Un cadre pour estimer le bilan azoté du fumier et son potentiel de recyclage pour les conditions actuelles et futures aux États-Unis

Transformer les déchets agricoles en une ressource cachée

Aux États-Unis, d’énormes quantités de lisier et de fumier sont produites chaque année pour l’élevage de bovins, de porcs et de volailles destinés à la viande et aux produits laitiers. Ce fumier est riche en azote, un nutriment clé dont les cultures ont besoin pour pousser. Pourtant, une grande partie est perdue, tandis que les agriculteurs achètent d’importantes quantités d’engrais synthétiques fabriqués à partir d’énergies fossiles. Cette étude pose une question simple mais importante : quelle fraction de ce fumier pourrait être raisonnablement recyclée sur les champs aujourd’hui et à l’avenir, et qu’est-ce que cela signifierait pour la production alimentaire et la pollution ?

Pourquoi le comptage des nutriments est si déroutant

Les chercheurs ont longtemps tenté de mesurer le « bilan du fumier » dans les systèmes agricoles — si le fumier apporte plus de nutriments que les cultures ne peuvent en utiliser, ou bien beaucoup moins. Mais les études précédentes ont utilisé des hypothèses différentes sur la part du fumier pouvant être collectée, sur les pertes pendant le stockage et sur l’efficacité d’utilisation de l’azote par les cultures. En conséquence, les estimations pour les États-Unis variaient énormément, allant d’un léger excédent à un énorme déficit. Les auteurs de cet article ont recalculé soigneusement six de ces méthodes en utilisant les mêmes données nationales, montrant que les désaccords proviennent surtout de définitions incohérentes plutôt que des données elles‑mêmes. Cette incohérence complique la tâche des décideurs et des agriculteurs pour savoir où le fumier peut remplacer l’engrais en toute sécurité et où ce n’est pas possible.

Un cadre plus clair pour le recyclage du fumier

Pour lever la confusion, l’équipe propose un nouveau cadre structuré autour de quelques indicateurs clairement définis. Du côté du fumier, elle distingue trois niveaux : l’azote total excrété par les animaux en confinement ; la portion pouvant être récupérée avec les technologies actuelles de collecte et de stockage ; et la plus petite quantité qui, selon les enquêtes, est effectivement appliquée aux terres cultivées aujourd’hui. Du côté des cultures, ils estiment combien d’azote les cultures ont réellement besoin une fois prises en compte les sources naturelles telles que les plantes fixatrices d’azote, la pluie et l’eau d’irrigation. Ils calculent ensuite la demande des cultures selon les pratiques agricoles actuelles et selon un scénario amélioré où les cultures utiliseraient l’azote de façon plus efficace.

Quelle est l’ampleur de l’écart aujourd’hui ?

En appliquant ce cadre aux États-Unis contigus, on constate que l’utilisation du fumier est largement insuffisante par rapport aux besoins des cultures. Environ un cinquième seulement de l’azote excrété par le bétail en confinement est actuellement épandu sur les terres cultivées. Comparé aux besoins des cultures, le pays présente un large déficit, comblé principalement par des engrais synthétiques. Même en supposant une adoption complète des meilleurs systèmes de gestion du fumier disponibles aujourd’hui, le déficit ne diminue que légèrement, car une grande partie de l’azote est encore perdue en cours de route ou n’est jamais collectée. Les auteurs constatent également que si les agriculteurs essayaient d’apporter davantage d’azote uniquement à partir du fumier, ils risqueraient souvent d’appliquer trop de phosphore, un autre nutriment qui peut provoquer la pollution des eaux lorsque son accumulation dans les sols devient excessive.

Que pourraient faire de meilleures technologies et une agriculture plus intelligente ?

L’étude explore ensuite ce qui pourrait être possible grâce à une amélioration de la récupération du fumier et à une meilleure gestion des cultures. De nouvelles technologies ou une adoption plus large pourraient rendre faisable la capture et l’utilisation de presque tout le fumier provenant des animaux confinés, augmentant sensiblement l’apport en nutriments de cette source. Parallèlement, augmenter l’efficacité d’utilisation de l’azote par les cultures — à des niveaux proches de ceux déjà atteints dans certains systèmes bien gérés — réduirait globalement leurs besoins en azote. Lorsque ces deux stratégies sont combinées, l’utilisation nationale d’engrais azotés synthétiques pourrait être réduite de plus de moitié. Cependant, comme le fumier contient souvent plus de phosphore que ce dont les cultures ont besoin, une partie du surplus devrait encore faire l’objet d’un traitement spécial pour retirer le phosphore ou être transportée vers d’autres régions.

Des besoins différents selon les territoires

En examinant chaque comté du pays, les auteurs montrent que les enjeux liés au fumier sont très locaux. Un petit nombre de comtés, où l’élevage est très dense, disposent déjà de plus d’azote de fumier que leurs cultures ne peuvent en utiliser sans risque et doivent déplacer les nutriments ou limiter la taille des cheptels. Plusieurs centaines d’autres comtés pourraient, grâce à une meilleure collecte, au transport ou à une plus grande efficacité des cultures, satisfaire localement l’ensemble de leurs besoins azotés. La plupart du pays, en revanche, continuera de dépendre d’une certaine proportion d’engrais synthétiques parce que la production végétale dépasse largement les effectifs d’animaux à proximité. Assortir ces schémas à des options de gestion spécifiques — comme l’amélioration des systèmes de stockage, l’investissement dans le transport ou la redéfinition des zones d’élevage — peut aider planificateurs et agriculteurs à prioriser les actions.

Un chemin vers une agriculture plus propre et plus efficace

Pour les non‑spécialistes, le message principal est que le fumier est à la fois un problème et une opportunité manquée. Utilisé sans précaution, il libère de l’azote et du phosphore dans l’air et l’eau, contribuant au changement climatique, au smog et aux zones mortes dans les lacs et les eaux côtières. Utilisé judicieusement, il peut remplacer une grande part des engrais industriels et soutenir des sols plus sains. Cette étude propose une méthode transparente pour mesurer notre situation et jusqu’où l’on peut aller dans les conditions actuelles et futures. Les auteurs concluent qu’avec de meilleures données, technologies et politiques, les États‑Unis pourraient transformer une part beaucoup plus importante de leurs déchets animaux en une ressource précieuse tout en réduisant la facture d’engrais et la pollution — mais le fumier à lui seul ne remplacera pas entièrement les engrais synthétiques, de sorte que le recyclage des nutriments et une utilisation plus intelligente des engrais doivent progresser de concert.

Citation: Wang, Y., Zhang, X., Spiegal, S. et al. A framework for estimating manure nitrogen balance and recycling potential for current and future conditions in the USA. Nat Food 7, 260–271 (2026). https://doi.org/10.1038/s43016-026-01312-5

Mots-clés: recyclage du fumier, bilan azoté, engrais synthétique, agriculture durable, pollution nutritive