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'''Milieux aquatiques :''' <ref>UNIFA. Cycles géo-chimiques [en ligne]. Disponible sur :https://fertilisation-edu.fr/cycles-bio-geo-chimiques.html<nowiki/>(consulté le 05.05.2020)</ref> Lorsque les engrais sont épandus en trop grandes quantités comparé aux besoins des plantes et de rétentions de sols, les éléments minéraux sont évacués dans les nappes phréatiques, polluant ainsi l'eau potable. <ref>UNIFA. Fiches pratiques de fertilisation. Editions France Agricole, 2017, 199p. ISBN: 978-2-85557-484-4</ref> De plus, le phosphore et l'azote (présents dans les engrais) constituent deux éléments nutritifs contrôlant la production végétale aquatique. Quand cette production devient trop importante, il se produit un déséquilibre biologique favorisant la prolifération d’algues (aux dépens d’autres espèces). L’eutrophisation des eaux, due à la présence de phosphore et de nitrate en trop grande quantité, favorise la présence d’algues vertes qui libèrent de l’hydrogène sulfuré (risque sanitaire). Ces marées vertes représentent un risque sanitaire par l’émanation d’hydrogène sulfuré (H<sub>2</sub>S) par putréfaction des algues.
 
'''Air :''' <ref><nowiki>DAUJAT A, ÉVEILLARD P, HEBERT J et al. ENGRAIS. In : Encyclopædia Universalis [en ligne]. Disponible sur : </nowiki>https://www.universalis.fr/encyclopedie/engrais/ (consulté 05.05. 2020).</ref> Émissions de gaz à effet de serre (NH<sub>3</sub>, N<sub>3</sub>O, CO<sub>2</sub>) dues à la production (37% des émissions de la filière) et l’utilisation d’engrais. L'épandage d'engrais peut entraîner une volatilisation d'ammoniac gazeux et de protoxyde d’azote pouvant entraîner des pluies acides et contribuer à l’eutrophisation des eaux douces. <ref name=":9" /> De plus, les engrais inutilisés peuvent se dégrader et émettre des gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
 
'''Sols :''' Les pratiques agricoles diminuent la fertilité des sols et par la suite les rendement agricoles, avec la baisse de la valeur nutritive des aliments (effondrement des teneurs en vitamines et en oligoéléments dans nos aliments). Suite aux apports trop importants en nutriments, des déséquilibres nutritifs apparaissent rendant les végétaux plus sensibles aux maladies. L'emploi d'engrais peut entraîner l'acidification des sols, la perte des bases comme le calcium, le magnésium, le fer (tous des ions positifs). Les argiles (colloïdes négatifs) partent alors en suspension dans l’eau de ruissellement; l'eau est plus dense et sa force érosive augmente donc elle emporte les limons, sables, cailloux. En favorisant l'érosion des sols, l'emplois d'engrais favorise la libération de phosphore présent dans les sols. On peut citer l'exemple historique du [[w : Dust Bowl | Dust Bowl]], véritable catastrophe écologique dans les années 1930 aux Etats-Unis. En effet, durant la Grande Dépression, les agriculteurs locaux augmentent leur production en exploitant plus de terres. Mais, ces sols sont légers et exposés à de forts vents. Cette surexploitation s'ensuit d'une période de sécheresse qui s'accompagne de tempêtes de poussière, entraînant la perte de ces terres arables. Cette catastrophe est également conséquence du sur labourage.<ref name=":5" />
 
'''Biodiversité :''' <ref name=":2" />L'accroissement des apports de fertilisants impacte la biodiversité des organismes du sol (liés à leur évolution physico-chimique comme la variation du pH) et celle des organismes liés au statut nutritionnel des plantes. La fertilisation minérale réduit la biomasse microbienne des sols et leur activité ainsi que la diversité bactérienne en modifiant les conditions des milieux (acidité et composition des sols) et en limitant leurs interactions (symbioses...). La fertilisation azotée a favorisé le pouvoir compétitif entre variétés cultivées ainsi que le développement de plantes adventices. Les espèces communes augmentent aux dépends des rares. De cette façon, la fertilisation est l'in des principaux responsables de la baisse de la biodiversité des parcelles proches des cultures.