Simulation du potentiel d'utilisation raisonnée des lisiers de porcs et de leur co-produits. Analyse de conséquences sur trois exploitations réelles

In response to the european regulation on nitrogen, the nitrification-denitrification treatment of pig slurry, and eventual separations of phases, are used in concentrated intensive piggeries to reduce the amount of nitrogen application on the farm. The stable elements, as P, K, Cu, Zn, are distributed among the generated co-products. To assess the maximum utilisation rate, a modelisation is defined including preliminarily a definition of a cropping system and a strategy of requirements focusing on integrated and sustainable agriculture. The strategy defined in this study sets limits on the fluxes of the nutrients N, P, K and the trace elements potentially phytotoxic, Cu and Zn, systematically added in feedstuff for pigs. The model identifies the more limiting element for the application rate of every organic product, calculates the corresponding application rate and the period of return in the cropping rotation. Three quite different real farms are taken to simulate the impact of the limited fluxes on the surface needed for landspreading of the products. This study shows that the element limiting the utilisation of the slurries and co-products is not nitrogen, neither Zn. It is in fact phosphorus, implied in the eutrophication of soft or marine water, potassium, a plant growth factor also able to move at far distances in water, and copper whose potential phytotoxicity is increased by the presence of zinc. Because of the considered limits, the surface needed for raw slurry landspreading reaches 25 to 35 % above the legally permitted surface that is based, at the present time, on nitrogen ; it also represents more than three to five times the available surface on each studied farm with intensive pig production. With the considered limits, the optimum management of the only co-products applied on farm needs the same surface as that of the initial raw slurry. Nevertheless, the separation of phases sometimes permits to export the produced sludge, reducing then the needed surface. The analysed technical solutions are efficient in decreasing the nitrogen amount, but they do not yet permit to manage reasonably P, K, Cu and Zn elements on the farm. / En réponse à la réglementation européenne sur l'azote, le traitement du lisier de porc par nitrification-dénitrification, et d'éventuelles séparations de phases, sont mis en ouvre en élevage hors-sol pour réduire la quantité d'azote à épandre sur l'exploitation. Les autres éléments non volatilisés, notamment P, K, Cu, Zn, sont redistribués dans les co-produits générés. Pour évaluer la dose maximum d'utilisation de ces derniers, une démarche de modélisation est explicitée en incluant la définition préalable d'un système de culture et d'une stratégie d'exigences visant une agriculture raisonnée et durable. La stratégie définie dans cet article établit des limites sur les flux des éléments nutritifs N, P, K et des éléments en trace potentiellement phytotoxiques, Cu et Zn, ajoutés systématiquement dans l'aliment pour porcs. Le modèle identifie l'élément le plus limitant de la dose d'épandage de chaque produit organique, calcule la dose correspondante et la période de retour dans la rotation culturale. Trois exploitations bien différenciées sont retenues pour simuler l'impact des flux limites sur la surface nécessaire pour épandre les produits. Cette analyse illustre que l'élément limitant l'usage des lisiers et des co-produits n'est pas l'azote, pas plus que le zinc. Il s'agit en fait du phosphore, impliqué dans l'eutrophisation des eaux douces ou marines, du potassium, facteur de croissance végétale pouvant également migrer à distance dans les eaux, et du cuivre dont la phytotoxicité potentielle est amplifiable par la présence du zinc. En conséquence des limites envisagées, la surface nécessaire pour l'épandage du lisier brut dépasse de 25 à 35 % la surface réglementaire basée actuellement sur l'azote ; elle représente aussi plus de trois à cinq fois la surface disponible sur chacune des exploitations hors-sol étudiées. Avec les limites retenues, la gestion optimum des seuls co-produits épandus sur l'exploitation exige une surface voisine de celle du lisier brut initial. Néanmoins, la séparation de phases permet parfois d'exporter la boue produite, réduisant alors la surface nécessaire. Les solutions techniques analysées sont efficaces pour réduire la quantité d'azote, mais elles ne permettent pas encore de gérer raisonnablement sur l'exploitation les éléments P, K, Cu, Zn.