Directrice de thèse : Sabine HOUOT (ECOSYS), Encadrante principale : Emmanuelle VAUDOUR (ECOSYS)

Cette thèse a pour objet d’étude l’utilisation des Produits Résiduaires Organiques (PRO) par l’agriculture et se focalise sur les grandes cultures du territoire de la Plaine de Versailles. L’utilisation des PRO rend de nombreux services tels que stockage de carbone et économies en fertilisants de synthèse mais peut également générer des dyservices comme des pollutions azotées. Son utilisation doit être étudiée et sa gestion optimisée à l’échelle du territoire.

Le modèle de culture CERES-EGC/NCSOIL a permis de simuler l’impact de différents scenarios d’utilisation de PRO. Calibration, paramétrisation du comportement de la matière organique des sols et des PRO, et paramétrisation spatiale ont été préalables aux simulations. Des scenarios d’amendements ont été imaginés, limités en quantité de phosphore et d’azote apportée pour prévenir les pollutions. Ainsi, pour les 7 successions principales du territoire, les 4 types de sols, les 4 classes de teneurs initiales en carbone organique des sols, et 11 PRO apportés à différentes fréquences dans la succession et en quantités variables, 2624 simulations ont été réalisées. Elles concernent la production agricole, le stockage de carbone, les émissions de NH₃, NO_x, N₂O, et les économies en fertilisant de synthèse réalisées.

Les résultats montrent d’abord un effet important du type de sol et du type de PRO sur les impacts des amendements. Les Luvisols sur argile à meulières et les Calcosols de calcaire ou de craie permettent à la fois plus de stockage de C et moins de lixiviations de nitrates que les Colluviosols sur sable de fontainebleau et Luvisols sur calcaire. Les PRO amendants permettent toujours un stockage supérieur aux PRO fertilisants et génèrent toujours moins de lixiviations. Ceci est en partie dû aux caractéristiques de ces PRO, qui sont à la fois plus stables, et moins concentrés en azote. Les quantités de PRO apportées au sein des scenarios diffèrent selon le type de PRO, ceci est dû, à la combinaison des contraintes sur le phosphore et sur l’azote. On peut donc apporter plus de carbone organique via les composts, puis les fumiers qu’avec les PRO fertilisants. Néanmoins, les PRO fertilisants et leur forte teneur en azote permettent les plus grandes économies en fertilisants de synthèse, tandis que les fumiers les plus petites.

Toutes ces simulations permettent d’ores et déjà de connaitre les nombreux impacts des différents scenarios. Elles permettront par la suite une optimisation de l’utilisation des PRO à l’échelle du territoire.