. Camberato, et P. Skewes. 2001. Poultry Manure Production and Nutrient Content [Production de fumier de volaille et teneur en éléments nutritifs]. Dans: Poultry Training Manual (Chapitre 3b). Clemson Cooperative Extension. 

Eudoxie, G. et M. Martin. 2019. Compost tea quality and fertility [Qualité et fertilité du thé de compost]. Dans: Organic Fertilizers - History, Production and Applications [Engrais organiques – Histoire, Production et Applications] [Internet]. https://doi.org/10.5772/intechopen.86877.

Macias-Corral, M.A., J.A. Cueto-Wong, J. Moran-Martinez, et L. Reynoso-Cuevas. 2019. Effect of different initial C/N ratio of cow manure and straw on microbial quality of compost. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture 8, 357-365.

Motis, T. 2017. Le Tithonia pour l’engrais vert; Atelier sur la conservation des semences. Notes de Développement de ECHO n° 134. 

Sié Kansié, B. 2017. La préparation d’un engrais liquide organique. Note n° 1 de ECHO pour l’Afrique de l’Ouest. 

Villa-Serrano, A.M, M.D Perez-Murcia, A. Perez-Espinosa, J. Moreno-Caselles, et B. G álvez-Sola. 2010. Characterization and agronomic use of pigeon manure: A case study in the Northeast Transmontano region (Portugal) [Caractérisation et utilisation agronomique du fumier de pigeon : une étude de cas dans la région du nord-est du Transmontano (Portugal)].. 


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