Sol vivant Nourrir le sol, qui nourrira la plante qui nourrira le sol. Par Jean-Luc REUILLON le 03-01-2022

Sol fiche culture Jardinotes
Une brève histoire du sol

Le sol est une très mince couche ( minérale et organique) à la surface des terres émergées, qui a été créée par des plantes et des micro-organismes, et qui permet à de nombreux êtres (dont nous les humains) de vivre.
Le début de la vie sur terre remonte à plus de 3,5 milliards d'années et les premiers organismes à coloniser la terre ferme, il y a 450 à 500 millions d'années, furent probablement des champignons, (grâce à leur capacité à extraire les éléments des roches pour s'en nourrir,) sans doute en symbiose avec des algues (lichens). Quand les plantes commencèrent elles aussi à s'aventurer loin des rivages, elles se sont associées avec des champignons déjà présents. Elles ont échangé aux champignons des minéraux indispensables à leur survie, contre du sucre issu de la photosynthèse (cela se produit toujours aujourd'hui au niveau des mychoryses des racines de presque toutes les plantes). Pendant très longtemps il n'y eut pas de décomposition des débris végétaux tombés au sol, faute d'organismes décomposeurs. Le CO2 fixé par les plantes, grâce à la photosynthèse, s'est alors accumulé sur terre (en partie sous forme de charbon) et le taux de CO2 de l'atmosphère a très fortement baissé, jusqu'à mettre en péril la vie des plantes. C'est avec l’avènement des micro-organismes capables de décomposer la matière organique végétale, qu'une partie du carbone a pu de nouveau être libérée dans l'air; une autre partie a été stockée sous forme d'un mélange minéral-organique (humus) pour former les sols que nous connaissons.
On retrouve autant d’êtres vivants dans le sol qu’à sa surface, mais ils sont beaucoup plus diversifiés. En plus des champignons, on trouve des bactéries, des archées, des insectes (collemboles), des mollusques (limaces) et bien sûr des vers de terre et des vertébrés (taupes, campagnols..). Tous ces organismes forment ce qu'on appelle une chaîne trophique dont le début est le CO2 de l'air, transformé en sucres par la photosynthèse, et les minéraux arrachés aux roches par les champignons. La fin de la chaîne est l'accumulation du carbone dans le sol, principalement sous forme d'humus, qui en est le pilier de sa fertilité.

La vie du sol en assure sa fertilité
Tardigrade fiche culture Jardinotes
Un sympathique habitant des sols humides, souvent sous la mousse: le tardigrade.
Taille réelle 1mm environ. (Encre de Jean-Luc REUILLON)

Une forêt européenne produit de l'ordre de 4 à 5 tonnes de bois par hectares et par an, sans que l'homme n'intervienne. Tous les éléments dont elle a besoin pour cela, proviennent de l'air (CO2) et du sol (minéraux et azote), et bien sûr des photons du soleil (énergie de la photosynthèse). Pour que ces éléments puissent être disponibles il faut qu'ils soient en permanence recyclés par les organismes du sol qui produisent aussi un élément indispensable : l'azote assimilable.
L'azote est une brique fondamentale du vivant (c'est le constituant principal des enzymes et des protéines) et les plantes ne pouvant utiliser directement l'azote de l'air, pourtant abondant, doivent le prélever dans le sol. Il y est synthétisé par des micro-organismes sous trois formes: nitrate (NO3-), ammonium (NH4+) et azote organique (enzymes...). L'azote organique est excrété par tous les animaux du sol durant leur vie et libéré de leurs corps à leur mort. A signaler que les fabacées (anciennement légumineuses) ont dans leurs racines, des colonies de bactéries (rhizobium), situées dans des nodosités, visibles à l’œil nu, et transformant directement l'azote de l'air en élément assimilable par la plante.
En s'inspirant du modèle de la forêt il est possible de produire des légumes en s'appuyant sur la vie du sol.

Nourrir le sol, qui nourrira la plante qui nourrira le sol.
Le sol une fois déboisé, beaucoup des ses micro-organismes se trouvent privés de leur fournisseur habituel de nourriture: l'arbre. Ils meurent alors en masse. La solution ancestrale pour faire pousser des plantes dans des sols, où une grande partie des organismes ont disparu, est le labour. Le labour permet de
  • décompacter un sol, qui sans vie, se déstructure et se tasse,
  • remonter en surface les éléments nutritifs entraînés vers le bas par l'eau,
  • apporter de l'oxygène pour permettre aux bactéries de décomposer l'humus résiduel.
  • En gros, faire ce que faisait gratuitement les vers de terre auparavant.
Quand l'humus vient à manquer, il faut apporter directement des éléments nutritifs aux plantes: des engrais chimiques (comme l'ammonitrate) ou organiques (comme le fumier). Cet apport d'aliments directement aux plantes, les coupe un peu plus de leurs alliés de toujours (champignons et bactéries) et les rend plus fragiles aux maladies et ravageurs (bio-agresseurs). La solution la plus fréquente pour protéger la plante attaquée est alors d'essayer d'éradiquer la maladie.

Les conséquences de ce mode de culture sont bien connues:
  • adaptation des bio-agresseurs aux produits dits 'phytosanitaires', ce qui mène à une course aux armements avec son lot de résidus toxiques,
  • baisse du taux des matières organiques, entraînant à terme la disparition du sol (érosion) comme ce fut le cas historiquement dans les premiers sols cultivés du pourtour méditerranéen; et comme c'est le cas aujourd'hui encore à chaque inondation, où de l'eau boueuse (emportant les sols) envahit routes et habitations.
  • et comme corollaire, baisse tendancielle des rendements, avec probablement dans le futur, la nécessité d'avoir massivement recours à des méthodes de production d'aliments hors-sol.

Dans nos jardins, où nous pratiquons une agriculture à petite échelle, il est possible d'emprunter des voies plus durables.
Pour cela, en s'inspirant des forêts il faut commencer par nourrir les organismes du sol qui n'ont plus les arbres pour le faire. La nourriture des organismes du sol, comme la nôtre d'ailleurs, est principalement à base de carbone. Mais contrairement à nous, certains organismes du sol peuvent "digérer" des aliments carbonés empaquetés sous forme de cellulose (bactéries) ou lignine (champignons), après qu'ils aient été fragmentés par d'autres (insectes, vers de terre...).
Les cultures légumières restituant peu de carbone au sol en comparaison des arbres d'une forêt, il faudra en apporter. On peut le faire de différentes manières :
  • Apports de matières organiques (MO) extérieures, avec des taux de carbone élevés (C/N>30: broyat de haies, paille...) Il vaut mieux faire ces apports à l'automne accompagné d'un engrais organique riche en azote (fumier, corne broyée...) car l'explosion de la masse vivante du sol qui s'en suit nécessite beaucoup d'azote, pris dans le sol, et donc non disponible pour les plantes. C'est ce q'on appelle '"la faim d'azote", qui dure en général quelques mois selon l'importance de la vie du sol présente au moment de l'apport. Cet azote sera relargué aux plantes ultérieurement.
  • Production de biomasse au jardin: couverts végétaux (phacélie,méteils..) ou cultures laissant beaucoup de matière organique( comme le maïs...). C'est la technique à privilégier en entretien de la vie du sol, une fois qu'on a un taux de matière organique élevé (MO>5%). Les expériences en agriculture montrent qu'il faut environ 10 ans de couverts végétaux pour remonter d'un point le taux de MO du sol.
  • Association d'arbres (fruitiers ou non) avec les légumes. En plus de l'apport de carbone au sol par les arbres (bois de taille, feuilles..), on favorise les associations avec les champignons (mychorisation), pourvoyeurs d'éléments indispensables à la croissance et bonne santé des légumes (phosphore, oligoéléments...)

Une fois la vie réinstallée au jardin et correctement nourrie, le cycle naturel de la croissance des plantes pourra se rétablir, avec un jardin sans intrants ni labour.
Entretenir la vie du sol.
Actions favorables

  • Apports extérieurs de matière organique ayant un taux de carbone élevé.
  • Cultures de couverts végétaux laissés au moins jusqu'à floraison
  • Cultures laissant beaucoup de résidus carbonés au sol
  • Déchets organiques ménagers apportés directement sur le sol
  • Maintien de l'humidité (paillage)
  • Sols couverts en permanence
  • Association arbres-légumes.

Actions défavorables

  • Labour et autres perturbations de la structure du sol.
  • Sol nu: la lumière a une action nocive sur la plupart des micro-organismes du sol et oxyde le sol.
  • Sols secs: arrêt du métabolisme de la plupart des organismes.

Comparaison
Jardinage Points favorables. Points défavorables.
Traditionnel
"travail du sol"
(motoculteur ou bêchage.)
  • Réchauffement rapide du sol au printemps
  • Azote disponible plus tôt pour les plantes
  • Lits de semence faciles à faire
  • Destruction des galeries de campagnols et mulots.
  • Destruction d'une grande partie de la vie du sol: nécessité d'apporter engrais et amendements.
  • Fort risque d'érosion par le vent et l'eau.
  • Un sol nu chauffe et perd beaucoup plus d'eau
  • Enherbement en adventices annuels par levée de dormance.
  • Temps de travail important (travail du sol, désherbage, arrosage)
Sol vivant
sans perturbation profonde du sol
( éventuellement grelinette).
  • Sols plus résistants à l'érosion (collé par les organismes du sol)
  • Résistance à la sécheresse (plus grande capacité de stockage et de rétention de l'eau dans le sol.)
  • Plantes plus résistantes aux bio agresseurs (croissance plus lente, symbioses, plus d'énergie pour prévenir les attaques.)
  • Diminution du temps de travail
  • Apport nécessaire de matière organique (équivalent 2 tonnes de paille par an pour 1000m2).
  • Enherbement en adventices pérennes (Sur de grandes surfaces, occultation possible du sol).
  • Milieu favorable aux rongeurs (régulation par piégeage si nécessaire)
  • Croissance lente des plantes en début de cycle (favoriser le réchauffement du sol au printemps: dépaillage, grelinette, bâches de recouvrement).
Sources
Si ce document vous parait trop technique: https://www.qqf.fr/infographie/70/pour-bien-manger-on-regarde-ou-on-met-les-pieds?utm_source=sendinblue&utm_campaign=VDT_NL21_FEVV20&utm_medium=email" une infographie ludique sur la vie du sol.
- Si ce document ne vous parait pas assez fouillé: Le sol vivant Bases de pédologie- Biologie des sols (Gobat Aragno Matthey - 2017 ) Un livre très complet sur le sujet écrit par une équipe de scientifiques suisses mais qui a 800 pages dont beaucoup assez techniques. A lire si on dispose de beaucoup de temps et de patience.
- Guide du nouveau jardinage sans travail du sol sur couvertures et composts végétaux (Dominique SOLTNER - 2015) Livre très pratique très bien illustré par un praticien passionné.
- Le jardin au naturel (Jean Marie LESPINASSE 2017) Chercheur devenu jardinier à la retraite et présentant ses expériences de jardinage sur sol vivant.
- Jardiner sur sol vivant (Gilles Domenech- 2017)
- Sous la forêt: Pour survivre il faut des alliés (Francis MARTIN 2019)
- L'origine du Monde (Marc André SELOSSE 2021) Une histoire naturelle du sol à l'usage de ceux qui le piétinent.
- Ver de terre production https://www.youtube.com/channel/UCUaPiJJ2wH9CpuPN4zEB3nA
- Test de la bêche pour évaluer la structure de son sol (ISARA- 2020) https://orgprints.org/32099/1/peigne-etal-2016-GuideTestBeche-ISARA_Lyon.pdf
- Tardigrade https://fr.wikipedia.org/wiki/Tardigrada
- Planète COLLEMBOLE (Jérôme Cortet et Philippe LEBEAUX 2015)
- https://fr.wikipedia.org/wiki/Amendement_(agriculture)
- Wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Wikip%C3%A9dia:Accueil_principal
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FermelaFustiere le 19-02-2020-12:42 :
Un article plutôt intéressant. Voici quelques remarques et compléments qui pourraient intéresser les utilisateurs de Jardinotes : - en qui concerne la production de biomasse au jardin et la remontée du taux de matières organiques (MO) il est exact que ce que l'on apprend en agronomie nous indique une remontée du taux de MO de l'ordre de 0,1 point par an avec de bonnes pratiques. Cependant la réalité du terrain nous montre que cela peut être beaucoup plus rapide et avec des apports modérés de matières organiques (de l'ordre de 20 T/Ha/an) et des couverts végétaux. Par exemple, une maraîchère du secteur de Pamiers a démarré en 2014 avec un sol à 1,87 % de MO alors que 4 ans après l'analyse de sol révèle un taux de 4,7 % à 5,32 %. C'est donc une augmentation moyenne annuelle de presque 0,9 point. - pour ce qui est de la structuration du sol par les organismes vivants, il ne faut pas oublier que les racines vivantes des plantes cultivées et spontanées sont capitales dans cette structuration. D'où la nécessité d'utiliser des couverts végétaux en interculture de manière systèmatique. Et ce d'autant plus que c'est bien dans la zone occupée par le plus gros des racines des plantes qu'a lieu le maximum des échanges entre racines et êtres vivants du sol et donc tous les phénomènes biochimiques qui vont avec. - pour l'entretien de la vie du sol il faut bien sûr des apports carbonés (pour la constitution de la fertilité du sol sur le moyen et long terme avec l'humification) mais aussi des apports de MO moins carbonées et plus riches en azote pour la fertilité à court terme avec la minéralisation des résidus par les bactéries. Ce sont bien ces 2 phénomènes qui contribuent au maintien et à l'accroissement de la fertilité du sol. Attention d'ailleurs aux excès de MO très carbonées si l'activité biologique du sol n'est pas suffisante pour les digérer ! -

jlr le 19-02-2020-13:58 :
Merci de ces précisions. Effectivement l'info sur la remontée de 1 point de taux de MO en 10 ans, est donnée avec seulement des couverts (en saison et/ou intercalaires) et en agriculture de conservation. Celà montre bien qu'il faut au départ des apports de MO externe, plus que 20T/ha qui est plutôt un rythme d'entretien. Nous par exemple, au jardin de Reilhat, on est parti sur 17 tonnes de broyat de déchetterie pour environ 1000m2 de surface utilisée pour la culture (hors passages). Mais effectivement comme il est souligné dans la réponse de FermelaFustière il faut que la vie du sol soit présente pour digérer ça et aussi lui fournir de l'azote au démarrage pour l'aider et que les plantes ne soient pas pénalisées par une "faim d'azote".

jlr le 20-02-2020-17:53 :
Une précision sur le commentaire ci-dessus. On met le broyat dans les passe-pieds (entre les planches) durant l'hiver, puis on le ramène progressivement à la fin du printemps sur les cultures (paillage + apport de MO). Car en plus de la faim d'azote possible, un sol paillé se réchauffe plus lentement au printemps dans notre zone de montagne. (Technique inspirée de JM Fortier du Québec.)