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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Projet VOLAT’NH3

2010-2012

Evaluation et maîtrise de la volatilisation ammoniacale lors des épandages des engrais organiques et minéraux
Durée :

2010-2012

Financement :

Ministère chargé de l'agriculture - CASDAR

Animation :

Organisme chef de file : ARVALIS – Institut du Végétal
Chef de projet : Jean-Pierre Cohan Arvalis

Partenaires :
  • COHAN J.P. / ARVALIS-Institut du Végétal  / Station expérimentale de La Jaillière, 44370 La Chapelle St Sauveur, France
  • Charpiot A. & Lorinquer E.  / IDELE / Service Bâtiments et Environnement / Monvoisin- BP 85225, 35652 Le Rheu Cedex, France
  • Morvan T. / INRA UMR SAS / 4 rue de Stang Vihan, 29 000 Quimper, France
  • Eveillard P. / UNIFA / Le diamant A, 92909 Paris La Défense, France
  • Trochard R. / ARVALIS-Institut du Végétal / Station expérimentale de La Jaillière, 44370 La Chapelle St Sauveur, France
  • Champolivier L. / CETIOM / BP 52627, 31326 Castanet Tolosan Cedex, France
  • De Chezelles E. & Heurtaux M. / ACTA / 149 rue de Bercy, 75595 PARIS Cedex 12, France
  • Espagnol S. / IFIP / La Motte au Vicomte, BP 35104, 35651 Le Rheu Cedex, France
  • Loubet B., Génermont S., Fanucci O., Roche R. / INRA, UMR 1091 EGC - INRA- AgroParisTech
Résumé

1. Situation du sujet
Plusieurs éléments du contexte environnemental et économique de l’agriculture française amènent à penser qu’une meilleure évaluation et maîtrise des émissions ammoniacales des exploitations agricoles seront indispensables dans un avenir proche :
Contexte environnemental : selon les dernières estimations du CITEPA, les émissions 2007 de NH3 sont de l’ordre de 737 kt en France métropolitaine. L’essentiel (98%) est attribuable aux activités agricoles, avec 78 % attribués à la gestion des effluents d’élevage (production, stockage, épandage) et 20 % attribués aux épandages d’engrais minéraux. Un renforcement de la réglementation d’ici 2020 imposera une réduction des seuils d’émissions. Cela impactera donc quasi exclusivement le secteur agricole.
Contexte économique : l’envolée du prix des engrais incite les producteurs à optimiser leurs pratiques de fertilisation azotée. Cette amélioration passe notamment par une limitation des pertes d’éléments fertilisants par volatilisation ammoniacale, pertes qui varient de quelques % à plusieurs dizaines de % des quantités d’azote épandues, selon le produit et les conditions d’épandage, et pouvant même parfois atteindre la totalité de la fraction ammoniacale.
Le projet se situe donc dans ce double contexte : contribuer à évaluer et à limiter les émissions ammoniacales dues à l’utilisation des engrais minéraux et organiques à des fins environnementales et économiques.

2. Objectifs du projet
Le projet a pour principal objectif de développer une méthode opérationnelle d’évaluation des émissions d’ammoniac au champ et de l’utiliser pour acquérir des références sur un réseau de sites expérimentaux, pour in fine :
•    quantifier le poids des différents facteurs déterminants du processus
•    développer des techniques culturales permettant d’optimiser les apports de produits organiques et minéraux en limitant les pertes ammoniacales.
•    Contribuer à l’inventaire quantitatif des émissions selon les systèmes de culture avec des apports de fertilisants organiques et/ou minéraux, notamment par la contribution au développement d’outils d’évaluation des impacts environnementaux de la fertilisation.
Ce projet reposera sur la collaboration étroite entre des équipes de recherches développant à la fois des modèles de simulations d’émissions ammoniacales lors des épandages d’engrais azotés et des méthodologies de mesures des émissions au champ, et des équipes de recherches et développement disposant de dispositifs expérimentaux réparties sur le territoire français. La synergie entre ces équipes constitue un atout important du projet.
Le travail proposé s’inscrit dans le 3ème thème de l’appel à projet : « Approches méthodologiques pour
réaliser des bilans environnementaux et des empreintes écologiques des systèmes agricoles ».

3. Programme de travail
Le projet se décompose en 4 phases de travail, qui se recouvrent partiellement :
Phase 1 : mise au point méthodologique/acquisition des références expérimentales
• Mise au point méthodologique d’une méthode simple de mesures des émissions ammoniacales au champ
• Déploiement d’un réseau d’acquisitions de références sur la quantification de l’effet de différents facteurs
culturaux sur les émissions
Phase 2 : synthèse des données et modélisation
• Synthèse des données recueillies dans les expérimentations et intégration dans une base de données
« référentiel ».
• Paramétrage d’un modèle d’estimation des risques liés à la volatilisation lors des épandages d’engrais au champ
Phase 3 : retour d’expertise sur jeux de données existants
• Sur la base de jeu de données expérimentales existant, quantifier la part de la volatilisation ammoniacale sur les « défauts d’efficacité » des apports d’engrais organiques et minéraux, à partir du modèle paramétré en phase 2.
Phase 4 : développement/communication
• Communication des différents « délivrables » du projet.

demarche volatilisation NH3

Voir aussi

Loubet B., Genermont S., Personne E., Massad R.S., 2011. Can we estimate ammonia emissions by inverse modelling with time averaged concentrations ? In: Nitrogen & Global Change: Key findings – future challenges, Conference Proceedings, Edinburgh (GBR), April 11-15, 2011, 2 p. (poster, abstract).

Cohan J.P., Charpiot A., Morvan T., Eveillard P., Trochard R., Champolivier L., De C., E., Espagnol S., Génermont S., Loubet B., 2012. A new approach for measuring ammonia volatilization in the field: First results of the French research project “VOLAT’NH3”. In: 17th N Workshop 2012, 2 p. (poster).

Cohan J.P., Charpiot A., Morvan T., Trochard R., Eveillard P., Champolivier L., De Chezelles E., Espagnol S., Génermont S., Loubet B., 2012. Ammonia volatilization following cattle and pig slurry application in the field: first results of the “volat’nh3” french project. In: Emili 2012 - International Symposium on Emissions of Gas and Dust from Livestock, Réseau mixte technologique (RMT) Elevages et environnement, Saint-Malo (FRA), 10-13/06/2012, 1 p. (poster).

Loubet, B., Génermont, S., Cohan, J.P., Charpiot, A., Morvan, T., Trochard, R., Eveillard, P., Champolivier, L., De Chezelles, Espagnol, S., 2012. A new method for estimating ammonia volatilization from slurry in small fields using diffusion samplers. Emili 2012 - International Symposium on Emissions of Gas and Dust from Livestock. Réseau mixte technologique (RMT) Elevages et environnement. Saint-Malo (FRA)10-13/06/2012, p. 1.

Cohan J.P., Charpiot A.., Morvan T., Eveillard P., Trochard R., Champolivier L., De Chezelles E., Espagnol S., Génermont S., Loubet B., 2012. A new approach for measuring ammonia volatilization in the field: First results of the French research project “VOLAT’NH3”. In: Proceedings, 17th Nitrogen Workshop –Innovations for sustainable use of nitrogen resources, Richards, K.G., Fenton, O., Watson, C.J. (Eds.), Wexford (Ireland), 26-29/06/2012, 28-29. (poster).

Cohan J.P., Charpiot A., Morvan T., Eveillard P., Trochard R., Champolivier L., De Chezelles E., Heurtaux M., Lorinquer E., Espagnol S., Génermont S., Loubet B., 2013. Quantification des émissions d’ammoniac suite à l’épandage de produits résiduaires organiques et d’engrais minéraux au champ – 1ère synthèse des résultats acquis dans le cadre du projet CASDAR VOLAT’NH3. In: 11èmes Rencontres de la fertilisation raisonnée et de l’analyse, COMIFER-GEMAS, Poitiers (FRA), 20-21/11/2013, 8 p. (communication orale, texte intégral).