Le café a un dilemme d’engrais azotéDaily Coffee News par Roast Magazine

Café cultivé sous une diversité d’arbres d’ombrage à Finca San Jeronimo au Guatemala. Photo publiée avec l’aimable autorisation de l’auteur.

Les effets en cascade de la pandémie, les pressions sur la chaîne d’approvisionnement et la guerre de la Russie en Ukraine ont fait monter en flèche le prix des engrais azotésselon certaines estimations jusqu’à 300%depuis 2020.

En conséquence, les agriculteurs de tous types et de toutes tailles dans le monde sont prendre un gros coup – et peu ont été touchés aussi durement que les producteurs de café.

Les producteurs de café opèrent avec des marges très minces, vendant souvent du café pour inférieur au coût de production. Comme si cela ne suffisait pas, de nombreux producteurs de café sont également faire face à un climat changeant, ravageurs et maladies qui menacent leur production.

Contrairement à certaines autres cultures, les prix du café n’ont pas augmenté au rythme de la flambée des prix des engrais, les agriculteurs se trouvant dans une situation de départ encore plus précaire.

La culture contemporaine du café implique souvent l’application annuelle d’engrais synthétiques. Sans ces intrants, de nombreuses exploitations n’ont pas la fertilité du sol nécessaire pour produire des cultures fructueuses.

Le taux moyen d’engrais azotés utilisés dans les plantations de café est semblable au maïs hybride, qui est l’une des cultures les plus exigeantes en azote. Les engrais azotés synthétiques appliqués à ces taux produisent une pléthore d’effets négatifs, dont beaucoup s’aggravent avec le temps.

En raison de la niche écologique du caféier, des conditions climatiques préférées et des caractéristiques physiologiques, il existe une voie claire pour la culture réussie d’arbres sains et abondants sans l’utilisation d’azote synthétique.

Effets environnementaux de la fertilisation azotée

Quand j’imagine une ferme de café, je vois des vues majestueuses sur les rangées d’arbres vert émeraude à haute altitude. Je me souviens de la douce odeur de jasmin d’une mer de caféiers en fleurs, et je ressens le bourdonnement enthousiaste de tout le travail qui transforme le fruit de cet arbre en boissons magiques.

Ce que nos sens ne captent pas, c’est le rôle que jouent les engrais synthétiques dans cet environnement, où une augmentation de la productivité peut avoir un prix élevé, tant sur le plan financier qu’écologique. Les effets en aval de l’utilisation d’engrais synthétiques peuvent finalement amener les exploitations au bord de l’effondrement.

plante de café en bonne santé

Feuilles d’un vert profond et fruits entiers d’un caféier sain et cultivé biologiquement. Photo publiée avec l’aimable autorisation de l’auteur.

Les gens pourraient être surpris d’apprendre la quantité d’engrais azotés que les plantations de café appliquent à leurs sols. Ce qui est encore plus surprenant, c’est que jusqu’à 64 % de l’engrais azoté appliqué aux champs de café est perdu par lessivage et volatilisationet la plante n’occupe qu’environ 25% de l’azote. L’azote qui est lessivé à travers le profil du sol pénètre dans les cours d’eau et les eaux souterraines, polluer l’eau potable des mêmes agriculteurs et de leurs communautés environnantes.

La volatilisation des engrais azotés synthétiques contribue à l’émission d’oxyde nitreux dans l’atmosphère. Le protoxyde d’azote a un potentiel de réchauffement atmosphérique plus de 200 fois supérieur au dioxyde de carbone. Pendant ce temps, en raison de notre climat changeant, les zones actuellement propices à la production de café sont devrait diminuer de plus de 50 % dans les 30 prochaines années. Qui aurait pensé que les pratiques standard de fertilité des sols seraient un facteur contributif ?

Matière organique du sol et résilience à la sécheresse

L’une des caractéristiques uniques de la culture du café est le manque d’infrastructures d’irrigation dans la plupart des exploitations, en dehors du Brésil. Les caféiers dépendent des cycles de précipitations prévisibles pour produire une récolte de cerises chaque année. Une partie essentielle de ce qui rend cela possible est la teneur élevée en matière organique dans le sol typique de la ferme de café qui sert d’éponge pour retenir et libérer l’eau aux plantes selon les besoins. Chaque 1% d’augmentation de la matière organique du sol peut stocker 144 000 litres d’eau par hectare.

Entre les épisodes de pluie et pendant la saison sèche, les caféiers peuvent accéder à l’eau stockée dans le sol par capillarité, de la même manière que l’eau remonte à travers une paille reposant dans un verre.

On pensait autrefois que les engrais azotés synthétiques contribuaient à, ou à tout le moins maintenaient, la matière organique du sol. Cependant, plusieurs récents études de longue durée Montrez que ces engrais ont entraîné une diminution nette de la matière organique du sol, même avec des ajouts massifs de résidus – c’est-à-dire de matière organique – au sol. L’implication sur la santé du sol dans son ensemble est extrême et, chez les caféiers, elle représente une menace pour la résilience au climat et à la sécheresse.

Santé des sols et nutrition des plantes

Une autre caractéristique notable du café est qu’il est l’une des rares cultures pour lesquelles la compensation peut être basée sur la qualité. Dans des conditions nutritionnelles optimales, les métabolites secondaires produits par les caféiers se retrouvent dans les fruits et les graines, déterminer les profils de saveur uniques et robustes qui rendent chaque café spécial. La clé pour créer des conditions nutritionnelles optimales est d’assurer la disponibilité d’un large éventail de minéraux pour l’absorption par les plantes, grâce à un réseau florissant de micro-organismes du sol.

Les taux exorbitants d’azote synthétique utilisés dans les plantations de café peuvent entraver l’absorption de nutriments essentiels comme le calcium, le potassium, le bore, le cuivre et plusieurs autres nutriments minéraux clés associés à la qualité du café.

Malheureusement, ce n’est pas un phénomène d’une saison. Applications saisonnières d’azote synthétique acidifier le sol, provoquant des déséquilibres durables des éléments nutritifs du sol et des conditions potentiellement toxiques. La chimie au sein des plantes est également affectée négativement. Niveaux élevés d’azote dans la sève des plantes diminuer les concentrations de composés phénoliques et d’autres métabolites secondaires végétaux responsables de la création de la signature aromatique unique de chaque café.

Ces mêmes composés aromatisants sont également chargés de conférer des qualités de renforcement immunitaire aux plantes qui aident à éloigner les maladies et les ravageurs. L’impact le plus néfaste des engrais synthétiques sur le sol élimine les micro-organismes bénéfiques responsable du cycle des nutriments, de la construction de la structure du sol et du soutien immunitaire des plantes.

Pour un œil non averti, la plupart des caféiers semblent dynamiques et sains en raison des feuilles vert foncé et de la croissance végétative luxuriante résultant des taux élevés d’engrais azotés. Cependant, sous la façade, beaucoup de ces arbres auront une formation de fruits irrégulière, une saveur sous-optimale et une faible immunité.

Pourtant, tout comme le café se distingue comme l’une des cultures les plus complexes et les plus difficiles à cultiver, il permet également une myriade de solutions créatives. Nous devons juste commencer à partir de zéro.

Culture biologique du café

Le café en tant que produit agricole est unique en ce sens qu’il peut pousser à côté et à l’ombre d’innombrables autres espèces d’arbres. Cela donne aux caféiculteurs la possibilité de générer des flux de revenus supplémentaires grâce à d’autres cultures et de générer une abondance de fertilité à partir de leur ferme.

Dans de nombreuses régions productrices de café d’Amérique centrale, des arbres comme Inga (Inga edulis) et Poro (Erythrina poeppigiana) repérés à distance peuvent indiquer la présence de caféiers sous leur ombre. Inga et Poro sont tous deux membres de la famille des Fabacées et ont la capacité unique de convertir l’azote atmosphérique en une forme d’azote biologiquement disponible dans le sol. Ce processus est appelé fixation biologique de l’azote.

Grâce à ce processus, les arbres fixateurs d’azote dans les plantations de café peuvent apporter 60 à 350 kilogrammes par hectare (kg/ha) d’azote provenant de la litière et des résidus de feuilles et 30 à 60 kg/ha supplémentaires de N provenant de la fixation dans la rhizosphère. Cela peut dépasser les taux recommandés d’azote synthétique, qui, selon la source, ont tendance à ne pas dépasser 300 hg/ha, mais sous une forme plus disponible pour les plantes qui ne se lixivie pas ou ne se volatilise pas. Cela s’accompagne de l’avantage supplémentaire d’une augmentation significative de la matière organique du sol, d’une amélioration du cycle des nutriments et de la capacité de stockage de l’eau. Pour propulser davantage ce volant d’inertie biologique, les agriculteurs peuvent ajouter des couvertures de sol pérennes fixatrices d’azote à leurs systèmes, ajoutant aux avantages énumérés ci-dessus et offrant une atténuation de l’érosion des sols.

couverture de ferme de café

Jeunes caféiers poussant avec un couvre-sol fixateur d’azote à l’ombre d’Inga edulis. Photo publiée avec l’aimable autorisation de l’auteur.

Afin de profiter pleinement des merveilles de la fixation biologique de l’azote, les agriculteurs doivent comprendre l’interaction entre les minéraux du sol, la structure physique du sol et les micro-organismes bénéfiques du sol.

Les plantes fixatrices d’azote forment des nodules sur leurs racines pour héberger le rhizobium, la bactérie fixatrice d’azote qui réalise l’exploit miraculeux de convertir l’azote atmosphérique inerte en une forme d’azote disponible pour les plantes. Lorsque la fixation de l’azote se produit dans ces nodules racinaires, ils seront de couleur rose à rouge sang à l’intérieur. Lorsque la fixation active n’a pas lieu, les nodules seront d’une couleur grisâtre pâle à l’intérieur.

J’ai visité de nombreuses fermes sous les tropiques où la fertilité du système reposait sur la fixation de l’azote pour découvrir des nodules racinaires inactifs. La raison dans presque tous les cas était une manque de minéraux disponibles – à savoir le calcium, le cuivre, le cobalt et le fer – certains des mêmes minéraux affectés par la surutilisation des engrais azotés. Tous, à l’exception du fer, sont généralement peu abondants dans les sols tropicaux.

Le premier obstacle à surmonter pour optimiser la fixation de l’azote est de s’assurer que ces quatre minéraux sont correctement fournis. En augmentant la matière organique du sol et en équilibrant les minéraux du sol, appelés cations basiques, les sols se remplissent de pores. L’espace poreux agit comme un quartier nouvellement développé composé de maisons confortables. Dès sa construction, des multitudes de micro-organismes bénéfiques remplissent les nouvelles maisons. Ils se mettent immédiatement au travail dans la nouvelle communauté, faisant du vélo, défendant les plantes contre les maladies et continuant à construire et enrichir le sol.

Le processus exact d’optimisation de la fixation de l’azote et du cycle global des éléments nutritifs du sol est différent d’une ferme à l’autre. Souvent, cela nécessitera d’autres intrants comme des biostimulants, du compost, des inoculants microbiens, des engrais organiques et des amendements minéraux pour démarrer le système. Ce n’est pas une recette mais un ensemble de principes basés sur la physiologie des plantes, la nutrition minérale et l’écologie des sols.

Finca San Jeronimo Miramar (FSJM), une ferme de café pittoresque au Guatemala, est un excellent exemple de la transition de la dépendance aux engrais synthétiques et aux pesticides vers une méthode entièrement biologique de production de café de classe mondiale.

Ils ont parfaitement intégré une approche basée sur des principes pour s’adapter à la capacité opérationnelle de la ferme. Les résultats parlent d’eux-mêmes. Au FSJM, les infections par la rouille des feuilles du café oscillaient historiquement autour de 20 à 40 %, même en utilisant plusieurs fongicides chimiques. Après quatre ans sans application de fongicide chimique, sans amélioration de la nutrition des plantes et de l’amélioration du microbiome du sol, la ferme a signalé que les taux d’infection par la rouille sont désormais inférieurs à 5 %.

Au cours de la même période de quatre ans, les engrais synthétiques ont été complètement éliminés. Pourtant, les caféiers affichent une croissance luxueuse, même pendant les périodes physiologiquement éprouvantes comme la floraison et le remplissage des fruits. Plus important encore, les rendements et la qualité des fruits continuent d’augmenter et l’écosystème environnant est en plein essor.

Le coût insoutenable des engrais synthétiques, combiné à la santé et à la productivité en déclin de nombreuses plantations de café, devrait plaider en faveur de la nécessité d’adopter des sols sains.

Heureusement, les caféiers ont une capacité surnaturelle à pousser remarquablement bien et à produire des rendements abondants et de haute qualité sans la présence d’engrais azotés synthétiques – un fait qui devrait donner de l’espoir pour l’avenir du café.


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