Présentation des résultats de l`essai de compostage de fumiers de

Présentation des résultats de l’essai de compostage de fumiers de chevaux
Financé par : Agence de l’eau
Réalisé par : Ahmed Karim DHAOUADI Sabine Houot
Remerciements : L. Prunier (BYS), H. Moigner, JN. Rampon(INRA), M. Jolly (VERI), V. Etievant, J.Mauboussin
Insertion des Matières Organiques (PRO) dans les
systèmes de culture de l’APPVPA
1. Inventaire des PRO disponibles ou potentiellement disponibles dans le
territoire:
- Inventaire et quantification
- Echantillonnage et analyses : teneurs en MO, N,P, K, ETM
- Caractérisation des valeurs amendantes et fertilisantes
2. Traitements des PRO pour améliorer leur valeur agronomique:
- Compostage du fumier de cheval
3. Description des systèmes de cultures dans le territoire à partir d’un échantillon
- les grands types de sols et la localisation de nos exploitations (12 à 15)
- les successions de culture et les itinéraires de fertilisation
- Synthèse de la situation actuelle et extrapolation au territoire
4. Insérer des (ou plus de ?) Matières organiques dans les SDC du territoire
Méthodologie de construction et d’évaluation de scénarios
K Dhaouadi, C Aubry, S Houot - Restitution 3 mars 2011
Introduction
- Intérêts du compostage :
Diminution des volumes
Homogénéisation du produit
Hygiénisation
Facilité d’épandage des composts
Apport au sol d’une matière organique stable (Valeur amendante)
Augmentation des teneurs en éléments fertilisants (Valeur fertilisante)
-Inconvénients du compostage :
 Temps
 Coût
 Pertes N
 Emission de GES
-Peu de travaux portant sur les fumiers de chevaux
- 23 éleveurs de chevaux
- 4140 tMS/an de fumiers
- 6 éleveurs/agriculteurs : 13% du nombre total de chevaux
-14 éleveurs : contrats paille/fumier
- 3 éleveurs : autre gestion du fumier
Problématique et Objectifs
Problématique : Délocalisation des champignonnières : Grand problème d’évacuation des fumiers de chevaux issus des élevages.
Contrat paille‐fumier/paille‐copeaux : fournisseurs en dehors du territoire (prix plus élevés) + fumier valorisé hors territoire.
Problème d’épandage des fumiers de chevaux : très pailleux.
Problème de choix de la litière.
Objectifs de l’essai :
 Evolution des caractéristiques de composts de fumiers de chevaux issus de différentes litières Suivi au cours du compostage de l’évolution de la température, du poids et du volume des différents tas.
Suivi de l’évolution des pathogènes communs et des pathogènes spécifiques des fumiers de chevaux.
 Définir sur la base de la valeur fertilisante et de la valeur amendante, la meilleure litière et stade de décomposition propice à l’épandage.
Méthodologie
4 types de fumiers de chevaux :
 Fumier sur litière de paille (très pailleux) Fumier sur litière de copeaux de bois  Fumier sur litière Hippogold (paille broyée et défibrée)  Fumier sur litière de paille mélangée à des déchets verts (rapport ¼)
Début de l’essai: 06/04
Durée de compostage : 5.5 mois
4 retournements : 02/04, 23/04, 03/06, 25/06 3 arrosages: 23/04, 03/06, 25/06
Méthodologie
Suivi de la température :
une mesure de la température des tas chaque semaine
Suivi du volume :
Le tas représente un prisme, les 2 extrémités sont considérées comme des demi‐pyramides
Mesure des hauteurs, largeurs, longueurs
Suivi du poids :
Pesées des tas sur la balance de
la plateforme Méthodologie
Analyses
Analyses des Pathogènes : Pathogènes communs : NFU 44‐051 (indicateurs de traitements : E Coli et Entérocoques fécaux, réglementaires : Clostridium perfringens, salmonelle et Œufs d’Helminthes)
Pathogènes spécifiques des chevaux (adultes de larves de parasites, Globidium et œufs de parasites).
Aspergillus et Staphylocoques
Analyses physico‐chimiques: teneurs en MO, N, P, K…
 Estimation de la valeur amendante
 Mesure de la minéralisation du C organique: stimulation potentielle de l’activité
biologique des sols
 Fractionnement biochimique et calcul ISMO (Indice de Stabilité de la Matière Organique) : valeur amendante de la MO, capacité à entretenir le stock de MO du sol
 Estimation de la valeur fertilisante azotée à court terme: mesure de minéralisation N au cours d’incubations de 90 jours (environ 1 an au champ)
RÉSULTATS
Suivi de la température Courbes de températures
Retourneme
nts
80
70
FCP
60
Arros a ge
50
40
FC
30
20
FH
10
FDV
0
23‐
ma rs ‐10
12‐a vr.‐
10
2‐ma i ‐
10
22‐ma i ‐
10
11‐j ui n‐
10
1‐j ui l .‐
10
21‐j ui l .‐
10
10‐a oût‐
10
‐Elévation de la température (70°C) pour tous les fumiers puis stabilisation (45‐50°C)
‐Problème en Mai : baisse importante de la température due au manque d’eau Suivi du volume et du poids
variation poids
30
18000
25
16000
14000
J0
20
3 semaines
15
10
2 mois
5
5,5 mois
0
Fummier
pailleux
Fumier sur
copeaux
Fumier
Hippogold
Fumier pailleux
+DV
Po id s e n kg
volume en m3
variation volume
J0
3semaines
12000
10000
8000
2 mois
6000
4000
2000
5,5 mois
0
Fummier pailleux
Fumier sur
copeaux
Fumier
Hippogold
Fumier pailleux
+DV
‐ Perte de poids variant entre 43% (fumier pailleux) et 68% (Fumier Hippogold).
‐ Perte en volume entre 52% (fumier pailleux+DV) et 81% (Fumier Hippogold).
Effet du compostage remarquable
Suivi de l’évolution des pathogènes
Pathogènes communs : Normes NFU 44‐051
‐ Abattement des germes pendant le compostage
‐Les composts sont conformes à la norme sauf pour le compost du fumier Hippogold qui a été recontaminé pendant le stockage (Œufs d’Helminthes)
‐Germes supplémentaires demandés par le GAB:
Aspergillus : absence au départ et à la fin mais recontamination pour le fumier pailleux et le mélange fumier+DV
Staphylocoques : absence tout au long du procédé
Pathogènes spécifiques des chevaux :
Pas de germes détectés Analyses totales : Principales caractéristiques
Du clair au Foncé : T0, T 3semaines, T mois, T 5.5mois. Les résultats sont exprimés en pourcentage (sauf pH et C/N)
Fumier pailleux
80
% frais
% sec
Fumier Hippogold
Fumier +DV
80
80
% sec
% frais
80
60
60 %
40
40
40
40
20
20
20
20
0
0
0
MS
MO
C org
C/N
1,5
1,0
0,0
N tot
MS
2,0
% sec
2,0
P2O5
% frais
C/N
C org
% frais
2,0
0,5
1,0
MO
C org
C/N
MS
K
% sec
N tot
P2O5
MO
C org
K
% sec
N tot
P2O5
Bouchons de fumier
% sec
Nmin
P2O5
C/N
Fumier sur copeaux
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0,0
P2O5
% sec
60
Fumier Hippogold
1,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
C/N
% sec
0
MS
3,0
N tot
% sec
MO
C org
0,0
K
80
60
40
20
0
MS
MO
% sec
Bouchons de fumier pailleux
100
60
Fumier +DV
Fumier pailleux
3,0
frais
Fumier sur copeaux
K
‐Diminution de la teneur en MO, Corg au cours du compostage
‐Augmentation des teneurs en éléments majeurs (N,P,K) et mineurs (Ca, Mg…). Les teneurs en Nmin
sont faibles = 0.1‐0.8%
‐pH = 8‐9
K
Valeur fertilisante azotée à court terme
Disponibilité N Kg/t MS
4
2
0,8
0,7
0,0
0,1
0,3
0,0
0,0
0,3
0,9
0,1
0,3
0,1
-0,8
ho
uc
pe
au
x
ns
5,
Fu
5m
m
ie
r
oi
s
s
oi
m
x
au
pe
-4,2
Bo
1,4
Co
-1,1
2
au
pe
Co
5,
d
ol
og
x
5m
T0
oi
s
s
oi
d
ol
og
-1,1
Co
-2,1
pp
-5,0
Hi
-2,8
2m
d
ol
og
pp
Hi
2,0
pp
-2,9
T0
oi
5m
5,
DV
DV
Pa
i ll
e
s
oi
s
2m
T0
DV
oi
s
5m
5,
2m
-1,7
Hi
-4
Pa
i ll
e
-2
oi
s
i ll
e
0
Pa
Kg/T M S
Nmin
0,2
0,5
0,8
N dispo
-6
‐A l’état initial et après deux mois de compostage, tout les fumiers immobilisent de l’azote (C/N élevé) : consommation de l’azote du sol
‐Diminution de l’immobilisation avec augmentation du temps de compostage (date 2 mois)
‐La minéralisation de l’azote est observée après 5.5 mois de compostage pour tout les produits sauf le mélange de fumier + déchets verts
‐Le fumier pailleux minéralise le plus d’azote à la date finale suivie du fumier Hippogold (2 Kg N/t MS, 1.4 KgN/t MS)
Valeur amendante
Fumier Hippogold
C minéralisé (%)
60
T0
50
40
3semaines
30
2mois
20
10
5,5mois
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Temps (jours)
Evolution de l'ISMO
ISMO: proportion de MO
contribuant à l’entretien
humique des sols
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
T0
3 semaines
2 mois
5,5 mois
Paille
DV
Hippogold
Copeaux
Bouchon
Fumier
‐Stabilisation au cours du compostage des différents fumiers (Exception DV : pas de stabilisation, malgré une augmentation d’ISMO!!!) ‐Le fumier Hippogold se stabilise le plus rapidement 5mois et demi : compost stable ‐Les fumiers pailleux et sur copeaux sont équivalents en terme de stabilisation (13‐14% de C minéralisable) malgré un départ plus stable du fumier sur copeaux (30% de C minéralisable)
Conclusion
Le procédé de compostage :
- Pour un compostage rapide et efficace : la litière Hippogold est conseillée
- Le Fumier pailleux est le plus dur à maitriser techniquement
(arrosages et retournements plus fréquents pour raccourcir la durée de compostage)
Pathogènes :
- Abattement important du nombre de pathogènes dans tous les fumiers
- Risque de recontamination pendant le stockage (ex œufs d’helminthes pour le Fumier sur
Hippogold
Valeur fertilisante : N disponible
- Risque d’immobilisation transitoire du N en cas d’apport de fumiers non compostés
- N immédiatement disponible dans les composts finaux, mais en assez faible quantité
- Bouchons de fumier: Immobilisation transitoire du N mais libération de N assez rapidement
- Fumier pailleux > Fumier Hippogold > Bouchons de fumier pailleux > Fumier sur copeaux >
mélange Fumier pailleux +DV
Valeur amendante :
-Augmentation des teneurs en MO stable au cours du compostage
-70% de la MO des composts peut contribuer à l’entretien des stocks de MO dans les sols;
-40% seulement dans les bouchons de fumier
- Tous les Fumiers de chevaux sont des amendements organiques pouvant contribuer à
l’entretien voir à l’augmentation des stocks de MO des sols cultivés
Perspectives
Vérifier l’innocuité des fumiers avec des analyses d’ETM
Réaliser d’autres essais pour tester d’autres litières (granulés miscanthus et paille)
Réaliser une étude économique pour la mise en œuvre d’une plateforme de compostage
Réaliser une étude de marché pour une éventuelle commercialisation des composts