Conception, synthèse, caractérisation de fertilisants nanocomposites à base d’hydroxyapatite et impact sur la croissance des cultures

Abstract

L'agriculture constitue l’axe principal du développement économique de tout pays à vocation agricole, et s'est transformée en une industrie majeure répondant aux besoins essentiels de la population. Toutefois, la durabilité dans ce secteur demeure une préoccupation majeure, notamment en termes de conservation de l'environnement et de maintien de la productivité des cultures. Ce travail de recherche vise à élaborer des nano-fertilisants à libération lente, respectueux de l'environnement, destinés à remplacer les engrais chimiques conventionnels. Ces nouveaux produits visent à minimiser les impacts négatifs sur l’environnement tout en maintenant, voire en améliorant, la productivité agricole. Divers types de nanocomposites à base d'hydroxyapatite, d'urée, d'argile marocaine et d'acides aminés ont été synthétisés en suivant différentes approches, puis comparés aux engrais chimiques traditionnels. Dans un premier temps, l'hydroxyapatite a été synthétisée comme matériau support, puis, dans un second temps, ce support a été enrobé, intercalé ou dopé avec de l'urée, des minéraux argileux, des acides aminés et des nutriments essentiels. Les propriétés structurales, morphologiques et chimiques de ces nanocomposites ont été caractérisées par diverses techniques, notamment la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR), la diffraction des rayons X (XRD), la microscopie électronique à balayage (SEM) et la spectroscopie à dispersion d'énergie des rayons X (EDX). Les tests de libération des nutriments réalisés dans l'eau pendant 28 jours ont montré une libération progressive et prolongée des nutriments. L'efficacité des nanocomposites pour améliorer la production agricole a été évaluée par des expériences en pots sur des plants de tomates cerises. Ces tests ont permis d'évaluer l'effet de divers traitements par rapport à un témoin (eau seule) et à un fertilisant commercial, en utilisant quelques grammes de ces nanocomposites. Les résultats ont révélé une germination plus rapide avec certains traitements, comparés à l'engrais conventionnel et au traitement témoin. En conclusion, l’utilisation de ces nanocomposites peut non seulement protéger l'environnement, mais également améliorer le rendement des cultures, la qualité nutritionnelle des produits et les revenus des agriculteurs, tout en réduisant le coût des engrais, assurant ainsi un développement agricole durable.