Agronomie

La fertilité des sols : la favoriser, la mesurer, la piloter

Les sols sont formés de particules minérales, d’eau, d’air, de matière organique et de micro-organismes qui participent à la minéralisation de cette dernière et donc à la fourniture de nutriments pour les plantes. Un élément important est le complexe argilo-humique dont on mesure la capacité d’échange cations (CEC), c’est-à-dire la capacité à retenir les éléments chimiques dans le sol. Dans le sol se déroulent aussi des processus complexes et lents, mais qui peuvent aboutir à une dégradation rapide de la fertilité des sols. La définition de celle-ci ne fait pas l’unanimité, mais beaucoup s’accordent à dire qu’elle est la capacité du sol à produire la plante désirée.
On distingue la fertilité physique, la fertilité chimique et la fertilité biologique, étroitement imbriquées, la matière organique jouant un rôle essentiel dans ce triptyque. La fertilité physique du sol est liée à sa profondeur et donc à la capacité de la plante à l’explorer pour y puiser eau et nutriments. La structure du sol impacte également la levée des plantes et la circulation de l’eau et de l’air. La fertilité chimique permet la disponibilité des éléments minéraux, déterminée par le pH du sol. Enfin, la fertilité biologique implique la présence de micro-organismes qui recyclent la matière organique et constituent l’état sanitaire des sols.
On le voit, la fertilité du sol dépend de nombreux paramètres dont certains ne sont pas modifiables (texture, cailloux, présence de calcaire…) alors que d’autres le sont par les pratiques agricoles : teneur en NPK, pH, abondances de micro-organismes… De même, on observe des processus dynamiques dans les sols qui jouent sur le maintien de la structure, la décomposition de la matière organique, la fourniture de nutriments et le cycle de vie des bio-agresseurs ; la matière organique est au cœur de ces processus.

Favoriser la fertilité du sol

Comme les connaissances actuelles ne permettent pas d’expliquer toutes les dynamiques en œuvre dans le sol, il faut s’appuyer sur les fondamentaux de l’agronomie.
D’abord, maintenir une bonne structure poreuse du sol pour favoriser les interactions entre la plante et le sol. Les tassements devront être évités. Des essais Terres Inovia ont montré le mauvais développement d’un colza en zone compactée, avec une racine pivot qui a du mal à descendre, un port buissonnant de la plante et une plus grande sensibilité aux ravageurs. Pour éviter les tassements, il faut augmenter la surface entre les pneus et le sol (basse pression, roues jumelées) et limiter la charge par essieu, notamment dans les chantiers de récolte. Maintenir la structure du sol passe par l’implantation de couverts d’interculture qui favorisent également l’activité biologique. La restructuration des sols passe par un travail du sol adéquat qui aboutit à une régénération rapide alors que le processus naturel s’avère très lent. Il est donc possible d’obtenir rapidement des résultats ! Pour décider d’intervenir ou pas, seule une observation, par test bêche ou mini-profil, est nécessaire.
La fertilité chimique est la capacité du sol d’apporter à la plante les éléments dont elle a besoin au moment où elle en a besoin. Le colza est ainsi sensible au manque de phosphore à l’automne, la betterave sucrière craint le manque de bore. L’agriculteur doit donc connaître les exigences des cultures et les carences à prévenir. Le niveau de pH influe sur la disponibilité des éléments et sur le comportement physique. Il peut être corrigé par chaulage.
Enfin, la fertilité biologique, c’est-à-dire l’augmentation de la biomasse microbienne, est améliorée par les couverts végétaux (Cipan) et la limitation du travail du sol (semis direct). L’épandage de produits organiques résiduels (PRO) améliore aussi la fertilité biologique. Le stock de matière organique doit être maintenu, voir augmenté (voir visuel 1). Les pailles peuvent ainsi être enfouies, les résidus les plus riches en azote (rapport C/N faible) permettent de stocker plus de carbone et une meilleure humification.
Au niveau des pratiques agricoles, cela signifie qu’on préférera des couverts avec des mélanges de légumineuses et de non-légumineuses (C/N faible) ; avec un effet engrais et lutte contre l’érosion des sols, une meilleure stabilité structurale. Le colza associé à des légumineuses est un bon exemple. Les couverts semi-permanents ont également un effet positif sur les rendements des céréales, tout comme les systèmes de culture plus diversifiés. En tout cas, les pratiques sont à adapter aux spécificités locales.

La mesurer

Plusieurs méthodes, dont certaines sont en cours de validation, sont à disposition des exploitants agricoles. La fertilité physique s’apprécie avec des indicateurs de la qualité du sol et des indicateurs de son fonctionnement. Le test bêche, le mini-profil 3D ou le profil cultural peuvent être utilisés facilement pour repérer les zones de tassement superficiel. En laboratoire ou avec un Slack test, il sera possible de mesurer la stabilité structurale, c’est-à-dire la résistance des agrégats à l’humectation. Le test Beerkan mesure quant à lui l’infiltration, la vitesse à laquelle l’eau pénètre dans le sol.
Pour ce qui est de la fertilité chimique, seules les analyses en laboratoire permettront d’avoir des valeurs sur la matière organique, le pH, la fraction granulométrique, la CEC, les teneurs en éléments chimiques. Certaines devront être refaites régulièrement pour pouvoir observer les variations rapides (tous les ans) ou plus lentes (10 ans).
Quant à la fertilité biologique, des laboratoires peuvent mesurer l’abondance en champignons ou bactéries, mais les connaissances sont à affiner pour connaître les liens entre les organismes du sol et la fertilité. Vers de terre et nématodes peuvent aussi être dénombrés. Le bien connu test du slip donne aussi une idée de l’activité du sol et Arvalis et ses partenaires travaillent au projet Microbioterre, outil de diagnostic de la fertilité biologique. Au champ, des outils combinant indicateurs et fonctions du sol (maintien de la structure, transformation du carbone et cycle des nutriments) peuvent être utilisés : il s’agit de Biofunctool (voir visuel 3), qui permet par exemple de comparer des pratiques. Une application numérique est en cours de développement, qui doit faciliter l’interprétation des résultats. •

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