On oublie souvent que la principale source de nutrition pour les plantes est la photosynthèse. C’est par ce processus que les plantes obtiennent 80 à 95 % de leur nourriture. Après avoir absorbé le gaz carbonique, CO₂, et rejeter de l’oxygène O₂, le carbone est métabolisé de toutes sortes de manières par la plante, ce qui sert à sa croissance et à son développement.

Alors, pourquoi apporter de l’engrais? Parce que la plante en a besoin pour convertir les différents éléments en source d’alimentation. Ce sont ce que l’on nomme des facteurs limitants, indispensables pour la métabolisation du carbone. Est-ce qu’il n’y en a pas suffisamment naturellement dans le sol? En fait, oui et non. Dans un milieu forestier où il n’y a pas de coupe, donc pas d’exportation, le processus naturel de décomposition des feuilles, des aiguilles et du bois suffit à apporter les nutriments. Par contre en culture, lors de la récolte, on exporte des matières minérales. C’est principalement le cas de l’azote qu’il faut donc « remplacer ». Les légumineuses n’ont pas besoin de cet apport, car naturellement elles fixent l’azote de l’air. Le phosphore est assez souvent en assez grande quantité dans le sol sans qu’il soit besoin de le remplacer. C’est pourquoi on peut utiliser des engrais sans phosphore. Le potassium manque plus ou moins, mais surtout il est limitant pour l’absorption d’autres éléments. On apporte de l’engrais afin de compenser une partie des pertes. C’est ce que l’on appelle la fertilisation.

Un engrais de synthèse est composé d’azote (N) obtenu en usine, de phosphore (P) issu de roches phosphatées transformées chimiquement et de potasse (K) extraite de gisement minier. Le fameux NPK! Les engrais de synthèse sont facilement solubles et passent donc rapidement dans la solution du sol avant d’être absorbés par la plante. Ils permettent d’obtenir des résultats très rapides et d’augmenter les rendements. Pour un même produit, leurs formulations sont constantes et ils sont faciles à conditionner et à utiliser. Par contre leur effet est de courte durée, ce qui nécessite de recommencer souvent les applications. Solubles, les surplus non utilisés par les plantes sont lessivés rapidement. Sortis du terrain par les eaux de ruissellement, les éléments minéraux vont perturber les sols et polluer les eaux des lacs et des rivières. De plus, comme les engrais de synthèse entraînent une forte croissance des plantes, celles-ci deviennent moins résistantes aux insectes ravageurs et aux maladies, et il faut donc utiliser des pesticides. À long terme, les engrais de synthèse entraînent la salinisation et l’acidification des sols, ce qui provoque leur stérilisation et donc leur infertilité. On sait aujourd’hui que ce type d’engrais tue la vie du sol et en particulier les bactéries et les champignons. Finalement, les engrais de synthèse n’apportent que les éléments NPK et demandent d’utiliser de grandes quantités d’intrants pour qu’une petite quantité soit utilisée par la plante.

Les engrais à libération contrôlée sont des engrais de synthèse enrobés d’un produit qui ralentit la libération. Ils ont des effets assez similaires aux autres engrais de cette catégorie, sauf que l’alimentation est moins rapide et le lessivage moins important.

Bien que les définitions fassent parfois débat, on peut dire qu’un engrais organique est fait de matières fertilisantes obtenues à partir de produits naturels peu ou pas du tout chimiquement modifié. Ils peuvent être d’origine végétale, animale ou minérale. Sous formes naturelles, moins solubles, ces engrais sont tranquillement libérés avant d’être utilisés par la plante. De plus, dans le cas des engrais d’origines végétales et animales, ils contiennent de la matière organique. Ils présentent plusieurs avantages. Un des plus importants est que la libération des éléments minéraux se fait lentement, au fur et à mesure des besoins des plantes. Il n’y a donc que peu de lessivages entraînant perturbations et pollutions. La matière organique nourrit le sol et comme il n’y a pas de salinisation/acidification entraînant une stérilisation/infertilité ce type d’engrais protège la vie du sol à long terme. En plus du NPK, les engrais naturels fournissent en général des éléments secondaires : le magnésium, le calcium, le fer et le soufre, ainsi que des oligoéléments tels que le cuivre, le bore, le zinc, le molybdène et le manganèse. Par contre, les engrais naturels donnent des rendements moins spectaculaires et des effets plus lents. Du fait de leur origine naturelle, les produits sont moins standardisés et dans certains cas, comme ils ne sont pas solubles leur utilisation est plus complexe.

Les engrais d’origine végétale sont les algues liquides, la farine d’algues et la cendre de bois, tous trois sources de potassium. Les engrais d’origine animale regroupent les émulsions de poisson, les farines de sang et les fumiers de poule desséchés, sources d’azote. Les farines de crevette, de crabe ou de poisson sont source de phosphore. Ceux d’origine minérale sont le basalte et le Sul-Po-Mag qui fournissent du potassium, et la poudre de phosphate minéral pour le phosphore. De plus, la plupart des engrais d’origine naturelle contiennent des oligoéléments.

Il n’y a aucun problème à utiliser des engrais et amendements ensemble. Toutefois, il faut prendre en compte les apports réciproques en éléments nutritifs. Par exemple, il faut éviter d’épandre un engrais très azoté après un amendement très azoté sur une culture de légumes-fruits gourmands. Il y a alors risque la surfertilisation.

Qu’ils soient naturels ou de synthèse, les engrais peuvent être nuisibles aux plantes, car ils risquent de créer un déséquilibre. Une surfertilisation peut entraîner le blocage de l’assimilation des substances nutritives et donc réduire la productivité, ou encore de rendre les plantes plus sensibles aux attaques d’insectes ravageurs et aux maladies.

Il est très difficile d’établir si les engrais, qu’ils soient naturels ou de synthèse, ont un impact sur le goût des légumes. Cela est dû au fait que le goût est une affaire très personnelle et tout à fait suggestive. De plus, en culture, de très nombreux facteurs rentrent en ligne de compte : la variété, le climat, le type de sol, la saison, la chaleur avant la maturité ou la récolte, le stade de la récolte, etc. Identifier le rôle précis des fertilisants est donc très difficile, voire impossible.

Finalement, on peut résumer les différences entre engrais de synthèse ou naturel de la manière suivante. Les engrais de synthèse, c’est comme le fast food, vite ingurgité, pas nourrissant à long terme et pas très bon pour la santé. Les engrais naturels sont la cuisine de terroir. Mangés lentement, ils fournissent aux plantes un « bien-être » prolongé en termes de satiété et de santé.