Afin de pallier à cette lacune, une méta-analyse a donc été effectuée incluant une mise à jour des données disponibles. Au total, ce sont 26 études indépendantes et 121 observations (92 pour les biosolides papetiers et 29 pour la fertilisation minérale à titre de référence) provenant de plusieurs expériences réalisées en régions agricoles tempérées (69% du Québec) qui ont été retenues. Divers facteurs liés aux pratiques culturales, aux propriétés du sol et aux caractéristiques des matériaux ont été étudiés pour leurs effets sur le rendement et l'accumulation de l'azote par les cultures. Les données recueillies devaient répondre aux critères suivants pour être incluses dans l’analyse :
- Les biosolides étaient identifiés comme source d'azote, avec des augmentations de rendement rapportées;
- Aucun engrais minéral azoté n'était ajouté aux biosolides, sauf pour une fertilisation de base de toutes les parcelles au semis afin de favoriser l'établissement des plantes;
- Un témoin non traité était présent, sans biosolides ni fertilisant azoté minéral, sauf la fertilisation de base;
- Les traitements étaient répliqués et le nombre de répétitions était indiqué;
- Les propriétés des biosolides étaient rapportées ou facilement estimables (taux d'application en matière sèche, teneur totale en azote, rapport C/N) afin de créer des classes de catégorie spécifiques.
Les résultats de la méta-analyse ont révélé que le rapport C/N des biosolides papetiers et la quantité de matière organique ajoutée au sol expliquaient le mieux les différences dans les effets sur les rendements des cultures, tout particulièrement pour les études aux champs impliquant des cultures ayant un besoin élevé en azote comme le maïs, les pommes de terre et les plantes fourragères déjà établies. À ce niveau, autant les matériaux avec un rapport C/N faible (<15) qu’élevé (>25) ont été associés à des effets positifs plus marqués. Pour les matériaux avec un bon potentiel de minéralisation de l’azote (faible C/N), cela est prévisible. Par contre, pour les matériaux ayant une plus faible minéralisation, c’est questionnable, d’autant que ceux-ci s’accompagnent généralement par une immobilisation de l’azote tôt après leur application. Une analyse plus approfondie a démontré que ces derniers matériaux sont souvent apportés aux cultures exigeantes en azote avec une longue saison de croissance. Cela indique que les produits utilisés ont été capables de surmonter l’immobilisation assez rapidement pour ensuite fournir suffisamment d’azote à la culture jusqu’à la fin de la saison. L’application de ces produits a aussi eu d’autres bénéfices tels que l’apport supplémentaire de matière organique (deux fois plus en quantité avec les matériaux à C/N >25), une augmentation du contenu en eau du sol et une amélioration des propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol.
D’autre part, l'accumulation d'azote par les cultures a augmenté avec les taux d'application de biosolides papetiers supérieurs à 10 t/ha de matière sèche et une quantité totale d'azote apportée supérieure à 200 kg N/ha. Dans ce même cas, les cultures exigeantes en azote et avec une longue saison de croissance en ont bénéficié davantage et seraient des meilleurs candidats pour recevoir ces matériaux. Globalement, 17% de l’azote total des biosolides a été récupéré par la culture. Le pourcentage de récupération était deux fois plus élevé pour les cultures ayant de fortes exigences en azote et/ou une longue saison de croissance par rapport aux cultures de saison plus courte comme les petites céréales. En termes d’équivalent N minéral pour chacun de ces deux groupes, les cultures exigeantes ont récupéré en moyenne 47% de l’azote apporté par les biosolides contre seulement 24% pour les cultures de courte saison. Ces résultats confirment la valeur des biosolides papetiers comme engrais azoté et peuvent aider les producteurs et les agronomes à peaufiner leurs programmes de fertilisation en fonction des caractéristiques bien précises du produit et des conditions d’application.
L’étude a également permis de constater que le rapport C/N des biosolides papetiers a un impact significatif sur l'azote total récupéré par la culture l’année suivant l’application. Avec un rapport C/N de 15, 9% de l'azote total a été récupéré, soit la moitié de ce qui a été obtenu l'année de l'application (17%) et fidèle à l’actualisation du guide de référence en fertilisation (version 2013) et aux valeurs utilisées pour des biosolides municipaux. Par contre, avec des matériaux ayant un rapport C/N de 25, moins minéralisateurs, des quantités presque égales d'azote ont été récupérées au cours des deux années (16%). Cela suggère que les valeurs par défaut devraient tenir compte du rapport C/N des matériaux, du moins lors des années résiduelles, ce qui rejoint en partie les observations faites par Chabot et coll. (2000).
Références
Chabot, R., Gagné, G., et Charest, M.-H. 2000. Évaluation de la disponibilité de l’azote des résidus papetiers: revue de littérature. Pages 131–149 dans Colloque sur les biosolides. Conseil des Productions Végétales du Québec, 16–17 mars 2000, Montebello, QC, Canada.
Gagnon, B. et Ziadi, N. 2026. Nitrogen value of papermill biosolids used as fertilizer on temperate agricultural soils: a meta-analysis. Canadian Journal of Soil Science 106, cjss-2025-0113.
