Les engrais organiques (appelés aussi engrais naturels) , sont issus de matière vivante (animale, végétale, fongique, bactérienne...)à différence des engrais minéraux ou chimique. Ce sont des engrais dérivés de matière animale, d'excréments d'animaux (fumier), d'excréments humains, et de matière végétale. (par exemple, le compost ou les résidus de culture). Les engrais organiques naturels comprennent les déchets des animaux, de la tourbe, du fumier, du lisier, ou encore du guano. À condition de ne pas contenir de résidus phytotoxiques et de produits de synthèse, ils sont recherchés par l'agriculture biologique, en maraichage notamment et en serriculture. En revanche, la majorité des engrais utilisés dans l'agriculture industrielle et commerciale sont aujourd'hui minéraux (par exemple, le phosphate) ou issu de la chimie industrielle (par exemple, l'ammoniac). Les engrais organiques sont le plus souvent d'origine animale et/ou végétale. Ils peuvent aussi être synthétisés, comme l'urée. Les premiers sont de nos jours typiquement des déchets industriels, tels que des déchets d'abattoir : sang desséché, corne torréfiée, déchets de poissons, boues d'épuration des eaux. Ils sont intéressants pour leur apport en azote à décomposition relativement lente, et pour leur action favorisant la multiplication rapide de la microflore du sol, mais n'enrichissent guère le sol en humus stable. D'autres sont issus de déchets végétaux : biodéchets végétaux, résidus verts, compostés ou pas, et ils peuvent être constitués aussi de plantes spécialement cultivées comme engrais vert (ou préparées dans ce but, comme le purin d'ortie), ou des produits à base d'algues. Ce sont aussi des sous-produits de l'élevage, tels que les fumiers, composés pour la plupart de litière végétale et de déjections; celles-ci ne sont pas principalement des matières animales, mais des végétaux plus ou moins digérés: lisier, fientes, etc. Le principe de l'engrais vert reprend la pratique ancestrale d'enfouissement de mauvaises herbes.

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Le guano ( ; provenant de l'guano, du quechua : wanu) est tout d'abord un amas d'excréments d'oiseaux marins ou de chauves-souris qui a longtemps constitué l'habitat d'oiseaux marins qui venaient nicher dessus et pondaient leurs œufs à l'intérieur tel le manchot du Cap. Ce guano fut par la suite considéré comme une substance fertilisante et les humains ont décidé de l'utiliser en tant qu’engrais très efficace, en vertu de sa grande concentration en composés azotés.
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