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FERTILITE DES SOLS _focus sur la gestion de sa fertilité pour assurer la production agricole

Intérêts des réseaux d’observations et d’analyses des sols pour préserver la ressource en eau _ Atelier JMS 2023 Le sol dans le cycle de l’eau en milieu agricole 04 décembre 2023 _Etude des sols _Chambre d'agriculture Alsace. C. BARBOT

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LE SOL UN GRAND TRANSFORMATEUR D’HUMUS
SA CONSTRUCTION AVEC LES COMPOSÉS MICROBIENS
Distinguer les MO Labile / MO liée / MO inerte ≠ taux de Carbone Organique total du sol
La teneur en Carbone organique utile dépend de la quantité de fines particules.
Fixation organique acceptable 10 % Argiles (fines) = = 10 ‰ C.org = 1,72 % M.O.
Mieux connaître les produits résiduaires organiques et leurs caractéristiques, indice ISMO Lignine…
FERTILITE DU SOL POUR LA PRODUCTION VEGETALE
LE CARBURANT : QUALIFIER LES MATIÈRES ORGANIQUES DES SOLS
LE MOTEUR DE FERTILITÉ : LES BACTÉRIES ET CHAMPIGNONS
La création de matières humiques anaboliques est indispensable pour capitaliser.
Humines microbiennes par les exsudats (Active C)
Humines de rumination des celluloses fourrages (Slow C )
Humines Résiduelles par assimilation fongique des lignines (Stable C)
L’HÉBERGEUR DE FERTILITÉ : TERRE POREUSE ET TEMPÉRÉE
Vérifier la structure du sol, qualité des mottes, exploration des racines, densité du sol
Test de sédimentation des mottes. Test à la Bêche 8 critères Görbing
Vérifier la salinité du milieu (COND mS), et niveaux d’acidité (pH.eau pH.KCl) test KMnO4 et C/N
Observer le profil : Radicelles, Hotspots et biologie du moment (en saison) suivi avec Tee Bag Index.
Un sol toujours couvert avec des plantes maintient un milieu favorable.
Analyser le régime de l’eau dans le bassin versant : engorgements, drains et nappes.
Objectif : Autant que possible garder un milieu aérobie sans putréfaction.
LA CLÉ DE FERTILITÉ DES SOLS : «PONT VERT» RACINES ACTIVES DES PLANTES
Maintenir une grande biodiversité des décomposeurs du sol avec des couverts mélanges multi-
espèces de végétaux très bénéfiques pour les sols.
Des équilibres sanitaires à soigner y compris avec l’allongement des rotations, développer des
formes lentes de l’azote du sol (acides aminés, peptides).
Plus d’activité biologique, c’est plus de résistance aux stress et stockage d’eau.
ordre de grandeur 1 point de MO = 30 mm d’eau adsorbable = 60 unités N minéralisable
MESURER LA RICHESSE MINÉRALE, LA PÉDOLOGIE & GÉOLOGIE
Analyse chimique de sol : teneurs, stocks N P Ca Mg K Na /S B Zn Phosphore organique.
Equilibre des éléments fertilisants sur le complexe argilo-humique du sol à restaurer avec la fertilisation
Une analyse de fractionnement
granulométrique des matières
organiques informe des stocks.
Litière
résidus de végétaux
déjections
animales
M.O. libre fermentescible
M.O. insoluble « type Tourbe »
Carbone actif
M.O. fraîche fugace (MO libre rapide)
M.O. vivante
(dont microbes)
M.O. liée stable « Humus »
semaines à 1-2 mois
2-5 années
10-50 années
100-1000 années
3-12 mois
particulaire POM
LE SOL UN GRAND TRANSFORMATEUR D’HUMUS
SA CONSTRUCTION AVEC LES COMPOSÉS MICROBIENS
FERTILITE DU SOL POUR LA PRODUCTION VEGETALE
Les corps microbiens fabriquent des composés humiques stables : agrégation
The soil microbial carbon pump (MCP)
anabolism > catabolism
Jena : La biodiversité des plantes booste les fonctions du sol.
La fertilité en « humus » est
pilotée par les ferments
microbiens du sol.
Le cycle du Carbone
www.the-jena-experiment.de/Video.html Un suivi sur 15 ans de 1,1 5, 30 et 60 espèces de plantes
En surface du sol En sous-sol
Le vivant totalise 550 Giga
tonnes Carbone sur le globe.
Les bactéries Procaryotes (sans
noyau de cellule) pèsent 100 Gt.C
sur la Terre.
D’où depuis toujours
Dominance des micro-
organismes !
Priming Effect" = stimulation de la décomposition des matières organiques
humiques par apport de déchets organiques "frais" (énergie).
Réussir un Etayage vivant du sol par l’interaction microbes-plantes
1 : Sable
2 : Argile-Humus
3 : Colonie de micro-organismes
Franz SEKERA
Agrégat de 1er ordre Agrégat de 2ème ordre
Réussir l’aggradation des sols et le maintien d’agrégats grumeleux = racines actives des plantes et biologie renouvelée. Sinon photo :
Un sol « accueillant » pour la biologie ?
Observer son sol pour soigner sa fertilité :
sol structuré, grumeleux, azoté organique, respirant et fermenté.
Les fonctions attendues par le producteur agricole.
1 « Ouvert» en surface Stabilité des mottes, Bonne portance & Infiltration / Pas d’érosion / Non croûtage
2 « Structuré » avec cohésion des couches / Verticalité des systèmes de racines (Gîte)
3 Aérobie « Circulant » Macro-Porosité Air et Eau / Non hydromorphe + Réservoir utile Eau (Gîte)
4 « Brique creuse » Respiration / Micro-Porosité des agrégats / Non compact non lissé (Gîte)
5 Carboné « actif » Décomposition rapide de l’organique / Non pourrissement et Equilibre des
communautés (milieu sain) riche en métabolites et sans putréfaction. (Minéralisation) (Ration du sol)
6 Carboné « durable » Digestion construite de l’organique / Non pourrissement et Equilibre des
communautés (milieu sain) riche en métabolites et sans putréfaction. (Humification) (Ration du sol)
« Pourvu » Fourniture en nutriments N Azote mais aussi Phosphore et Oligo-élements
Cations/CEC équilibrés donc pas de cimentation, pas de carences induites, forte bio-disponibilité !
Les observations directes par l’agriculteur :
1 « Ouvert»- Stabilité des mottes ‘Slake test’ Anneau 35cm Infiltration 10 litres 3 minutes
2 « Structuré » Test à la bêche sur 0-30 cm et Forme et taille des mottes
3 « circulant » Profil tarière (cailloux et texture) et Notation hydromorphie
4 « Brique creuse » Micro-Porosité observation à la loupe
5 « Carboné actif » Décomposition aérobie / odeur et couleur, Tea Bag (Green Sencha) SLIP
6 « Carboné durable » Digestion aérobie / odeur fermenté, Tea Bag (Rooibos)
« bien nourris » Composantes de Rendement sur témoins zéro intrant et Analyse de sol avec CEC
Les pratiques culturales adaptées pour l’agriculteur.
1 « Ouvert»- Stabilité des mottes apport fumiers et composts / Etat calcique / apport MO fraîche
2 « Structuré » Plantes de service avec de nombreuses fines racines à forte biodiversité
3 « circulant » Drainage Non tassement Fissuration sans mélange horizons / apport MO Stable
4 « Brique creuse » Micro-Porosité Des couverts sur une grande durée / Fortes racines (luzerne)
5 « Carboné actif » Décomposition / énergie carbonée / sucres
6 « Carboné durable » Digestion aérobie / compostage de surface avec extraits fermentés
« bien nourris » Faire des témoins zéro et des analyse de sol dans LABO menu chimie et menu biologie
Christophe Barbot, conseiller agro Chambre d’Agriculture d’Alsace, Schiltigheim 06 74 56 45 75
L’action des microbes auprès des racines des plantes
Mode d’action dans la rhizosphère
source : Fondation Aqua-Maiandros
1/ Les bactéries photosynthétiques fabriquent des molécules actives, stimulent le
nombre de micro-organismes.
2/ Les Bactéries lactiques accélèrent la conversion des matières organiques.
3/ Les Azoto-bactéries fixent de l’azote atmosphérique.
4/ Les Levures favorisent la transformation en matières organiques.
5/ Les Mycorhizes à Arbuscules (AM) délivrent des nutriments, ils agissent toujours en
symbiose avec les racines des plantes.
6/ Les Actinomycètes, moisissures nobles, digèrent cellulose et fibres de bois.
Antibiotique
Bactérie pathogène
Bactérie pathogène
Actifs Physiologiques
Enzymes
Stimulation de la
formation de
l’humus
Lactate
Nourriture
pour les bactéries
photosynthétiques
Nourriture
Exsudats
carbonés
Fertilisants
Chaleur
Lumière
Absorption
de CO2
Absorption de
nutriments
pour le végétal
Acide
Phosphorique
Hydrates de carbone
Azote
N2
Libération
de CO2
Nourriture(s)
pour les processus
de croissance
végétale.
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Sucres
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  • 1. LE SOL UN GRAND TRANSFORMATEUR D’HUMUS SA CONSTRUCTION AVEC LES COMPOSÉS MICROBIENS Distinguer les MO Labile / MO liée / MO inerte ≠ taux de Carbone Organique total du sol La teneur en Carbone organique utile dépend de la quantité de fines particules. Fixation organique acceptable 10 % Argiles (fines) = = 10 ‰ C.org = 1,72 % M.O. Mieux connaître les produits résiduaires organiques et leurs caractéristiques, indice ISMO Lignine… FERTILITE DU SOL POUR LA PRODUCTION VEGETALE LE CARBURANT : QUALIFIER LES MATIÈRES ORGANIQUES DES SOLS LE MOTEUR DE FERTILITÉ : LES BACTÉRIES ET CHAMPIGNONS La création de matières humiques anaboliques est indispensable pour capitaliser. Humines microbiennes par les exsudats (Active C) Humines de rumination des celluloses fourrages (Slow C ) Humines Résiduelles par assimilation fongique des lignines (Stable C) L’HÉBERGEUR DE FERTILITÉ : TERRE POREUSE ET TEMPÉRÉE Vérifier la structure du sol, qualité des mottes, exploration des racines, densité du sol Test de sédimentation des mottes. Test à la Bêche 8 critères Görbing Vérifier la salinité du milieu (COND mS), et niveaux d’acidité (pH.eau pH.KCl) test KMnO4 et C/N Observer le profil : Radicelles, Hotspots et biologie du moment (en saison) suivi avec Tee Bag Index. Un sol toujours couvert avec des plantes maintient un milieu favorable. Analyser le régime de l’eau dans le bassin versant : engorgements, drains et nappes. Objectif : Autant que possible garder un milieu aérobie sans putréfaction. LA CLÉ DE FERTILITÉ DES SOLS : «PONT VERT» RACINES ACTIVES DES PLANTES Maintenir une grande biodiversité des décomposeurs du sol avec des couverts mélanges multi- espèces de végétaux très bénéfiques pour les sols. Des équilibres sanitaires à soigner y compris avec l’allongement des rotations, développer des formes lentes de l’azote du sol (acides aminés, peptides). Plus d’activité biologique, c’est plus de résistance aux stress et stockage d’eau. ordre de grandeur 1 point de MO = 30 mm d’eau adsorbable = 60 unités N minéralisable MESURER LA RICHESSE MINÉRALE, LA PÉDOLOGIE & GÉOLOGIE Analyse chimique de sol : teneurs, stocks N P Ca Mg K Na /S B Zn Phosphore organique. Equilibre des éléments fertilisants sur le complexe argilo-humique du sol à restaurer avec la fertilisation Une analyse de fractionnement granulométrique des matières organiques informe des stocks. Litière résidus de végétaux déjections animales M.O. libre fermentescible M.O. insoluble « type Tourbe » Carbone actif M.O. fraîche fugace (MO libre rapide) M.O. vivante (dont microbes) M.O. liée stable « Humus » semaines à 1-2 mois 2-5 années 10-50 années 100-1000 années 3-12 mois particulaire POM
  • 2. LE SOL UN GRAND TRANSFORMATEUR D’HUMUS SA CONSTRUCTION AVEC LES COMPOSÉS MICROBIENS FERTILITE DU SOL POUR LA PRODUCTION VEGETALE Les corps microbiens fabriquent des composés humiques stables : agrégation The soil microbial carbon pump (MCP) anabolism > catabolism Jena : La biodiversité des plantes booste les fonctions du sol. La fertilité en « humus » est pilotée par les ferments microbiens du sol. Le cycle du Carbone www.the-jena-experiment.de/Video.html Un suivi sur 15 ans de 1,1 5, 30 et 60 espèces de plantes En surface du sol En sous-sol Le vivant totalise 550 Giga tonnes Carbone sur le globe. Les bactéries Procaryotes (sans noyau de cellule) pèsent 100 Gt.C sur la Terre. D’où depuis toujours Dominance des micro- organismes ! Priming Effect" = stimulation de la décomposition des matières organiques humiques par apport de déchets organiques "frais" (énergie). Réussir un Etayage vivant du sol par l’interaction microbes-plantes 1 : Sable 2 : Argile-Humus 3 : Colonie de micro-organismes Franz SEKERA Agrégat de 1er ordre Agrégat de 2ème ordre Réussir l’aggradation des sols et le maintien d’agrégats grumeleux = racines actives des plantes et biologie renouvelée. Sinon photo :
  • 3. Un sol « accueillant » pour la biologie ? Observer son sol pour soigner sa fertilité : sol structuré, grumeleux, azoté organique, respirant et fermenté. Les fonctions attendues par le producteur agricole. 1 « Ouvert» en surface Stabilité des mottes, Bonne portance & Infiltration / Pas d’érosion / Non croûtage 2 « Structuré » avec cohésion des couches / Verticalité des systèmes de racines (Gîte) 3 Aérobie « Circulant » Macro-Porosité Air et Eau / Non hydromorphe + Réservoir utile Eau (Gîte) 4 « Brique creuse » Respiration / Micro-Porosité des agrégats / Non compact non lissé (Gîte) 5 Carboné « actif » Décomposition rapide de l’organique / Non pourrissement et Equilibre des communautés (milieu sain) riche en métabolites et sans putréfaction. (Minéralisation) (Ration du sol) 6 Carboné « durable » Digestion construite de l’organique / Non pourrissement et Equilibre des communautés (milieu sain) riche en métabolites et sans putréfaction. (Humification) (Ration du sol) « Pourvu » Fourniture en nutriments N Azote mais aussi Phosphore et Oligo-élements Cations/CEC équilibrés donc pas de cimentation, pas de carences induites, forte bio-disponibilité ! Les observations directes par l’agriculteur : 1 « Ouvert»- Stabilité des mottes ‘Slake test’ Anneau 35cm Infiltration 10 litres 3 minutes 2 « Structuré » Test à la bêche sur 0-30 cm et Forme et taille des mottes 3 « circulant » Profil tarière (cailloux et texture) et Notation hydromorphie 4 « Brique creuse » Micro-Porosité observation à la loupe 5 « Carboné actif » Décomposition aérobie / odeur et couleur, Tea Bag (Green Sencha) SLIP 6 « Carboné durable » Digestion aérobie / odeur fermenté, Tea Bag (Rooibos) « bien nourris » Composantes de Rendement sur témoins zéro intrant et Analyse de sol avec CEC Les pratiques culturales adaptées pour l’agriculteur. 1 « Ouvert»- Stabilité des mottes apport fumiers et composts / Etat calcique / apport MO fraîche 2 « Structuré » Plantes de service avec de nombreuses fines racines à forte biodiversité 3 « circulant » Drainage Non tassement Fissuration sans mélange horizons / apport MO Stable 4 « Brique creuse » Micro-Porosité Des couverts sur une grande durée / Fortes racines (luzerne) 5 « Carboné actif » Décomposition / énergie carbonée / sucres 6 « Carboné durable » Digestion aérobie / compostage de surface avec extraits fermentés « bien nourris » Faire des témoins zéro et des analyse de sol dans LABO menu chimie et menu biologie Christophe Barbot, conseiller agro Chambre d’Agriculture d’Alsace, Schiltigheim 06 74 56 45 75
  • 4. L’action des microbes auprès des racines des plantes Mode d’action dans la rhizosphère source : Fondation Aqua-Maiandros 1/ Les bactéries photosynthétiques fabriquent des molécules actives, stimulent le nombre de micro-organismes. 2/ Les Bactéries lactiques accélèrent la conversion des matières organiques. 3/ Les Azoto-bactéries fixent de l’azote atmosphérique. 4/ Les Levures favorisent la transformation en matières organiques. 5/ Les Mycorhizes à Arbuscules (AM) délivrent des nutriments, ils agissent toujours en symbiose avec les racines des plantes. 6/ Les Actinomycètes, moisissures nobles, digèrent cellulose et fibres de bois. Antibiotique Bactérie pathogène Bactérie pathogène Actifs Physiologiques Enzymes Stimulation de la formation de l’humus Lactate Nourriture pour les bactéries photosynthétiques Nourriture Exsudats carbonés Fertilisants Chaleur Lumière Absorption de CO2 Absorption de nutriments pour le végétal Acide Phosphorique Hydrates de carbone Azote N2 Libération de CO2 Nourriture(s) pour les processus de croissance végétale. Pluies et neiges Vents Chaleur Lumière Lumière Actifs Physiologiques Sucres Sucres