Le sulfate d’ammonium (SA) [(NH4)2 SO4] est utilisé par les agriculteurs du monde entier comme engrais azoté depuis plus de 150 ans. Il est composé à 21 % d’azote et à 24 % de soufre. Sa bonne solubilité permet une grande flexibilité pour des applications agricoles. 

Le sulfate d’ammonium est la source la plus accessible d’azote à faible concentration et il est une excellente source de fumure des cultures exigeantes en soufre, comme les légumes (crucifères, oignons et ails), les céréales, le maïs, le sorgho, la canne à sucre etc. Il est largement appliqué directement au sol en application unique. Il est également une composante appréciable pour la production de formules équilibrées d'engrais. 

Les premiers processus de production de SA impliquaient l’émission d’ammoniaque au cours de la fabrication de gaz de charbon ou de coke de sidérurgie. Le sulfate d’ammonium issu de ces processus est classé qualité acier. Mais le produit final issu de ces processus contient énormément de polluants toxiques pour l'environnement.

Des nouvelles technologies respectueuses de l'environnement permettent de produire du sulfate d’ammonium au cours de la production de caprolactam (qualité capro) ou par synthèse de l’ammoniaque et de l'acide sulfurique (chimiquement pur). Ce type de sulfate d’ammonium est largement utilisé non seulement en agriculture mais aussi dans les industries agro-alimentaires, pharmaceutiques et biotechniques.  

Action physiologique :

L'azote ammoniacal (NH3) est absorbé immédiatement par les plantes par transport actif. La charge positive de l’ammonium contribue à l'absorption simultanée d'anions par la plante : phosphates, sulfates, borates etc. Au cours du transport actif de l’ammonium, des ions d’hydrogène sont libérés dans l'environnement, ce qui provoque une baisse locale du pH dans la composition du sol. Par conséquent, l’azote d'ammonium est la plus efficace lorsqu'elle est appliquée sur des terres neutres et alcalines. Le sulfate d’ammonium est fréquemment utilisé dans les sols inondés pour la production de riz, car les engrais à base de nitrate ne sont pas une bonne solution en raison de la dénitrification. 

De nombreux produits sulfurés ne fournissent que du soufre élémentaire, lequel ne parvient pas aux racines à moins d’être converti en sulfate. Une fois dans le sol, cette conversion peut prendre entre 90 jours à plusieurs mois, ce qui laisse les cultures en carence de soufre à des stades critiques de la croissance. Les engrais de sulfate d’ammonium contiennent du soufre sous forme d’anion sulfate ((SO4–) au contraire du soufre élémentaire, ce qui le rend immédiatement disponible à l'assimilation par la plante. Il n’a pas besoin d’être transformé par une bactérie de soufre, ce qui est particulièrement efficace pour les cultures sensibles aux carences en soufre.  

Avantages de l’application de sulfate d’ammonium comme engrais :

1.    Le ratio optimal du point de vue physiologique entre l'azote et le soufre rend cet engrais biologiquement précieux pour la nutrition de toutes les plantes en phase de croissance, y compris les conifères. L’interaction entre l'azote et le soufre a un effet synergique car les deux éléments biogènes sont essentiels dans la chaîne de synthèse des acides aminés. Lors de l’application foliaire, les deux nutriments sont absorbés rapidement par la plante en passant par la surface de la feuille, et sont immédiatement repris dans le métabolisme. Lorsque les agriculteurs de l’ouest canadien ont introduit ce produit dans leurs champs, leurs niveaux de production ont augmenté jusqu’à 60 %.

2.    En plus d’une nutrition avec du sulfate de soufre tout fait et de l’azote d’ammonium apportée à vos récoltes, le sulfate d’ammonium aide les plantes à assimiler d’autres nutriments critiques. Dans de nombreux sols, un pH élevé pèse sur la solubilité du phosphore et d’autres micronutriments critiques, ce qui ralentit l’assimilation par la racine. Lorsque l'ammonium est absorbé par les cultures, il acidifie leurs zones racinaires, en dégageant souvent le phosphore et les micronutriments comme le zinc, le bore, le fer, le cuivre et le manganèse des engrais et du sol. 

3.    Le sulfate d’ammonium est la meilleure source d’azote pour la microbiotique du sol. Il active l’accumulation de la biomasse par les micro-organismes et la décomposition des restes végétaux, ce qui augmente la part de matière organique et d’humus dans le sol, et encourage la transformation et la disponibilité biologique d’autres nutriments. Lorsqu’un produit comme l'engrais de sulfate d’ammonium améliore la santé du sol local, la hausse de la production qu’il provoque fait augmenter la quantité de résidus et de biomasse racinaire localement. Une accumulation de matière organique dans le sol après une saison de croissance donne des bénéfices directs. En effet, elle peut entraîner une hausse des niveaux de carbone organique, d'azote, de phosphores et de soufres. Ces bénéfices profitent à la fertilité à long terme du sol. Ils améliorent également le cycle naturel des nutriments. De plus, l'immobilisation de l'azote par la microflore est un mécanisme supplémentaire qui réduit les pertes de cet élément dues à l’évaporation, au lessivage et à la dénitrification.

4.    L'engrais de sulfate d’ammonium est financièrement accessible à l'agriculteur moyen. Son prix est une des premières raisons de son choix par certains agriculteurs, car les produits synthétiques sont en général meilleur marché que les organiques. Maintenir des coûts à bas niveau lors de la préparation de vos champs, c’est augmenter votre marge sur chaque produit.

5.    Le sulfate d’ammonium donne des résultats rapides. En effet, son application vous permet de ne plus attendre des semaines ou des mois avant de voir des résultats. Une fois appliqué, le produit donne un coup de fouet à vos plantes en l'espace de quelques jours. Ce type d'engrais libère les nutriments bien plus rapidement que les produits organiques. En termes de rapidité de résultat, le sulfate d’ammonium est toujours une excellente solution.

6.    Cet engrais suit des pratiques d’étiquetage et de ratios normalisés. L’étiquette du sac ou du seau vous donne clairement toutes les informations sur les ratios de nutriments du produit pour son utilisation. Cette transparence de l’information évite de surfertiliser un jardin ou un champ. Même si les produits organiques peuvent être plus sains au long terme pour de nombreux champs, le risque d’appliquer trop de produit est plus grand, et peut provoquer des pertes de plantes.

7.    L'engrais de sulfate d’ammonium a un effet désinfectant qui rend possible d’éliminer des éléments potentiellement nocifs du sol. Même s'il est le plus efficace sur des sols alcalins, il existe d'autres situations où un fonds acidifié peut être utile. 

Bénéfices environnementaux du sulfate d’ammonium

(I) Le sulfate d’ammonium est immédiatement assimilable par les racines et il peut être appliqué à la surface du sol, même sous des conditions dégradées de labourage. De la sorte, il n’y a pas de perte N par volatilisation de NH3 lors de l’application sur la surface.

(II) Les ions d’ammonium à charge positive se lient aux ions du sol à charge négative, ce qui rend le sulfate d’ammonium moins susceptible d’être lessivé. Par conséquent, le degré moindre de lessivage de NO3 augmente l’efficacité N et réduit la pollution en nitrate de la nappe phréatique et, potentiellement, de l’eau potable.

(III) La dénitrification qui provoque la carence en nitrate des sols mal drainés n'affecte pas la disponibilité de l’ammonium dans le sulfate d’ammonium. Par conséquent, cette réduction de la dénitrification peut augmenter l’efficacité N et minimiser les gaz à effet de serre  (NO et N2O).

(IV) La production et l'application du sulfate d’ammonium dégagent la contribution la plus faible en émissions de CO2 dans les gaz à effet de serre.

Utilisations non agricoles

Le sulfate d’ammonium est un produit très flexible avec de nombreuses applications, de nos jours. Certaines entreprises alimentaires l'intègrent dans le pain, parce qu’il est un bon conditionneur de pâte à pain. Il est également communément utilisé dans les poudres d’extinction d’incendie et d'agents ignifuges. Lorsque vous rencontrez un produit dont la propriété anti-incendie est élevée, il y a de fortes chances que vous trouverez du sulfate d'ammonium dans sa composition. De nombreuses industries, comme le textile, la cellulose, et les  pharmaceutiques utilisent le sulfate d’ammonium dans une variété d'applications.

Il peut servir d'agent de désinfection. Certaines municipalités l’utilisent avec de la chlorine pour générer de la chloramine. Cette substance rend l’eau potable, parce qu'elle désinfecte très efficacement. Le sulfate d’ammonium entre également dans la préparation de certains sels, comme le persulfate d'ammonium. Il est également un ingrédient habituel dans de nombreux vaccins aux États-Unis.