Table de matière: Analyse de sol Besions nutritifs Sources d’éléments nutritifs Azote (N)|Phosphore (P)|Potassium (K)|Soufre (S) Oligo-éléments et éléments secondaires Perte d’éléments nutritifs Fertilité du sol Fumier animal|Engrais vert|Les légumineuses dans la rotation des cultures|Rotation de cultures exigeant beaucoup ou peu d’éléments nutritifs|Résidus de culture Engrais acceptables|Jachère Conclusion References

Dans tout système de production végétale biologique, la fertilité du sol joue un rôle clé. Ce système ne permettant pas l’emploi d’engrais synthétique, les producteurs biologiques doivent donc recourir à divers autres modes de substitution des éléments nutritifs et de fertilisation du sol. Les techniques de gestion biologique du sol permettent d’accumuler de la matière organique et de l’humus, de protéger le sol de l’érosion, de réduire la perte d’éléments nutritifs et de maintenir le sol dans un état qui soit propice à la croissance de diverses formes de vie. La rotation des cultures est un élément essentiel de la gestion de la fertilité, de la lutte antiparasitaire et de la durabilité à long terme.

Analyse de sol

L’analyse du sol, pratique importante de la gestion d’une exploitation biologique, est également requise par de nombreux organismes de certification biologique.

Tous les deux ou trois ans, il faudrait prélever et analyser des échantillons de sol en bonne en due forme pour fournir au producteur un rapport sur l’équilibre nutritif du sol. L’analyse du sol en précisera la texture, le pH, la teneur en matière organique, le pouvoir d’échange cationique, la salinité et la conductivité électrique.

L’analyse du sol permet à tout producteur de prendre des décisions éclairées tout en mesurant l’avantage de diverses pratiques agronomes. Il peut être avantageux de procéder à des prélèvements tous les ans à la même époque (début d’octobre) et de faire appel au même laboratoire pour suivre les changements qui se produisent dans le sol au fil du temps.

L’analyse du tissu végétal est également utile pour évaluer les modes de gestion du sol et la nutrition des végétaux. Elle permet également de mesurer les éléments nutritifs absorbés par une culture et peut servir à indiquer quels sont ceux qui sont présents. Pour interpréter l’analyse du tissu à l’aide de quantités suffisantes normalisées d’éléments nutritifs, les échantillons doivent être prélevés selon les instructions du laboratoire quant au choix du moment et de la partie des végétaux à analyser.

Besions nutritifs

La croissance des végétaux exige 17 éléments nutritifs essentiels.

Les macro-éléments essentiels comprennent l’azote (N), le phosphore (P), le potassium (K) et le soufre (S).

Le calcium (Ca) et le magnésium (Mg) sont considérés comme des éléments nutritifs secondaires.

Quant aux oligo-éléments, ils comprennent le fer (Fe), le manganèse (Mn), le boron (B), le molybdène (Mo), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le nickel (Ni) et le chlore (Cl).

Pour ce qui est des autres éléments nutritifs, soit le carbone (C), l’hydrogène (H) et l’oxygène (O), ils constituent plus de 90 p. 100 du poids de matière sèche des végétaux et sont fournis par l’air et par l’eau.

Le sol a beau être souvent source de la plupart des éléments nutritifs, un supplément reste toujours nécessaire.

D’après la « loi du minimum », le rendement est déterminé par le facteur le plus limitatif. Par exemple, si la teneur en azote ne correspond qu’au minimum nécessaire pour cultiver 30 boisseaux par acre, il n’en reste pas moins que les autres éléments nutritifs suffisent à cultiver une récolte de 40 boisseaux par acre, mais le rendement se bornera à 30 à cause de cette teneur limitée en azote. Cette « loi du minimum » s’applique également à d’autres facteurs tels que la lumière, la chaleur, l’humidité et la variété des végétaux.

Sources d’éléments nutritifs

Azote (N)

Les végétaux se servent de l’azote aux fins suivantes :

h comme source essentielle d’acides aminés et de protéines, nécessaires à leur croissance et à leur rendement;

h pour la production de chlorophylle.

Dans une exploitation biologique, la source première d’azote est l’azote atmosphérique fixé par les légumineuses. Les légumineuses fourragères et l’enfouissement de l’engrais vert des légumineuses assurent la quasi totalité de l’azote nécessaire à la croissance des végétaux. Dans une exploitation biologique, l’azote est fourni par l’épandage de fumier composté et par la réintégration de déchets de paille et de matière organique dans la terre.

Phosphore (P)

Le phosphore est important dans de nombreuses réactions métaboliques des végétaux :

• Photosynthèse et respiration
• Accumulation et transfert d’énergie
• Métabolisme des glucides et des protéines
• Division et allongement des cellules
• Structure de l’ADN
• Composante des membranes cellulaires

Le phosphore joue plusieurs rôles importants : stimuler la croissance des racines, favoriser la maturation précoce, le développement du grain et la survie hivernale, surtout pour les légumineuses vivaces.

Les sols manitobains présentent naturellement une faible teneur en phosphore, qu’il faut généralement renforcer.

Les sources biologiquement acceptables de phosphore comprennent le fumier composté, les résidus de culture et l’engrais à base de phosphate naturel. L’engrais vert accroît la teneur en phosphore. Les légumineuses, le sarrasin et la moutarde assurent l’acidité autour des racines, ce qui contribue à stabiliser le phosphore du sol et à en améliorer l’absorption.

Le phosphate naturel est une faible source organique de phosphore. Il n’est pratique que pour le foin vivace et les pâturages, parce que le phosphate naturel se décompose très lentement dans les sols à forte teneur en pH que l’on trouve partout au Manitoba. Quant aux cultures annuelles, elles tirent très peu profit de l’épandage de phosphate naturel.

Potassium (K)

Le potassium joue un rôle dans plusieurs processus végétaux :

• assure la production de composantes structurelles telles que la lignine et la cellulose qui assurent la solidité des tiges et la résistance à la verse ;
• influe sur l’absorption du CO2, la photosynthèse et l’ouverture des stomates dans les feuilles ;
• influe sur l’absorption de l’eau ;
• influe sur la teneur en sucre et en amidon, rehaussant ainsi la qualité d’entreposage ;
• contribue à la résistance aux maladies et aux insectes.

La teneur en potassium est élevée dans le cas des cultures vivaces, des fourrages, des pommes de terre et des tomates. Au Manitoba, les sols présentent généralement une teneur élevée en potassium et peuvent ainsi répondre aux besoins de la culture. Les sols sablonneux font exception, tout comme ceux qui présentent une teneur élevée en matière organique.

Le fumier est une source de potassium, mais ce dernier étant soluble, il faut veiller à ne pas minimiser le lessivage pendant l’entreposage. L’urine du bétail contient une forte quantité de potassium qui se loge dans la litière du bétail. On peut aussi ajouter du potassium dans le sol sous la forme de paille et de foin compostés, de basalte en poudre, de poussière de granit, de minéraux d’argile, de langbeinite, d’atacamite (greenalite), de farine de varech, de cendres de bois et de diverses autres matières.

Soufre (S)

Le soufre joue également de nombreux rôles importants :

• Élément des acides aminés pour former les protéines
• Développe les enzymes et les vitamines
• Contribue à la fixation de l’azote par les légumineuses
• Contribue à la production des semences
• Nécessaire à la formation de la chlorophylle

Certaines cultures telles que les brassicas et les légumineuses fourragères exigent une teneur plus élevée en soufre que les cultures céréalières.

Les sources premières de soufre sont le gypse (sulfate de calcium) et le fumier composté. Plusieurs amendements du sol qui contiennent du soufre (ex. : sels d’Epsom et langbeinite) sont autorisés, sous réserve, avant l’application, de l’approbation de votre organisme chargé de la certification.

Malgré la faible teneur en soufre du fumier composté, c’est généralement le meilleur amendement car il contient un bon dosage d’autres éléments nutritifs, ainsi que de la matière organique et des micro-organismes.

Oligo-éléments et éléments secondaires

Quoique les végétaux n’aient besoin de ces éléments nutritifs qu’en quantités infimes, ils sont importants pour la croissance et le développement des végétaux, ainsi que pour le bétail qui mangera ces végétaux.

Dans un sol biologiquement actif qui présente de bonnes propriétés physiques et un pH équilibré, rares sont les carences en oligo-éléments. Quant aux sols sablonneux qui présentent un pH élevé et une faible teneur en matière organique, ils sont moins susceptibles de souffrir de carences en oligo-éléments. Comme la marge entre la carence et le surplus est mince, certains oligo-éléments risquent d’être toxiques pour les végétaux s’ils dépassent une teneur minime. On recommande donc de n’appliquer aucun oligo-élément sauf si l’analyse des feuilles ou l’apparition de symptômes sur les végétaux viennent confirmer cette carence. Le compost et certains produits d’algues peuvent fournir des oligo-éléments.

Perte d’éléments nutritifs

La préservation des éléments nutritifs constitue un volet important de toute exploitation agricole. La perte d’éléments nutritifs peut porter atteinte à l’environnement, sans compter la perte d’argent, de temps et de ressources. Par exemple, le lessivage des éléments nutritifs dans les eaux souterraines ou superficielles peut causer la prolifération d’algues et une perte d’oxygène, néfastes pour la flore et la faune.

Certains facteurs aggravent le lessivage du nitrate :

• Des sols à texture grossière ou présentant de grandes fissures profondes
• Paysage comprenant des régions d’alimentation d’une formation aquifère
• Précipitations importantes pendant que les cultures n’ont pas besoin d’eau
• Rhizosphère limitée pour intercepter le nitrate, à cause de la présence de végétaux immatures ou à enracinement superficiel
• L’écoulement d’éléments nutritifs augmente en présence de certains facteurs :
• Sols à texture fine (argileux) avec peu d’infiltration
• Précipitations importantes
• Travail excessif du sol et incorporation de résidus de culture

On peut réduire la perte d’éléments nutritifs en recourant à la culture dérobée, à la rotation des cultures et à de bonnes techniques de gestion du sfumier.

Fertilité du sol

Plusieurs instruments de gestion peuvent fournir les éléments nutritifs nécessaires au respect des normes de certification biologique et de certification des récoltes :

Fumier animal

• Quelle que soit sa source, le fumier doit être composté pendant une période précise avant d’être épandu sur des champs biologiques (vérifiez auprès de votre organisme de certification quelles sont les exigences requises).
• Il ne faut pas laisser le compost polluer les sources d’eau, et il faut retourner le tas régulièrement pour assurer une bonne décomposition.
• La teneur des divers éléments nutritifs dans le fumier varie selon le type d’animaux, la nature de l’alimentation animale et la manière dont le fumier a été entreposé. En général, le fumier contient tous les macro-éléments et les oligo-éléments, mais rarement dans les proportions requises par les cultures. L’analyse du fumier ou du compost est indispensable si l’on veut définir les éléments nutritifs qui pourraient avoir besoin de suppléments d’une autre source.
• À cause de ses caractéristiques physiques et biologiques, le fumier est un excellent amendement pour les sols à faible teneur en matière organique, érodés, salins ou présentant une structure médiocre d’un autre type.

L’engrais vert joue un rôle dans l’amélioration du sol, dans la gestion des éléments nutritifs et dans la lutte antiparasitaire.

• Elle s’avère efficace pour lutter contre l’érosion, pour ajouter de la matière organique, pour améliorer la structure du sol, pour stimuler l’activité biologique dans le sol et pour réduire la compaction.
• Des légumineuses telles que la luzerne et le mélilot peuvent fixer plus de 200 livres d’azote par acre.
• Un engrais vert efficace étouffe les mauvaises herbes, rompt le cycle des maladies et des insectes, et offre un habitat aux abeilles, aux guêpes parasites et à d’autres organismes bénéfiques. Le seigle d’automne et l’avoine sont particulièrement compétitifs. Certaines cultures telles que le mélilot jaune et la moutarde, allélopathiques, produisent des toxines chimiques naturelles qui retardent la germination et inhibent la croissance précoce de certaines espèces de mauvaises herbes.
  
  

La valeur de l’engrais vert varie parfois selon le type de culture et le moment de l’enfouissement (voir figure 1). Par exemple, la plupart des légumineuses transformées par le labour en engrais vert au moment de la floraison seront source de plus de 100 livres d’azote par acre. Un mélange d’herbacées et de légumineuses incorporé au sol lors de la floraison constituera un apport de 50 à 100 livres d’azote par acre. Quant aux résidus d’herbe et de légumineuses après la récolte, leur apport en azote sera inférieur à 50 livres par acre. La vitesse de la décomposition dépend également de l’état du sol et des conditions climatiques.

L’incorporation de l’engrais vert avec une charrue à disque dans la couche supérieure de trois à quatre pouces (7,5 – 10 cm) de sol est favorable à la décomposition. Par contre, si l’on procède plus en profondeur, la décomposition sera plus lente. Il faudrait éviter une profondeur de plus de six pouces (15 cm). Le travail du sol au début de l’été risque de laisser une proportion considérable d’azote sous forme de nitrate d’ici à l’hiver, et de multiplier le risque de lessivage ou de dénitrification. Quant au travail automnal du sol, il maintiendra l’azote sous forme organique tout au long de l’hiver, lui permettant ainsi de se minéraliser au cours de la saison suivante.

Tandis que les microbes décomposent les résidus d’engrais vert, les oligo-éléments et les macro-éléments de ces végétaux se dégagent au cours de plusieurs années. En outre, les acides organiques sont disséminés au cours de la décomposition, ce qui se traduit par une baisse du pH dans le sol et une augmentation du phosphore dont bénéficient les végétaux.

Les légumineuses dans la rotation des cultures

Lorsqu’elles sont bien inoculées avant la plantation, les légumineuses annuelles telles que les pois et les lentilles fixeront de 50 à 90 p. 100 de l’azote qu’elles vont chercher dans l’air (voir tableau 1).

• Les résidus de légumineuses se décomposent plus rapidement que les résidus des autres végétaux, ce qui permet une dissémination plus précoce de l’azote dans les cultures suivantes lorsque les résidus sont incorporés dans le sol (voir tableau 2).
  
• Les légumineuses vivaces telles que la luzerne sont source de quantités substantielles d’azote dans le sol à même leur système radiculaire, même si les parties épigées peuvent être quasi éliminées sous forme de foin ou de pâturage brouté.

Rotation de cultures exigeant beaucoup ou peu d’éléments nutritifs

Chaque culture exige des quantités différentes d’éléments nutritifs essentiels. La rotation de cultures qui exigent beaucoup ou peu d’éléments nutritifs permet d’éviter l’appauvrissement d’un ou de plusieurs de ces éléments nutritifs essentiels dans le sol. Il est indispensable que le producteur connaisse les besoins en éléments nutritifs de chaque culture, et ces renseignements sont disponibles auprès de nombreuses sources.

Résidus de culture

Restituer les résidus de culture dans le sol constitue un apport énorme de matière organique et de réserves nutritives qui permettent une nouvelle croissance végétale. Les résidus de culture empêchent également l’érosion du sol et améliorent la rétention d’eau et les propriétés d’infiltration des sols (voir figure 2).

La paille d’une récolte de blé qui produit 40 boisseaux par acre peut contenir 25 livres d’azote, 9 livres de phosphore, 55 livres de potassium et 5 livres de soufre par acre.

Engrais acceptables

Les producteurs organiques recourent souvent à certains engrais vendus dans le commerce pour combler des carences en éléments nutritifs découvertes lors de l’analyse du sol.

Le phosphate naturel, certains types de soufre élémentaire et de gypse, de borax, d’inoculum microbien et d’autres produits dérivés de sources naturelles sont souvent appliqués au sol, à la semence ou au plant en tant que sources nutritives.

Il importe que le producteur communique avec l’organisme de certification approprié pour se renseigner sur les produits dont l’utilisation convient. Il faut prendre toutes les mesures nécessaires pour éviter de mettre en péril l’état biologique de la terre.

En général, on ne se sert des amendements commerciaux que comme remède de dernier recours, lorsque d’autres méthodes n’ont pas atteint les résultats escomptés.

Jachère

Sur un plan positif, la jachère expose la matière organique du sol à l’air et stimule l’activité des micro-organismes qui décomposent la matière organique. Ceci peut accélérer la décomposition de la matière organique et la dissémination de l’azote. Comme la jachère freine également la croissance végétale, elle consomme peu d’éléments nutritifs. Ceci veut donc dire que la prochaine culture bénéficiera d’une quantité accrue d’éléments nutritifs.

Sur le plan négatif, la jachère constitue pour le sol un risque de perte d’humidité du sol et d’érosion par le vent et l’eau. La perte de sol est synonyme de perte d’éléments nutritifs. La perte de matière organique causée par l’érosion du sol représente pour le sol un risque accru qui se traduit par une réduction de la réserve d’éléments nutritifs.

Conclusion

La qualité du sol est indispensable à la réussite de tout système de culture biologique. Tout mode de gestion qui accroît l’activité biologique du sol améliorera la productivité de l’environnement édaphique.

Tous les organismes vivants – qu’il s’agisse de végétaux, d’animaux ou d’êtres humains –, sont tributaires de la qualité du sol. La durabilité de l’exploitation agricole dépendra essentiellement de l’attention qui sera prêtée à la fertilité dans un système de production biologique.

References

• "Organic Field Crop Handbook", 2nd edition, Canada Organic Growers, Ottawa, Ontario.  Published 2001.
• "Farm Facts - Organic Crop Production: An introduction to organic fertilization", Saskatchewan Agriculture, Food and Rural Initiatives.  Published January 1995.
• "Organic Agriculture Industry Wed Sites", Manitoba Agriculture, Food and Rural Initiatives.   Published 2001.
• "Soil Fertility Guide", Manitoba Agriculture, Food and Rural Initiatives.  Published March 2001.
• "Switching to a Sustainable System", Fred Kirschenmann, Northern Plains Sustainable Agriculture Society, Windsor, N.D.  Published 1988.