Facteurs de fertilité du sol

Humus, matière organique, pH,… tous ces mots ont un rapport avec la fertilité des sols, mais dans le détail, qu’est-ce qu’un sol fertile ?

La fertilité ne se résume pas à la présence de certains nutriments minéraux ; en effet, la capacité du sol à permettre une croissance abondante et saine des plantes à perpétuité repose sur plusieurs facteurs clés. Ces facteurs s’influencent mutuellement pour former l’écosystème dynamique et fonctionnel qu’est l’environnement du sol.

Un sol fertile, comment ça marche?

Si l’on observe un sol fertile, que voit-on? Tout d’abord de l’humus, il se forme à la surface sur les deux premiers centimètres, à partir de matière organique en décomposition.

La présence de matière organique et d’humus

La matière organique est un élément majeur du fonctionnement d’un sol.

Elle fournit de l’énergie pour les micro-organismes et des éléments nutritifs aux plantes, elle régule les variations de pH, elle améliore la porosité du sol, sa résistance au compactage et à l’érosion ou encore sa capacité de stockage de l’eau.

La matière organique est un matériau provenant d’organismes morts à divers stades de décomposition. Elle se compose principalement de matières végétales mortes, mais aussi d’animaux morts et de déchets provenant d’animaux ( le crottin / fientes / fumier ). La matière organique constitue peut-être la plus petite partie du diagramme circulaire, mais son effet est considérable. En effet la matière organique fournit de la nourriture et un habitat aux organismes du sol de toutes tailles, de la simple bactérie jusqu’à la redoutable limace. À mesure que les organismes consomment la matière organique, celle-ci se décompose de plus en plus jusqu’à devenir une surface de couleur brun foncé appelée humus.

L’humus est la couche supérieure du sol

L’humus agit comme un “garde-manger” pour nourrir les plantes et comme un “poumon” pour que le sol respire. Il est riche en carbone. Ainsi il a la capacité de retenir l’eau et les nutriments hydrosolubles dans le sol.

Mais, l’humus est très sensible à l’oxydation. En effet, lorsqu’il est exposé à une trop grande quantité d’air, c’est-à-dire lorsqu’il est labouré ou creusé, d’où l’importante libération de dioxyde de carbone (et la perte de carbone du sol) causée par le labourage. De plus, elle permet de nourrir et d’abriter les organismes du sol qui créent et transforment ces nutriments, et de fournir une structure.

La vie du sol

Une phrase célèbre nous dit qu’il y a plus de micro-organismes dans une cuillère à café de sol qu’il n’y a de personnes sur la planète. C’est vrai – beaucoup plus !

Et ils jouent tous un rôle important dans l’écosystème du sol. Ces organismes sont concentrés autour de la rhizosphère. C’est-à-dire il se situent la zone autour des racines d’une plante, car les racines des plantes constituent la base du réseau alimentaire. Les racines des plantes nourrissent les bactéries et les champignons en leur fournissant les sucres qu’elles créent par photosynthèse dans les exsudats racinaires (sorte de sueur sucrée exsudée par les racines), en échange des nutriments hydrosolubles dont elles ont besoin. La plupart des nutriments minéraux contenus dans la matière organique et les minéraux du sol sont sous une forme inaccessible, non soluble, que les plantes ne peuvent pas absorber. L’activité des microbes du sol rend ces nutriments solubles de diverses manières, et il existe donc une interdépendance entre les plantes et la vie du sol.

Cette relation s’étend aux nombreux organismes qui travaillent à la surface du sol :

Les coléoptères qui déchiquettent les feuilles, les vers qui enfouissent les feuilles mortes dans le sol, les animaux qui creusent des galeries pour permettre à l’air et à l’eau de pénétrer dans le sol… et la liste est longue. En l’absence de la présence de ces organismes diversifiés, les plantes ne peuvent survivre que si elles sont alimentées par des nutriments synthétiques.

Il en résulte alors une dépendance à l’égard des combustibles fossiles, une érosion des sols, une pollution de l’eau et des cultures à faible teneur en nutriments, ainsi qu’une perte de biodiversité et de résilience des écosystèmes.

Texture du sol

La texture est souvent confondue avec la structure, et vice-versa.

Lorsque nous parlons de la texture du sol, nous parlons simplement des proportions relatives de trois types de particules minérales : le sable, le limon et l’argile.

La principale différence entre le sable et le limon est la taille des particules, car c’est ce qui les définit, plutôt que ce dont ils sont réellement constitués (ils pourraient même être constitués du même type de roche).

• Une particule de sable est visible à l’œil nu, nous pouvons la voir et la sentir dans le sol. Parfois, elle brille comme des paillettes et donne au sol un aspect granuleux.
• Le limon est beaucoup plus petit et nous avons besoin d’un microscope pour voir une particule individuelle. Il donne au sol une texture farineuse, lisse et pâteuse, mais sans l’adhérence et la plasticité de l’argile. Le limon retient beaucoup l’humidité, comme l’argile, ce qui rend parfois difficile la distinction entre les deux.
• L’argile est très différent. Plutôt que d’être un petit morceau de roche solide, c’est ce qu’on appelle un composé hydraté. Il s’agit d’un mélange de molécules, dont l’eau, qui sont liées entre elles par des charges moléculaires. Ces charges attirent d’autres molécules minérales nutritives, ce qui confère à l’argile la qualité très particulière d’avoir sa propre fertilité – elle « retient » réellement les nutriments. Le sable et le limon ne font pas cela, c’est pourquoi on dit souvent que l’argile est naturellement fertile.

Tous les sols contiennent des particules de chaque type, mais dans des proportions qui varient.

C’est ce qui confère à chaque sol des caractéristiques différentes. Par exemple, les sols constitués d’argile ou de limon retiennent beaucoup l’humidité, tandis que les sols sableux sont sujets à la sécheresse. Il est utile de connaître la texture de votre sol pour pouvoir en prendre soin de la bonne manière. Lorsqu’un sol présente un mélange assez équilibré des trois types de particules, on l’appelle du terreau. Il existe des subtilités pour reconnaître la texture d’un sol, mais il existe de nombreux tests faciles à réaliser soi-même .

Structure du sol

La structure fait référence à la manière physique dont les différents composants du sol sont connectés entre eux. Si vous considérez la structure comme un bâtiment, les agrégats minéraux constituent les murs et les piliers solides, tandis que les espaces intermédiaires contiennent de l’air et/ou de l’eau en quantités variables (d’où la ligne ondulée du graphique circulaire).

Ces espaces, sont essentiels au développement du sol et de la vie végétale. Les racines des plantes doivent avoir accès à l’air et à l’eau à tout moment, et les microbes du sol ont appris à se développer en fonction des niveaux d’air et d’eau fournis par une structure saine.

De nombreux facteurs contribuent à une bonne structure du sol :

• La matière organique a des fibres qui retiennent l’air et l’eau comme une éponge ;
• l’humus a également une capacité de rétention d’eau et de drainage ;
• les créatures du sol creusent des passages pour l’air et l’eau et laissent derrière elles du mucus qui aide à lier les agrégats entre eux ;
• les bactéries produisent un mucus qui maintient les particules minérales et organiques ensemble ;
• les racines des plantes ouvrent la structure du sol et créent des espaces d’air lorsqu’elles pourrissent.

Les nutriments

Les plantes utilisent un large éventail de nutriments minéraux dans les processus de croissance et de métabolisme.

Les sociétés agrochimiques ont réussi à nous convaincre que les seuls éléments dont une plante a besoin sont l’azote, le phosphore et le potassium (NPK). Ce sont les nutriments que les plantes utilisent en plus grande quantité (en général). Et elles peuvent certainement croître et survivre avec ces seuls nutriments.

Mais il leur manquera les oligo-éléments qui leur donnent de la résilience, une résistance aux parasites et aux maladies et une valeur nutritionnelle. La plante puise également des éléments indispensables en plus petites quantités tels que du calcium, magnésium, soufre… et des oligo-éléments en très petites quantités tels que du fer, manganèse, zinc, cuivre, bore, molybdène…. 

De plus, les engrais chimiques s’ils nourrissent la plante, ne permettent pas d’entretenir la fertilité du sol. Au contraire, ils nuisent au réseau alimentaire du sol… Ainsi avec une approche chimique, l’écosystème du sol se dégrade progressivement au point de ne plus être un milieu de culture fertile sans l’ajout d’engrais. Comme nous le voyons en examinant les facteurs ci-dessus, tous sont interconnectés – la fertilité est le résultat d’un système vivant.

Le pH

Le pH (ou potentiel Hydrogène) est une indication de la concentration en ions H+ présents. Plus la concentration en ions H+ est élevée, plus le pH est faible ou « acide ». Au contraire, plus la concentration en ions H+ est faible, plus le pH est élevé ou « alcalin ». Pour la plupart des sols, le pH mesuré varie de 4 à 9. En dessous de 7, le sol est acide, au-dessus, il est basique ou alcalin. Les sols calcaires sont en général basiques, alors que les sols sableux ou très richese n matière organique sont plutôt acides.

La plupart des gens ne pensent qu’au pH lorsqu’il s’agit de tester leur sol, et sont peu conscients des facteurs ci-dessus.

Cela donne l’impression que le pH est plus important qu’il ne l’est souvent. En réalité, ce n’est un problème que si le sol est très acide ou très alcalin ; ou si vous voulez faire pousser quelque chose qui préfère un pH différent de celui que vous avez dans votre sol.

En quoi le pH du sol est-il important pour les cultures ?

Le pH peut avoir une incidence sur les microbes qui sont actifs dans le sol, et libèrent les différents nutriments. Donc le pH va influencer la disponibilité des éléments nutritifs pour la plante, et donc son développement. 

Mais, il est possible d’apporter des modifications au pH du sol.

Par exemple en ajoutant de la chaux ou des algues calcifiées ou en cultivant des lupins pour augmenter le pH, ou des aiguilles de pin et des copeaux d’écorce de conifères pour le modifier.

Cependant, l’approche de loin la plus simple consiste à cultiver le type de plantes adaptées à votre terrai.

En comprenant ce qui compose un sol sain, nous pouvons mieux prendre soin du sol.

Ces notions de base (structure – texture- pH- nutriments ) vous permettront d’apprendre à mieux connaître votre sol et à le « ré-ensauvager » pour faire de lui un écosystème vivant.