« Pour relever ces défis de gestion, il est essentiel d’utiliser le phosphore plus efficacement dans l’agriculture », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Tan Zou. « Connaître ces lacunes et ces moteurs potentiels peut aider à orienter le développement et la mise en œuvre des meilleures pratiques de gestion, telles que les analyses de sol et les engrais spécialisés qui sont mieux absorbés par les cultures.

Le phosphore est un nutriment essentiel pour les cultures et les organismes vivants, mais l’excès de phosphore qui ruisselle des champs agricoles vers les plans d’eau a entraîné des proliférations d’algues nocives et des zones à faible teneur en oxygène qui nuisent aux écosystèmes aquatiques. Une mauvaise gestion des éléments nutritifs peut entraîner un gaspillage, une perte ou une pénurie d’éléments nutritifs, entraînant des problèmes sociaux et environnementaux tels que la pollution de l’environnement et la réduction du rendement des cultures.

« Le défi mondial dominant est d’améliorer le rendement des cultures tout en ramenant les perturbations humaines des cycles du phosphore à la frontière planétaire », a déclaré Zou. « Cela pourrait être réalisé en développant et en mettant en œuvre des pratiques de gestion des nutriments plus efficaces et en allouant des ressources de production et d’intrants aux régions ayant des niveaux d’efficacité d’utilisation du phosphore plus élevés. »

Alors que de nombreux efforts ont été consacrés à l’amélioration des pratiques de gestion des éléments nutritifs dans les fermes, peu d’études ont examiné les tendances historiques de l’efficacité d’utilisation du phosphore (PUE) et leurs moteurs socioéconomiques et agronomiques à l’échelle nationale. Il s’agit de la première étude à présenter une base de données unique sur les budgets de phosphore agricole et l’efficacité de l’utilisation du phosphore par pays, année et type de culture, examinant la contribution significative de plusieurs facteurs socio-économiques et discutant des défis et des opportunités de gestion du phosphore dans les terres cultivées par pays.

Les défis et les opportunités de gestion du phosphore dans les terres cultivées varient considérablement d’un pays à l’autre et sont liés à de multiples facteurs socioéconomiques et agronomiques, tels que le stade de développement économique, l’efficacité de l’utilisation de l’azote et la taille de l’exploitation. Les niveaux récents de perte de phosphore des terres cultivées ont dépassé une limite planétaire proposée, soulignant la nécessité d’une utilisation plus efficace des engrais phosphorés afin de réduire les dommages environnementaux du phosphore tout en garantissant les futurs approvisionnements alimentaires. Pour répondre à la demande alimentaire prévue en 2050, tout en ramenant le niveau d’excédent de phosphore sous la frontière planétaire, l’efficacité mondiale de l’utilisation du phosphore doit être améliorée à environ 70-80 %.

« Alors que les pratiques de gestion des nutriments sont généralement appliquées dans les fermes, les décisions des parties prenantes tout au long de la chaîne d’approvisionnement alimentaire déterminent en grande partie quelles cultures sont produites et combien sont perdues de la ferme à la fourchette », a déclaré le co-auteur et professeur de l’UMCES Eric Davidson.

Le défi de la pénurie de phosphore est plus préoccupant pour les pays qui ont des réserves très limitées, comme l’Inde et le Mexique. Tous les pays qui dépendent des engrais importés doivent tenir compte de leur vulnérabilité aux événements géopolitiques, tels que ceux en Ukraine aujourd’hui, qui pourraient affecter le commerce des engrais et des aliments et identifier des sources alternatives.

« Le prix des engrais phosphorés et azotés est à un niveau record, exacerbant potentiellement le dilemme » trop, trop peu « . Alors qu’une partie du monde applique  » trop  » d’engrais nutritifs causant de la pollution, l’autre partie du monde est aux prises avec le manque d’engrais accessibles et abordables pour soutenir la production des besoins nutritionnels de base de la population. Répondre à un tel dilemme est essentiel pour atteindre les objectifs de développement durable et nécessite une collaboration entre les pays », a déclaré Xin Zhang, co-auteur et professeur associé de l’UMCES.

En examinant les trajectoires historiques des budgets de phosphore pour la production agricole par pays et par type de culture au cours des cinq dernières décennies, ce travail démontre une trajectoire commune d’efficacité d’utilisation du phosphore à mesure que les pays développent leurs économies et intensifient la production agricole. Cette étude comble les lacunes de la recherche dans les études sur l’efficacité de l’utilisation du phosphore pour éclairer l’élaboration des politiques afin de relever les défis liés à la pollution et à la rareté du phosphore.

« Global Trends of Cropland Phosphorus Use and Sustainability Challenges » a été publié dans La nature par Tan Zou, Xin Zhang et Eric Davidson du Centre des sciences environnementales de l’Université du Maryland.