Journée ARVALIS sur la FERTILITE des sols : ce que j'ai retenu.

 15 février 2024 - Journée ARVALIS de l'innovation - Thème : la fertilité des sols

1. Définition et Problématique

La fertilité des sols peut se définir par leur capacité à produire durablement, malgré les aléas climatiques. Elle englobe la fertilité chimique, biologique et physique, avec des implications sociétales et environnementales. Les indicateurs pour évaluer la fertilité des sols sont divers, certains immuables comme la texture, le taux de cailloux, la RU ;  d'autres sont évolutifs tels que la matière organique, les éléments nutritifs, la structure du sol… On parle de services rendus par le sol tels que la production de biomasse, la régulation de la qualité et la qualité des flux d'eau, de l'air, sources de matière première, et habitat majeur pour la biodiversité. 

 2. Enjeux de la fertilité

La gestion de l'eau, la conservation de la matière organique et la préservation des éléments nutritifs sont des défis majeurs. Il existe une forte diversité des sols. Les différents types de sols (argileux, limoneux, sableux) présentent des caractéristiques et des enjeux spécifiques. Leur structure est une composante majeure qui influe significativement sur la production de biomasse tel que le tassement. Dans les grandes tendances, les argiles ont un taux de Matière Organique stable avec une bonne cec, les limons sont sensibles au tassement et au lixivage avec une MO et une cec moyenne. Les sols sableux sont plus exposés au stress hydrique et possèdent une faible cec, ce qui demande de piloter la fumure au plus près des besoins de la culture. Le risque de battance est plus élevé sur les sols faibles en MO et en argile. La MO n'a qu'un impact très faible sur la RU.

 3. Fertilité physique

La structure du sol est cruciale, influençant l'enracinement des plantes, la résistance à la battance et au tassement. Le tassement baisse de 12 mm la RU (notamment dû à la faible possibilité d'infiltration de l'eau) et peut induire des perte de rendement jusqu'à 25%, même si les cultures d'automne sont moins sensibles que celle de printemps. Afin d'éviter les phénomènes de tassement, il faut limiter les interventions (particulièrement en conditions humides) et le poids des engins. Un tassement inférieur à 20 cm peut se corriger avec un outil, mais au-delà il est difficile et lent mais reste possible grâce aux couverts végétaux qui permettent notamment le retour des vers de terre. Il faudrait donc privilégier un travail du sol en été, suivi de couvert en automne avec une destruction anticipée si forte pression adventices. Le travail du sol, les pratiques de labour, et les méthodes de gestion des cultures influent sur la structure. Un travail du sol limité grâce à des techniques de semis direct (SD) ou un travail du sol simplifié (TCS) permet de concentrer la MO en surface et d'améliorer la structure. Les effets peuvent être rapidement visibles (5 ans). Le non labour n'est pas sans conséquences car il induit un risque de compaction des horizons plus profonds, mais l'activité biologique plus importante - notamment des vers de terre - peut le compenser. Toutefois ces pratiques sont dépendantes d'une utilisation de glyphosate. Le pH est également une composante essentielle : il faut maintenir un sol entre 6 et 6.5 (et une recommandation à 7 pour les limons battants). Quant aux sols plus argileux, il n'y a pas d'amélioration significative de leur structure par le sur-chaulage.

 4. Fertilité chimique

La dépendance aux engrais minéraux pose des problèmes environnementaux (81% GES de la production à l'épandage) et économiques. L'exportation des grains décapitalise le sol de 40uP et de 25uK en moyenne. Sur 10 ans de production, on constate une baisse de 20% des stocks de P et 10% de K. Selon les exigences des cultures, un apport est devenu nécessaire pour 1 parcelle sur 5 selon les régions. Les fermes en polyculture-élevage exportent aussi du NPK via la viande ou le lait, et l'apport de fumier n'est pas suffisant pour le maintien des stocks. L'épuisement des ressources minières en phosphore est une préoccupation majeure. Les solutions incluent l'utilisation d'engrais organiques, l'agriculture de précision et le recyclage des éléments nutritifs. Seulement, il faut 6 ans d'apport organique pour rehausser de 1% la MO, et celle-ci ne ramènera que 40uN. Le travail du sol sans labour a pour effet de concentrer la MO-PK dans les horizons supérieurs du sol. Les apports PK en foliaire ne sont pas significativement meilleurs que les apports au sol, et il n'a été montré aucune différence significative d'effet pour les formulation dites protégées. L'implantation de couverts améliore la disponibilité en PK, mais ne compense pas les carences du sol en n'apportant que 10u contre les 60 souvent nécessaires, et ne couvre donc pas le risque de décapitalisation à long terme.

 5. Fertilité biologique

La biodiversité du sol et l'activité microbienne sont essentielles pour la fertilité car elles participent au cycle du N et C, contribuent à la structure du sol (formation d'agrégats), et à la régulation des populations des nuisibles. Les vers de terre, les bactéries et les champignons contribuent à la décomposition de la matière organique et à la disponibilité des nutriments. Il est aujourd'hui difficile de faire un diagnostic de la vie du sol, mais de nombreux indicateurs croisés peuvent permettre une évaluation de la quantité, de la diversité et des fonctions enzymatiques du sol. Il n'existe pas de sol mort. L'abondance microbienne est favorisée par l'absence de travail du sol, l'apport de MO et les couverts. Les activateurs de sol n'ont pas d'effet observé à ce jour, de plus il semble impossible d'ensemencer un sol avec un apport microbien exogène. Les pH très acides (en-dessous de 5) ont un effet limitant sur l'activité microbienne. L'effet des digestats et des phytosanitaires n'a malheureusement pas été abordé.

 6. Conclusion personnelle

Des initiatives telles que les analyses de sol systématiques et l'accompagnement personnalisé des agriculteurs sont à promouvoir pour améliorer la fertilité des sols. L'agriculture de précision est une voie d'avenir pour appréhender l'hétérogénéité des sols. La fertilité des sols est un sujet complexe et multifactoriel, nécessitant une approche adaptative et durable. L'avenir de l'agriculture repose entre autres sur l'implication des consommateurs et l'innovation technologique. Les NBT semblent susciter beaucoup d'espoir, mais les problématiques autour du sol et du climat s'évaluent sur du temps long . Il n'existe pas de solution universelle mais seulement des solutions adaptatives, avec un risque que l'aggradation soit plus lente que la dégradation amorcée.